Інноваційна інфраструктура

Дата добавления: 2015-08-17; просмотров: 705

В основу работы установок для групповой окорки лесоматериалов положен принцип использования абразивных свойств коры и различие в прочности между корой и древесиной. Кора в процессе трения обычно отделяется по камбиальному или лубяному слою. На качество окорки значительно влияет состояние наружной поверхности коры, ее механическая прочность и силы сцепления коры с древесиной. Лучше окоряются лесоматериалы, имеющие шероховатую кору с трещинами, и хуже — с гладкой корой. Установки для групповой окорки лесоматериалов делятся на барабанные и бункерные сухого трения, с увлажнением и с водяной ванной. Они могут быть периодического и непрерывного действия.

Барабанные установки. На лесных складах применяются главным образом барабанные установки сухого трения. Они предназначены для окорки круглых и колотых поленьев и толстых сучьев длиной до 1,5...2 м. Барабанная установка периодического действия (рис. 9, а) представляет собой полый стальной цилиндр диаметром 2...3 м и длиной 3...5 м, установленный на поддерживающих роликах и вращающийся с частотой 1...2 с^-1. Барабан ее получает вращение от электродвигателя через редуктор, цилиндрическую шестерню и зубчатый венец, укрепленный на его наружной поверхности. На внутренней поверхности барабана имеются ножи, ускоряющие процесс окорки. С одной стороны барабана располагается люк для загрузки лесоматериалов, а с другой—подъемный шибер для его разгрузки. Работа установки происходит следующим образом. При закрытом шибере барабан на 1/3…2/3 объема загру­жают лесоматериалами. При вращении барабана лесоматериалы перемешиваются, ударяются друг о друга, а также о стенки и ножи барабана. При этом кора и частично гниль (у колотых поленьев) отделяются и высыпаются через прорези, имеющиеся на цилиндрической поверхности барабана. После окончания процесса окорки шибер поднимается и окоренные лесоматериалы высыпаются на выносной транспортер. Затем барабан вновь загружается и цикл окорки повторяется.

Барабанная установка непрерывного действия (рис. 9,6) имеет барабан диаметром 3...4 м и длину 7...15 м. Неокоренные лесоматериалы подаются в установку непрерывно. Выходная часть барабана заканчивается воронкой, частично перекрытой шибером. При вращении барабана находящиеся в нем лесоматериалы продвигаются вдоль него и высыпаются на выносной транспортер.

Рис. 9. Схемы установок для групповой окорки лесоматериалов:

а, б — барабанные установки периодического и непрерывного действия; / — барабан; 2 — прорезь для отходов; 3 — зубчатый венец; 4 — загрузочный люк; 5 — приводная шестерня; 6 — поддерживающий ролик; 7 — подъемный шибер; 8 — выносной лесотранспортер; 9 - воронка барабана; в — расчетная схема

Заполнение барабана и продолжительность нахождения в нем лесоматериалов зависят от величины перекрытия выходного отверстия шибером. Продолжительность окорки лесоматериалов в барабанных установках зависит от требуемой чистоты окорки и физико-механических параметров лесоматериалов (породы, влажности, температуры), а также от степени загрузки и скорости вращения барабана. Окорка мерзлых лесоматериалов весьма затруднена. С увеличением степени заполнения барабана продолжительность окорки возрастает, так как при этом уменьшаются сила и число ударов, являющихся основными причинами отделения коры, однако уменьшение степени заполнения барабана ведет к снижению его производительности. Длительное пребывание лесоматериалов в барабане нежелательно, так как ведет к размочаливанию торцов и острых кромок в колотых поленьях, в результате чего часть древесины превращается в отходы.

Диаметр барабана D зависит от длины окоряемых лесоматериалов. Наилучшие условия перемешивания лесоматериалов и их перемещения вдоль барабана создаются при D/lmах=2,5...3 (lmах - наибольшая длина окоряемых лесоматериалов).

Винтовые окорочные станки. Винтовые окорочные станки оснащают окорочным инструментом в виде ножевых фрез. По относительному движению инструмента и обрабатываемого бревна винтовые фрезерные станки аналогичны роторным станкам.

Применение винтовых станков оправдано в тех случаях, когда снижение производительности окорочного оборудования компенсируется упрощением и удешевлением его конструкции. Такие случаи могут иметь место при окорке шпальных кряжей в условиях лесозаготовительных предприятий, когда высокая производительность роторного станка не используется из-за меньшей производительности шпалорезного станка. Кроме того, применение винтовых фрезерных станков может быть оправдано при окорке крупномерных лесоматериалов с толстой и прочной корой, если применение роторного станка, оснащенного скреб­ковым или ножевым инструментом, не эффективно, а необходимые объемы окорки может обеспечить винтовой фрезерный станок.

В винтовых фрезерных станках (рис. 3а) механизм окорки состоит из одного или двух плоско-конических дисков 5, несущих на себе ножи с прямолинейной режущей кромкой. Диски расположены вертикально и прижаты к поверхности окариваемого кряжа 4 пружинами 6. Поступательное движение кряжа осуществляется транспортером / с упорами 2. Вращение кряжа обеспечивают приводные вальцы 3.

Рис. 3. Винтовые фрезерные окорочные станки:

Продольные ножевые окорочные станки. Продольные ножевые окорочные станки предназначены для грубой окорки рудничной стойки. Режущий механизм этих станков состоит из нескольких ножей 2 (рис. 4а), объединенных в ножевую головку и прижимаемых пружинами / к поверхности окариваемого кряжа 3. Толщина срезаемой стружки ограничивается копирами 5. Четырехзвенный механизм 4 обеспечивает постоянную глубину окорки при изменении диаметра кряжа. Разводятся ножи рычагами копиров 5, образующими воронку. Число ножей зависит от назначения станка: для снятия коры со всей поверхности кряжа применяют две последовательно установленные ножевые головки, каждая из которых имеет по нескольку ножей. Вторая головка повернута относительно первой на 45° (при четырех ножах), что обеспечивает полное перекрытие ножами всей поверхности окариваемого кряжа. Для пролыски достаточно одной ножевой головки, несущей три-четыре ножа.

Копир обычно устанавливают так, чтобы резание происходило по камбиальному слою; при увеличении толщины стружки начинает срезаться также и слой древесины. Одновременно с окоркой ножи зачищают сучья.

Для грубой окорки на станках строгающего типа можно применять также ножи 1 звездчатой формы (рис. 4 б), свободно сидящие на концах подпружиненных рычагов 2. При встрече с сучками, наплывами или другими препятствиями ножи поворачиваются вокруг своих осей, «перешагивая это препятствие.

Подачу (проталкивание) кряжа сквозь режущий механизм 2 могут производить упоры 1 (рис. 4в), закрепленные на непрерывно движущейся цепи подающего транспортера 3. Окоренный кряж из режущего механизма в этом случае выталкивается передним торцом следующего кряжа.

Другим типом подающего механизма является толкатель / (рис.4, г), получающий через шатун 6 возвратно-поступательное движение от непрерывно движущейся цепи 4. Окоренный кряж из режущего механизма 2 в этом случае выталкивается штангой 8, выдвигаемой (при помощи шестерни 7) из толкателя 1 при упоре зубчатой рейки 5 в ограничитель 3; при этом скорость движения штанги 8 оказывается в 2 раза большей, чем скорость- толкателя 1.

Рис. 4.

На производстве применяют продольные ножевые станки ЛО-23 и ЛО-24. Режущий механизм выполнен по схеме, приведенной на рис. 4а и состоит из двух ножевых головок по четыре ножа на каждой; подающий механизм - толкатель, совершающий поступательно-возвратное движение (рис. 4 г). Станок ЛО-23 окаривает кряжи длиной 1,5—3 м и диаметром от 8 до 28 см. Скорость движения толкателя 1,5 м/с; мощность двигателя 28 кВт. Подлежащие окорке кряжи подаются в станок автоматическим питателем. Станки ЛО-24 отличаются только тем, что могут окаривать бревна длиной 6,5 м.

Продольные фрезерные станки. Продольные фрезерные станки применяют на лесных складах для окорки (оправки) шпал (рис. 5,а,б), пролыски тонкомерных сортиментов (рис. 6.8, в) и окорки колотых балансов (рис. 5; г);

Конструкции продольных фрезерных станков. На лесных складах для окорки шпал применяют станки ЛО-44 и ЛО-48, а для окорки колотых балансов станки Н-10, которые одновременно выкалывают гниль.

Принципиальная схема шпалооправочного станка ЛО-44 показана на рис. 5а. Шпала 1 зажимается торцовыми зажимами 7, расположенными на поворотном суппорте 3, снимается с двухцепного питателя 2 и подается к фрезе 6. Фреза располагается на каретке 5, которая может передвигаться по неподвижной раме 4. Для регулирования толщины срезаемого слоя и копирования окариваемой поверхности фреза имеет возможность перемещаться в вертикальном направлении. Во время окорки шпала неподвижна, а фреза перемещается вдоль нее, производя резание. После прохода каретки с фрезой от одного конца рамы до другого и окончания окорки одной стороны шпала поворачивается и фреза начинает двигаться в обратную сторону, окаривая шпалу с другой стороны. Ход каретки равен 3,5 м, скорость се перемещения плавно регулируется в пределах от 0 до 1 м/с. Фреза имеет четыре ножа и вращается с частотой 2900 об/мин.

Перемещение каретки, суппорта, зажимного и поворотного устройств осуществляется при помощи гидропривода. Суммарная мощность двигателей, установленных на станке, 16 кВт. Ча­совая производительность станка составляет около 70 шпал.

Рис. 5.

III п а л оо п р а в о ч п ы и станок ЛО-48 является двухшпиндельным непрерывного действия (рис. 5б). Шестиножевые шпиндели 1 охватывают шпалу 2 по бокам, прижимаясь к окариваемым поверхностям. Продольная подача шпалы осуществляется при помощи нижних 3 и верхних 4 вальцов, скорость подачи 0,3 м/с. Каждый шпиндель приводится во вращение от отдельного электродвигателя мощностью 7 кВт, а механизм подачи - двигателем мощностью 4,5 кВт. Шпала окаривается за один проход. Часовая производительность станка составляет около 180 шпал.

Станки для пролыски мелкотоварника (рис. 5в) имеют три дисковые фрезы 1, приводящиеся во вращение от одного общего электродвигателя мощностью око,ло 5 кВт. Станки эти устанавливают непосредственно на продольном сортировочном лесотранспортере, цепь которого 2 и осуществляет подачу. Производительность станка равна производительности транспортера.

Гидравлические окорочные установки. При гидравлическом способе окорки кора снимается с поверхности кряжа при помощи струи воды, подаваемой под большим давлением. Гидравлические окорочные установки состоят из нескольких сопел, через которые вода под давлением 5—8 МПа подается на поверхность окариваемого кряжа, имеющего поступательно-вращательное движение, кряж проходит мимо сопел и окаривается. В некоторых установках кряж имеет только вращательное движение, а сопла во время окорки передвигаются вдоль него. Гидравлические окорочные установки дают высокое качество окорки при большой производительности, однако весьма сложны по устройству, потребляют много энергии и воды. Производи­тельность гидравлической окорочной установки 30—90 м³/ч; мощность 300—900 кВт.