Механизм толчковой подачи

 

Изобретение относится к лесопильному оборудованию. Сущность изобретения: с целью уменьшения инертности и равномерности нагрузки на каждый режущий зуб при горизонтальном пилении пильная рамка связана с подвижной рамой станка через каретку с роликом, раздвигающими закрепленные на той же раме стержни, связанные через зубчатую передачу с неподвижной направляющей. При движении пильной рамки двигается каретка, перемещая через зубчатую передачу по прямой направляющей раму станка, на которой установлен кривошипно-шатунный механизм пильной рамки с горизонтально установленной полосовой пилой. 2 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к лесопильному оборудованию.

Известен механизм толчковой подачи, содержащий работающее в одном направлении фрикционное устройство, соединенное шатуном с кривошипным кольцом, установленным на звездочке, соединенной с главным валом, и устройство подачи. С целью повышения производительности лесопильной рамы между устройством изменения подачи и фрикционным устройством установлен дифференциал, корпус которого выполнен с зубчатым венцом, связанным через шестеренчатую и червячную передачи с фрикционным устройством, а через шестеренчатую цепную передачу с устройством изменения подачи.

Недостатком устройства прототипа является то, что, во-первых, создаются большие инерционные нагрузки, а, во-вторых, максимальная нагрузка при этом приходится на передний зуб пилы, а остальные зубья почти не получают никакой нагрузки.

Цель изобретения уменьшение инерции подачи и обеспечение равномерного усилия резания на каждый зуб пилы.

Это достигается тем, что в механизме толчковой подачи, содержащем кривошипно-шатунный механизм с приводом, закрепленным на раме и связанным с пильной рамкой полосовой пилы и с устройством регулирования подачи, на стойке рамы закреплены два стержня, причем первый закреплен жестко, а второй шарнирно, на свободных концах стержней установлены сухари, которые связаны сжатой пружиной, верхние поверхности сухарей соединены планкой с возможностью упругого вертикального перемещения относительно планки. Планка закреплена на раме. Сухарь шарнирно закрепленного стержня соединен с планкой еще и с возможностью горизонтального перемещения относительно планки на величину двойной подачи пилы. Нижняя поверхность сухарей выполнена зубчатой, на стержнях установлена с возможностью перемещения каретка с двумя роликами на внешней поверхности ее днища, ролики установлены с возможностью качения по боковой стенке соответствующего стержня, каретка кинематически связана с пильной рамкой, на которой пила закреплена горизонтально, расстояние между концами стержней, закрепленных на раме, больше расстояния между их свободными концами. Направляющая перемещения механизма толчковой подачи выполнена с зубчатой поверхностью, аналогичной зубчатой поверхности сухарей, и закреплена на неподвижном основании, регулятор подачи выполнен в виде собачки, установленной с возможностью вращения на свободном конце шарнирно закрепленного стержня и имеет ограничитель толщиной, равной одному шагу подачи с возможностью размещения его между концами стержней. На планке закреплен механизм вывода сухарей из зацепления с направляющей поверхностью. Рама установлена на роликах с возможностью перемещения по колее. Кроме того, механизм вывода сухарей из зацепления с направляющей выполнен в виде подвижного штока с закрепленными на нем двумя вилками и горизонтальной рейкой, на планке также с возможностью вращения размещен валик с рукоятью, на одном его конце, а другой его конец выполнен с эксцентриситетом, причем этим концом валик соединен со штоком, лицевая поверхность сухаря снабжена упором для взаимодействия с рейкой, а в вилках размещены свободные концы стержней. Кроме того, зубчатое зацепление имеет форму зуба в виде прямоугольного треугольника с гипотенузой по заднему фронту движения у направляющей и по переднему у сухарей.

Соединение пильной рамки со скользящей кареткой толчкового механизма, а также жесткое соединение толчкового механизма к раме станка придает устройству совершенно новые свойства, заключающиеся в том, что при скольжении роликов каретки по стержням с одновременным постепенным их раздвижением дает возможность перемещать механизм толчковой подачи, обеспечивая плавный ход рамы станка и, следовательно, равномерную нагрузку на каждый режущий зуб пилы с одновременным горизонтальным пилением. Плавное движение рамы, а не толчковая подача бревна уменьшает инерционность подачи толчкового механизма. Указанные свойства и составляют существенные отличия предлагаемого механизма.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 то же, вид в плане (изображение условно); на фиг. 3 соединение планки с сухарями; на фиг. 4 то же, вид сверху; на фиг. 5 сухари с ограничителем между стержнями; на фиг. 6 то же, вид сверху; на фиг. 7-10 иллюстрация перемещения сухарей при одинарной и двойной подаче; на фиг. 11 подъемный механизм; на фиг. 12 то же, с установленными в нем стержнями; на фиг. 13 механизм толчковой подачи (вид спереди, без ограничителя движения); на фиг. 14 то же, с подъемным механизмом; на фиг. 15 то же, с направляющей.

Механизм толчковой подачи содержит кривошипно-шатунный механизм 1 с приводом 2 (фиг. 1 и 2), закрепленный на раме 3 и связанный с пильной рамкой 4, на которой закреплена горизонтально полосовая пила 5, и с устройством регулирования подачи. На стойке рамы 3 закреплены два стержня 6,7. Стержень 6 закреплен на раме жестко, а стержень 7 шарнирно (фиг.2). На свободных концах стержней установлены сухари 8,9, связанные сжатой пружиной 10 (фиг. 3-10) и соединенные планкой 11 с возможностью упругого вертикального их перемещения относительно планки 11 с возможностью горизонтального их перемещения относительно этой планки на величину одинарной и двойной подачи пилы (фиг. 3, 4,7-10). Нижняя поверхность сухарей выполнена зубчатой 12 (фиг. 6). На стержнях 6,7 установлена с возможностью перемещеня каретка 13, кинематически связанная с пильной рамкой. На каретке, на внешней поверхности ее днища, установлены два ролика с возможностью их качения по боковым поверхностям соответственно стержней 8 и 9 (фиг. 2). Расстояние между концами стержней, закрепленных на раме, больше расстояния между свободными концами.

Направляющая перемещения механизма толчковой подачи выполнена с зубчатой поверхностью, аналогичной зубчатой поверхности сухарей (фиг. 15), и установлена на неподвижном основании 17 (фиг. 15). Регулятор подачи выполнен в виде собачки, установленной с возможностью вращения на торце свободного конца стержня 7 (фиг. 5,6,14,15). Собачка имеет ограничитель 19 толщиной, равной одному ходу подачи (фиг. 7-10), с возможностью размещения его между свободными концами стержней. На планке 11 размещен механизм вывода сухарей из зацепления с направляющей поверхностью 16.

Механизм вывода сухарей из зацепления с направляющей выполнен в виде подвижного штока 20, закрепленного на планке 11 с возможностью вертикального перемещения относительно ее. На штоке закреплены две вилки 21 и 22 и рейка 23. На планке установлен с возможностью вращения валик 24 с рукояткой 25 на одном конце, а на другом с эксцентриситетом 26 установлен шток 20 (фиг. 11 и 12). Лицевая поверхность снабжена упором 27 для взаимодействия с рейкой 23, а в вилках размещены свободные концы стержней 6,7 (фиг. 12 и 15).

Зубчатое зацепление имеет форму зуба 12 в виде прямоугольного треугольника с гипотенузой у направляющей по заднему фронту движения, а у сухаря по переднему (фиг. 6). Длина горизонтального катета зуба равна длине одинарной подачи пилы.

Сухари 8,9 выполнены с пазами 28, 29, которыми сухари обращены друг к другу и в которые с зазором вставлены свободные концы стержней 6,7 (фиг. 4,9). Сухарь 9 имеет два паза 30, 31 (фиг. 3,4,9), последовательно расположенные друг за другом, в которых расположены соответственно пальцы 32, 33, соединяющие сухарь 9 с планкой 11 (фиг. 3). Сухарь 8 соединен с планкой 11 пальцами 34, 35 и 36. Пальцы 32-36 жестко заделаны в корпусе планки 11 и свободно размещены в отверстиях сухарей (фиг.3). Все пальцы имеют на свободном конце головки 37 (фиг.3), а отверстия гнезда под эти головки, причем высота гнезда больше высоты головки. При этом форма гнезда в пазах сухаря 9 имеют форму паза, а головки пальцев 32, 33 имеют такие же головки, как пальцы 34-36. Между планкой 11 и сухарями 8,9 установлена упругая пластина 38 с возможностью распирания планки с сухарями (фиг. 13-15). Указанное размещение головок пальцев в гнездах и концов стержней в пазах сухарей 8,9 дает возможность перемещать сухари в вертикальном направлении относительно планки 11 во время перескакивания сухарей по зубьям направляющей 16 при перемещении их в процессе пиления и одновременно постоянного прижатия сухарей к направляющей. Рама 3 установлена на роликах 39, располагающихся в колее 40 с возможностью продольного перемещения вдоль бревна 41, укрепленного в упорах 42 (фиг. 2).

Под действием кривошипно-шатунного механизма 1,2 двигается пильная рамка 4 с горизонтально установленной полосовой пилой 5 (фиг.1,2). Пильная рамка 4 приводит в движение каретку 13. Ролики 14, 15 каретки перемещаются по боковым поверхностям соответственно стержней 6,7. В данном примере перед началом движения, т.е. в исходном положении, каретка 13 находится около места закрепления стержней 6,7 на раме 3. При начале движения пильной рамки 4 (на фиг. 1,2-влево) в том же направлении начинает двигаться и каретка 13. Поскольку расстояние между закрепленными концами стержней 6,7 больше, чем между их свободными концами, то, двигаясь в направлении свободных концов стержней, ролики 14,15 каретки, катаясь по боковым поверхностям стержней, начинают их раздвигать. При этом стержень 7, находясь в пазу 29 сухаря 9, прижимает последний через его зубчатую поверхность к зубчатой поверхности направляющей 16, катетом зуба 12 сухаря к катету зуба направляющей 16. Сухарь 8 под действием стержня 6 поверхностью гипотенузы своих зубьев 12 скользит по поверхности гипотенузы зубьев 16 направляющей 16. Сухарь 8 перемещает через пальцы 34, 35, 36 планку 11. Планка 11 перемещает пальцы 32, 33 в пазу сухаря 9 на длину паза, что составляет величину двойной подачи пильной рамки 4 (фиг. 7,8). При этом сам сухарь 9 под действием конца стержня 7 остается на месте. Сухарь 8, будучи жестко закреплен на раме 3, перемещает таким образом и раму 3 на величину двойной подачи хода пильной рамки 4. При этом рама 3 перемещается на роликах 39 по колее 40 (фиг. 1,2). Когда пильная рамка начинает двигаться в обратном направлении, каретка 13 с роликами 14, 15 также начинает двигаться в обратном направлении. Под действием пружины 10 стержни стремятся соединиться, при этом сухарь 8 под действием стержня 6 (через палец 36) упирается своим зубом 12 в зуб направляющей 16 и остается на месте. Рама 3 также стоит на месте. Сухарь 9 под действием пружины 10 скользит поверхностью гипотенуз своих зубьев 12 по поверхности гипотенуз зубьев направляющей 16. Скольжение сухаря 9 происходит до тех пор, пока пальцы 32, 33 планки 11, стоящей на месте, под действием сухаря 8 не упрутся в противоположный конец пазов 30, 31 сухаря 9 (фиг. 7,8). При этом, как при движении сухаря 8, так и при движении сухаря 9 упругая пластина 38, воздействуя на верхнюю поверхность обоих сухарей, не позволяет им отрываться от направляющей 16, 17 (фиг. 15). Вертикальное перемещение сухарей на высоту катета зуба достигается, как было указано выше, за счет зазора между головкой 37 пальцев 32-36 и гнездами, в которых располагаются эти головки (фиг. 3,4), а также за счет зазора между стержнями и стенками пазов 28, 29. Одинарная подача (фиг. 9, 10) пильной рамки осуществляется путем ввода ограничителя подачи 19 на собачке 18. Ограничитель 19 вводится между концами стержней 6 и 7. Толщина ограничителя равна одинарному ходу подачи. В этом случае исходное положение пальцев 32, 33 в пазах 30 и 31 это их расположение в середине пазов. При разъединении стержней сухарь 8 отодвигается только на величину одной подачи, так как его ход начинается только с середины пути от ограничителя 19.

По окончании процесса пиления механизм толчковой подачи выводят из зацепления с направляющей с помощью механизма подъема. При этом поворачивают рукояткой 25 валик 24, который эксцентриситетом 26 поднимает шток 20 и с помощью вилок 21 и 22 поднимают стержни 6 и 7, а с помощью рейки 23 за упоры 27 сухари 8 и 9 и подтягивают сухари 8 и 9 к планке, сжимая упругую пластинку 38 (фиг. 15). При перемещении ролика 14 производится плавная подача рамы и пильной рамки во время процесса пиления и нагрузка равномерно распределяется на каждый режущий зуб.

Формула изобретения

1. МЕХАНИЗМ ТОЛЧКОВОЙ ПОДАЧИ, содержащий кривошипно-шатунный механизм с приводом, закрепленный на раме и связанный с пильной рамкой полосовой пилы и с устройством регулирования подачи, отличающийся тем, что на стойке рамы установлены два стержня, причем первый закреплен жестко, на свободных концах стержней установлены сухари, которые связаны сжатой пружиной, сухари соединены планкой с возможностью упругого вертикального перемещения относительно планки, закрепленной на раме, при этом сухарь шарнирно закрепленного стержня соединен с планкой еще и с возможностью горизонтального перемещения относительно планки на величину двойной подачи пилы, нижняя поверхность сухарей выполнена зубчатой, на стержнях установлена с возможностью перемещения каретка с двумя роликами на внешней поверхности ее днища, ролики установлены с возможностью качения по боковой стенке соответствующего стержня, каретка кинематически связана с пильной рамкой, на которой пила закреплена горизонтально, расстояние между концами стержней, закрепленных на раме, больше расстояния между их свободными концами, направляющая перемещения выполнена с зубчатой поверхностью, аналогичной зубчатой поверхности сухарей, и закреплена на неподвижном основании, регулятор подачи выполнен в виде собачки, установленной с возможностью вращения на свободном конце шарнирно закрепленного стержня и имеет ограничитель толщиной, равной одному шагу подачи с возможностью размещения его между концами стержней, на планке закреплен механизм вывода сухарей из зацепления с направляющей поверхностью, а рама установлена на роликах с возможностью продольного перемещения вдоль бревна.

2. Механизм по п. 1, отличающийся тем, что механизм вывода сухарей из зацепления с направляющей выполнен в виде подвижного штока с закрепленными на нем двумя вилками и горизонтальной рейкой, на планке также с возможностью вращения размещен валик с рукоятью на одном его конце, а другой конец выполнен с эксцентриситетом, этим концом валик соединен со штоком, лицевая поверхность сухаря снабжена упором для взаимодействия с рейкой, а в вилках размещены свободные концы стержней.

3. Механизм по п.1, отличающийся тем, что зубчатое зацепление имеет форму зуба в виде прямоугольного треугольника с гипотенузой по данному фронту движения у направляющей и по переднему у сухарей.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15