Ленточнопильный станок


 


Владельцы патента RU 2615000:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова" (САФУ) (RU)

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к ленточнопильным станкам. Ленточнопильный станок содержит станину с аэростатическими опорами, ленточную пилу, привод пилы в виде линейного электродвигателя, состоящего из ротора, статора в виде дугового индуктора, охватывающего часть приводного шкива с ленточной пилой. Приводной шкив является ротором линейного электродвигателя. Приводной шкив выполнен в виде полого цилиндра из токопроводящего материала. Приводной шкив установлен с зазором соосно на неподвижной опоре в виде сплошного цилиндра из диэлектрического материала. Поверхность неподвижной опоры является круговой аэростатической опорой. Повышается КПД привода. 1 ил.

 

Изобретение относится к лесопильному оборудованию и направлено на повышение эффективности работы ленточнопильного станка, увеличение надежности привода.

Известен ленточнопильный станок, содержащий станину, на которой установлены неподвижная и подвижная направляющие, выполненные в виде криволинейных односторонних аэростатических опор, ленточную пилу и ее привод, выполненный в виде линейного электродвигателя, обмотка которого расположена на внутренней цилиндрической поверхности статора, охватывающего неподвижную направляющую с ленточной пилой [Авторское свидетельство СССР №818862, МПК B27B 15/00, 1981 г.].

Недостатком аналога является малое тяговое усилие, так как ротором приводного линейного двигателя является тонкое полотно ленточной пилы из углеродистой стали, обладающей относительно высоким электрическим сопротивлением, определяющим величину тока, индуктируемого в полотне пилы, что не позволяет обеспечить требуемого тягового усилия ленты при пилении и снижает КПД привода.

Известен ленточнопильный станок, содержащий станину, на которой установлены неподвижная и подвижная направляющие, выполненные в виде криволинейных односторонних аэростатических опор, ленточную пилу и ее привод, выполненный в виде линейного электродвигателя, обмотка которого выполнена замкнутой и огибает внутренние нижнюю и верхнюю цилиндрические поверхности статора, охватывающего неподвижную и подвижную криволинейные направляющие с ленточной пилой [Патент RU №2487013, МПК B27B 15/00, 2013 г.].

Недостатком этого аналога также является малое тяговое усилие, так как ротором приводного линейного двигателя является тонкое полотно ленточной пилы из углеродистой стали, обладающей относительно высоким электрическим сопротивлением, определяющим величину тока, индуктируемого в полотне пилы, что не позволяет обеспечить требуемого тягового усилия ленты при пилении и приводит к снижению КПД привода.

Известен ленточнопильный станок, включающий станину, на которой установлены два направляющих ленточную пилу шкива, один из которых ведущий и является ротором электродвигателя, а статор выполнен в виде дугового индуктора, охватывающего часть этого шкива [Авторское свидетельство СССР №818862, МПК В27В 3/06, 1973 г.]. Данное решение принято за прототип.

Недостатками прототипа являются высокая инерционность приводного шкива, увеличивающаяся с возрастанием его диаметра и массы, низкий КПД привода.

Изобретение направлено на повышение тягового усилия привода ленточнопильного станка, уменьшение инерционности приводного шкива, повышение КПД привода. Это достигается путем применения в качестве ротора линейного электродвигателя приводного шкива, выполненного в виде полого цилиндра из токопроводящего материала, установленного соосно и с зазором на неподвижную цилиндрическую сплошную опору, выполненную из диэлектрического материала. Передача тягового усилия от приводного шкива ленточной пиле осуществляется посредством сил трения в контакте между полотном пилы и рабочей (наружной) поверхностью шкива. Для уменьшения сил трения между внутренней поверхностью шкива и поверхностью неподвижной цилиндрической опоры последняя имеет на своей рабочей поверхности микроканавки и отверстия поддува, через которые подается сжатый воздух, создающий круговую аэростатическую опору. Образующаяся при этом газовая смазка позволяет значительно снизить силы трения между поверхностями, а воздушная прослойка между внутренней поверхностью шкива и поверхностью цилиндрической опоры выполняет функцию газового демпфера, позволяющего сгладить колебания величины натяжения ленточной пилы в процессе работы.

На фиг. 1 показан ленточнопильный станок с линейным электроприводом.

Станок включает станину 1, на которой установлены неподвижная опора в виде сплошного цилиндра из диэлектрического материала 2, линейный электродвигатель, включающий статорную обмотку 3, уложенную на внутренней цилиндрической поверхности статора 4, охватывающего приводной шкив из токопроводящего материала 5, находящийся в механическом контакте с полотном пилы 6 и приводящий ее в движение, криволинейную аэростатическую опору 7 и механизм натяжения пилы 8.

Работа станка происходит следующим образом. Ленточная пила 6, установленная на приводном шкиве 5 и на неподвижной криволинейной аэростатической опоре 7, предварительно натягивается с помощью механизма натяжения 8. Для уменьшения трения в зазор между внутренней поверхностью шкива 5 и поверхностью соосно установленной с ним неподвижной цилиндрической опоры 2 подводится сжатый воздух, образуя аэростатическую опору. При подводе переменного напряжения к многофазной обмотке статора линейного электродвигателя 3 в воздушном зазоре между статором и ротором создается бегущее магнитное поле, которое, взаимодействуя с ротором 5, приводит его во вращение, обеспечивающее за счет сил трения поступательное движение пилы.

Использование в качестве ротора линейного двигателя приводного шкива в виде полого цилиндра из токопроводящего материала позволяет увеличить тяговое усилие привода станка за счет увеличения силы тока в теле ротора и связанного с этим увеличения магнитного потока в воздушном зазоре линейного двигателя, снизить инерционность привода по сравнению с прототипом, повысить КПД линейного электродвигателя, а газовый демпфер между внутренней поверхностью приводного шкива и поверхностью цилиндрической опоры позволяет сгладить резкие колебания натяжения ленточной пилы в процессе работы.

Ленточнопильный станок, содержащий станину с аэростатическими опорами, ленточную пилу, привод пилы в виде линейного электродвигателя, состоящего из ротора, статора в виде дугового индуктора, охватывающего часть приводного шкива с ленточной пилой, отличающийся тем, что приводной шкив является ротором линейного электродвигателя и выполнен в виде полого цилиндра из токопроводящего материала, установленного с зазором соосно на неподвижной опоре в виде сплошного цилиндра, выполненного из диэлектрического материала, поверхность которого является круговой аэростатической опорой.



 

Наверх