Круглая пила
Владельцы патента RU 2754442:
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова» (RU)
Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности. Круглая пила содержит диск с зубчатым венцом и центральным отверстием, выполненные в диске компенсаторы напряжений. При этом компенсаторы напряжений выполнены в виде пластифицированных тепловой обработкой локальных участков удлиненной формы в диске пилы без нарушения целостности диска. Ось локального участка проходит через вершину межзубной впадины параллельно биссектрисе угла заострения зуба пилы. Пила характеризуется высокой жесткостью диска и надежностью в работе. 2 ил.
Изобретение может быть использовано в деревообрабатывающей отрасли промышленности и предназначено для повышения устойчивого состояния и надежности работы круглой пилы при работе.
Известна круглая пила, включающая диск с зубчатым венцом, центральное отверстие и расположенные на двух концентрических окружностях прорези - компенсаторы, отличающаяся тем, что в диске дополнительно выполнено не менее двух прорезей в радиальном направлении под углом не более 15° к радиусу (RU 2348513 C2, 20.11.1995).
Недостатками аналога является снижение изгибной жесткости диска пилы, критической частоты вращения, с которой начинаются неблагоприятные изгибные колебания диска, нарушение целостности диска пилы.
Известна круглая пила, включающая пильный диск, зубчатый венец с зубьями, центральное посадочное отверстие и радиальные компенсационные прорези (RU 2692547 C1, 20.08.2018).
Это устройство принято за прототип. Недостатками прототипа является нарушение целостности диска пилы, снижение изгибной жесткости и критической частоты вращения, с которой начинаются неблагоприятные изгибные колебания диска.
Изобретение направлено на сохранение целостности диска, повышение жесткости и надежности работы круглой пилы.
Это достигается тем, что в круглой пиле, включающей диск с зубчатым венцом и центральным отверстием, компенсаторы напряжений, расположенные радиально в диске, выполнены в виде пластифицированных тепловой обработкой локальных участков удлиненной формы в диске пилы без нарушения целостности диска, а ось участка проходит через вершину межзубной впадины параллельно биссектрисе угла заострения зуба пилы.
На фиг.1 показан общий вид круглой пилы, на фиг. 2 – участок пилы - вид А.
Пила включает диск 1 с центральным отверстием 2, зубчатый кольцевой венец 3, биссектрису 4 угла заострения α, образованного задней 5 и передней 6 режущими гранями зуба пилы, вершину основания впадины 7 зуба, компенсаторы напряжений 8, ось компенсатора 9.
В процессе работы круглая пила подвергается нагреву от работы резания древесины и бокового трения в пропиле. Максимум температуры нагрева приходится непосредственно на зубчатый венец пилы. Нагрев вызывает дополнительное удлинение зубчатого венца диска в плоскости пилы и появление внутренних напряжений в диске, приводящих к потере устойчивости пилы. Тепловое расширение диска в плоскости пилы не соответствует величине удлинения зубчатого венца, в результате возникает ослабление зубчатого венца, а в периферийной зоне диска возникают сжимающие напряжения, выводящие диск из состояния устойчивого равновесия.
Для повышения устойчивости пилы во время работы в периферийной зоне диска выполнены радиальные компенсаторы напряжений в виде пластифицированных тепловой обработкой локальных участков удлиненной формы. Пластификация локальных участков осуществляется индукционным нагревом равномерно по всей толщине диска до температуры зернограничного плавления металла с последующим охлаждением. Компенсаторы воспринимают удлинение диска при нагреве зубчатого венца в процессе пиления.
В предлагаемом техническом решении для достижения цели радиальные компенсаторы напряжений 6 выполнены тепловой пластификацией локальных участков диска удлиненной формы, ось которых проходит через вершину межзубной впадины 7 параллельно биссектрисе 4 угла заострения зуба α пилы без нарушения целостности диска 1. При нагреве зубчатого венца 2 пластифицированный металл в локальной зоне компенсаторов дополнительно расширяется, компенсируя недостаток удлинения диска пилы в тангенциальном направлении, при этом растягивающие и сжимающие напряжения в диске остаются сбалансированными, что позволяет обеспечить продольную устойчивость круглой пилы в работе.
Расположение оси 9 локального участка 8 параллельно биссектрисе 4 угла заострения α, образованного задней 5 и передней 6 режущими гранями зуба пилы обеспечивает нахождение и перемещение вершины впадины 7 при заточке зубьев по оси компенсатора без выхода за пределы пластифицированного участка и не ограничивает количество заточек зубьев пилы.
Количество компенсаторов кратно или равно количеству впадин зубьев пилы.
Применение технического решения позволяет обеспечить жесткость диска и надежности работы круглой пилы без нарушения целостности диска.
Круглая пила, включающая диск с зубчатым венцом и центральным отверстием, выполненные в диске компенсаторы напряжений, отличающаяся тем, что компенсаторы напряжений выполнены в виде пластифицированных тепловой обработкой локальных участков удлиненной формы в диске пилы без нарушения целостности диска, а ось локального участка проходит через вершину межзубной впадины параллельно биссектрисе угла заострения зуба пилы.
