Организация и технология сортировки древесины. Продольные сортировочные транспортёры. Типы бревносбрасывателей, и их характеристика

Сортировка круглых лесоматериалов на нижних лесоскладах осуществляется в основном при помощи продольных сортировоч­ных транспортеров. Вместе с тем все более широкое распростра­нение находит манипуляторная сортировка.

Сортировка круглых лесоматериалов – процесс распределения лесоматериалов после раскряжевки хлыстов по качеству, породе, назначению и т. д.

Автоматизированный сортировочный лесотранспортер ЛТ-86 предназначен для сортировки круглых лесоматериалов длиной от 1,6 до 7,5 м. Выпускается в двух исполнениях с различным ша­гом между грузонесущими траверсами и различной скоростью перемещения тяговой цепи транспортера. Лесотранспортер ЛТ-86 первого исполнения со скоростью тяговой цепи 0,85 м/с предназначен для сортировки круглых лесоматериалов диамет­ром до 100 см и длиной от 1,6 до 6,5 м. Лесотранспортер ЛТ-86 второго исполнения со скоростью перемещения тягового органа 1,29 м/с предназначен для сортировки преимущественно длинно­мерных лесоматериалов, от 4 до 7,5 м, диаметром до 60 см. Сорти­ровочный лесотранспортер ЛТ-86А имеет примерно такие же параметры, как и лесотранспортер ЛТ-86 в первом исполнении.

Лесотранспортер ЛТ-86 снабжен гравитационными сбрасы­вающими устройствами. Для управления процесса сброски лесо­материалов с лесотранспортера применяется автоматическая система управления УУС-67А.

Сортировочный продольный лесотранспортер Б-22У-1А выпус­кается также в двух исполнениях. У транспортера в первом исполнении скорость тягового органа составляет 0,6 м/с, а во вто­ром исполнении—0,8 м/с. Лесотранспортер позволяет сорти­ровать бревна диаметром до 110 см и длиной от 1,6 до 11 м в первом исполнении и от 1,6 до 6,5 м во втором исполнении. Ле­сотранспортер Б-22У-1А оснащается комплектом механических сбрасывателей ЛТ-166, предназначенных для механизации сброски лесоматериалов в лесонакопители. Комплект бревносбрасывателей ЛТ-166 выпускается также в двух исполнениях для правосторонней и левосторонней сброски. Вариант разме­щения лесонакопителей сортировочного лесотранспортера ЛТ-86 приведен на рис. 2.26.

Сортировка лесоматериалов при их круговом перемещении реализуется при помощи манипуляторов. При этом в зоне дей­ствия манипулятора размещаются приемники-накопители, по которым сортименты распределяются и соответствии с заданной схемой и дробностью сортировки (рис. 2.27). Манипулятор, укла­дывая бревна в лесонакопители, одновременно обеспечивает фор­мирование транспортных пакетов, пачек или пучков заданного объема и формы поперечного сечения. Расчеты и результаты экспериментов показывают, что сортировка круглых лесоматериа­лов манипуляторами эффективна при числе сортировочных групп 6...8. Наиболее благоприятными условиями для применения ма­нипуляторов на сортировке являются береговые лесосклады. Однако применение манипуляторной сортировки возможно и на прирельсовых лесоскладах, особенно при специализации потоков на выпуск ограниченного количества выпиливаемых сорти­ментов.

Для береговых лесоскладов с плотовым сплавом разработана технологическая линия ЛР-167 на базе манипулятора JIB-186, при помощи которой осуществляются сортировочно-сплоточные работы. Для раскладки бревен по лесонакопителям ВКНИИ-ВОЛТом разработана сортировочно-пакетирующая машина ЛР-168 на базе серийно выпускаемого электрогидравлического манипулятора JIB-186.

 

 

Продольные лесотранспортеры предназначены для переме­щения штучных лесоматериалов в продольном направлении. Штучные лесоматериалы весьма разнообразны по форме и раз­мерам. Одни из них (хлысты, бревна, дровяное и другое дол-готье) имеют значительную длину, другие (рудстойка, балансы, кряжи, дрова) характеризуются сравнительно малой длиной. Это оказывает влияние на положение груза на рабочих органах лесотранспортера. В зависимости от расстояния между рабо чими органами i и длиной штучных лесоматериалов / возможно несколько вариантов расположения груза на лесотранспортере, определяющих его тип.

Рис. 10.1. Типы продольных лесотранспортеров:

а — несущий; б — полунесущий, в — скребковый

У первого из них, называемого несущим лесотранспортером (рис. 10.1, а), лесоматериалы лежат на рабочих органах, это возможно лишь при условии, что l/2>i. У несущего лесотран

спортера весь вес груза передается на неподвижную опору че­рез рабочие органы.

Если длина лесоматериала l будет больше i, но l/2>i, груз может лежать на двух рабочих органах или только на одном из них (рис. 10.1,6). В последнем случае один конец груза перемещается по лотку. Такие лесотранспортеры называ­ются полунесущими.

Если расстояние между рабочими органами i больше длины лесоматериала, т. е. i>l, груз будет лежать между рабочими органами на дне лотка (рис. 10.1,в). Такие продольные лесо­транспортеры являются скребковыми. У них вес груза переда­ется на дно лотка, поэтому для него коэффициент сопротивле­ния движению при q_r следует принимать w_r = — коэффициенту трения скольжения груза по дну лотка.

 

Бревносбрасыватели.

Бревносбрасыватели могут быть нерычажные (рис. 82, а) и рычажные (рис. 82, в, г, д, е). К нерычажным относится косой упор, представляющий собой щит, поставленный над транспортером под углом к его оси. Подойдя к упору, бревно торцом скользит по нему и под действием силы сцепления с рабочим органом транспортера сдвигается в сторону, что ведет к сбрасыванию бревна. Условие сбрасывания
бревна косым упором выражается уравнением

 

где (Q — вес бревна; ц^’— коэффициент трения бревна о поперечины транспортера в продольном направлении; Ро — усилие, действующее от цепи транспортера через бревно на упор; Р —сопротивление сбрасыванию; р — угол трения, tg р = ц, где ц —коэффициент трения бревна об упор.

При известном р из формулы (XVII.32) можно определить величину угла ф. Усилие Р, необходимое для сбрасывания бревна косым упором, определяют по формуле (11.7) при Р = N_B, ф_В = а, Ц_В = 0 и а = 0 или по уравнению (11.17). В эти формулах а — угол наклона ребер поперечин. Косые упоры используют, как правило, в качестве концевых сбрасывателе в конце транспортера.

Рычажные бревносбрасыватели состоят из двух-трех рычагов, расположенных по длине транспортера. Они подразделяются по роду движения рычагов и способу приведения их в действие. По роду движения рычагов бревносбрасыватели бываю

с вращательным движением в горизонтальной (рис. 82, в, г, д) и вертикальной (рис. 82. е) плоскостях и с прямолинейным движением в горизонтальной плоскости. Движение рычагов может быть поступательно-возвратным, колебательпым (рис. 82. г, е). круговым (см. рис. 82,5) и шаговым. Движение рычагам бревносбрасывателей может передаваться от двигателя транспортера через тяговый орган или сбрасываемое бревно. а также от особого двигателя.

Для сбрасывания с поперечин (рис. 82, б) бревну необходимо пройти путь

где b — длина поперечины; а — угол наклона их ребер.

Путь рычагов бревносбрасывателп, параллельный пути бревна, т. е. оси а—а

где d_max и d_max —наибольший и наименьший диаметры сбрасываемых бревен; а₀ — расстояние между сбрасывателем и поверхностью наибольшего бревна до начала движения.

Если движение рычагов направлено под углом ф₀=ф — а к пути бревна, то путь рычагов, необходимый для сбрасывания, определяется по формуле (11.2). в которой L_гр=L_p. Если рычаг сбрасыватели имеет колебательное движение в вертикальной плоскости (см. рис. 81.а), то L_p из формулы (11.2) представляет собой хорду дуги угла поворота рычага, по которой при определенном радиусе можно найти соответствующий угол поворота.

При сбрасывании рычагами, вращающимися в горизонтальной плоскости, угол поворота рычага по рис. 82. в

где L_p — находят по формуле I I.2); к — радиус рычага сбрасывания.

К рычажным сбрасывателям относятся приводные, фрикционные, секторные и другие сбрасыватели. В основу принципа действия фрикционных рычажных сбрасывателей положено использование силы трения между концами сбрасывающих рычагов и бревном. Эта сила двигает рычаги, перемещая бревно в поперечном направлении. Движение рычагов до встречи с бревном может осуществляться различными приводными устройствами как от тягового органа. так и от специального привода.
Длину рычагов фрикционного сбрасывателя с приводом от тягового органа транспортера через щитовой упор (рис. 82, г) находят

где N_В — усилие, нормальное к поверхности рычага, определяемое по формуле (I I.5); у — угол между N_В и направлением движения сбрасывателя.

Если сбрасывание происходит без остановки транспортера, то на рычаг действует еще сила трения F_В = ц_р N_В к плоскости движения рычага и параллельная оси бревна, представляющая собой сопротивление разгрузки Р_р. На рычаги приводного сбрасывателя, движущиеся в плоскости параллельной
оси бревна, действует момент

где l и ф приведены на рис. 82,г. Если направление движения рычагов и бревна совпадают, в формуле (XVII.52) берется знак минус, а если не совпадают,— плюс.

Для сброски бревен с продольных транспортеров находят применение рычажные сбрасыватели БС-2М, АСС-1. СБР-4-2 и др. Сбрасыватель БС-2М относится к рычажным сбрасывателям со щитовым упором (см. рис 82, г) и состоит из двух сталкивающих и одного управляющего рычагов, соединенных между
собой тягами. Бревно, двигаясь по транспортеру, отклоняет управляющий рычаг (щит), который через защелку, промежуточный рычаг и тяги поворачивает сталкивающие рычаги. Он применяется для сбрасывания бревен длиной свыше 2,7 м и диаметром от 10 до 60 см, при разрыве между торцами смежных бревен не менее 1 м. Секторные сбрасыватели АСС-1 (см.рис. 82, д) имеют два полноповоротных сегмента, которые приводятся в действие от специального индивидуального привода
мощностью 0,4 кВт. Сбрасыватель АСС-1 применяют для сбрасывания бревен длиной более 3 м, диаметром от 10 до 80 см. при разрыве между торцами не менее 1,2 м. Сбрасыватель СБР-4-2
используется обычно для сброски бревен в конце продольного транспортера и выполнен по схеме, изображенной на рис. 82, е. Он имеет два-три сталкивающих рычага, укрепленных на одном
палу, а кривошипный механизм, приводимый в действие через редуктор электродвигателем мощностью 2,8 кВт.

23 Основные принципы проектирования технологии нижнескладских работ на базе различных систем машин.

Проектирование технологического процесса участков для первичной обработки деревьев и хлыстов и цехов для переработки круглых лесоматериалов и другого древесного сырья включает выбор оборудовании, определение необходимого числа машин и механизмов, комплектование систем машин, составление технологической схемы их размещении на складе или в лесоперерабатывающем цехе. Проектирование технологического процесса участков первичной обработки деревьев и хлыстов, При выборе машин, механизмов, установок для участков первичной обработки деревьев и хлыстов необходимо учитывать тип лесного склада, его грузооборот, производительность оборудования, особенность его размещения и возможность формирования поточных линий и систем складских машин в целом. В зависимости от состава операций технологического процесса участка первичной обработки деревьев и хлыстов в систему нижнескладских машин входит следующее оборудование:

при обработке деревьев:

козловой, мостовой кран или колесный разгрузчик — сучкорезная установка для поштучной обработки деревьев с продольным их перемещением—однопильиая или многопильная раскряжевочная установка с продольным перемещением хлыстов — продольный сортировочный транспортер — башенный, консодьно-козловой кран или колесный погрузчик;

мостовой кран или колесный разгрузчик—сучкорезная установка для групповой очистки деревьев от сучьев — многопильная раскряжевочнвя установка — продольный или поперечный сортировочный транспортер — башенный, консольно-козловой кран или колесный погрузчик;

гусеничный или колесный челюстной разгрузчик —самоходная или передвижная сучкореэно-раскряжевочно-сортировочная установка — штабелер-маннпулятор или пучковоз; при обработке хлыстов:

козловой, мостовой кран или колесный разгрузчик — одно или многопильная раскряжевочная установки с продольным перемещением хлыстов — продольный сортировочный транспортер—башенный, консольно-козловой кран или колесный погрузчик;

мостовой, козловой кран или колесный разгрузчик —многопнльная раскряжевочная установка с поперечным перемещением хлыстов—продольный или поперечный сортировочной транспортер -башенный, консольно-козловой кран пли колесный погрузчик;

гусеничный или колесный разгрузчик — самоходная или передвижная раскряжевочно-сортировочная установка - штабелер-манипулятор или пучковоз.

На приречных складах с большим грузооборотом для разгрузки лесовозного подвижного состава, подачи деревьев и хлыстов на приемные площадки сучкорезных или раскряжевочных
установок или укладки их в запас могут применяться мостовые и козловые краны, а также колесные самоходные разгрузчики подъемной силой 25—30 тыс. даН.

На лесных складах с грузооборотом 100—150 тыс. м³ в год на разгрузке лесовозного подвижного состава используют различные канатные установки, а в некоторых случаях и козловые краны, на лесных складах с грузооборотом до 100 тыс. м³ наиболее целесообразно применять на разгрузке канатные установки, а на временных приречных складах—тракторные толкатели или саморазгрузку. Схемы расположения оборудования на разгрузке деревьев и хлыстов приведены на рис. 54.

На разделении пачек деревьев и поштучной подаче их в сучкорезные установки применяют разделители с челночным самозахватом н одностреловые манипуляторы, а для хлыстов, кроме того, двухстреловые манипуляторы и разделители непрерывного действия.

Очистку деревьев от сучьев целесообразно проводить на лесных складах, имеющих большой грузооборот Можно предусматривать очистку деревьев от сучьев и при малом грузообороте лесного склада, если предполагается их использование. Раскряжевка хлыстов на небольших и временных лесных складах может проводиться ценными переносными пилами. На лесных складах с годовым грузооборотом свыше 100 тыс. м³ целесообразно применить стационарные установки с поштучной очисткой деревьев типа НСЛ в сочетании с раскряжевочными установками с продольным перемещением хлыстов. На крупных лесных складах, расположенных в районах с продолжительной устойчивой зимой, для очистки от сучьев деревьев хвойных пород (ели. пихты, лиственницы), можно применять установки групповой обработки деревьев в сочетании с многопильными раскряжевочными установками с поперечным перемещением хлыстов. Многопильные раскряжевочные установки с поперечным перемещением хлыстов целесообразно применять при объемах раскряжевки не менее 230—400 тыс. м³ в год. При этом следует принимать но внимание породную и качественную характеристику хлыстов. Раскряжевочные установки с поперечным перемещением обусловливают программный, или обезличенный, метод раскроя, что целесообразно осуществлять лишь на предприятиях, ведущих лесозаготовки в хвойных спелых насаждениях. На предприятиях, где преобладают лиственные породы или имеются перестойные насаждения, следует применять установки с продольным перемещением хлыста и индивидуальный метод раскроя.

Раскряжевка хлыстов на лесных складах может проводитьсяв один или два приема. При раскряжевке в два приема хлыст распиливается на длинномерные лесоматериалы, часть из них (балансовое, рудстоечное долготье, дрова) направляется затем в цехи для последующей переработки на короткомерные сортименты. При раскряжевке в одни прием хлыст распиливается сразу на сортименты необходимой длины. В этом случае вся работа по поперечной распиловке леса ведется раскряжевочными установками, что резко снижает их производительность и ухудшает условия сортировки лесоматериалов. Схемы раскряжевочных установок приведены на рис. 74 и 70.

При сортировке круглых лесоматериалов, получаемых после раскряжевки хлыстов, применяют продольные цепные и канатные транспортеры к приводные вагонетки, а для готовой продукции лесоперерабатывающих цехов (рудстойки, пиломатериалов и др.), кроме того, и поперечные цепные транспортеры.
При выборе сортировочного устройства необходимо учитывать тип лесного склада, его грузооборот и режим работы, дробность сортировки лесоматериалов и другие факторы. Сортировочные
вагонетки целесообразно применять на временных лесных складах и складах с небольшим грузооборотом, расположенных, как правило, у рек с молевым сплавом леса.

Па прирельсовых и приречных складах с годовым грузооборотом свыше 100 тыс. м³ для сортировки круглых лесоматериалов следует применять продольные транспортеры, отдавая предпочтение канатным сортировочным транспортерам при большой длине фронта штабелей. Расположение сортировочных
транспортеров на технологическом участке переработки деревьев к хлыстов зависит от типа и взаимного расположения раскряжевочных установок. При параллельном расположении двух раскряжевочных установок с продольным перемещением хлыста и небольшом расстоянии между ними, а также для многопильных установок с поперечным перемещением хлыстов два сортировочных транспортера могут иметь одну общую эстакаду, лесонакопители располагают но обе стороны эстакады.

При проектировании технологического процесса участков передачу хлыстов от сучкорезных установок к раскряжевочным и круглых лесоматериалов от раскряжевочных установок к сортировочным транспортерам следует предусматривать непосредственной или через промежуточные площадки с питателями. В последнем случае между отдельными операциями поточной линии необходимы межоперационные запасы, позволяющие обеспечить более надежную работу поточной линии по очистке деревьев от сучьев и раскряжевке хлыстов и участка в целом.

Круглые лесоматериалы, полученные при раскряжевке хлыстов, в зависимости от типа лесного склада можно отгружать потребителям по железной дороге МПС (нижние лесные склады и лесоперевалочные склады), сдавать в молевой или плотовой сплав или отгружать в судах (приречные нижние
склады), а также отправлять их в перерабатывающие цехи (нижние склады и лесные склады потребителей). В связи с тем, что режим работ участков первичной обработки деревьев и хлыстов отличается от условий и режима работ железнодорожного, водного транспорта и лесоперерабатывающих производств, большую часть круглых лесоматериалов складывают в штабеля. Штабелевка выполняется теми же машинами и механизмами, которые применяют ДЛЯ погрузки лесоматериалов на подвижной состав МПС (прирельсовые склады) или для сплотки и сброски на воду (приречные склады).

Для штабелевки и погрузки круглых лесоматериалов на прирельсовых лесных складах применяют консольно-козловые и башенные краны, на складах с малым грузооборотом канатные установки, на приречных складах канатные установки, пучвовозы, штабелеры-манипуляторы, башенные краны. Кабельно-мостовые и кабельные краны могут найти применение на крупных лесоперевалочных складах и лесных складах потребителей, где создаются большие запасы круглых лесоматериалов. Схемы расположения кранов, канатных установок и самоходных лесоукладчиков на штабелевке, погрузке и сброске леса на воду приведены на рис. 80 и 90.

Потребность участков первичной обработки деревьев и хлыстов в оборудовании определяется в соответствии с объемом работы и сменной производительностью этого оборудования. Производительность оборудования, входящего в состав технологической поточной линии, должна быть примерно равной. При расчете потребного числа погрузочных механизмов па прирельсовых складах необходимо учитывать объем работ на штабелевке и на погрузке леса, а также то. что продолжительность их работы на погрузке регламентируется числом подач порожнего подвижного состава МПС в сутки и установленными сроками его погрузки. На приречных складах потребность в оборудовании определяется водным режимом, продолжительностью сплава, нормами простоя судов и т. д.

Основные системы нижнескладских машин, применяемых в настоящее время на участках первичной обработки деревьев хлыстов, приведены в табл. 6