Конструкции бензопил

Типы и устройство бензопил. Технические характеристики бензопил. Разновидности садово-парковой техники. Бензопилы "фермерского" класса. Профессиональные и любительские бензопилы. Устройство двигателя, воздушного фильтра и антивибрационной системы.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

Кафедра механизации и лесоэксплуатации

Реферат

По дисциплине: «Механизация»

Тема: Конструкции бензопил



Введение

Прототип первой бензопилы появился на рынке садово-паркового инструмента в начале прошлого века. К сожалению, история не сохранила имя изобретателя первой цепной бензопилы. Первый патент на цепную механическую пилу получил в 1926 году известный инженер Андреас Штиль, оснастивший данный инструмент электрическим двигателем.

Цепная электропила Штиля образца 1926 года весила почти 50 килограмм, однако, вес образца 1929 года составлял уже 48 килограмм. Попытки уменьшить массу инструмента подтолкнули Андреаса Штиля к идее замены электрического двигателя на бензиновый агрегат. В том же 1929 году изобретатель реализует идею механической цепной пилы, оснащенной двигателем внутреннего сгорания мощностью в 6 лошадиных сил. Вес этого инструмента составил 46 килограмм, что и определило дальнейший путь развития конструкции цепной механической пилы.

Несмотря на высокую степень мобильности (бензопилу можно было эксплуатировать в любом месте, где существовала возможность доставать топливную смесь) высокий вес инструмента ограничивал число потенциальных потребителей данной разновидности садово-парковой техники. До пятидесятых годов бензопилы являлись профессиональными орудиями труда, которыми пользовались лесорубы и строители. Однако в 1950 году компания Stihl производит сверхлегкую бензопилу (вес 16 килограмм), оснащенную карбюратором и системой регулировки скорости цепи, а в 1954 году на рынок выпускается модель весом в 11 килограмм, использующая двухтактный двигатель внутреннего сгорания. Именно с середины 50-х годов бензопила появляется в арсенале «домашних мастеров», использующих этот инструмент для бытовых нужд.

С этого момента и начался процесс разделения бензопил на профессиональный и бытовой инструмент. Именно любительские бензопилы и стали причиной появления таких опций, как антивибрационная защита или самосмазывающаяся цепь. Борьба за аудиторию потенциальных потребителей подтолкнула разработчиков к изобретению идеи мембранного карбюратора, позволявшего работать с инструментом в любом положении.

Со временем на мировом рынке появились новые игроки, потеснившие компанию Stihl с занятых позиций. В начале 60-х годов все большую популярность приобретала торговая марка Husqvarna, принадлежащая одноименной финской компании. Инженеры Husqvarna впервые использовали в конструкции бензопил систему электронного зажигания и опцию автоматического торможения цепи, повлиявшую на безопасность использования инструмента.

Современные бензопилы являются наследниками традиций высокопроизводительного, мощного инструмента, популярного в 40-50-х годах прошлого века, который трансформировался в безопасный и эргономичный продукт благодаря борьбе за аудиторию потенциальных потребителей, происходившей в 60-70 года прошлого века. Вес сегодняшней бензопилы не превышает 3-5 килограмм (при мощности от 2 до 5 лошадиных сил), а такие опции, как автоматическая смазка цепи и система торможения имеются в конструкции даже бюджетных моделей.



1. Типы и устройство бензопил

Профессиональные бензопилы

Предназначены для тех, кто работает бензопилой часто и подолгу - в первую очередь лесорубов. Такие пилы отличаются большой производительностью, максимальным ресурсом; виброзащита у таких бензопил очень высокого уровня, а также у них отлично сбалансирован корпус и удобные ручки - ведь такой пилой приходится работать ежедневно и подолгу. Профессиональные бензопилы - просты и удобны в обслуживании и ремонте. Очевидно, что дешевой такая техника быть не может.

Бытовые бензопилы

Когда бензопила нужна дачнику - совсем другая ситуация. Нужда в ней возникает эпизодически, объемы работ невелики. Цена у таких бензопил низкая. Стоимость снижают, уменьшая мощность и упрощая конструкцию. Ведь чтобы раз в год спилить дерево в саду или напилить дров на выходные, не нужна профессиональная бензопила. Но вот на чем точно нельзя экономить, так это на безопасности, ведь неопытный пользователь чаще допускает ошибки.

Полупрофессиональные бензопилы

Их еще называют фермерскими; бензопилы ориентированы на работу средней интенсивности. По характеристикам эти пилы ближе к профессиональным, но имеют меньший ресурс и иногда относительно простую антивибрационную систему. По цене эти бензопилы также занимаю “средний ряд”.

Покупают такие пилы, как для домашнего хозяйства, так и для профессионального использования (например, для городских служб озеленения). Бензопилам бытовым в сфере строительства не достаточно мощности и ресурса, а профессиональные пилы, даже небольшой мощности, не всегда рентабельны.

“Одноручные” пилы

Это специальные бензопилы для ухода за кронами деревьев. Рассчитаны они на профессиональное применение работниками садово-парковых хозяйств и озеленителей и по технологическому уровню соответствует профессиональным. Особенностью бензопилы является расположение рукоятки под правую руку - не сзади, а сверху, точно над центром тяжести. Благодаря такой конструкции бензопилы, с ней можно работать, держа пилу одной рукой.

“Одноручные” держат рекорд по компактности и легкости, благодаря чему такие бензопилы интересны не только профессионалам-озеленителям, но и охотникам, рыболовам, туристам, для которых малый все и скромные габариты - основные критерии выбора. Цена таких бензопил ”малышек”, как и прочей профессиональной техники, довольно высока.

Устройство пил

Первые механические пилы, сначала с приводом от водяной мельницы, а потом бензопилы с приводом от моторов, повторяли принцип ручной пилы - возвратно-поступательное движение широкого полотна с зубьями. В начале XX века их вытеснили дисковые бензопилы. Тогда же, с появлением легких бензиновых моторов, предпринимались попытки сконструировать портативную бензопилу. Диск для этого не подходит. Выходом стала замкнутая, как у велосипеда, цепь с закрепленными на ней зубьями. Сначала зубья были плоские и прямые, как у ручных бензопил. Но они оказались малоэффективны, быстро тупились и требовали очень трудоемкого обслуживания. Попытки модернизации цепей предпринимались неоднократно, но лишь в 1947 году завершились успехом.

Бензопила и цепь

Цепь состоит из звеньев трех типов: режущие, ведущие (хвостовики) и соединительные. Между собой звенья соединяются заклепками. У бензопилы - режущее звено наиболее сложная деталь, состоит фактически из двух частей: ограничителя глубины пропила и режущего элемента Г-образной формы. У бензопилы верхняя режущая грань звена всегда шире самой цепи и шины, благодаря чему пропил получается достаточно широким, чтобы цепь бензопилы не зажимало в пропиле. Режущие зубья бывают правосторонними и левосторонними, и на цепи их укрепляют поочередно. Работает зубец бензопилы по принципу рубанка: чем дальше выдвинут нож над плоскостью рубанка, тем толще стружка. Цепи, у которых этот зазор мал, называются низкопрофильными цепями бензопилы, у которых он большой - высокопрофильными цепями. Низкопрофильные цепи менее эффективны, но более безопасны. Они меньше склонны к обратному удару, когда бензопила отскакивает назад, и может вырваться из рук. Поэтому на бытовых пилах разрешено использовать только низкопрофильные цепи, а профессионалы предпочитают “злые” высокопрофильные. У бензопилы, ведущие звенья, оснащенные хвостовиками, обеспечивают движение цепи, передавая вращение от двигателя через ведущую звездочку, а также фиксируют положение цепи на пильной шине бензопилы. При этом хвостовики передвигаются по специальному пазу в направляющей шине. Второй функцией ведущего звена является распределение смазки от ведущей звездочки по всей шине и цепи бензопилы. Следует отметить, что количество хвостовиков играет основную роль в обозначении длины цепи для пильной шины бензопилы заданной длины, что облегчает правильный выбор в соответствии с типоразмером. На некоторых цепях звенья с режущими зубьями чередуются со звеньями с амортизаторами. В момент, когда резец бензопилы ударяется рабочей кромкой о древесину, он на какую-то долю секунды останавливается, будучи зажат между деревом и направляющей шиной бензопилы. Если часть режущих звеньев заменить на гладкие амортизирующие со скошенным передним краем, то вибрация заметно снизится. Такие цепи бензопилы менее производительны, но более безопасны. Они также меньше склонны к “обратному удару”.

Кроме формы звеньев цепи бензопил также различаются по шагу (длине звена) и толщине хвостовика. Шаг цепи - расстояние между тремя последовательно расположенными заклепками, деленное на два. У бензопилы её производительность зависит от шага цепи, чем он больше, тем крупнее составляющие звенья цепи, тем выше производительность пилы. У цепей бензопил с маленьким шагом другие преимущества - большее число зубьев на единицу длины, плавное движение в пропиле и, соответственно, сниженная вибрация. Да и рез у них получается чище. У бензопилы второй по значимости параметр - толщина ведущего звена (хвостовика). Во время работы цепь скользит в пазу шины бензопилы, и это скольжение должно быть плавным, без зацепов и в тоже время без лишней “болтанки”. Одним словом, толщина хвостовика бензопилы и толщина паза должны строго соответствовать друг другу, повышая надежность посадки цепи и исключая вероятность ее “соскока”.

Шина и бензопила

Шина служит для направления цепи. Вдоль всего торца имеется желоб, по которому проходят хвостов...