Резонанс и лобзик

Среда, Апрель 27, 2011
By Svetlana

При изготовлении стильной мебели столяры иногда применяют любопытный прием. Вырезают из доски плоские детали орнамента, скругляют формы, придавая им некую объемность, и наклеивают, к примеру, на поверхность дверцы шкафа. Получается подобие объемной резьбы, хотя в отличие от настоящей и труда, и времени, да и умения тут требуется куда меньше. При чистом исполнении мебель с такой отделкой может стоить весьма дорого, а отличить ее от резьбы сумеет не всякий.

Для изготовления деталей подобным образом нужен станок, позволяющий выпиливать их по контуру произвольной формы. «Большая» техника обычно использует для таких целей высокопроизводительные лазерные станки с программным управлением. Любители же довольствуются механическими лобзиками, которые, как правило, и делают самостоятельно.

 

На рисунке 1 показана, на наш взгляд, одна из традиционных конструкций несложного станка для выпиливания. Пилка тут движется вниз при помощи кривошип но-шатунного механизма, а вверх подтягивается с помощью пружины. Рама лобзика (при работе она неподвижна) сварена из стальных труб, да и прочие элементы станины выполняются сваркой из стали. Мощность мотора 1— 3 кВт. С помощью станка можно получить детали очень высокого качества. Единственный недостаток — сильный шум и вибрация.

 

Однако по этой же схеме можно изготовить и тихий станок с мотором, в 30 — 100 раз меньшей мощности. В таком станке есть пружина, которая превращает его в колебательную систему с одной или несколькими резонансными частотами. Если пилку заставить двигаться с частотой, близкой к резонансной, резко уменьшатся механические потери, а значит, и потребная мощность двигателя.

 

Например, один из станков, построенный с учетом этого фактора инженером Н.Н.Ильиным в 1956 году, работал от мотора…швейной машины (Рис.2). На нем можно было выпиливать по карандашному контуру детали из сухой сосновой доски толщиною 40 — 50 мм с точностью +0,5 мм. Пилки применялись обычные, от ручного лобзика. Стоял станок в комнате коммунальной квартиры и не вызывал нареканий соседей, поскольку шуму от него было не больше, чем от швейной машины.

 

Опилки, а точнее — пыль, отсасывались пылесосом, включенным от трансформатора на напряжение в 2 — 3 раза меньше рабочего и потому также работавшим бесшумно. На рисунке 3 — еще один станок того же автора. Размеры его даны в миллиметрах. Роль пружины тут выполняет… канцелярская линейка из бука. Да и основные детали выполнены из дерева, благодаря чему весил станок всего 5 кг. Поскольку мотор швейной машины имеет педальный реостат для регулирования скорости, лобзик без труда удавалось настроить на резонансную частоту. Станок легко резал 10-миллиметровую фанеру, а при смачивании пилки водой даже оргстекло.

Автор станка обратил внимание на любопытный факт: в шатуне лобзика действуют только силы растяжения: при ходе вниз шатун сам тянет пилку, а при движении вверх— пилка тянет шатун. Благодаря этому шатун сделан из стальной проволоки (02 мм), что позволило уменьшить его массу, по сравнению с традиционными конструкциями, более чем в тысячу раз. В итоге значительно сократились потери энергии на так называемую циркуляцию мощности, из-за чего обычно вынуждены увеличивать мощность двигателя.

 

Для самостоятельного изготовления  рекомендуем первый станок Ильина. Он внешне похож на тот, что изображен на рисунке 1.  Только рама у него деревянная жесткая и смонтирована на панели из фанеры толщиной 20 мм. Под панелью, на деревянном кронштейне, укреплен кривошипно-шатунный механизм и мотор швейной машины. Он связан с деревянным шкивом на оси шатуна посредством ремня. Передача обеспечивает уменьшение оборотов в 5 — 6 раз.
Станок крепится к рабочему столу болтами. Конструкция получается устойчивой и удобной в работе. Поскольку ее масса в тысячи раз больше массы движущихся частей, вибрация почти не заметна.

 

На рисунке 3 показана конфигурация нижнего узла лобзика. Вы видите узел нижнего зажима пилки. Его ползун движется в направляющих, образуемых двумя планками и металлическими пластинами. Подобным же образом устроен и узел верхнего зажима (рис. 4). К нему крепится пружина, а весь узел расположен на жесткой неподвижной раме, прикрепленной к панели рабочего стола.

 

 

Напомним, что подобный станок хорошо работает лишь при правильном подборе пружины. Она должна обеспечивать натяжение пилки в пределах 1,5 — 2 кг или 15 — 20 Н. Рекомендуемый ход пилки -20 мм, что, как показала практика, позволяет распиливать доски толщиною до 40 — 60 мм. Пружина в верхнем положении пилки должна обеспечивать натяжение 15 Н, а в нижнем — 20 Н. Так что перед изготовлением станка подберите пружину, а затем сделайте общий вид конструкции с проработкой основных узлов. В узле кривошипа можно использовать втулку и вал переднего колеса велосипеда.

 

А.ИЛЬН.  Журнал Юный техник №2-96г.

Leave a Reply

You must be logged in to post a comment.

Найти

Календарь

Апрель 2011
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Март   Май »
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930  

Архивы

Размещение статей

Если вы желаете разместить на сайте свою статью сообщите об этом редактору. Контактный адрес - rsvbox@gmail.com

Вход






Реклама: