Патент на изобретение №2254984

(54) БЕНЗИНОМОТОРНАЯ ПИЛА

(57) Реферат:

Изобретение относится к лесной и деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано при изготовлении бензиномоторных пил. Пила содержит двигатель, жестко соединенный с пильным аппаратом и стойкой, бензобак, рукоятки управления, жестко связанные с рамой, средства виброизоляции в виде закрепленных на стойке шарнира и плоской пружины, соединенной с рамой. Расстояние между продольными осями рукояток управления составляет 1.4-1.6 от длины стойки пилы. Технический результат – гашение вибрации в октавных полосах рабочих частот 31.5; 63; 125; 250 Гц за счет расположения продольных осей рукояток в узлах виброперемещений с нулевыми амплитудами. 2 ил.

Изобретение относится к лесной и деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано на предприятиях по проектированию и изготовлению бензиномоторных пил.

Известна бензиномоторная пила, включающая двигатель, жестко соединенный с пильным аппаратом и стойкой бензобак, рукоятки управления, опорную раму, виброизолирующее устройство между стойкой и опорной рамой, выполненное в виде плоской пружины и шарнира, упругие шарниры между рукоятками управления и опорной рамой, состоящие из жесткой втулки и эластичных вставок на торцах. Между втулкой шарнира и опорной рамой размещен сыпучий вибропоглощающий материал (SU, авт. св. N1773719, кл. В 27 В 17/00, 1992).

Основное гашение вибрации на рукоятках управления в данной констукции пилы осуществляется за счет соединения рукояток управления с опорной рамой через упругий шарнир и размещения между втулкой шарнира и опорной рамой сыпучего вибропоглощающего материала. Благодаря малой инерции сыпучий материал приходит в движение от вибрации опорной рамы на всех режимах работы пилы, в результате обеспечивается эффективное снижение уровня вибрации в рукоятках управления в широком диапазоне частот.

Данная конструкция пилы имеет дополнительно две жесткие втулки (для каждой рукоятки управления), четыре эластичные вставки (по две для каждой рукоятки управления) и сыпучий вибропоглощающий материал (для каждой рукоятки управления). Все это существенно усложняет конструкцию пилы в целом, делает ее нетехнологичной. Кроме того, вышеназванные дополнительные конструктивные элементы существенно увеличивают общую массу пилы.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является бензиномоторная пила, включающая двигатель, соединенный с двигательным аппаратом, стойкой, бензобак и рукоятки управления, жестко соединенные в опорную раму (SU, авт. св. N286188, кл. В 27 В 17/00, 1971).

Для снижения уровня вибрации в рукоятках управления пила имеет виброизолирующее устройство между стойкой и опорной рамой, выполненное в виде плоской пружины и шарнира с цилиндрическими пружинами. Данная пила достаточно проста по конструкции, но не обеспечивает эффективной виброизоляции рукояток управления во всем диапазоне рабочих частот. Замеряемые на стенде виброскорости рукояток управления в октавных полосах рабочих частот (31,5; 63; 125; 250 Гц) превышают на 3-5 дБ допустимые согласно ГОСТ 17770-72 уровня вибраций. Ограничение диапазона частот по эффективной виброизоляции обусловлено задано жесткостью плоской пружины и цилиндрическими пружинами шарнира.

У данной пилы длина стойки практически равна расстоянию между продольными осями рукояток управления.

Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков и создание конструкции бензиномоторной пилы в которой осуществляется эффективное снижение уровня вибрации в рукоятках управления в диапазоне частот 30-250 Гц. Эти низкие частоты наиболее опасны для здоровья человека. При этом пила, как и прототип, имеет простую конструкцию и ее масса меньше массы пилы-прототипа и пилы аналога.

На фиг. 1 изображена бензиномоторная пила, общий вид.

Пила содержит двигатель 1, жестко соединенный с пильным аппаратом 2 и стойкой 3, бензобак 4, рукоятки управления 5, опорную раму 6, виброизолирующее устройство между стойкой 3 и опорной рамой 6, выполненное как у прототипа и аналога в виде плоской пружины 7 и шарнира 8. Рукоятка жестко скрепляется с опорной рамой 6.

Работа бензиномоторной пилы осуществляется следующим образом.

Двигатель 1 с пильным аппаратом 2 генерирует пространственную вибрацию, передающуюся через стойку 3 и опорную раму 6 на рукоятки управления 5. Размещение между опорной рамой 6 и стойкой 3 плоской пружины 7 и шарнира 8 с цилиндрическими пружинами позволяет исключить прямую передачу вибрационной энергии от пильного аппарата 2 к опорной раме 6, что обеспечивает частичную виброизоляцию рукояток управления 5.

Основное гашение вибрации в предложенной авторами конструкции осуществляется за счет размещения рукояток 5 в узлы форм виброперемещений, где виброскорость равна нулю. Это достигается за счет соотношения расстояния между продольными осями рукояток управления 5(Н) и длины стойки пилы 3(L), равного 1.4-1.6.

На основе многочисленных экспериментальных данных (пиление на стенде в режиме холостого хода, раскряжевки и валки с замером уровней вибрации на наружной поверхности рукояток) авторами было установлено, что большое значение на уровни вибрации в предложенной конструкции в диапазоне частот 30-250 Гц оказывает соотношение расстояния между рукоятками управления 5(Н), расположенных на раме от длины стойки пилы 3(L).

Вибрация, генерируемая двигателем 1 с пильным аппаратом 2 в виде знакопеременных (возвратно-поступательных) перемещений передается по стойке 3 к раме пилы 6 с рукояткой 5, в результате чего руки оператора воспринимают вибрацию с большим ускорением. Изменяя длину стойки пилы 3(L) от величины равной расстоянию между рукоятками 5 до величины равной половине расстояния между рукоятками 5(Н) было определено оптимальное соотношение между этими размерами Н=(1.4-1.6)L.

На фиг. 2 представлены графики изменения величены аплитуды виброперемещений 9, 11 на стойке пилы и на опорной раме. Максимальное значение амплитуды виброперемещений 10 находится в месте крепления стойки пилы с опорной рамой, а узловые значения виброперемещений с нулевой аплитудой поз.12 находятся на продольных осях рукояток управления при выполнении указанных в настоящем техническом решении соотношении.

В диапазоне частот 30-259 Гц максимальные виброперемещения (пучность) находятся в зоне крепления стойки пилы 3 с пильным аппаратом 2 и опорной рамой 6. По трубе опорной рамы 6 эти максимальные виброперемещения передаются на рукоятки управления 5 за счет жесткого закрепления рукояток 5 к трубе рамы 6.

Амплитуды виброперемещений, распространяющиеся по трубе опорной рамы 6 , имеют максимальные значения (пучность) в зоне крепления стойки пилы 3 с опорной рамой 6. И далее по трубе опорной рамы 6 амплитуды виброперемещений уменьшаются и имеют форму стоячей волны с узловыми значениями, равными нулю (см. фиг. 2). При расстоянии между продольными осями рукояток управления 5, равном H=(1.4-1.6)L от длины стойки 3, узлы виброперемещений с нулевыми амплитудами находятся на продольных осях рукояток управления. В результате этого вибрация в диапазоне низких частот 30-250 Гц не воздействует на руки оператора.

В настоящее время проведены стендовые и натурные (в леспромхозах России) испытания предложенной конструкции пилы. Достигнуто практическое гашение вибрации на рукоятках управления в октавных полосах рабочих 31.5; 63; 125 и 250 Гц.

Формула изобретения

Бензиномоторная пила, содержащая двигатель, пильный аппарат и связанную с ним через стойку опорную раму, средства виброизоляции в виде закрепленных на стойке шарнира и плоской пружины, соединенной с рамой, а также рукоятки управления, отличающаяся тем, что расстояние между продольными осями рукояток управления, расположенных на раме, составляет 1,4-1,6 от длины стойки пилы.

РИСУНКИ