4389

31

зажимным устройством, которое позволяет соединять фланец редуктора и фланец двигателя в одно целое, также переводить редуктор с пильным аппаратом из положения валки в положение раскряжевки. Эксцентриковое поворотно-зажимное устройство хомута позволяет также повернуть рукоятку рамы относительно плоскости пропила дерева в наиболее удобное для моториста положение.

Универсальные безредукторные бензомоторная пилы имеют так называемую низкую раму, которая представляет собой переднюю трубчатую рукоять, жестко связанную при помощи соединительного элемента с задней рукоятью пистолетного типа и с целью снижения вибрации рамы вывешена относительно двигателя пилы на эластичных виброизоляторах.

Рама на трех виброизоляторах пружинного типа соединяется с корпусом двигателя пилы. Двигатель универсальных пил имеет динамический механизм уравновешивания сил инерции первого порядка. Следовательно, он имеет комбинированную систему выброзащиты пилы, включающую уравновешивания двигателя от сил инерции первого порядка и присоединенную при помощи системы виброизоляторов в трех точках к двигателю пилы низкую раму.

Эта комбинированная система виброзащиты позволила получить на рукоятях пилы уровни вибрации, безопасные для моториста и соответствующие санитарным нормам ГОСТ 17770-72 и превзойти мировой уровень в этой области.

3.10 Cтартер

Для запуска двигателя бензомоторных пил применяется устройство, называемое стартёр. Стартёры, применяемые на моторных инструментах, подразделяются на съёмные и встроенные. На бензомоторных пилах модельных радов «Дружба» и «Урал» применяется стартёр съёмного типа. А на бензомоторных пилах «Тайга» и «Крона» применяется стартёрное устройство встроенного типа. Встроенный стартёр удобнее в эксплуатации, его не надо устанавливать на двигатель при каждом пуске.

В то же время стартёры съёмного типа не входят в сухую массу бензомоторной пилы, которая переносится на руках. Они имеют также некоторые эксплуатационные преимущества в случае поломки стартёра, который можно заменить на исправный узел без ремонта, в то время как на бензомоторной пиле с встроенным стартёром необходимо остановить пилу и демонтировать узел стартёра для ремонта.

Конструктивные съёмные и встроенные стартёры различаются в основном устройством храповиковых узлов. В общем случае стартёры состоят из четырёх элементов: барабан с тросом и ручкой, корпус, возвратная пружина, храповиковые устройства.

Рассмотрим конструкцию съёмного стартера, применяемого на бензомоторных пилах модельного ряда «Урал».

32

Рис. 11 – Съемный стартер

Корпус стартера 1 (рис. 11) образован из двух половин, получаемых литьём под давлением из магниевых сплавов, скреплённых крепёжными винтами 2. Барабан стартера 3 смонтирован на валике 4, установленном в центральных бобышках корпуса стартёра. По диаметру канавки в барабане стартёра 3 концентрично размещён трос 10, один конец которого с припаянным или обжатым шариком закреплён в пазу барабана, и другим своим концом в резиновой рукояти 11.

Внутри корпуса стартера помещается стальная ленточная спиральная пружина, один конец которой крепится к корпусу стартёра специальным болтом, а другой на выступе барабана.

33

На пружинном конце валика 4 размещён подвижный храповик 7. На цилиндрической части подвижного храповика выполнены два винтовых паза, в которые входят концы штифта 6, запрессованного в валик. Подвижный храповик по периферии затормаживается относительно корпуса стартёра тормозной пружиной 5.

Стартер работает следующим образом. Для запуска двигателя бензопилы корпус стартёра с помощью специальных выступов закрепляется на корпусе улитки вентилятора. При вытягивании мотористом троса за рукоять 2 валик стартёра вращается и посредством штифта и винтовых прорезей на храповике вращает и подаёт храповик 7 вперёд, вводя его в зацепление с храповиком коленчатого вала двигателя пилы, закреплённых на втулке маховика, и поворачивает коленчатый вал двигателя. Пружина стартера закручивается. После того, как двигатель будет запущен, храповик 7 стартера автоматически выталкивается из зацепления обратными скосами зубьев храповика коленчатого вала, а возвратная ленточная спиральная пружина 8 произведёт обратную намотку вытянутого троса 10 на барабан.

После запуска стартёр снимается с выступов улитки вентилятора двигателя.

У встроенных стартеров вместо храповикового механизма выполнены специальные фигурные рычаги, которые сцепляются и расцепляются с барабаном стартера.

4 РАБОЧИЙ ПРОЦЕСС БЕНЗИНОМОТОРНЫХ ПИЛ

Воснове рабочего процесса двигателя лежит преобразование тепловой энергии сгорания топлива в механическую работу на валу двигателя. В карбюраторном двигателе используется легко испаряющееся топливо. Для более полного сгорания топливо в карбюраторе смешивают с воздухом, испаряется и поступает в цилиндр двигателя в виде топливно-воздушной смеси.

Основными процессами двигателя рассматриваемого типа управляет поршень, который, перемещаясь в цилиндре, увеличивает и уменьшает (сжатие

ирасширение) в рабочей полости цилиндра, а также внутренней полости картера, называемой кривошипной камерой. Одновременно поршень своей боковой поверхностью открывает и закрывает окна цилиндра – выпускного (у карбюратора), продувочных, выхлопного (у глушителя), т.е. управляет процессами газораспределения.

Рабочий процесс двигателя рассматриваемого типа протекает следующим образом.

Вцилиндре двигателя при ходе поршня от крайнего нижнего положения

–называемого нижней мертвой точкой (НМТ) – вверх верхней кромкой поршня закрывается выхлопное окно, и в цилиндре начинается сжатие рабочей смеси. При сжатии давление и температура смеси возрастают, и в момент, когда поршень на 2,8 – 3,4 мм не доходит до крайнего верхнего положения –

34

называемого верхней мертвой точкой (ВМТ), - подается искра на свечу зажигания.

Через некоторое время начинается процесс сгорания, сопровождаемый резким нарастанием давления. После достижения максимального давления в цилиндре при обратном движении поршня происходит рабочий ход – расширение продуктов сгорания. После открытия выхлопного окна выпуск продуктов сгорания. К моменту открытия продувочных окон давление в цилиндре значительно снижается, и вскоре начинается процесс продувки цилиндра, во время которого большая часть продуктов сгорания вытесняется через выпускное окно и заменяется свежей топливно-воздушной смесью из кривошипной камеры.

После закрытия продувочных и выхлопных окон в цилиндре опять начинается сжатие, и весь цикл повторяется.

Вкривошипной камере при ходе поршня вверх после закрытия продувочных окон происходит расширение оставшейся смеси, при этом давление в картере становится значительно меньше атмосферного. Поэтому вскоре после открытия всасывающего окна происходит энергичное наполнение картера атмосферным воздухом, который, проходя через карбюратор, перемешивается с мельчайшими частицами топлива.

После выравнивания давлений имеет место дозарядка кривошипной камеры за счет инерции входящей с большой скоростью воздушной струи, а после закрытия всасывающего окна при ходе поршня вниз происходит сжатие топливно-воздушной смеси в картере.

Вмомент открытия продувочных окон сообщающих полость цилиндра с кривошипной камерой, давление в цилиндре еще значительно выше, чем в полости картера, поэтому первоначально наблюдается кратковременный прорыв продуктов сгорания (“обратный удар”) в картер, который приводит к импульсному возрастанию давления в картере. Об интенсивности такого прорыва газов можно судить по величине нагара на продувочных каналах, коленчатом валу, шатуне и стенках картера работавшего двигателя.

После сжатия давления в цилиндре начинается интенсивное истечение топливно-воздушной смеси из кривошипной камеры в цилиндр, т.е. продувка цилиндра. Затем закрываются продувочные окна, при ходе поршня вверх происходит расширение оставшейся в картере смеси и весь цикл повторяется.

Таким образом, внутренняя полость картера или кривошипная камера вместе с поршнем работает как продувочный насос, отчего этот вид продувки носит название кривошипно-камерной.

Полный цикл работы двигателя совершается в один полный оборот коленчатого вала или за два хода поршня, в связи, с чем такой тип двигателя получил название двухтактного.

Для обеспечения описанного рабочего процесса двигатель снабжается системами питания, зажигания и охлаждения. Без последней двигатель быстро перегревается и выходит из строя.

35

5 ЗАРУБЕЖНЫЕ БЕНЗИНОМОТОРНЫЕ ПИЛЫ

Зарубежные фирмы выпускают целый ряд моделей бензомоторных пил, которые применяются на валке деревьев, обрезке сучьев и раскряжевке, а также для выполнения других видов работ. Характерными особенностями этих пил является низкое расположение рукояток. Фирма Швеции “Партнер” выпускает две серии бензомоторных пил различных моделей.

Пила “Партнер R20” (рис. 12) обладает исключительно хорошей производительностью на низких скоростях резания, что особенно удобно при раскряжевке больших диаметров деревьев. Эффективная система девибрации также создает удобные и менее утомительные условия труда. Имеет массу 6,8 кг и мотор объемом 65 см 3. Пила марки “Партнер R20” является основной моделью в серии из 4 моделей.

Рис. 12 общий вид бензиномоторной пилы «Партнер»

“Партнер R20T”. Эта модель совершенно сходна с R20, за исключением системы зажигания. Модель R20T снабжена электронным тиристором системы Партнер, который позволяет обходится без обычных контактных прерывателей. Вся система зажигания заключена в одном блоке, который совершенно не боится влаги и загрязнения. Эта новая передовая

система зажигания имеет фиксированную точку зажигания, что обеспечивает зажигание точно в нужный момент.

“Партнер R21”. Модель также полностью сходна с R20 в отношении мотора и прочих технических данных, однако ручки пилы не только свободны от вибрации – они еще и подогреваются: небольшая часть горячих выхлопных газов выходит через контрольную систему в переднюю и заднюю ручки. При очень холодной погоде (-200 C) возможно поддерживать температуру обеих ручек на +400 C. Летом систему подогревания можно отключить, закрыв регулировочные клапаны.

36

“Партнер R21T” дополнительно снабжена тиристорной системой зажигания, что обеспечивает низкие расходы на техническое обслуживание и высокую степень надежности в работе. В остальном подобна R21.

Бензомоторные пилы “Хускварна” (рис. 13) отличаются тем, что снабжены как системой зажигания, так и цепным тормозом.

Рис. 13 общий вид бензиномоторной пилы «Хускварна»

Фирма “Штиль” стала пионером в области техники моторного пиления, которая выпускает пилы марки “Штиль” (рис. 14). Особенностью этих пил является наличие виброизолированной рукоятки, автоматической смазки цепи, системы электронного зажигания, безопасной пильной цепи, быстродействующего тормоза цепи с разъединительной муфтой.

Рис. 14 – общий вид бензиномоторной пилы «Штиль»

Приводные двигатели пил и пильные цепи при своей работе вызывают вибрации. Это предотвратить нельзя. Но вредно действующие вибрации почти полностью поглощаются резиновыми амортизаторами, на которых установлена виброизолированная рукоятка в точно определенных для каждого типа пил местах.

В работе самого опытного пильщика может случиться, что моторная пила внезапно подскакивает. В таком случае немедленно срабатывает тормоз пилы. Даже не двигаясь по инерции, пильная цепь останавливается мгновенно. Однако торможение не оказывает никакого влияния на приводной двигатель. Специальная разъединительная муфта своевременно прерывает передачу

37

крутящего момента от коленчатого вала к ведущей звездочке, хотя двигатель продолжает работать. Вот почему при включенном тормозе обеспечен безопасный пуск, а также безопасное транспортирование пилы от ствола к стволу в условиях работающего двигателя. В обоих случаях тормозная система надежно блокирует пильную цепь.

Своеобразные пильные цепи обеспечивают надежную смазку. По масляной канавке на каждом ведущем звене цепи смазочное масло подается точно в наиболее нагруженные места: на поверхности скольжения и на заклепочные шарниры. Ответственные детали цепи постоянно работают в ”масляной ванне”. Следовательно, износ существенно сокращается. Увеличивается долговечность цепи, пильной шины и ведомой звездочки.

Штиль 020 AV. Самая легкая в мире моторная пила с виброизолированной рукояткой. Применяется для обрезки сучьев. Мощность двигателя 2 л.с.(1,6 кВт), вес – 4,4 кг (при рабочей длине пильной шинки 30 см).

Штиль 031 AV. Очень легкая и удобная в обращении моторная пила, целесообразно применять в лесном и сельском хозяйстве. Применяется для раскряжевки и распиловки тонкого леса, а также для обрезки сучьев. Имеется большой глушитель для эффективного подавления шума и быстродействующий тормоз цепи. Мощность двигателя 3,2 л.с. (2,6 кВт), вес – 6,7 кг (при рабочей длине пильной шинки 37 см).

Штиль 041 AV. Очень надежная в работе моторная пила. Система электронного зажигания обеспечивает ей нечувствительность к воздействиям воды и загрязнений. Мощность двигателя 4 л.с. (3,2 кВт), вес – 7,7 кг (при рабочей длине пильной шинки 40 см).

Штиль 045 AV. Пила с системой электронного зажигания, очень надежная даже в неблагоприятных условиях погоды. Мощность двигателя 5 л.с. (4 кВт), вес – 8,1 кг (при рабочей длине пильной шинки 45 см).

Штиль 051 AV. Мощная моторная пила для валки в средне и крупно ствольных насаждениях. Мощность двигателя 5,8 л.с. (4,6 кВт), вес – 10,8 кг (при рабочей длине пильной шинки 53 см).

Штиль 070/090 AV. Две высокопроизводительные пилы для работы в крупно ствольных насаждениях.

Модель 070 AV – 6,5 л.с. (5,2 кВт), вес – 12,9 кг (при рабочей длине пильной шинки 53 см).

Модель 090 AV – 8,5 л.с. (6,8 кВт), вес – 14,8 кг (при рабочей длине пильной шинки 63 см).

38

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Основная литература

1. Смогунов, Н. С. Конструкция, расчет и эксплуатация оборудования лесного комплекса [Текст] : учеб. пособие / Н. С. Смогунов ; ВГУ. − Воронеж, 1993. – 360 с.

Дополнительная литература

2.Смогунов, Н. С. Технология и оборудование лесопромышленных предприятий [Текст] : учеб. пособие / Н. С. Смогунов, Н. Д. Гребенников ; ВГУ.

−Воронеж, 1987. – 255 с.

3.Пошарников, Ф. В. Технология и техника в лесной промышленности [Текст] : учеб. пособие в 2 ч. / Ф. В. Пошарников ; ВГЛТА, 1998. – 176 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ………………………………..……………………………………...3 1. НАЗНАЧЕНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА БЕНЗИНОМОТОРНЫХ ПИЛ ……………………...……………………………………………………….. 4

2.ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО БЕНЗИНОМОТОРНЫХ ПИЛ ……………………... 5

3.КОНСТРУКЦИИ И ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ УЗЛОВ И СИСТЕМ БЕНЗИНОМОТОРНЫХ ПИЛ ………….………………………….…………….8

3.1.Двигатель ……………………………………………………………..... 8

3.2.Система питания двигателя …………………………………………....10

3.3Система зажигания двигателя ………………………..……………….. 17 3.4. Система охлаждения двигателя …...…………………………………. 24

3.5.Система смазки ……………………...……………………………….... 25

3.6.Муфта сцепления …………………………………………………..….. 25

3.7.Редуктор …...…………………………………………………………... 26

3.8.Пильный аппарат ...……………………………………………………. 28

3.9.Рама ..………………………………………………………………….... 30

3.10.Стартер ...……………………………………………………………... 31

4.РАБОЧИЙ ПРОЦЕСС БЕНЗИНОМОТОРНЫХ ПИЛ ……...……………….. 33

5.ЗАРУБЕЖНЫЕ БЕНЗИНОМОТОРНЫЕ ПИЛЫ …………………………..... 35

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ................................................................ 38

39

,

Николай Степанович Смогунов Феликс Владимирович Пошарников Алексей Иванович Серебрянский Дмитрий Сергеевич Кутищев

Технология и оборудование лесозаготовок

Бензиномоторные пилы

Методические указания к лабораторным работам для студентов специальности 170400 (150405) – Машины и оборудование лесного комплекса

Подписано в печать 16.11.07. Формат 60×84 1/16. Объем 2,44 п. л. Усл.-печ. л. 2,27. Уч.-изд. л. 3,0. Тираж 50 экз. Заказ

ГОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия» РИО ГОУ ВПО «ВГЛТА». УОП ГОУ ВПО «ВГЛТА»

394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8