УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОКОРКИ ДЛИННОМЕРНЫХ СОРТИМЕНТОВ

Предлагаемое устройство относится к классу корообдирочных барабанов, предназначено для окорки стволов деревьев во вращающемся барабане, соответствует МПК B27L 1/04; B27L 1/05.
Известен окорочный барабан по патенту на изобретение RU 2036081 [1], содержащий вращающийся цилиндрический корпус и установленную неподвижно относительно корпуса продольную балку. Барабан снабжен установленными поочередно на продольной балке неподвижными сегментами и подвижными колесами. Однако данный барабан сложен в изготовлении, ненадежен и неэффективен в эксплуатации.
Известен корообдирочный барабан по патенту на полезную модель RU 78457 [2], включающий последовательно установленные горизонтальные цилиндрические секции, в которых на внутренней боковой поверхности имеются пустотелые окорники, а на выходном отверстии корообдирочного барабана расположен затвор, имеющий вид окружности, радиусом равным 1,25 радиуса корообдирочного барабана. Однако данный корообдирочный барабан недостаточно эффективен при очистке круглых лесоматериалов от коры.
Известен окорочный барабан по патенту на изобретение RU 2377122 [3], состоящий из обечайки и окорочных балок, причем окорочные балки имеют съемные шипы в виде волнистых пятиугольных прутков. Обечайка представляет собой открытый цилиндрический элемент конструкции в виде трубы небольшой длины. Установленные на окорочных балках съемные шипы в виде пятиугольных прутков усложняют конструкцию, создавая избыточно большое силовое воздействие, локализованное в области соударения окариваемого бревна и указанного съемного шипа, что вызывает разрушение не только коры, но также нежелательное разрушение древесины окариваемого ствола. Тем самым в конструкции данного барабана создаются условия для увеличения потерь древесины, что отрицательно сказывается на эффективности его функционирования.
Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является корообдирочный барабан по патенту на полезную модель RU 16273 [4], содержащий корпус, окорочные балки на внутренней поверхности корпуса и дополнительный барабан с балками, который имеет возможность перемещения в горизонтальной плоскости. Однако данный корообдирочный барабан сложен в изготовлении, недостаточно надежен и неэффективен в эксплуатации при очистке от коры длинномерных сортиментов, длина которых превышает диаметр корообдирочного барабана.
Указанные выше недостатки известных устройств устраняются в предлагаемом техническом решении устройства для окорки длинномерных сортиментов.
Технический результат от применения предлагаемого устройства для окорки длинномерных сортиментов заключается в повышении эффективности окорки за счет создания в конструкции необходимых условий для появления дополнительных сил, вызывающих разрушение коры и ее отделение от древесины окариваемого бревна, что приводит к интенсификации технологического процесса очистки круглых лесоматериалов от коры.
Данный технический результат достигается за счет того, что устройство для окорки длинномерных сортиментов, включающий в себя цилиндрическую оболочку с жестко соединенными с ней окорочными балками, а также примыкающий к одному из торцов оболочки входной лоток и примыкающий к противоположному торцу оболочки выходной лоток, отличающийся тем, что входной и выходной лотки выполнены наклонными, причем угол наклона входного лотка к горизонтальной плоскости составляет от 2° до 15°, при этом выходной лоток выполнен с наклоном вниз, причем угол наклона выходного лотка к горизонтальной плоскости находится в интервале от 5 до 15°, а отношение длины цилиндрической оболочки к ее диаметру составляет от 1,3 до 2,1.
Сущность полезной модели в виде устройства для окорки длинномерных сортиментов поясняется следующими графическими материалами, представленными на фиг. 1-6.
На фиг. 1 схематично изображено предлагаемое устройство, содержащее секцию 1 в форме цилиндрической оболочки 2, которая располагается между входным 3 и выходным 4 лотками, предназначенными для транспортировки круглых лесоматериалов до и после их окорки. Направление перемещения окариваемых круглых лесоматериалов показано стрелкой, дугообразная стрелка указывает направление вращения секции 1 при функционировании устройства.
На фиг. 2 показана в разрезе секция 1, окорочные балки 5 и подвергаемые очистке от коры сортименты 6.
На фиг. 3 сплошной линией схематично изображен один из окариваемых сортиментов, который изогнут под воздействием собственного веса, при этом верхняя часть сортимента 6 сжата, а его нижняя часть растянута. Пунктиром показан входной лоток 3, цилиндрическая оболочка 1 и выходной лоток 4.
На фиг. 4 сплошной линией схематично изображен один из окариваемых сортиментов, который изогнут под воздействием собственного веса, при этом вследствие изгиба нижняя часть сортимента 6 сжата, а его верхняя часть растянута. Пунктиром показан входной лоток 3, цилиндрическая оболочка 1 и выходной лоток 4.
На фиг. 5 сплошной линией схематично изображен один из окариваемых сортиментов, который изогнут под воздействием собственного веса, при этом вследствие изгиба нижняя часть сортимента 6 сжата, а его верхняя часть растянута. Пунктиром показан входной лоток 3, цилиндрическая оболочка 1 и выходной лоток 4.
На фиг. 6 сплошной линией схематично изображен один из окариваемых сортиментов, который изогнут под воздействием собственного веса, при этом вследствие изгиба нижняя часть сортимента 6 сжата, а его верхняя часть растянута. Пунктиром показан входной лоток 3, цилиндрическая оболочка 1 и выходной лоток 4.
Все элементы устройства выполнены из стали.
Расположение входного лотка с уклоном под углом α и выходного лотка под углом β по фиг. 3 и 4, а также по фиг. 5 и 6 обеспечивает создание условий для повышения эффективности функционирования устройства за счет создания необходимых условий для изгиба сортиментов и появления за счет этого дополнительных сил в сжатой зоне каждого из окариваемых сортиментов 6, вызывающих в этих зонах интенсификацию отделения коры от древесины окариваемых лесоматериалов и повышение тем самым эффективности очистки от коры.
Выходной лоток выполнен с наклоном вниз под углом β. Входной лоток 3 выполняется также с уклоном вниз по фиг. 3 и 4, что обеспечивает появление силы, ориентированной по направлению уклона и способствующей перемещению окариваемого сортимента 6 к секции 1, следствием чего является уменьшение затрат энергии на перемещение окариваемых круглых лесоматериалов 6 вдоль лотка 3. Таким образом, уклоны лотков 3 и 4 по фиг. 3 и 4 предпочтительны по критерию энергоэффективности. Однако в зависимости от требуемой степени очистки, а также в зависимости от породы, толщины коры, влажности и температуры древесины окариваемых лесоматериалов в виде сортиментов 6 может оказаться более эффективным по критерию качества окорки наклон входного лотка 3 в противоположном направлении по отношению к наклону выходного лотка 4 по фиг. 5 и 6.
С целью повышения эффективности окорки за счет изгиба и, как следствие, появления указанных выше дополнительных сил в сжатых зонах окариваемого сортимента, вызывающих в этих зонах интенсификацию отделения коры от древесины окариваемых круглых лесоматериалов в виде сортиментов 6, длина оболочки 1 больше ее диаметра, как минимум, в 1,3 раза и, как максимум, в 2,1 раза, т.е. отношение длины цилиндрической оболочки к ее диаметру составляет от 1,3 до 2,1.
Если отношение длины указанной цилиндрической оболочки к ее диаметру меньше 1,3, то степень очистки сортиментов 6 от коры может оказаться недостаточной; кроме того, возрастает риск разрушения сортиментов 6 вследствие избыточно интенсивного воздействия при их изгибе. С увеличением указанного отношения сверх 1,3 степень очистки от коры возрастает, а риск разрушения уменьшается. Однако если отношение длины указанной цилиндрической оболочки к ее диаметру больше 2,1, то влияние изгиба сортиментов 6 существенно уменьшается и, как следствие, уменьшается эффект указанных выше дополнительных сил в сжатых зонах окариваемого сортимента, вызывающих в этих зонах интенсификацию отделения коры от древесины окариваемых круглых лесоматериалов в виде сортиментов 6. Для проявления и использования данного эффекта в целях повышения эффективности окорки длинномерных сортиментов 6 необходимы соответствующие уклоны входного 3 и выходного 4 лотков.
Если значение угла α меньше 2°, то его влияние на эффект, создаваемый появлением указанных выше дополнительных сил, незначителен. С увеличением угла α указанный эффект возрастает. Однако если указанный угол α больше 15°, то влияние данного эффекта может приводить к разрушению окариваемого сортимента по причине избыточного изгиба.
Если значение угла β меньше 5°, то его влияние на эффект, создаваемый появлением указанных выше дополнительных сил, незначителен. С увеличением угла β указанный эффект возрастает.
Однако, если указанный угол α больше 15°, то влияние данного эффекта может приводить к разрушению окариваемых сортиментов по причине избыточного изгиба.
Функционирование устройства для окорки длинномерных сортиментов. Предназначенные для очистки от коры круглые лесоматериалы 6 загружаются в секцию 1. Как и в корообдирочном барабане, необходимым условием функционирования устройства является вращение секции 1 относительно ее продольной оси. Направление вращения 1 показано дугообразной стрелкой на фиг. 1.
В предлагаемом устройстве при вращении корпуса в виде секции 1 окариваемые сортименты соударяются друг с другом и с внутренней поверхностью корпуса 1. Наклонные лотки по фиг. 3 и 4 создают указанные выше условия для дополнительного изгиба окариваемых длинномерных сортиментов 6 и повышения тем самым эффективности очистки сортиментов 6 от коры. Перемещение окариваемых сортиментов 6 вдоль лотков обеспечивается известными стандартными и потому не показанными на фиг. 1, 3 и 4 рольгангами, размещенными в лотках.
Окариваемые сортименты загружаются в лоток 3 группами, число сортиментов в группе зависит от диаметра сортиментов 6, требуемой степени очистки и других технологических факторов.
Таким образом, благодаря комплексу отличительных признаков и их совместному влиянию на эффективность очистки от коры длинномерных сортиментов предлагаемое устройство при его функционировании обеспечивает достижение заявленного технического результата.
Источники информации
1. Окорочный барабан. Патент на изобретение RU 2036081, МПК B27L 1/05. Опубликовано: 27.05.1995.
2. Корообдирочный барабан. Патент на полезную модель RU 78457, МПК B27L 1/02; B27L 1/04. Опубликовано: 27.11.2008.
3. Окорочный барабан. Патент на изобретение RU 2377122, МПК B27L 1/05. Опубликовано: 27.12.2009.
4. Корообдирочный барабан. Патент на полезную модель RU 16273, МПК B27L 1/00. Опубликовано: 20.12.2000.