Способ повышения жесткости круглой пилы



Способ повышения жесткости круглой пилы
Способ повышения жесткости круглой пилы
Способ повышения жесткости круглой пилы
Способ повышения жесткости круглой пилы
Способ повышения жесткости круглой пилы
C21D1/42 - Изменение физической структуры черных металлов; устройства общего назначения для термообработки черных или цветных металлов или сплавов; придание ковкости металлам путем обезуглероживания, отпуска или других видов обработки (цементация диффузионными способами C23C; поверхностная обработка металлов, включающая по крайней мере один процесс, предусмотренный в классе C23, и по крайней мере другой процесс, охватываемый этим подклассом, C23F 17/00; однонаправленное отвердевание эвтектики или однонаправленное разделение эвтектик C30B)

Владельцы патента RU 2708703:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова» (RU)

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности. Способ осуществляют вальцеваним полотна пилы роликами по заданным радиальным направлениям с образованием радиальных ребер, разделяющих полотно пилы на секторы, ребра формируются с опережающим индукционным локальным нагревом материала полотна в зоне перед фронтом рабочей поверхности ролика до состояния пластификации материала. В результате обеспечивается повышение жесткости и динамической устойчивости пилы. 4 ил., 1 пр.

 

Изобретение может быть использовано в деревообрабатывающей отрасли промышленности и предназначено для повышения устойчивого состояния круглой пилы в процессе работы путём повышения жесткости пильного диска пилы.

Известен способ натяжения пильного диска круглой пилы проковкой по предварительно размеченным секторам с формированием вдоль радиусов диска пилы зон пластической деформации металла. Натяжение в полотне пилы создается вследствие отталкивания секторов пильного полотна друг от друга. (Якунин, Н.К. Подготовка круглых пил к работе / Н.К. Якунин. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Экология, 1991. - 288 с.).

Недостатком приведённого способа является применение контактного механического воздействия на материал полотна круглой пилы, приводящее к возникновению выпучин и хребтов в полотне пилы, что требует дополнительной правки пильного полотна.

Известен способ термопластического натяжения пильного диска круглой пилы, включающий формирование вдоль радиусов диска пилы зон пластической деформации металла посредством одновременного нагрева локальных зон пильного диска круглой пилы по радиусам, разделяющих диск на секторы с последующим охлаждением зоны диска пилы по тепловому следу до температуры ниже 350°С (RU 268521 C1, 15.06.2018).

Недостатком приведённого решения является сложность применения, недостаточная жесткость полотна пилы при нормальных воздействиях возмущающих усилий на полотно пилы в процессе резания.

Известен кольцевой способ натяжения пильного диска круглой пилы прокатыванием по концентрическим окружностям с помощью вальцовочных роликов на специальных вальцовочных станках. Натяжение в полотне пилы создается за счет отталкивания концентрических колец пильного полотна друг от друга. (Стахиев Ю.М. Устойчивость и колебания плоских круглых пил. - М.: «Лесная промышленность», 1977, 245-251 с.).

Это способ наиболее близок к заявленному решению и принят за прототип. Недостатками прототипа является применение контактного механического воздействия вальцовочных роликов на полотно пильного диска круглой пилы, что приводит к "уламыванию" металла по вальцовочной линии и недостаточная жесткость полотна пилы по отношению к нормальным воздействиям возмущающих усилий на пилу в процессе пиления.

Изобретение направлено на решение задачи повышения жесткости полотна круглой пилы. Технический результат заключается в формировании радиальных ребер жесткости в заданных зонах диска пилы, повышении жесткости и динамической устойчивости пилы.

Повышение жесткости полотна круглой пилы обеспечивается вальцеванием полотна пилы роликами по заданным радиальным направлениям с образованием радиальных ребер, разделяющих полотно пилы на секторы, ребра формируются с опережающим индукционным локальным нагревом материала полотна в зоне перед фронтом рабочей поверхности ролика до состояния пластификации материала, ширина локального кольцевого следа нагрева a определяется выражением:

a=(2÷2,5b),

где b – ширина следа вальцевания, м;

высота ребра жесткости h определяется выражением:

h<Δ,

где Δ - величина уширения зубчатой кромки на сторону, м,

при этом усилие прижима вальцовочного ролика на полотно пилы Pp определяется выражением:

P p σТ,0,2

где σТ,0,2 – предел текучести материала диска пилы при температуре зерно граничного плавления металла, Па.

Пример:

Для круглой пилы, изготовленной из стали 90ХФ:

T, °С σ Т,0,2, МПа P р, МПа
600 256 ≥ 256
800 126 ≥ 126

На фиг.1 показано полотно пилы с зонами нагрева и вальцевания, на фиг.2 - вид А – участок зоны вальцевания с зоной нагрева, ребрами жесткости, канавками и вальцовочными роликами, на фиг. 3 – разрез В-В – участок зоны вальцевания с ребрами жесткости и канавками, на фиг. 4 – разрез С-С.

1 – зона вальцевания; 2 – полотно пилы; 3 – зубчатая кромка; 4 – вальцовочный ролик; 5 – локальная зона индукционного нагрева; 6 – ребра жесткости; 7 – канавка.

Способ осуществляют следующим образом: в зоне вальцевания 1 полотна круглой пилы 2 c зубчатой кромкой 3 обеспечивают прижим роликов 4 симметрично расположенных по обе стороны полотна пилы с усилием Pр, при этом нагревают локальную зону 5 перед фронтом рабочих поверхностей роликов до температуры пластификации металла и осуществляют поступательное движение роликов по радиусу пилы. Скорость надвижения полотна пилы в зону контактной поверхность роликов соответствует интенсивности нагрева зоны 5 таким образом, что в области контакта ролика с полотном на локальном участке перед роликом полотно пилы нагревается по всей толщине до температуры зернограничного плавления металла, при которой усилие прижима роликов на полотно пилы Pр превосходит предел текучести материала пилы σТ,0,2 и происходит пластическая деформация в зоне контакта с выдавливанием на поверхность полотна части материала пилы роликами с формированием радиальных ребер жесткости 6 и канавок 7.

Нагрев осуществляют индукционным способом, обеспечивающим быстрый, практически мгновенный по всей толщине нагрев локальной зоны полотна пилы до состояния пластификации материала.

Предложенное техническое решение позволяет повысить жесткость и динамическую устойчивость пилы.

Способ обработки круглой пилы, обеспечивающей повышение жесткости, включающий обработку полотна пилы вальцеванием, отличающийся тем, что вальцевание полотна пилы проводят роликами по заданным радиальным направлениям с образованием радиальных ребер, разделяющих полотно пилы на секторы, ребра формируют с опережающим индукционным локальным нагревом материала полотна в зоне перед фронтом рабочей поверхности ролика до состояния пластификации материала, при этом ширину локального кольцевого следа нагрева a определяют по выражению

a = (2 ÷ 2,5b),

где b - ширина следа вальцевания, м,

высоту ребра жесткости h определяют по выражению:

h < Δ,

где Δ - величина уширения зубчатой кромки на сторону, м,

причем усилие прижима вальцовочного ролика на полотно пилы Ρp определяют по выражению

Ρp ≥ σT0,2,

где σT0,2 - предел текучести материала диска пилы при температуре зерна граничного плавления металла, Па.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности. Способ включает вальцевание полотна пилы роликами по заданным кольцевым зонам с опережающим индукционным нагревом материала перед фронтом рабочей поверхности ролика до состояния пластификации материала в зоне нагрева, формированием ребер жесткости и обеспечением сплошности материала полотна пилы в зоне вальцевания, ширина локального кольцевого следа нагрева превышает след вальцевания в 2-2,5 раза, а высота ребра жесткости меньше величины уширения зубчатой кромки на сторону, что позволяет повысить жесткость и динамическую устойчивость пилы.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано, в частности, при закалке режущего инструмента из низкоуглеродистых борсодержащих сталей.

Изобретение относится к устройствам для создания термопластических нормированных напряжений в пильном диске круглой пилы. Устройство содержит корпус с установленными одна над другой плитами для размещения между ними круглой пилы с нагревательными индуцирующими проводами, выполненными с возможностью нагрева пильного диска с разделением его на секторы нагрева.

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности. Устройство для термической правки пильного диска круглой пилы содержит корпус и установленные одна над другой верхнюю и нижнюю плиты, нижняя из которых предназначена для размещения на ней диска пилы, а верхняя выполнена с нагревательными элементами и возможностью подвода ее к нижней плите из крайнего верхнего положения.

Изобретение относится к области термической обработки. Для снижения усталостных циклических напряжений и предотвращения возникновения трещин на участке междузубной впадины зубчатой кромки пилы способ обработки полотна ленточной пилы включает формирование в основании впадины каждого зуба пилы зон пластической деформации металла, при этом осуществляют нагрев локальной зоны с узлом концентрации усталостных напряжений в основании впадины каждого зуба пилы бесконтактно импульсным индукционным способом до температуры предела текучести материала пилы Т с длиной зоны (0,25÷0,3)t, шириной зоны b>1,5s, расположенной симметрично относительно узла концентрации напряжений, при этом температура нагрева локальной зоны определяется выражением, °С, где s - толщина пилы, мм, n - частота вращения приводного шкива, с-1, tц - время рабочего цикла пилы, с, α - коэффициент линейного расширения материала полотна пилы, 10-6/°С, k - число перегибов за период работы пилы, принимается равным 105-106, t - шаг зуба пилы, мм, z - число зубьев в пиле, шт., π=3,14.

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности. Способ включает натяжение полотна круглой пилы, выполненное посредством одновременного нагрева локальных зон пильного диска круглой пилы по радиусам, разделяющим диск на секторы, направленным в каждую или кратную межзубную впадину зубчатой кромки пилы в зависимости от шага зубьев, бесконтактно импульсным индукционным способом до температуры T с последующим охлаждением зоны диска пилы по тепловому следу до температуры ниже 350°С, соответствующей образованию термопластических напряжений между секторами пильного полотна.

Изобретение относится к области термической обработки, в частности к дисковой пиле, используемой в деревообрабатывающей промышленности. Для создания термодинамических напряжений в полотне пилы в оптимальных зонах диска пилы, повышения динамической устойчивости пил при эксплуатации и качества подготовки к работе способ включает натяжение полотна круглой пилы, выполненное посредством разгона и бесконтактно индукционного нагрева по одной или нескольким локальным зонам пильного полотна, при этом нагрев ведут по заданным кольцевым следам в зоне 0,5-0,8 радиуса пилы, с шириной теплового следа, уменьшающейся по мере приближения к периферии диска, до температуры 400–600°С, при которой предел текучести материала пилы становится ниже механических радиальных напряжений, действующих при вращении в нагреваемых кольцевых зонах пильного полотна.

Изобретение относится к устройствам для тепловой правки круглой пилы. Устройство содержит встроенный в нерабочую зону узла резания круглой пилы нагревательный элемент, соединенный с источником питания, датчик температуры пильного диска для измерения температуры в зоне, прилегающей к зубчатой кромке пилы, и датчик положения зубчатой кромки пилы.

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к подготовке пил. Выполняют формирование зубчатой режущей кромки, заточку режущих элементов и операцию шлифования междузубных впадин пилы абразивным инструментом.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности Для повышения устойчивости полосовых пил в процессе пиления устройство содержит однофазные индукторы переменного тока, включающие магнитопровод, индуцирующий провод, токоподводящие шины, ось, корпус устройства; источник питания, при этом однофазные индукторы расположены по ширине пильного полотна в зонах создания теплового следа, имеют возможность поворота вокруг оси, закрепленной в корпусе.

Изобретение относится к оснастке для литья пластмасс под давлением, а также к поковкам большого размера, сформированным из низкоуглеродистой стали для литейных форм, имеющей значительно улучшенную закалку и свойства закаливаемости в больших сечениях.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к термической обработке стали. Для обеспечения высокой прочности и низкой склонности к деформированию конструкционная сталь содержит, мас.%: вплоть до 0,25 C, вплоть до 0,45 Si, 0,20 - 2,00 Mn, вплоть до 4,00 Mn, 0,6 - 3,0 Мо, 0,004 - 0,020 N, вплоть до 0,40 S, 0,001 - 0,035 Al, 0,0005 - 0,0025 B, вплоть до 0,015 Nb, вплоть до 0,01 Ti, вплоть до 0,10 V, вплоть до 1,5 Ni и вплоть до 2,0 Cu, железо и неизбежные примеси - остальное, при выполнении следующего условия: %Al/27 + %Nb/45 + %Ti/48 + %V/25 > %N/3,75.
Изобретение относится к области металлообработки, в частности к восстановлению прочностных свойств металлических изделий. Для восстановления прочностных свойств металлических элементов конструкции воздушных судов, снизившихся в результате действия натекающих на них в процессе эксплуатации воздушных потоков, металлический элемент подвергают воздействию пульсирующего дозвукового воздушного потока, имеющего частоту 400-2000 Гц и звуковое давление 40-140 дБ, при комнатной температуре в направлении, противоположном направлению воздействия натекающего воздушного потока в процессе эксплуатации.

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности. Способ включает вальцевание полотна пилы роликами по заданным кольцевым зонам с опережающим индукционным нагревом материала перед фронтом рабочей поверхности ролика до состояния пластификации материала в зоне нагрева, формированием ребер жесткости и обеспечением сплошности материала полотна пилы в зоне вальцевания, ширина локального кольцевого следа нагрева превышает след вальцевания в 2-2,5 раза, а высота ребра жесткости меньше величины уширения зубчатой кромки на сторону, что позволяет повысить жесткость и динамическую устойчивость пилы.

Изобретение относится к металлургии и машиностроению и может быть использовано для закалки изделий, выполненных из углеродистых и легированных сталей. Для повышения эффективности охлаждения и расширения диапазона закаливания металлических изделий охлаждающую среду подают на заданном расстоянии от выхода закаливаемого изделия из деформирующих роликов под углом к поверхности с заданным расходом среды.

Изобретение относится к изготовлению детали путем деформирования стальной пластины при температуре окружающей среды. Осуществляют вырезку пластины по размеру из стального полотна или листа при температуре окружающей среды.

Изобретение относится к области металлургии. Для обеспечения заданных структурных свойств малых по размеру локальных областей детали и управления ими способ (100) содержит шаги, на которых помещают (102) заготовку в печь (10) для нагревания (104) заготовки до температуры, равной или превышающей температуру аустенизации материала заготовки для перевода материала заготовки в аустенитную фазу, в установке инфракрасного (ИК) нагрева частично нагревают (106) посредством ИК излучения (24) по меньшей мере одну первую область (2а) заготовки, тем самым поддерживая материал указанной по меньшей мере одной первой области заготовки в аустенитной фазе, и помещают (108) заготовку в обрабатывающий блок (30) для формовки и закалки заготовки с целью получения горячештампованной детали.

Изобретение относится к гибко-катаным плоским стальным продуктам из высокопрочной содержащей марганец стали. Предложен гибко-катаный плоский стальной продукт, полученный из высокопрочной содержащей марганец стали, со следующим химическим составом, мас.%: С 0,005-0,6; Mn 4-10; Al 0,005-4; Si 0,005-2; В 0,0001-0,05; Р 0,001-0,2; S до 0,05; N 0,001-0,3; при этом остаток - это железо и неизбежные сопутствующие стали элементы, с легированием в качестве опции посредством Cr при его содержании 0,1-4.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к технологии обработки жаропрочных мартенситных сплавов, применяемых в энергетической промышленности в качестве конструкционных материалов для производства котлов, роторов и другого оборудования тепловых электростанций нового поколения, работающих при температуре до 650°C.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при штамповке изделий из высокопрочного чугуна. Заготовку нагревают до температуры Т1 и деформируют в штампе.

Изобретение относится к автоматизированному лазерному технологическому комплексу для термоупрочнения детали. Комплекс снабжен разборным кабинетным ограждением зоны обработки детали, имеющим двери раздвижные Г- образной формы для доступа в зону обработки детали и загрузки деталей, и шарнирную дверь для обеспечения доступа при обслуживании лазера.

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности. Способ осуществляют вальцеваним полотна пилы роликами по заданным радиальным направлениям с образованием радиальных ребер, разделяющих полотно пилы на секторы, ребра формируются с опережающим индукционным локальным нагревом материала полотна в зоне перед фронтом рабочей поверхности ролика до состояния пластификации материала. В результате обеспечивается повышение жесткости и динамической устойчивости пилы. 4 ил., 1 пр.

Наверх