Prowadnice pił łańcuchowych

=

Δ

gdzie: t_s – długość sekcji piły eksploatowanej, t_s0 – długość sekcji piły nowej, n – liczba sekcji piły.

6.6. Prowadnice pił łańcuchowych

Prowadnica piły łańcuchowej służy do ukierunkowania ruchu piły podczas pi-łowania, stabilizacji pracy piły w jednej płaszczyźnie (w płaszczyźnie potencjalne-go rzazu) i do przeniesienia na piłę wartości i kierunku siły posuwu. Rodzaje pro-wadnic pokazane są na rysunku 6.32. Najczęściej stosowane są propro-wadnice wspor-nikowe. Ich zalety to prostota konstrukcji, niewielki ciężar, możliwość piłowania drewna o średnicy dwukrotnie przewyższającej roboczą długość prowadnicy, moż-liwość piłowania dowolną częścią obwodu prowadnicy, włącznie z zewnętrzną końcówką (przy wykonywaniu tzw. rzazu sztyletowego), możliwość piłowania wzdłużnego. Ograniczone zastosowanie mają prowadnice belkowe (rys. 6.32c), zwane też „wspornikowymi z uchwytem na końcu” (oczywiste jest, że pręt podpar-ty w obu końcach nie jest wspornikiem). Nazwa ta o podpar-tyle jest usprawiedliwiona, że zwykle uchwyt końcowy jest zdejmowalny. Prowadnice te są długie (80–200 cm) i wymagają silników o większej mocy i masie. Na przykład pilarka Dolmar D–2 ma silnik o mocy 9,4 kW i masę, zależnie od długości prowadnicy równą 44–78 kg.

Rys. 6.32. Rodzaje prowadnic pił łańcuchowych [Strehlke 1970, Katalog]: a – prowadnica wspornikowa, b – łukowa, c – belkowa (wspornikowa z uchwytem na końcu)

Prowadnice łukowe (rys. 6.32b) wyszły już z użycia. Miały one swoje zalety. Niewielka szerokość listwy ukierunkowującej ruch piły pozwalała z powodzeniem stosować je przy przerzynce, bez zakleszczania. Jednak ich wymiary, niedostatecz-na uniwersalność i mniejszą wydajność w porówniedostatecz-naniu z piłami z prowadnicami wspornikowymi, sprawiły, że wycofano się z ich produkcji.

Prowadnicom pił łańcuchowych stawia się następujące wymagania eks-ploatacyjne: dostateczna robocza długość z uwagi na wymiary piłowanego drewna, dostateczna wytrzymałość i sztywność, wysoka wytrzymałość na ście-ranie elementów prowadzących piłę, ograniczona do niezbędnego minimum szerokość w celu zmniejszenia możliwości zakleszczeń w rzazie i rozszerzenia możliwości stosowania klinów obalających, niewielka masa.

W dalszych rozważaniach zagadnienia prowadnic będziemy zajmowali się prowadnicami wspornikowymi. Budowę prowadnicy łukowej Czytelnik może prze-studiować samodzielnie na przykładzie pokazanym na rysunku 6.33.

Prowadnica wspornikowa (rys. 6.34) składa się z korpusu w kształcie listwy, na wewnętrznym końcu której (przy silniku) znajduje się podłużny otwór szerokości 8– 10 mm na kołki ustalające prowadnicę w korpusie silnika i otwory do regulacji napi-nania piły, a zewnętrzny koniec prowadnicy jest zaokrąglony (tzw. końcówka ślizgo-wa) lub zaopatrzony w kółka prowadzące gwiazdkowe. Na obwodzie prowadnica ma rowek wodzący, służący do prowadzenia piły. Mocowanie prowadnicy dokonuje się przez jej dociśnięcie do korpusu silnika pokrywą sprzęgła za pomocą śruby.

Wszystkie wymiary prowadnicy są ściśle związane z parametrami piły, do ja-kiej jest przeznaczona. Listwa prowadnicy ma kształt wąski lub nieco owalny i zbudowana jest z trzech warstw (tzw. prowadnica trójwarstwowa) lub dwóch warstw (prowadnica do pilarek amatorskich) – rys. 6.35a. Środkowa warstwa pro-wadnicy trójwarstwowej jest zwykle cieńsza i może mieć otwory do zmniejszenia masy – puste lub wypełnione lekkim tworzywem (np. poliamidem zbrojonym włóknami szklanymi, jak w prowadnicy Stihl Rollomatic E–light). Warstwy pro-wadnicy wykonane są ze stali wysokogatunkowej, np. chromowo–malibdenowej i połączone są przez zgrzewanie punktowe. Listwy mogą być lite albo laminowane.

Końcówka ślizgowa prowadnicy może być symetryczna (np. 6.36a) lub asyme-tryczna (bananowa), o większym lub mniejszym promieniu zaokrąglenia np. 28,5, 33,8, 41,8 mm. Końcówki o mniejszym promieniu zaokrąglenia stosowane są w pilarkach amatorskich z uwagi na niebezpieczeństwo odbicia pilarki przy łagodniej zaokrąglonych końcówkach. Prowadnice symetryczne, o osi symetrii pokrywającej się z osią podłużną prowadnicy mają tę zaletę, że można je obracać o kąt 180° względem tej osi, przedłużając trwałość prowadnicy 1,5–2 razy. Dla zwiększenia odporności na ścieranie końcówki ślizgowe są laserowo napawane stellitem.

Końcówka prowadnicy z kółkiem wodzącym gwiazdkowym (rys. 6.35) może być zamocowana do listwy na stałe lub może być wymienna (rys. 6.34). Kółko osadzone jest w łożysku rolkowym (rys. 6.35c). Liczba zębów wynosi od 7 do 12. Z uwagi na podziałkę zębów kółka, odpowiadającą podziałce piły, przy większej liczbie zębów kółka jego średnica jest również większa.

Rowek wodzący prowadnicy (rys. 6.34) powinien mieć szerokość i głębokość dostosowaną do stopki ogniwa prowadzącego. Mamy więc prowadnice o rowkach szerokości o 0,1 mm większą od grubości spotykanych ogniw prowadzących (1,1, 1,3, 1,5, 1,6 mm). Głębokość rowka jest o co najmniej 2 mm większa od wysokości stopki ogniwa prowadzącego. Konsekwencją tego jest grubość listwy, która dla lekkich i średnich pilarek wynosi 4,3–4,5 mm (przy szerokości 65–70 mm i długo-ści 30–45 cm) dla dużych 5 mm (przy szerokodługo-ści 90–100 mm i długodługo-ści 40–70 cm) i bardzo dużych 5,3–6,0 mm (przy szerokości 100–120 mm i długości 45– 105(120) cm). Właściwa geometria rowka wodzącego wpływa dodatnio na kinema-tykę piłowania (rys. 6.36b, c).

Rys. 6.33. Budowa prowadnicy łukowej [Poliszczuk 1970]: 1 – prowadnica, 2 – uchwyt, 3 – osłona, 4 – wspornik, 5 – uchwyt zdejmowalny, 6 – śruba regulacji napięcia piły

Rys. 6.34. Budowa prowadnicy wspornikowej [Glantz 1978]: I – listwa, II – kółko prowadzące (końcówka zewnętrzna), III – ostroga, IV – kółko napędowe; 1 – wieniec kółka, 2 – wierzchołek

zęba, 3 – dno wrębu, 4 – wycięcie do kołków ustalających, 5 – kołek ustalający, 6 – otwór, 7 – otwór do wycieku nadmiaru smaru, 8 – ścięcie ścianki prowadnicy, 9 – całkowita długość urządzenia tnącego, 10 – długość prowadnicy, 11 – robocza długość prowadnicy, 12 – szerokość

prowadnicy, 13 – grubość prowadnicy, 14 – rowek wodzący, 15 – szerokość rowka wodzącego, 16 – głębokość rowka wodzącego, 17 – ścianki rowka wodzącego

Rys. 6.35. Prowadnice Sandvika [Glantz 1978]: a – trójwarstwowa prowadnica, b – prowadnica dwuwarstwowa niezawodowych pilarek, c – praca kółka wodzącego

Rys. 6.36. Prowadzenie piły łańcuchowej w rowku prowadnicy [Glantz]. Strzałkami zwrócono uwagę na związane z dynamiką pracy piły lokalne uderzenia ogniw bocznych o gładzie prowad-nicy (rys. a). b – prawidłowe prowadzenie piły w rowku prowadprowad-nicy, c – przechylenie się piły

Wykreślenie linii konturowych wewnętrznej i zewnętrznej końcówki pro-wadnicy. Od właściwego zaprojektowania konturu prowadnicy zależy płynność pra-cy piły i zużywanie się elementów urządzenia tnącego. Największe zużycie prowad-nicy występuje w miejscach wchodzenia roboczego odcinka piły na kółko napędzają-ce i jałowego odcinka piły na końcówkę zewnętrzną prowadnicy, a także w miejscach wychodzenia piły z tych elementów. Zabezpieczenie płynności tych etapów ruchu piły zależy od kształtu linii konturowych końcówek prowadnicy. Wyjaśnić należy, że roboczym odcinkiem piły nazywamy tę część piły, która aktualnie znajduje się po stronie, którą dociskamy do skrawanego drewna i której zęby tnące skrawają drewno. Jałowy odcinek piły znajduje się wtedy po przeciwnej stronie prowadnicy (analo-gicznie do nazewnictwa liny bez końca kolejki do zrywki drewna).

W celu zmniejszenia początkowego (przy wejściu z kółka na prowadnicę) ude-rzenia piły o prowadnicę (rys. 6.36), wewnętrzna końcówka prowadnicy powinna mieć szerokość równą średnicy zewnętrznego okręgu kółka napędowego. Dotyczy to również równości szerokości zewnętrznej końcówki prowadnicy ze średnicą ze-wnętrzną kółka prowadzącego. Najbardziej korzystne warunki powstają przy rów-nych prędkościach kątowych kółek napędowego i prowadzącego, tzn. przy równości ich średnic D₀=D_0p (rys. 6.13 i 6.34). W celu zmniejszenia zużycia ślizgowej koń-cówki prowadnicy w prowadnicach do pilarek zawodowych koniec ten się poszerza.

Wykreślenie konturu wewnętrznej części prowadnicy sprowadza się do wykreślenia paraboli trzeciego stopnia na bazie odcinka AB prowadnicy (rys. 6.37a) usytuowanego na poziomie zewnętrznego okręgu kółka napędowego – o szerokości (hw) równej średnicy Dz (wzór 6.18) tego okręgu i odcinka AE, prosto-padłego do AB, równego podziałce (t) piły. Mamy więc hw=Dz,

AE

1. Wykreślamy odcinki AB i AE,

2. Odcinki AB i AE dzielimy na jednakową liczbę części, otrzymując punkty 1, 2, 3,... oraz 1′, 2′, 3′,...,

3. Punkty 1′, 2′, 3′,... przenosimy na półokrąg o podstawie AB, za pomocą łuków o środku w punkcie A, otrzymując punkty C₁, K₁, M₁,...,

4. Z punktów C1, K1, M1,... wystawiamy linie prostopadłe do odcinka AB, otrzymując punkty C, K, M,..., które łączymy prostymi z punktem E, 5. Rysujemy proste równoległe do osi prowadnicy z punktów 1, 2, 3,... Na

przecięciu się tych prostych z odcinkami EC, EK, EM,... otrzymujemy punkty, które łączymy otrzymując linię konturową żądanej paraboli. Linię konturową końcówki ślizgowej prowadnicy, umożliwiającej płynny ruch piły o znanej podziałce (t) wykreślamy w kształcie dwóch ewolwent bazują-cych na okręgach o promieniu równym t (rys. 6.37):

1. Rysujemy dwa okręgi o promieniach równych t i środkach O₁ i O₂ prosto-padłych do osi podłużnej prowadnicy.

2. Okręgi dzielimy na dowolną liczbę równych części, oznaczając punkty po-działu liczbami 1, 2, 3,...

jed-4. Rysujemy odcinek, równy długości okręgów (2πt) i dzielimy go na taką samą co okręgi liczbę równych części.

5. Odkładamy na pierwszej stycznej jedną część podzielonego wyżej odcinka, na drugiej stycznej – dwie części, na trzeciej – trzy itd.

6. Otrzymujemy punkty I, II, III, IV..., które łączymy linią ciągłą będącą li-nią konturową MFN ślizgowej końcówki prowadnicy.

7. Odcinki MM₁ i NN₁ są krzywymi przejściowymi od konturu końcówki do linii konturowych wewnętrznych części prowadnicy. Te ostatnie wykonuje się w kształcie odcinków okręgów o promieniu równym 2900–3000 mm.

Rys. 6.37. Wykreślenie konturu końcówek prowadnicy [Poliszczuk]: a – wewnętrznej, przy kółku napędowym, b – zewnętrznej ślizgowej