Переносной моторный инструмент

 

Использование: в лесной и деревообрабатывающей промышленности, в частности в конструкциях переносных моторных инструментов. Сущность изобретения: моторный инструмент содержит пассивный блок с топливным баком 3 и рамой управления, активный блок с двигателем и пильным рабочим органом, систему виброзащиты с виброизоляторами в виде упругих объемных тел 8, 9 с задней сторон активного блока и в виде упругого стержня 10 с ориентацией его продольной оси в направлении рабочего органа. Зона присоединения упругого стержня 10 с одним из блоков расположена с передней стороны активного блока. Один конец стержня 10 соединен с одним из блоков шарнирно и с возможностью осевого перемещения относительно этого соединения. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к лесной и деревообрабатывающей промышленности, в частности к переносным моторным инструментам.

Известны бензиномоторные пилы фирмы Хускварна (Швеция), например модели 262 (см. проспекты, приложение 1), включающие двигатель в сборе (корпус, кривошипно-шатунную группу, карбюратор и пр.), пильный аппарат, виброзащитный узел, который содержит топливный бак, виброизоляторы и раму управления с рукоятками.

Виброизоляторы выполнены в виде упругих объемных тел, зоны присоединения которых к корпусу двигателя расположены с передней и задней стороны его опоры (модель 262 проспект фирмы Хускварна, 1990 прототип).

Такая компоновка близка к оптимальной, т.к. в компоновку пассивного блока включен топливный бак, функционально уменьшающий уровень вибрации.

Однако основным недостатком этих мотопил является повышенная вибрация на задней (правой) рукоятке пилы, превышающая допустимую в 3,1 раза. Последнее объясняется тем, что для современных, преимущественно, облегченных бензопил с форсированным одноцилиндровым двигателем внутреннего сгорания одним из определяющих являются угловые колебания двигателя от неравномерности крутящего момента на его валу. А этот вид колебаний плохо демпфируется одними объемными виброизоляторами, т.к. при значительной деформации в одной из зон их крепления под действием усилий подачи при пилении эффективность снижения вибрации таких виброизоляторов значительно снижается. Это приводит к росту вибрации, что ухудшает эргономические и эксплуатационные характеристики пилы (сокращается допустимое по санитарным нормам время работы пилой, снижается ее производительность).

Цель изобретения повышение эргономических и эксплуатационных показателей путем снижения вибрации на разных режимах работы пилы.

Поставленная цель достигается тем, что в переносном моторном инструменте, включающем двигатель, пильный рабочий орган и виброзащитный узел, имеющий топливный бак, раму управления и виброизоляторы, зоны присоединения которых к корпусу двигателя расположены с передней и задней его стороны, причем виброизолятор с присоединением к задней стороне корпуса выполнен по меньшей мере парой упругих объемных элементов, расположенных по обе стороны продольно-вертикальной плоскости симметрии топливного бака виброзащитного узла, предложено виброизолятор с присоединением к передней стороне корпуса выполнить по меньшей мере в виде одного упругого стержня, продольная ось которого ориентирована в направлении пильного рабочего органа, при этом один из концов стержня соединен с корпусом двигателя или виброзащитного узла шарнирно и подвижно в осевом направлении.

Предложено также, инструмент снабдить ограничителями деформаций виброизоляторов, каждый из ограничителей имеет выполненный в корпусе двигателя или виброзащитного узла выступ с продольной осью параллельной соответствующей оси виброизолятора и выемку под выступ на соответственном корпусе инструмента.

При анализе отличительных признаков предлагаемого технического решения было выявлено известное техническое решение по а.с. N 1457326, кл. B 27 B 17/00, 1988, согласно которому бензиномоторная пила имеет систему виброизоляторов в виде упругих стержней, расположенных под углом друг к другу.

Использование в системе виброзащиты упругих стержней улучшает условия виброизоляции при эксплуатации пилы, в частности, по той причине, что при наличии значительных деформаций от рабочих усилий, линейные характеристики упругих стержней по сравнению с объемными упругими телами более стабильны.

Однако размещение в конструкции мотопил трех упругих стержней затруднено по условиям компоновки и габаритам целого ряда пил, в том числе мотопил типа Хускварна.

Объясняется это тем, что при уменьшении длины стержня увеличивается его жесткость (пропорционально 1/3 при неизменном сечении), а следовательно, и вибрация на рукоятках. Уменьшение сечения стержня приводит к снижению его прочности.

Таким образом, система виброзащиты с тремя виброизоляторами в виде упругих стержней ограничена в использовании. Наиболее благоприятны условия использования такой системы виброзащиты в моделях пил с высокорасположенными рукоятками типа "Урал".

Таким образом, предлагаемая совокупность признаков в их взаимосвязи и взаимодействии является обязательной и необходимой для достижения поставленной цели, не следует явным образом из известного уровня техники и соответствует критериям изобретения "новизна" и "промышленная применяемость".

Предлагаемое техническое решение может быть осуществлено в варианте выполнения моторного инструмента с низкорасположенными и высокорасположенными рукоятками управления.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен предлагаемый моторный инструмент в варианте с низкорасположенными рукоятками, вид сбоку, на фиг. 2 показан активный блок инструмента; на фиг. 3 показан пассивный блок, общий вид; на фиг. 4 вид сверху фиг. 3; на фиг. 5 показано расположение упругих объемных тел относительно блоков; на фиг. 6 показан виброизолятор в виде упругого стержня; на фиг.7, 8, общий вид бензиномоторной пилы в варианте высокорасположенными рукоятками управления.

Переносной моторный инструмент содержит двигатель 1 в сборе (корпус, кривошипно-шатунную группу, карбюратор и пр.), пильный рабочий орган 2, виброзащитный узел, который содержит топливный бак 3, виброизоляторы и раму управления с рукоятками. В варианте моторного инструмента с низкорасположенными рукоятками имеется левая передняя рукоятка 4 и правая задняя рукоятка 5, оснащенная блоком управления системами двигателя пилы. Виброизоляторы расположены с задней стороны 6 и передней стороны 7 корпуса двигателя. Виброизоляторы 8, 9, расположенные с задней стороны корпуса двигателя выполнены в виде по меньшей мере пары объемных упругих тел, продольные оси которых расположены по обе стороны продольно-вертикальной плоскости А-А симметрии топливного бака 3. Упругие объемные тела 8, 9 имеют форму, например, витых пружин. Виброизолятор, присоединение которого расположено с передней стороны корпуса двигателя, выполнен по меньшей мере в виде одного упругого стержня 10 с ориентацией его продольной оси в направлении пильного рабочего органа 2. Один из концов стержня 10 соединен с корпусом двигателя или виброзащитного блока посредством этого шарнира 11 и возможностью осевого перемещения относительно этого шарнира. В частном случае шарнирное соединение выполнено в виде сферического подшипника, а возможность осевого перемещения обеспечивается за счет скользящей посадки стержня 10 во внутреннем кольце 12 сферического подшипника и подборе трущейся пары. Виброизолятор, присоединенный к передней стенке корпуса двигателя может быть выполнен и в виде нескольких упругих стержней. Виброзащитный узел имеет ограничители деформации 13 как для упругих тел, так и упругого стержня. Ограничители деформации выполнены в виде выемки 14 в корпусе двигателя или виброзащитного узла и соответствующий выступ 15 в соответственном корпусе, при этом выступ ориентирован в направлении продольной оси виброизолятора. Выступ 15 взаимодействует с внутренними поверхностями выемки 14 в экстремальных ситуациях (рывок при зажиме пильного аппарата деревом и т.п.), что предотвращает выход из строя виброизоляторов. Конец стержня 10, противолежащий шарнирному присоединению его, соединен с другим корпусом (в описанной ситуации двигателя).

Присоединение всех виброизоляторов в системе виброзащиты расположено в вершинах треугольника, центр тяжести которого, преимущественно, расположен в центре "0" зоны приложения вибровозмущающих сил.

При пилении предлагаемым моторным инструментом в процессе эксплуатации реакция древесины (от усилия подачи), воздействующая на пильный рабочий орган 2, создает значительное усилие на конец стержня в сферической опоре шарнира 11. Благодаря ориентации оси стержня 10 в направлении пильного рабочего органа 2 и симметричного размещения пары упругих тел 8 и 9 относительно продольно-вертикальной плоскости А-А топливного бака, каждое указанное тело загружается приблизительно одинаковой нагрузкой, значительно меньшей, чем в опоре шарнира 11. В результате упругие тела 8 и 9 имеют сравнительно небольшую деформацию, т.е. сохраняют линейность характеристик и расчетные виброизолирующие свойства. Упругий стержень 10 благодаря значительной длине, шарнирности соединения с одним из блоков и возможности осевого перемещения конца относительно этого соединения также сохраняет расчетные виброизолирующие свойства несмотря на значительное взаимное перемещение корпуса двигателя 1 около опоры шарнира 11. При этом значительная деформация, т.е. малая жесткость стержня 10 компенсирует угловые колебания корпуса двигателя, существенно снижая вибрацию на задней (правой) рукоятке, которая для пил с низкими рукоятками является максимальной.

При работе двигателя предлагаемой пилы на холостом ходу на снижение вибрации оказывает влияние симметричное расположение виброизоляторов 8 и 9 относительно вертикальных плоскостей симметрии топливного бака и двигателя, а также близость центра жесткости треугольника виброизоляторов и центра приложения виброизолирующих сил 0 (фиг. 3 и 4) двигателя. Дополнительное снижение вибрации за счет поглощения части энергии вибрации силами трения в опоре 11.

Работа предлагаемой пилы в компоновке с высокими рукоятками в приложении "раскряжевка" (фиг. 7) и валка (фиг. 8) в принципе не отличается от описанной.

В результате применения предлагаемого решения на бензиномоторной пиле получено снижение виброскорости на рукоятках в 3,1 раза при удовлетворительной управляемости рабочим органом, что существенно улучшает эргономические и эксплуатационные характеристики изделия.

Формула изобретения

1. Переносной моторный инструмент, включающий имеющий корпус двигатель, пильный рабочий орган и виброзащитный узел, имеющий топливный бак, раму управления и виброизоляторы, зоны присоединения которых к корпусу двигателя расположены с передней и задней его сторон, причем виброизолятор с присоединением к задней стороне корпуса двигателя имеет по меньшей мере пару упругих объемных элементов, расположенных по обе стороны продольно-вертикальной плоскости симметрии топливного бака виброзащитного узла, отличающийся тем, что виброизолятор с присоединением к передней стороне корпуса двигателя имеет по меньшей мере один упругий стержень, продольная ось которого ориентирована в направлении пильного рабочего органа, при этом один из концов стержня соединен с корпусом двигателя или виброзащитного узла шарнирно и подвижно в осевом направлении.

2. Инструмент по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен ограничителями деформаций виброизоляторов, при этом каждый ограничитель имеет выполненный на корпусе двигателя или виброзащитного узла выступ с продольной осью, параллельной соответствующей оси виброизолятора, и выемку под выступ на соответствующем корпусе инструмента.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8