Автор изобретения по увеличению ресурса пилы для ленточнопильных станков по металлу Плотников Ю.В. Изобретение относится к станкам для пиления древесины, металла и других материалов.
Известен ленточнопильный станок, включающий станину, ленточную пилу, огибающую приводной шкив, и направляющую опору, рабочая поверхность которой выполнена в виде полуокружности, систему для подвода жидкости или газа между ленточной пилой и направляющей опорой.
Однако в процессе движения полотно пилы переходит с прямого участка непосредственно на круговую кривую шкива или опоры. В этот момент равномерные напряжения в полотне пилы на ее прямом участке внезапно переходят к равномерно-изгибным напряжениям. В результате внезапного изменения деформаций и напряжений нагрузка на полотно пилы в местах его набегания на шкив или опору и схода с последних приобретает ударный характер. В результате чрезвычайно высокой скорости нагружения материала происходит его хрупкое разрушение.
Цель изобретения - увеличение ресурса ленточной пилы для ленточнопильных станков по металлу.
Достигается это тем, что в местах переходов ленточной пилы с прямых участков на круговые кривые приводного шкива и направляющей опоры установлены дополнительные направляющие опоры с криволинейными рабочими поверхностями, обеспечивающими плавное сопряжение между этими участками, например, по закону кубической параболы.
Рис. 1. Ленточнопильный станок вид сверху
Ленточнопильный станок состоит из станины 1, ленточной пилы 2, приводного шкива 3, направляющей опоры 4 полотна пилы, рабочая поверхность которой выполнена в виде полуокружности, системы 5 для подвода газа или жидкости между полотном пилы и опорой 4, и дополнительных направляющих опор 6 с системой 7 для подвода газа или жидкости к рабочей поверхности 8 дополнительных направляющих опор 6.
Опоры 6 выполнены из материала с низким коэффициентом трения. Рабочая поверхность 8 этих опор выполнена криволинейной, обеспечивающей плавный переход полотна пилы с прямых участков на круговую кривую. Радиус криволинейной поверхности 8 непрерывно и монотонно изменяется, например, по закону кубической параболы, от бесконечности в зоне примыкания к прямым участкам полотна пилы ленточнопильных станков по металлу до величины, равной радиусу шкива в зоне сопряжения с круговой кривой.
Рис. 2. Вид сбоку ленточнопильного станка
Описание работы ленточнопильного станка по металлу
Одновременно с приводом станка включается подача жидкости или газа, которые по системам 5 и 7 трубопроводов, каналов и отверстий поступают к рабочим поверхностям направляющих опор 4 и 6. Рабочая поверхность 8 дополнительных направляющих опор 6 в зоне каждого отверстия для выхода газа или жидкости имеет заглубление 9, обеспечивающее распределение жидкости по всей ширине рабочей поверхности опоры. Образующийся между опорой и полотном пилы слой жидкости уменьшает их соприкосновение.
Пила ленточнопильного станка по металлу с помощью дополнительных направляющих опор 6 постепенно переходит с прямого участка на круговую кривую, поэтому никакие силы и деформации полотна внезапно возникать не будут.
Они будут постепенно изменяться по длине дополнительной направляющей опоры 6, а именно: напряжения от изгиба будут увеличиваться от нуля (на прямом участке) до величины Gиз, определяемой по формуле:
Gиз = ½ E δ/R
где E - модуль упругости; δ - толщина полотна пилы станка; R - радиус шкива станка.
Центробежная сила будет возрастать от нуля до значения J, определяемого по формуле:
J = GV(2)/gR
где G - вес 1 погонного метра пилы; V - скорость движения пилы; g - ускорение свободного падения/
В результате этого скорости деформаций и нагружений резко снизятся, а следовательно, будет устранено явление хрупкого разрушения металла, которое является основной причиной появления усталостных трещин и разрушения ленточных пил.
Формула изобретения
Ленточнопильный станок, включающий станину, ленточную пилу, огибающую приводной шкив, и направляющую опору, рабочая поверхность которой выполнена в виде полуокружности, систему для подвода жидкости или газа между ленточной пилой и направляющей опорой, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы ленточной пилы, в местах переходов ленточной пилы для ленточнопильных станков по металлу с прямых участков на круговые кривые приводного шкива и направляющей опоры установлены дополнительные направляющие опоры с криволинейными рабочими поверхностями, обеспечивающими плавное сопряжение между этими участками, по принципу кубической параболы.
