Пильные цепи: технические параметры, уход и обслуживание, заточка

Первые бензопилы появились в начале ХХ века. Устанавливаемые на них цепи с зубьями прямыми и плоскими, как у современных ножовок, отличались малой эффективностью, быстро тупились и требовали очень трудоемкого обслуживания. Например, при заточке приходилось учитывать, что зубья делятся на подрезающие, режущие и скалывающие, имеют различные режущие углы и ориентацию по отношению к направлению движения (могут быть отклонены влево, вправо или расположены по центру).

Нет сомнений, что попытки модернизации цепей предпринимались неоднократно, но лишь одна из них завершилась успехом. Разработанная Джозефом Коксом и реализованная в металле в 1947 году новая цепь для универсального пиления с контурным углом резания Г-образной формы благодаря повышенной производительности и упрощенной заточке очень быстро вытеснила свою предшественницу с рынка, и теперь практическ все пильные цепи «щеголяют» характерным серпообразным профилем режущих звеньев.

Технические параметры пильных цепей

Подбирая цепь для мотопилы, обращают внимание на такие ее характеристики, как назначение, шаг, толщина ведущего звена, высота профиля и глубина резания.

Известно, что распиловка древесины вдоль волокон более трудоемка, нежели поперек, и для достижения наилучшего результата желательно использовать цепи, соответствующие поставленной задаче.

Основное различие между цепями продольного и поперечного типа - углы атаки режущих звеньев. Для цепей поперечного пиления они составляют 25-35 градусов, у продольных углы более острые - от 5 до 15 градусов.

Использование цепей несообразно их целям грозит либо заниженной производительностью (если поперечную распиловку проводят продольной цепью), либо повышенной «агрессивностью», сильной вибрацией и дополнительной нагрузкой на двигатель. Однако многие пользователи предпочитают не тратить время на замену цепи и продольные резы ведут той же цепью, что и поперечные, особенно если «качество» получаемого пропила не требует соответствия «высшему» уровню. Поэтому цепи для продольного пиления востребованы в меньшем количестве, да и производятся они в объеме, соразмерном спросу. Неудивительно, что купить такую цепь гораздо сложнее, чем поперечную. И вопрос их приобретения становится действительно актуальным, если предполагается использование особых станков вроде мини-пилорам.

Чем больше шаг цепи, тем крупнее составляющие ее звенья и тем выше ее производительность.

Шаг цепи - расстояние между тремя последовательно расположенными заклепками, деленное на два. Это определяющий параметр, и в зависимости от его значения все существующие цепи подразделяются на пять групп с шагом 1/4', 0,325', 3/8', 0,404' и 3/4'.

Шаг 1/4' (6,35 мм) присущ миниатюрным цепочкам, устанавливаемым на маломощные одноручные пилы. Правда, в России ими практически не пользуются.

Цепи с шагами 0,325' (8,25 мм) и 3/8' (9,3 мм) - наиболее распространенные варианты. Более 80% производимых по всему миру пил комплектуются именно ими.

Шаги 0,404' (10,26 мм) и 3/4' (19,05 мм) отличают цепи с более крупными звеньями и повышенной производительностью. В течение нескольких десятилетий ими комплектовали пилы российского производства, но сейчас устанавливают лишь на мощные валочные пилы и харвестерное оборудование.

Шаг традиционно измеряют в дюймах, а записывают так: три цифры - обычными, а две - десятичными дробями. Это необходимо во избежание путаницы. В частности, результат перевода 3/8' в десятичную дробь составляет 0,375' - разница с предыдущим стандартом (0,325') всего в одной цифре.

Чем больше шаг цепи, тем крупнее составляющие ее звенья и тем выше ее производительность. Но, с другой стороны, тем шире пропил, и для преодоления сопротивления резанию требуется более мощная пила. У цепей 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.

Толщина ведущего звена (хвостовика) - второй по значимости параметр. Во время работы цепь скользит в пазу шины, и это скольжение должно быть плавным, без зацепов и в то же время без лишней «болтанки». Одним словом, толщина хвостовика и толщина паза должны строго соответствовать друг другу, повышая надежность посадки цепи и исключая вероятность ее «соскока». Международным сообществом производителей предусмотрено пять стандартных размеров, измеряемых в дюймах или миллиметрах (кому как удобнее): 1,1 мм (0,043'), 1,3 мм (0,050'), 1,5 мм (0,058'), 1,6 мм (0,063') и 2,0 мм (0,080').

1,1 мм - столь тонкие ведущие звенья характерны для самых миниатюрных цепей и пил соответствующего размера.

1,3 мм - пожалуй, наиболее востребованный размер, свойственный бытовым и полупрофессиональным цепям.

1,5 мм - занимает второе место по востребованности. Ставится на более мощные и производительные пилы.

1,6 мм и 2,0 мм - такие толстые хвостовики встречаются лишь на цепях для высокопрофессиональных пил.

Высота профиля. Пильные цепи бывают высоко- или низкопрофильными в зависимости от высоты режущей кромки над плоскостью направляющей шины. Первые используют в профессиональных целях для получения максимальной производительности. Вторые устанавливают на бензопилы любительского класса, так как благодаря увеличенной площади опоры у режущих звеньев и сниженной толщине срезаемой стружки они более безопасны.

Глубина резания - величина зазора между верхней гранью зуба и ограничителем пропила, регулирующая толщину стружки. Чаще всего встречаются образцы с зазорами в 0,025' (0,635 мм) и 0,030' (0,762 мм), реже - с зазорами до 0,070' (1,778 мм), но они предназначены для агрегатов машинной валки леса.

Глубина резания в значительной степени определяет производительность цепи, скорость ее пиления. Чем больше зазор - тем выше производительность. Но в погоне за эффективностью не стоит забывать о вибрации: цепи с маленькой глубиной резания в пропиле движутся мягче, меньше «дергаются». Поэтому производители, стремясь уравновесить вибрацию и производительность, очень часто на цепи с большим шагом устанавливают резцы с минимальной глубиной резания, и наоборот.

Объем двигателя. Этот параметр характеризует пилу и, казалось бы, к самой цепи никакого отношения не имеет. Однако в каталогах и кратких аннотациях к цепям нередко приводятся объемы двигателей, на работу с которыми они рассчитаны. И эти рекомендации следует соблюдать. Цепь, установленная на чересчур мощный для нее двигатель, будет испытывать большие нагрузки и выйдет из строя раньше времени, так и не выработав свой моторесурс. Вариант ми нагрузками на мотор и другие важные узлы самой пилы.

Составные части цепи

Любую пильную цепь составляют звенья трех типов: режущие, ведущие (хвостовики) и соединительные. Прочность соединения обеспечивают заклепки.

Режущее звено - пожалуй, наиболее сложная деталь пильной цепи, состоящая фактически из двух частей: ограничителя глубины пропила и режущего элемента с контурным углом резания Г-образной формы.

Верхняя режущая грань звена всегда шире самой цепи и шины, благодаря чему пропил получается достаточно свободным, а сопротивление резанию минимально. Работает зубец по принципу рубанка: чем дальше выдвинут нож (верхняя режущая кромка) над плоскостью рубанка (ограничитель резания) - тем толще стружка.

Рабочие характеристики режущего звена определяют многочисленные факторы, а именно: угол заточки верхней грани и ее рабочий, режущий угол, угол боковой грани (угол атаки) и высота ограничителя резания. При заточке значения всех этих параметров необходимо четко выдерживать, так как даже небольшое изменение может привести к негативным последствиям.

Режущие зубья бывают правосторонними и левосторонними, и на цепи их укрепляют поочередно. Но в целом резцы подразделяют на типы в зависимости от их профиля. При внимательном изучении «фигур», образуемых верхними и боковыми гранями, можно выделить два «граничных» варианта: «семерку» с острым углом между кромками и закругленный «серп». Первый вариант называют чизель (от англ. chisel - резец, долото), второй - чиппер (от англ. to chip - рубить в щепу).

Чизельные зубцы отличаются высокими производительностью и скоростью пиления. За счет своей конфигурации они имеют меньшую площадь контакта с древесиной при работе, что уменьшает сопротивление резанию. Это профессиональный вариант, но он очень чувствителен к абразивной среде, быстро тупится при работе с «грязной» древесиной, а при заточке требует четкой выдержки всех углов и параметров.

Серпообразный профиль - чиппер - менее эффективен, так как площадь контакта с древесиной у него несколько больше, но и ухаживать за ним намного легче - скругленный угол не столь болезненно отзывается на незначительные погрешности при заточке. Подобные звенья хороши при работе с загрязненной древесиной.

Все остальные варианты профилей - различные модификации двух описанных выше.

Верхнюю и боковую грани режущего элемента обычно покрывают тонкой пленкой какого-либо твердого металла. Чаще всего это хром, но порой применяют никель-фосфорный сплав. Нанесенное гальваническим методом покрытие значительно улучшает антифрикционные свойства деталей, повышает износостойкость, твердость и, по сути, выполняет всю основную работу по перерубанию древесных волокон. Стальная же «сердцевина» служит подложкой или основой под покрытие.

Ведущие звенья (хвостовики) обеспечивают движение цепи, передавая вращение от двигателя через ведущую звездочку, а также стабильное положение цепи на пильной шине. При этом цепь передвигается по специальному пазу, предусмотренному в конструкции направляющей шины. «Побочной» обязанностью ведущего звена является распределение смазки от ведущей звездочки (куда ее подает масляный насос) по всей шине и цепи. Следует отметить, что количество хвостовиков играет основную роль в обозначении длины цепи для определенной длины пильной шины, что облегчает правильный выбор и соответствие типоразмеру.

Соединительные звенья, соответствуя своему названию, объединяют режущие и ведущие части в единое целое, именуемое пильной цепью.

Режущее звено Параметры режущего звена Глубина резания Угол заточки верхней грани Режущий угол Угол боковой грани Типы режущих звеньев Режущее звено чизельного типа Режущее звено чипперного типа Порядок следования звеньев Стандартный С полупропуском С пропуском

Технологические усовершенствования

Разработанная Джозефом Коксом концепция режущего звена мало изменилась за прошедшие годы. Конечно же, ее пытались модернизировать, но все предпринимаемые усовершенствования касались либо системы смазки, либо борьбы с вибрацией и обратной отдачей.

Система смазки. Смазка цепи и шины - очень важный фактор. Конструкция цепных пил включает насос, подающий масло из бака к режущей системе через специальные отверстия. А вот дальше его распределяет сама цепь. Хвостовики, проходя звездочку, «захватывают» смазку и «растаскивают» ее по всей шине и цепи. Нижнюю часть им для того и оформляют в виде крючка - чтобы «хватали» побольше, а «теряли» поменьше. Для дополнительного удержания смазки в хвостовиках высверливают специальные отверстия или фрезеруют каналы. В системе смазки нередко задействуют и соединительные звенья - в них делают дополнительные углубления для смазки.

---

Анонсы последних публикаций: