Разработка ученых СибГУ им. М.Ф. Решетнева вошла в число 100 лучших изобретений России

Над проектом трудились – кандидат технических наук, и.о. заведующего кафедры станков и инструментов Анатолий Анатольевич Воробьев; доктор технических наук, профессор кафедры технологии машиностроения Юрий Александрович Филиппов; кандидат технических наук, доцент кафедры технологии машиностроения Елена Владимировна Раменская; доцент кафедры станков и инструментов Владимир Константинович Косарев; старший преподаватель кафедры станков и инструментов Иван Николаевич Спицын; выпускница магистратуры Института машиноведения и мехатроники СибГУ им. М.Ф. Решетнева Елена Мирабовна Тимошенко.

В настоящее время известна конструкция дисковой пилы с прорезями, которая характеризуется определенными размерами длины, ширины и концевым отверстием с диаметром для пил поперечной, смешанной и продольной распиловки древесины и древесных материалов. Недостатком данной конструкции является ограниченность применения таких пил, в частности, для распиловки цельной и клееной древесины, и волокнистых плит, из-за однозначности размера ширины и диаметра прорези.

Разработанная же учеными СибГУ им. М.Ф. Решетнева дисковая пила содержит режущий диск с пластинами, на поверхности которого выполнены две высокочастотных прорези с тремя полуволнами с одинаковой амплитудой, повернутых на угол опережения и расположенных на горизонтальной оси, демпферы терморегулирования, установленные симметрично в пазухах зуба дисковой пилы, и отверстия для передачи крутящего момента и закрепления пилы на фланце. Четыре низкочастотных прорези, с образованием чередующихся участков сжатия, растяжения и условного равновесия, выполнены с двумя полуволнами, связанными со смежной полуволной большой амплитуды и повернуты на угол запаздывания.

«Угол опережения высокочастотной прорези обеспечивает восприятие упругой деформации до начала ударного врезания зуба пилы в обрабатываемую заготовку, снижая упругие деформации и нагрев пилы. При этом продольные колебания снижают деформацию от нагрева, а поперечные колебания становятся значительно меньше продольных и способствуют снижению общей вибрации и акустических эффектов. Угол запаздывания низкочастотной прорези обеспечивает снижение частоты колебания, распространяющегося от высокочастотной прорези, что снижает упругие деформации и уменьшает волны акустики в различных диапазонах частот», – отмечает Юрий Александрович Филиппов.

Прорези и демпферы заполнены демпфирующим неметаллическим анизотропным материалом с акустической прозрачностью меньшей, чем материал пилы. По словам разработчиков, это обеспечивает устранение эффекта забивания их смолами обрабатываемого материала и способствует дополнительному демпфированию колебания диска пилы.

Данная разработка имеет следующие преимущества:

– повышение точности распиловки материалов за счет уменьшения поперечных колебаний пилы;

– уменьшение износа инструмента, при условиях повышенной стойкости пилы и качества обработки за счет снижения акустических колебаний высокой и низкой частоты;

– снижение затрат на эксплуатацию, при условии повышения производительности труда в 1,5 раза;

– сокращение сроков внедрения пил, вследствие хорошей заводской готовности;

– повышенный ресурс работы пилы и точность распиловки;

– снижаются затраты на технологическую подготовку производства;

– появляется возможность вариационного управления динамикой работы при смене частоты вращения;

– выше конкурентоспособность по сравнению с существующими пилами, вследствие снижения издержек на испытания.

Источник