Форум мебельщиков
Форум мебельщиков
Привет,
Новое на сайте
История развития пилы
на Вторник 01 Май 2012
добавил: masterovoy список авторов
категория История

История развития инструмента. Пила, от заостренного камня до современной цепной электропилы.

История развития пилы


Считается, что первая пила появилась еще до начала летописной истории. Первые предметы, которые можно считать прародителями современных пил, были произведены более четырех тысяч лет назад. Это были зазубренные камни, применявшиеся для создания изображений на кости или другом относительно мягком материале (некоторые породы камня, дерево). Древние египтяне, а потом и римляне, создавали пилы из бронзы для распиливания камней, причем зубьями у них служили алмазы и другие драгоценные камни. Зубья египетских пил имели наклон в сторону рукояти, что позволяло совершать рез «на тягу». Такие пилы до сих пор используются на Востоке.


Античные греки и римляне считали, что первыми изготовили пилу из челюстей и позвоночников крупных рыб могущественные боги.


В бронзовом веке пилы стали делать из бронзы, а в железном — из железа, причем их снабдили сравнительно удобной рукояткой типа «лисий хвост». Железные пилы первыми научились делать скандинавские ремесленники, отливая их в каменных формах. Но качество зубьев и их заточка не позволяли таким пилам конкурировать с топорами. Только через столетия в Древней Греции в 50-х годах до н.э. появились кованые пилы. Сделанные кузнецами зубья были значительно острее и правильнее заточены, что и сделало их неоспоримым лидером среди пил того времени.



Однако пилы распространялись медленно, так как пользоваться применяемыми на делянке двуручными пилами приходилось втроем: двое пилили, а третий, помощник, смотрел и подталкивал шестом готовое упасть дерево в нужную сторону. Между тем, свалить такое же дерево за такое же время мог и один лесоруб, вооруженный топором. Правда, пильщики не раз пытались навязать роль помощника самому инструменту, зачастую находя простые и остроумные решения. Например, делали одноручные пилы, изготовленные из согнутого ствола тонкой березки, к концам которого крепилось пильное полотно.



В ХIХ веке широко применялись "американки", представлявшие комбинацию ножовки и двуручной пилы. Таким инструментом спилить небольшие деревья можно в одиночку. Куда сложнее была пила, оснащенная поддерживающими опорами, подпружиненными роликами и винтами, регулирующими прижим полотна к стволу. Видимо, из-за этой самой сложности она и не пользовалась популярностью у лесозаготовителей.



Много лет, и небезуспешно, для валки деревьев применяли лучковые пилы. Их тонкие, из легированной стали полотна имели особенность - толщина спинки была больше, чем режущей части со сложным профилем зубьев. В конце 20-х - начале 30-х годов ХХ в. шведская фирма "Сандвикен" выпускала подпружиненные пилы "Компис", которые работали следующим образом. Сначала в ствол дерева упирали штангу, к ней крепилась возвратная пружина. Другой ее конец соединялся с одноручной пилой-ножовкой, которую в одну сторону тянул лесоруб, а в другую - пружина.


В середине ХIХ века происходит интенсивное развитие техники, что отражается и на технологии лесозаготовок, где появляются первые лесоповалочные механизмы. Так, в устройстве, придуманном американским инженером Гамильтоном в 1861 году, двое рабочих рукоятками вращали колесо-маховик с зубчатым венцом, тем самым приводя в возвратно-поступательное движение пильное полотно. Примерно в те же годы русский изобретатель Д. И. Журавский первым предложил пилу, в которой роль режущего органа выполнял диск с зубьями. Вращался он от ручного привода, через коническую передачу, а крепился на раме, передвигавшейся по двум пазам в горизонтальном направлении.


Естественно, создатели подобных механизмов старались применять прежде всего стандартные узлы и детали, уже опробованные в технике. Тогда самой распространенной была паровая машина. Ее-то и включил в свой передвижной агрегат английский инженер Рансоме (1860 г.). От её силовой установки пар поступал по длинным шлангам к цилиндрам нескольких рабочих машин, к штокам которых крепились собственно пилы. Такие агрегаты можно было кое-где встретить в начале ХХ столетия.


Но вот на смену пару пришло электричество. И уже в первые годы ХХ века в Германии изобрели способ валки деревьев с его помощью. Ствол обтягивали внизу стальной проволокой. Затем включали электромотор, проволока начинала быстро, словно лента транспортера, вращаться. Нагреваемая током, а также от трения она обугливала древесину и легко перепиливала ствол. При этом опасность лесного пожара исключалась, поскольку проволока нагревалась не докрасна.


Появление электродвигателей открыло возможность создавать разнообразные варианты электропил. Самый простой из них - механизм, разработанный в 1936 году архангельским механиком Н. Ф. Харламовым. На раме крепился электромотор, на его удлиненном валу устанавливался конический фрикционный каток, соприкасавшийся с пильным диском и приводивший последний во вращение. Пилой Харламова, недостаток которой заключался в том, что она была тяжела, обычно управляли моторист с помощником. Позже этот агрегат пробовали облегчить, вырезав среднюю часть пильного диска - образовавшееся рабочее кольцо удерживалось изнутри распорными роликами, соединенными с фрикционной передачей и двигателем.


Стремление объединить достоинства лучковой пилы с возможностями электрифицированного привода способствовало возникновению довольно любопытных конструкций. Еще перед войной в Архангельске испытывалось необычное устройство. Из небольшого переносного контейнера, в котором располагались мотор, редуктор и цепная передача, выходили два длинных троса. Они соединялись с концами лучкового полотна. Происходило попеременное натяжение каждого троса и перемещение пильного полотна вперед-назад.


Новым этапом развития стало появление ленточных пил. Это круглая стальная лента с множеством зубьев, расположенных вдоль одного края. Она натянута на двух вертикальных шкивах, а зубья направлены в сторону распиливаемой древесины. Первый патент на данный вид пил был выдан в Англии в 1808 году. В 1834 году некий Этьено получил патент на это же вид пилы во Франции. Первым американцем, запатентовавшим ленточную пилу, оказался Б. Бейкер, сделавший это только в 1836 году. Однако долгие годы не удавалось добиться точного соединения концов ленточной пилы, из-за чего их широкое распространение начинается только после 70-х годов XIX века. В те времена одни из лучших ленточных пил изготовляли во Франции.


И все-таки ни диск, ни ленточное полотно, даже кольцеобразное, не стали основой современных переносных механических пил. Ею стала режущая цепь, впервые предложенная ещё в 1858 году американцем Брауном. Его современники не оценили изобретения. Первые серийные образцы подобных пил появились лишь спустя несколько десятилетий. Они были громоздкими, орудовать ими в одиночку было невозможно. Пример тому - мотопила "Сектор", разработанная в 20-30-х годах ХХ века шведским инженером Вестфельтом. На ней режущая цепь, натянутая по треугольному контуру через звездочки (одна ведущая), приводилась во вращение от бензинового двигателя через коническую передачу и длинный вал.


Немалый вклад в пилостроение сделали два человека, творения которых сейчас известны многим строителям, которые ценят качественный инструмент. Это Андреас Штиль и Джозеф Бафорд Кокс. Андреас Штиль, немецкий механик, запатентовал в 1926 году первую электрическую цепную пилу, а в 1929 году первую бензопилу под маркой Shtihl. Сейчас этот немецкий производитель имеет несколько десятков разных патентов в области машиностроения, немалую долю рынка среди подобных товаров, а так же признание покупателей, которые ценят марку за точность и надежность.


Андреас Штиль и бензопила Stihl Contra.

Андреас Штиль и бензопила Stihl Contra.


В эти же годы предельно тяжелые условия лесозаготовительного труда и низкая его производительность подталкивали вперед и инженерную мысль в СССР. В конце 1927 года приказом ВСНХ СССР была учреждена Северная опытная станция по механизации и рационализации лесозаготовок. С целью изучения зарубежной техники в 1927 году в СССР завезли для испытания появившиеся за границей моторные пилы «Сектор», «Рапид» и другие. С этого, собственно, и начиналась история моторных пил в СССР. Время показало, что электропилы хороши на раскряжевке, но малопригодны для валки. В 1931 году Бюро приспособлений Машинотреста проектирует и изготавливает первые опытные образцы бензомоторной пилы «Пионер», а Главное военно-инженерное Управление РККА организует изготовление бензомоторных пил МП-300 и серии электропил «Большевик». Вслед за этим ученый совет ЦНИИМЭ утвердил для реализации проект облегченных бензомоторных пил под марками ЦНИИМЭ-1 с поворотным пильным аппаратом и ЦНИИМЭ-2 цельноповоротной конструкции, а также дальнейшие модификации - ЦНИИМЭ-3 и ЦНИИМЭ-4.


Период 30-40-х годов характерен исключительной интенсивностью опытных работ по созданию переносных механических цепных пил, и результатом этой работы явилось создание вскоре после Великой отечественной войны новой модели электропилы ЦНИИМЭ - ВАКОПП. Будучи почти вдвое легче своих предшественниц, пила ВАКОПП с 1946 года находит широкое применение в лесной промышленности. Одновременно в лес поступают передвижные электростанции ПЭС-12-50 нормальной частоты тока (50 Гц), мощностью 12 кВт.


Однако наряду со значительным снижением общего веса электропила ВАКОПП имела недостаточную рабочую длину шины (500 мм) и малую мощность двигателя - 1,3 кВт.

Подлинную техническую революцию в механизации валки леса произвела пила ЦНИИМЭ-К5. В ней был применен электродвигатель повышенной частоты тока (200 Гц). Вместо 3000 оборотов в минуту вал электродвигателя развивал 12000 оборотов, что и позволило снизить вес двигателя более чем вдвое, не уменьшив при этом его мощности (1,3 кВт).


В дальнейшем научные организации и отдельные изобретатели, используя электродвигатели повышенной частоты тока, создали ряд конструкций облегченных электропил. В это же время началось серийное производство электропилы модели ПЭП-3.


В послевоенный период в 1947 году лесоруб Джозеф Бафорд Кокс усовершенствовал цепь для цепной пилы, оптимизировав ее работу и повысив эффективность инструмента. Наблюдая во время перерыва в работе за личинкой жука-короеда, он обратил внимание на легкость, с которой она прогрызает себе путь в древесине крепкого пня, двигаясь при этом в любую сторону независимо от направления волокон. Повторив из стали С-образные челюсти личинки лесоруб сделал новую цепь. Затем он со своей женой создал компанию Oregon по производству цепей и шин, которые используются сейчас в большинстве цепных пил. Считается, что детали именно этой фирмы говорят об эффективности и относительной простоте инструмента.


В 1949 году, в нашей стране, началось серийное производство бензомоторных пил, которые оказались значительно эффективнее на лесосеках, удобнее в управлении, чем электропилы. Десятилетиями царствовала на делянках бензопила «Дружба", названная так создателями в честь 300-летней годовщины воссоединения Украины с Россией.


В ее конструкцию вводились новый глушитель, одноручейный съемный стартер, улучшалась система зажигания, были упрочнены многие узлы и детали пилы. В модификации «Дружба-60» мощность на двигателе пильной цепи достигала 3,5 л.с. На смену «Дружбе» впоследствии пришли более совершенные пилы «Урал», «Тайга».


Поиск




Copyright © 2006
При использовании материалов сайта ссылка на mebelsam.com обязательна!
||