Круглопильный станок для продольной распиловки древесины
Изобретение может быть использовано при производстве станков для продольной распиловки древесины. Станок включает закрепленную на вертикальных опорах станину, на которой установлена с возможностью продольного перемещения пильная головка. Станина выполнена в виде неподвижно закрепленной горизонтальной профильной балки. Пильная головка - в виде охватывающей балку подвижной каретки с закрепленными на ней двумя боковыми электродвигателями, установленными с возможностью синхронного вертикального перемещения, на валах которых в единой горизонтальной режущей плоскости установлены дисковые пилы. Режущая плоскость пил параллельна горизонтальной диаметральной плоскости распиливаемого бревна. Изобретение упрощает конструкцию станка и повышает качество получаемой продукции. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано при производстве станков для продольной распиловки древесины, пригодных для распиловки бревен на доски, брус, лафеты, шпалы, стропила и т.п.
Одним из перспективных направлений деревопереработки является переработка круглого леса непосредственно на делянке или вблизи от нее, что позволяет использовать лесные ресурсы наиболее рационально с экономической точки зрения и обеспечить полную занятость местного населения в труднодоступных и малонаселенных местах, где отсутствуют промышленные предприятия, а также какая-либо социальная инфраструктура. В качестве основы для создания поселков лесопереработчиков можно было бы использовать несложное промышленное оборудование для продольной распиловки бревен на шпалы, доски, брус, лафеты, стропила и т.п. Такое оборудование должно быть очень простым в обслуживании и эксплуатации из-за отсутствия на местах квалифицированных специалистов, признанных периодически настраивать, перестраивать или юстировать отдельные узлы, а также должно быть очень надежным в работе, т.к. любая, даже мелкая, поломка может привести к его продолжительному простою.
Известно простое устройство для продольной распиловки бревен на доски (см. патент США №3695316, Кл. В27В 17/00, 1972 г.), включающее направляющую, установленную на вертикальных опорах, на которой закреплена с возможностью продольного перемещения пильная головка, состоящая из моторного корпуса с пильной шиной и пильной цепью.
Основным недостатком известного устройства является низкое качество получаемого пиломатериала (досок) из-за малой жесткости пильной головки при ее движении вдоль бревна. Это не позволяет получать строго фиксированную толщину доски, а значит, требует наличия припусков по толщине, что существенно уменьшает эффективное использование древесины на 10-20%.
Известно также простое устройство для продольной распиловки бревен на доски (см. патент РФ №2143338, Кл. В27В 17/00, 1999 г.), включающее направляющий брус, прибиваемый к обрабатываемому бревну, по которому на подвижной роликовой платформе перемещается пильная головка, состоящая из моторного корпуса с пильной шиной и пильной цепью.
Основным недостатком известного устройства является низкое качество получаемого пиломатериала из-за малой жесткости консольного крепления пильной головки к направляющей роликовой платформе, движущейся по брусу, а также из-за наличия отверстий от гвоздей, используемых для крепления направляющего бруса к бревну.
Кроме того, после каждого пропила необходимо вытаскивать из доски гвозди и вновь их прибивать к бревну. В случае, если толщина доски менее 20 мм, это достаточно сложно сделать, т.к. забитый в такую доску гвоздь не будет надежно держать брус, а глубже забивать не позволяет проводимый пропил.
Наиболее близким к заявляемому устройству является установка для продольной распиловки бревен, взятая в качестве прототипа (см. патент США №5046391, Кл. В27В 7/00, 1991 г.), включающая сборную из продольных направляющих станину, закрепленную на вертикальных сборных опорах, регулируемых по высоте, на которой закреплена с возможностью продольного перемещения пильная головка.
Основным недостатком известной установки является ее конструктивная сложность, связанная с большим количеством сопрягаемых элементов, образующих сборную станину и вертикальные сборные опоры, на которых в вертикальной плоскости перемещается станина. Большое количество сопрягаемых элементов связано с необходимостью обеспечения требуемой жесткости станины, образуемой двумя продольными фермами треугольного сечения.
Другим недостатком известной установки является ее низкая производительность, связанная с необходимостью постоянной регулировки вертикального опускания станины с промежуточной фиксацией каждого положения. Для этого на каждой вертикальной опоре установлены две вертикальные направляющие с фиксаторами.
Кроме того, следует отметить, что указанный вид фиксации станины является малонадежным, т.к. при вибрации станины может произойти самопроизвольное отвинчивание фиксирующих винтов и осадка станины.
Целью заявляемого технического решения является устранение отмеченных недостатков, а именно упрощение конструкции устройства при одновременном повышении качества получаемого пиломатериала.
Поставленная цель в круглопильном станке для продольной распиловки древесины, включающем закрепленную на вертикальных опорах станину, на которой установлена с возможностью продольного перемещения пильная головка, достигается тем, что станина выполнена в виде неподвижно закрепленной горизонтальной профильной балки, а пильная головка - в виде охватывающей балку подвижной каретки с закрепленными на ней двумя боковыми электродвигателями, установленными с возможностью синхронного вертикального перемещения, на валах которых в единой горизонтальной режущей плоскости установлены дисковые пилы, при этом режущая плоскость пил параллельна горизонтальной диаметральной плоскости распиливаемого бревна.
Большая жесткость станины станка обеспечивает высокое качество отрезаемого изделия - доска, брус (точная геометрия в сечении и по всей длине, точные размеры, отличная чистота поверхности), а возможность осуществления пропилов параллельно горизонтальной диаметральной плоскости распиливаемого бревна - получать очень качественные по структуре расположения волокон доски, необходимые для мебельной промышленности. При этом следует особо отметить тот факт, что высокая чистота поверхности реза получается за счет большой скорости резания (большие обороты дисковых пил большого диаметра) в отличие от низкого качества реза пильной головки, оборудованной пильной шиной с пильной цепью.
Для упрощения установки толщины среза каретка снабжена винтовым механизмом синхронного вертикального перемещения электродвигателей, выполненным в виде двух соединенных между собой П-образной перемычкой параллельных пластин, перемещающихся в вертикальных пазах на боковых сторонах каретки при помощи винта, установленного в перемычке. Причем установка толщины отпиливаемой доски осуществляется просто и быстро поворотом винта на 1-2 оборота.
Требуемую жесткость станины для высококачественного пропила бревна по всей его длине способна обеспечить горизонтальная двутавровая балка (например, №45), или балка двух сваренных в форме двутавра швеллеров, или балка прямоугольного сварного профиля нужного сечения.
Для надежной фиксации балки вертикальные опоры выполнены в виде отрезков швеллера или двутавра или прямоугольного профиля и закреплены на плоских основаниях в форме круга или прямоугольника. Указанное выполнение опор не требует специальной подготовки поверхности и позволяет установить станок в любом удобном для работы месте прямо на земле (на любом грунте).
Указанное выполнение станка позволяет при всей его простоте в обслуживании обеспечить очень качественную распиловку бревен в непосредственной близости от лесозаготовок с качеством, получаемым только на лесоперерабатывающих предприятиях и дорогостоящем специализированном оборудовании, что не имеет аналогов среди известных станков, используемых для работы в полевых условиях для продольной распиловки древесины, а следовательно, удовлетворяет критерию «изобретательский уровень».
На фиг.1 изображен общий вид заявляемого станка; на фиг.2 представлено смещение осей пильных дисков для получения сплошного пропила; на фиг.3 представлен заявляемый станок, оборудованный устройством для перемещения каретки посредством сматывающе-наматывающего ролика; на фиг.4 представлено поперечное сечение каретки со сматывающе-наматывающим роликом.
Станок (фиг.1) содержит станину 1, выполненную в виде двутавровой балки, закрепленной на вертикальных опорах 2 прямоугольного сечения, установленных на плоских основаниях 3 в форме круга. На станине 1 закреплена пильная головка, выполненная в виде подвижной каретки 4, охватывающей двутавровую балку. На каретке 4 размещен винтовой механизм синхронного вертикального перемещения электродвигателей 5, установленных на параллельных пластинах 6, соединенных П-образной перемычкой 7, подвижно установленных на боковых сторонах каретки и приводимых в движение при помощи винта 8. На валах 9 электродвигателей 5 установлены дисковые пилы 10. Распускаемое бревно 11 на доски 12 установлено под станиной на подставках 13. Продольная ось бревна 14 устанавливается симметрично относительно центра осей дисковых пил 10. Для получения качественного сквозного реза оси дисковых пил 15 и 16 разнесены в горизонтальной плоскости на величину L (фиг.2), достаточную для исключения сквозного непропила доски 12. Для перемещения подвижной каретки 4 (фиг.3 и 4) используется устройство со сматывающе-наматывающим роликом 17, закрепленным на выходном валу мотор-редуктора 18 и намотанного на него троса 19, концы которого закреплены на вертикальных опорах 2. Для управления кареткой 4 и электродвигателями 5 используется пульт управления 20.
При высокой производительности этого станка требуется трое рабочих: оператор на пульте управления и двое подсобных рабочих - для установки бревна и складирования напиленных досок.
Работа осуществляется следующим образом.
Бревно 11 устанавливают под станиной на подставках 13. Для получения качественного пиломатериала необходимо выставить горизонтальную диаметральную плоскость бревна 1 параллельно плоскости дисковых пил 10. С помощью винта 8 устанавливают требуемую толщину доски 12 и включают с пульта 20 электродвигатели 5. Движение каретки 4 осуществляется при помощи вращения сматывающе-наматывающего ролика 17, на который намотано 4 витка троса 19, а его концы закреплены на вертикальных опорах 2. За счет вращения ролика 17 происходит перемещение каретки 4 в ту или другую сторону вдоль станины 1 и осуществляется продольный распил бревна 11. После выхода дисковых пил 10 с противоположного конца бревна винтом 8 устанавливают толщину следующей доски и на обратном ходу каретки 4 отпиливают ее. Далее опять винтом 8 устанавливают толщину следующей доски и на прямом ходе каретки 4 (по направлению от оператора) ее отпиливают. Далее процесс продолжают аналогичным образом.
Заявляемый станок при мощности каждого электродвигателя 15 кВт при 3000 об/мин и наружном диаметре дисковых пил 560 мм обеспечивает распиловку бревен до 550 мм в диаметре. Станок устанавливается на любом ровном месте на грунт. Потребная площадь при распиловке бревен 6 м - (8,5×1,5) м. При распиловке бревен 9 м потребная площадь равна (11,5×1,5)м. При распиловке бревен 4,0 м (евростандарт) - потребная площадь составляет равна (6,5×1,5) м. Масса станка не превышает 1200 кг и перевозится на грузовом автомобиле в собранном, испытанном и готовом к эксплуатации виде. На месте эксплуатации требуется только подключить электропитание.
1. Круглопильный станок для продольной распиловки древесины, включающий закрепленную на вертикальных опорах станину, на которой установлена с возможностью продольного перемещения пильная головка, отличающийся тем, что станина выполнена в виде неподвижно закрепленной горизонтальной профильной балки, а пильная головка - в виде охватывающей балку подвижной каретки с закрепленными на ней двумя боковыми электродвигателями, установленными с возможностью синхронного вертикального перемещения, на валах которых в единой горизонтальной режущей плоскости установлены дисковые пилы, при этом режущая плоскость пил параллельна горизонтальной диаметральной плоскости распиливаемого бревна.
2. Станок по п.1, отличающийся тем, что каретка снабжена винтовым механизмом синхронного вертикального перемещения электродвигателей, выполненным в виде двух соединенных между собой П-образной перемычкой параллельных пластин, перемещающихся в вертикальных пазах на боковых сторонах каретки при помощи винта, установленного в перемычке.
3. Станок по п.1, отличающийся тем, что горизонтальная балка выполнена в виде двутавра или двух сваренных в форме двутавра швеллеров.
4. Станок по п.1, отличающийся тем, что горизонтальная балка выполнена в форме прямоугольного сварного профиля.
5. Станок по п.1, отличающийся тем, что вертикальные опоры выполнены в виде отрезков швеллера, или двутавра, или прямоугольного профиля и закреплены на плоских основаниях в форме круга или прямоугольника.
