Автоматизированный многопильный станок

(19) (11) 150 В СССР РЫТИЙ ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОПИС АВТОРСК ИДЕТ ЕЛЬСТВ(54)(57)МНОГОПИпильный бпильных а ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О(72) С. Д. Бандуил, О. П. Ильин, В. М. Крылов, А. Г. Песоцкий и Ю. К, Сергиенко (71) Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт механизации и энергетики лесной промышленности(56) 1. Авторское свидетельство СССР870133, кл. В 27 б 19/02, 1979,2. Авторское свидетельство СССР129001, кл. В 27 В 11/00, 1959 (протоАВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ЛЬНЫЙ СТАНОК, включающий к, который содержит несколько аратов, их приводы с установленными в цепях питания двигателей датчиками нагрузки, механизм подачи лесоматериалов с приводом, имеющим многоскоростной электродвигатель, а также блок упр а вл ения последни м, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе путем улучшения регулирования скорости подачи лесоматериалов, он снабжен датчиком диаметра лесоматериалов и подключенным входами к его выходам блоком определения скорости подачи, выходы которого подключены к входам выбора скоростей блока управления многоскоростным электродвигателем, а входы управления отключением последнего подключены к выходам датчиков нагрузки двигателей пил, причем станок выполнен в виде сле-,шера, а датчик диаметра лесоматериала установлен до пилы для распиловки лесоматериала в наибольшем сечении его распиловки.1130458 2, Станок по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен датчиком допустимой технологической перегрузки двигателя пилы для распиловки лесоматериала в наибольшем сечении его распиловки и подключенным к нему одним из своих входов элементом ИЛИ, другой вход которого соединен с соответствующим наименьшей скорости выходом блока определения скорости, а выход подключен к входу выбора наименьшей скорости блока управления многоскоростным двигателем.3. Станок по п. 1, отличающийся тем, что блок управления многоскоростным электродвигателем содержит аппараты коммутации электродвигателя, количество которых равно числу скоростей электродвигателя, усилитель, подключенный к его выходу элемент включения пониженных скоростей, реле времени, размыкающий контакт котоИзобретение относится к лесной промышленности и может быть использовано в установках для поперечной распиловки лесоматериалов круглыми пилами, например, в слешерах.Известен многопильный станок, содержащий механизм подачи лесоматериалов, односкоростной двигатель его привода, блок управления последним, пильные аппараты с имеющими двигатели приводами, датчики максимальной перегрузки двигателей пил и механизмы перемещения пил 1.Недостатком данного станка является невозможность изменения скорости подачи при изменении нагрузки на приводы пил вследствие меняющихся в значительных пределах условий пиления,Известен также автоматизированный многопильный станок, содержащий пильный блок, который содержит несолько пильных аппаратов, их приводы с установленными в цепях питания двигателей датчиками нагрузки, механизм подачи лесоматериалов с приводом, имеющим многоскоростной электродвигатель, а также блок управления последним 2.Однако конструкция известного станка предполагает непрерывное автоматическое регулирование скорости подачи, что при большой инерционности механизма подачи приводит к частым сбоям.Цель изобретения - повышение надежности станка в работе путем улучшения регулирования скорости подачи лесоматериалов. 5 10 15 20 25 30 рого последовательно соединен с элементом включения пониженных скоростей, схему ИЛИ и связанный с ее выходом элемент отключения аппаратов коммутации, причем входами выбора скоростей блока являются входы усилителя, а входами управления отключением - входы схемы ИЛИ, причем выходы элемента включения пониженных скоростей соединены с входами аппаратов коммутации электродвигателя. 4. Станок по п. 1, отличающийся тем, что блок выбора скоростей выполнен в виде переключателя, причем входы блока выполнены в виде неподвижных контактов, а выходы - в виде подвижных, количество позиций переключателя равно количеству градаций диаметров, а количество его полюсов - количеству пониженных скоростей. Эта цель достигается тем, что автоматизированный многопильный станок, содержащий пильный блок, который содержит несколько пильных аппаратов, их приведы с установленными в цепях питания двигателей датчиками нагрузки, механизм подачи лесоматериалов с приводом, имеющим многоскоростной электродвигатель, а также блок управления последним, снабжен датчиком диаметра лесоматериалов и подключенным входами к его выходам блоком определения скорости подачи, выходы которого подключены к входам выбора скоростей блока управления многоскоростным электродвигателем, а входы управления отключением последнего подключены к выходам датчиков нагрузки двигателей пил, причем станок выполнен в виде слешера, а датчик диаметра лесоматериала установлен до пилы для распиловки месоматериала в наибольшем сечении его распиловки.Кроме того, станок снабжен датчиком допустимой технологической перегрузки двигателя пилы для распиловки лесоматериала в наибольшем сечении его распиловки и подключенным к нему одним из своих входов элементом ИЛИ, другой вход которого соединен с соответствующим наименьшей скорости выходом блока определения скорости, а выход подключен к входу выбора наименьшей скорости блока управления. многоскоростным двигателем.Блок управления многоскоростным электродвигателем содержит аппараты коммутации электродвигателя, количество которых40 45 50 55 равно числу скоростей электродвигателя, усилитель, подключенннй к его выходу эле мент включения пониженных скоростей, реле времени, размыкающий контакт которого последовательно соединен с элементом включения пониженных скоростей, схему ИЛИ и связанный с ее выходом элемент отключения аппаратов коммутации, причем входами выбора скоростей блока являются входы усилителя, а входами управления отключением - входы схемы ИЛИ, причем выходы элемента включения пониженных скоростей соединены с входами аппаратов коммутации электродвигателя.Блок выбора скоростей выполнен в виде переключателя, причем входы блока выполнены в виде неподвижных контактов, а выходы - в виде подвижных, количество позиций переключателя равно количеству градаций диаметров, а количество его полюсов - количеству пониженных скоростей.На фиг. 1 схематично показан вариант выполнения станка с трехскоростным двигателем привода механизма подачи лесоматериала; на фиг. 2 - то же, с двухскоростным двигателем привода механизма подачи лесоматериала; на фиг. 3 - то же, с трехскоростным двигателем привода механизма подачи лесоматериала и датчиком допустимой технологической перегрузки у двигателя пилы максимального сечения распиловки лесоматериала.Станок (автоматизированный слешер) содержит механизм . подачи лесоматериалов, например подающий транспортер 1, многоскоростной двигатель 2 его привода, например трехскоростной (фиг. 1 и 3) или двухскоростной (фиг. 2) электродвигатели пильные аппараты 3 (показан только один пильный аппарат), включающие пилы 4 и двигатели 5 приводов пил (например, электродвигатели), датчики 6 максимальной перегрузки двигателей 5 (например, реле тока)., датчик 7 диаметра лесоматериалов, установленный до пилы для распиловки лесоматериала в наибольшем сечении его распиловки, выполненный, например, со ступенчатым выходом измерительные рычаги 8, закрепленные на валах 9, которые имеют возможность поворачиваться и находятся в исходном положении при отсутствии подаваемого лесоматериала благодаря воздействию на них, например, возвратных пружин, находящихся внутри корпуса датчика 7, блок 10 определения скорости подачи, выполненный, например, на базе переключателя, который, содержит неподвижные контакты 11, служащие входами блока 10, подвижные контакты (контактные секторы) 12 и 13, изолированные один от другого и от приводного вала 14, на котором они закреплены, а также неподвижные шины 15 и 16, по которым сколь 5 10 15 20 25 30 35 зят пружинные контакты, скрепленные с подвижными контактными секторами 12 и 13, и которые служат выходами блока 10, блок 17 управления многоскоростным электродвигателем, который может содержать, например, аппараты 18, 19 и 20 коммутации электродвигателя для включения соответственно верхней, нижний и средней ступени скорости подачи (например, магнитные пускатели), усилитель 21, элемент 22 включения пониженных скоростей подачи (например, электромагнитное реле), элемент 23 выдержки времени (например, реле времени), логический элемент ИЛИ 24, элемент 25 отключения аппаратов коммутации электродвигателя (например, электромагнитное реле) и аппарат 26 включения привода механизма 1 подачи (например, тумблер) . Кроме того, слешер может содержать датчик 27 допустимой технологической перегрузки двигателя 5 пилы 4 для наибольшего сечения распиловки лесоматериала и логический элемент ИЛИ 28.Датчик 7 диаметра лесоматериалов может быть неподвижно установлен на слешере непосредственно до пилы для распиловки наибольшего сечения распиловки лесоматериала либо на некотором расстоянии от плоскости пилы наибольшего сечения распиловки (необходимость установки датчика 7 на некотором расстоянии от пилы может быть вызвана конструктивными особенностями слешера). В последнем слу-, чае датчик 7 тарируется с учетом среднего сбега подлежащих распиловке хлыстов, который имеет место на участке хлыстов от плоскости наибольшего сечения распиловки до места установки датчика 7. Выходы датчика 7, соответствующие заданным ступеням измерения поперечных размеров, соединены с входами блока 10, которыми являются неподвижные контакты 11 (1 - Ч 11). Шины 15 и 16, являющиеся выходами блока 10, соединены с входами выбора скорости блока 17, в качестве которых служат входы усилителя 21. Выходы датчиков 6 максимальной перегрузки двигателей 5 пил 4 соединены с входами управления отключением подачи блока 17, в качестве которых служат входы логического элемента ИЛИ 24. Выходы блока 17, в качестве которых служат выходы аппаратов 18. 19 и 20, соединены с соответствующими входами многоскоростного двигателя 2 механизма 1 подачи лесоматериалов. В варианте выполнения слешера, представленном на фиг. 3, выход датчика 27 допустимой технологической перегрузки двигателя 5 пилы 4 для распиловки лесоматериалов в наибольшем сечении его распиловки и выход блока О, соответствующий ступени наименьшей скорости - шина 15, соединены с соответствующим вхо 1130458а дом блока 17 через логический элемент ИЛИ 28.Автоматизированный .слешер работаетследующим образом.Рассмотрим работу станка с двухскоростным двигателем 2 механизма 1 подачи лесоматериала (фиг. 2) Включают в работу пильный аппарат 3 и подающийтранспортер 1 (замыканием аппарата 26). При этом срабатывает аппарат 18 включения верхней ступени скорости двигателя 2 , которая соответствует основнойтехнологической скорости подающего транс. портера 1. Последнее связано с тем, что 10 мелкий и средний лес обычно составляетпримерно 75 - 85% разделываемой древесины и может распиливаться на повышенной скорости подачи. Далее при помощиподвижного контакта 12 блока 10, например, вручную устанавливают диапазоныпоперечных размеров подаваемых на раскряжевку хлыстов в наибольшем сеченииих распиловки, Границы диапазона измерения устанавливают в зависимости от условий пиления, которые определяются затуплением зубьев пилы, температурой древесины, ее породой и некоторыми другими 25факторами.В процессе раскряжевки хлыстов на автоматизированном слешере диапазоны возможных значений поперечных размеровпериодически изменяют в зависимости отизменения с течением времени условийпиления,При данном варианте выполнения автоматизированного слешера с двухскоростным двигателем 2 подающего транспортера 1 устанавливают два диапазона измерения поперечных размеров распил иваемыххлыстов в наибольшем сечении их распиловки. На фиг. 2 показан один из возможныхвариантов установки диапазонов измерения,т. е. одно из возможных положений подвижного контакта (контактного сектора) 12 40блока 10. Нижний диапазон включает границы, определяемые ступенями 1 и 1 У измерения поперечных размеров, которые,например равны 40 и 55 см. Верхний диапазон (при равномерном шаге ступенейизмерения 5 см) включает границы, определяемые ступенями Ч и Ч 11, которые равны,например, 60 и 70 см.При поступлении на раскряжевку очередной хлыст подающим транспортером 1подается на пилу 4. Перед распиловкой 50хлыст проходит через датчик 7, установленный перед пилой 4.При своем перемещении хлыст вначалевоздействует на первый по ходу измерительный рычаг 8 датчика 7 и утапливаетего. в При дальнейшем его перемещенииподающим транспортером 1 хлыст начинает воздействовать на второй по ходу измерительный рычаг 8, поворачивая его вокруг оси вала 9, а первый по ходу измерительный рычаг под действием возвратной пружины, стремясь вернуться в исходное положение, прижимается своей рабочей частью профиля к поверхности хлыста. Когда хлыст оказывается в таком положении, что он симметрично взаимодействует с обоими измерительными рычагами 8 датчика 7, на том выходе этого датчика, который соответствует размеру подаваемого хлыста в наибольшем сечении его распиловки, появляется сигнал. Последний подается на соответствующий вход блока 10, Если, например, сигнал поступает на один из входов 1 - 1 Ч нижнего диапазона измерений, то при данной конструкции блока 10 он не передается в блок 17, и скорость подающего транспортера 1 не снижается. Следовательно, очередной хлыст распиливается на основной технологической (верхней ступени) скорости подачи. Если измеренный поперечный размер соответствует верхнему диапазону измерений, то при его прохождении через датчик 7 появляется кратковременный сигнал на одном из выходов Ч - Ч 11 датчика, которые соответствуют этому диапазону. Поступив в блок 10 на один из неподвижных контактов Ч - Ч 11, этот сигнал через подвижный контактный сектор 12 и шину 15, которая служит выходом блока 10, передается на вход блока 17, в качестве которого служит вход усилителя 21. С выхода усилителя 21 параллельно на входы элемента 22 включения пониженных скоростей подачи и элемента 23 выдержки времени поступает управляющий сигнал. Элемент 22 (электромагнитное реле) срабатывает и производит переключение скорости подачи с ее верхней на нижнюю ступень путем отключения аппарата 18 и включения аппарата 19. После срабатывания в результате поступления кратковременного сигнала на его вход элемент 22 (электромагнитное реле) само- блокируется своим замыкающим контактом. Благодаря этому элементы 22 и 23 получают питание до тех пор, пока остается включенным элемент 22. Катушка элемента 22 соединена последовательно м размыкающим контактом элемента 23, имеющим выдержку времени на размыкание. После подачи питания на катушку элемента 23 через интервал времени, равннй уставке этого элемента, его контакт размыкается, и элемент 22 отключается. При этом блок 17 автоматически переключает скорость подающего транспортера 1 с нижней на верхнюю ступень, т. е. основную технологическую скорость подачи, путем отключения аппарата 19 и включения аппарата 18. Блок 17 после этого приходит в исходное состояние и готов по очередной команде, поступившей с блока 10, автоматически произвести снижение скорости подающеготранспортера 1 на заданный интервалвремени,Снижение скорости подачи блоком 17производится на время, которое необходимо для пиления самого крупного хлыстав наибольшем сечении его распиловки, илина время, которое необходимо для пилениятакого хлыста и егопрохождения черезвсю зону возможного взаимодействия с пилой наибольшего сечения распиловки ужепосле окончания пиления хлыстов, Интервал времени, в течение которого снижаетсяскорость подающего транспортера 1, определяется уставкой элемента 23 выдержкивремени, выбираемой в соответствии с конструктивно технологическими требованиями 15к работе слешера.С течением времени после установкивновь заточенной пилы 4 в процессе раскряжевки хлыстов в летнее время работыпроисходит постепенное возрастание затупления ее зубьев, что приводит к ухудшению20условий пиления. В зимнее время условияпиления с течением времени ухудшаютсяеще в большей степени в связи с колебаниями температуры древесины в зависимости от погодных условий и необходимостью вести разделку мерзлой древесины,Таким образом, периодически происходитухудшение условий пиления настолько, чтопри раскряжевке хлыстов, поперечные размеры которых в наибольшем сечении ихраспиловки равны верхней границе ниж- З 0него диапазона измерений (в рассматриваемом случае - 1 Ч-й ступени, равной,например, 55 см), это вызывает перегрузкудвигателя 5 пилы 4. На выходе датчика 6максимальной перегрузки двигателя 5 поч35является сигнал, которыи поступает на соответствующий данной пиле вход управления отключением подачи блока 17, в качестве которого служит один из входов логического элемента ИЛИ 24. Последнийимеет столько входов, сколько пил содержит 40слешер, С выхода элемента 24 сигнал поступает на вход элемента 25 отключения подачи, который срабатывает и своим размыкающим контактом отключает питаниевсех аппаратов и элементов управленияблока 17, В результате любой из аппаратов 18 или 19, который в данный моментвключен, отключается сам и отключаетдвигатель 2 подающего транспортера 1.Этим осуществляется защита пилы 4 отнедопустимых максимальных перегрузок.Двигатель 2 остается отключенным до техпор, пока с датчика 6 максимальной перегрузки двигателя 5 поступает сигнал, чтосвидетельствует о наличии максимальнойперегрузки на двигателе 5 пилы 4. Послеостановки подающего транспортера 1 пила 4 55разгоняется и восстанавливает свою частоту вращения, Нагрузка на двигателе 5 падает и сигнал, поступающий с выхода датчика 6, исчезает. Это приводит к тому, что на выходе элемента ИЛИ 24 также исчезает сигнал и элемент 25 отключается, замыкая свой контакт в цепях питания аппаратов и элементов управления блока 17. В результате этого срабатывает аппарат 18 и автоматически включает двигатель 2 подающего транспортера 1, после чего происходит допиливание хлыста. Аналогичным путем происходит срабатывание элемента 25 при максимальной перегрузке любой пилы слешера.Возникновение в процессе пиления пилой наибольшего сечения распиловки хлыста нескольких автоматических остановок подающего транспортера 1 с автоматическим повторным его включением свидетельствует об очередном ухудшении условий пиления, После этого производят, например, вручную, переключение подвижного контакта (контактного сектора) 12 на одну ступень в сторону уменьшения ступеней измерения, т. е. на одну ступень против часовой стрелки. При этом ступень 1 Ч измерения поперечных размеров, которая перекрывается подвижным контактом 12, уже относится к верхнему диапазону измерений, являясь его нижней границей, а верхней границей верхнего диапазона измерений становится ступень 111 измерений, равная 50 см. Следовательно, при дальнейшей раскряжевке хлысты с поперечными размерами наибольшего сечения их распиловки, равными 55 см которые соответствуют ступени 1 Ч измерений, распиливаются на пониженной скорости подачи. На основной технологической скорости подачи распиливаются только хлысты, поперечные размеры наибольшего сечения распиловки которых меньше 55 см.Так, периодически переключая подвижный контактный сектор 12, производят корректировку скорости подачи для раскряжевки хлыстов, поперечные размеры которых в наибольшем сечении их распиловки относятся к верхней границе нижнего диапазона измерений. Когда .подвижный контакт 12 находится в крайнем левом положении и перекрывает все неподвижные контакты 11, то все хлысты, поперечные размеры которых в наибольшем сечении их распиловки находятся между ступенями 1 и Ч 11 измерений, распиливаются с пониженной скоростью подачи. Если при этом в процессе пиления возникают максимальные перегрузки пилы наибольшего сечения распиловки хлыстов и срабатывание защиты от перегрузок, это свидетельствует о том, что затупление пилы достигло своего максимального значения и ее необходимо заменить острозаточенной. После замены затупленной пилы остр озаточенной вновь устанавливают подвижный контакт 12 блока 1 О в свое первоначальное положение, когда он перекрывает только ступени Ч - Ч 111130458которыми определяется верхний диапазонизмерений поперечных размеров,Обычно на слешерах производят раскряжевку хлыстов хвойных пород, которые от личаются в своем большинстве однородной структурой, При раскряжевке на автоматизированном слешере также и хлыстов лиственных пород, которые отличаются повышенной кривизной, наличием увеличенной закомелистости, мутовок и наростов с повышенной твердостью, во время пиления хлыстов малых и средних размеров с повышенными скоростями подачи могут возникать кратковременные технологические перегрузки двигателя 5 пилы наибольшего сечения 1 распиловки хлыстов. Это вызывается чаще всего возникновением неполных зажимов пилы во время распиловки ею хлыстов с повышенной кривизной. Такие перегрузки могут перерастать в максимальные, если не прекратить подачу древесины на пилу или по крайней мере не снизить существенно скорость ее подачи. Так как на слешере одновременно ведется пиление нескольких хлыстов различными пилами, то при остановке подачи пилы слешера, находящиеся р в пропилах, вращаются в течение всего времени остановки подачи с трением о стенки пропила. Это приводит к их повышенному нагреву, в результате чего изменяются структура полотна пилы, приобретенная ею во время очередной проковки. Частые пере- ЗО гревы могут также приводить к короблению и прожогам полотна пилы. Поэтому технологический процесс раскряжевки хлыстов на слешере целесообразно вести без остановок подачи древесины. 10Для обеспечения такого режима работы слешера при раскряжевке хлыстов смешанных пород он может быть снабжен датчиком 27 допустимой технологической перегрузки двигателя 5 пилы наибольшего сечения распиловки хлыста и логическим элементом ИЛИ 28. Уставку срабатывания датчика 27 выбирают равной примерно 0,6 - 0,8 уставки срабатывания датчика 6 максимальной перегрузки двигателя 5. При возрастании технологической перегрузки двигателя 5 до ее допустимого значения, соответствующего уставке датчика 27, последний срабатывает и с его выхода на соответствующий вход логического элемента 28 поступает сигнал, вызывающий появление сигнала на выходе элемента 28, соединенном с входом блока 17, соответствующим включению наименьшей ступени скорости подачи, в качестве которого служит вход усилителя 21, управляющий включением аппарата 19. Наименьшая ступень скорости подачи остается включенной пока поступает сигнал с датчика 27 допустимой технологической перегрузки двигателя 5. После снижения технологической перегрузки двигателя 5 на выходе датчика 27 сигнал исчезает, и автоматически срабатывает аппарат 18 включения основной технологической ступени скорости подачи.Использование предлагаемого автоматизированного слешера для раскряжевки хлыстов на повышенных скоростях подачи, наряду с сохранением высокой производительности, позволяет повысить надежность работы пильных механизмов и время непрерывной работы при изменяющихся в широком диапазоне условиях пиления.авителль В. Кд И. Верес486твенного коретений и35, Раушскг. Ужгород,Сост Техре Тираж И Государе делам изо осква, Ж -Патент, Решетник. Николайчук15ВНИИПпо113035, МФилиал ППП итаевКорректор Г.Подписноемитета СССРот крытийя наб д. 4/5ул. Проектная, 4