УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСКРЯЖЕВКИ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к раскряжевке лесоматериалов и может быть использована в устройствах для поперечного раскроя лесоматериалов, в том числе, крупномерных, дисковыми пилами.
Известно устройство для раскряжевки крупномерных (с диаметром до 110 см) лесоматериалов, содержащее в штанговых пилах две дисковые пилы, установленные на суппортах в одной вертикальной плоскости, которые перемещают по параллельным штангам. Направление подачи и вектора скорости перемещения суппортов совпадают. (В.И.Патякин и др. Технология и оборудование лесных складов и лесообрабатывающих цехов: учебник -М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2008, стр.110-111, рис. 5.8, поз.д).
Недостатками такого устройства являются необходимость использования при раскряжевке крупных лесоматериалов двухпильных пильных механизмов, а также громоздкость, металлоемкость и конструктивная сложность штанговых пил.
Известна установка для раскряжевки крупномерных лесоматериалов ЛО-68. Пильный механизм известной установки выполнен в виде двух качающихся рам с установленной на каждой из рам по одной дисковой пиле. Раскряжевку осуществляют последовательным, каждым со своей стороны, введением пильных дисков в тело лесоматериала (хлыста). (Шелгунов Ю.В. и др. Машины и оборудование лесозаготовок, лесосплава и лесного хозяйства. Учебник для ВУЗов.-М.: Лесная промышленность, 1982, стр. 107-108, рис. 111.23, поз.б).
Недостатками известного устройства являются сложность перемещения дисковых пил пильного механизма, малая производительность, низкая надежность из-за большого числа трансмиссионных связей.
Известно устройство для раскряжевки лесоматериалов, включающее механизм подачи хлыста с приспособлением его фиксации, однопильный механизм, содержащий дисковую пилу с приводом вращения пилы, а также приводной механизм подачи пилы в направлении к оси раскряжевываемого хлыста. В известной однопильной раскряжевочной установке использована маятниковая пила. (В.И.Патякин и др. Технология и оборудование лесных складов и лесообрабатывающих цехов: учебник - М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2008, стр.110-111, рис. 5.8, поз.б, в, г) - прототип.
Маятниковые пилы наиболее распространены, конструктивно просты и надежны.
Недостатками известного устройства является невозможность раскроя лесоматериалов с диаметром более 0,4 D, где D - диаметр пилы. Невозможность раскряжевки лесоматериалов с диаметром более 0,4 D определяется при анализе формулы
м
где: d - максимальный диаметр сырья, м;
а - запас на неровности и кривизну хлыста; а=(0,01-0,02),м;
е - величина, учитывающая уменьшения диаметра пилы за счет переточек; е=(0,05-0,06)м;
f
f
- запас на размещение ограждения приводного шкива, ,=0,02м [Патякин В.И. стр.96, ф.5.6].
Согласно этой формуле при использовании для поперечного пиления пил с максимальным диаметром, предусмотренным ГОСТ 980-80 (Ласточкин П.В. и др. Оборудование для лесоскладских работ и материалы к технологическим расчетам: Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования. Л.: ЛТА, 1990, с. 38) и равным 1,5 м (пилы с диаметром 1,6 м и 1,8 м, дополнительно указанные в ГОСТ 980-80, на практике не используются) однопильной дисковой установкой возможно поперечное деление лесоматериалов с диаметром до d=0,4×1,5 =0,6 м.
Техническая задача полезной модели - повышение эффективности устройства за счет обеспечения возможности раскряжевки крупномерных лесоматериалов однопильным пильным механизмом и снижение энергоемкости процесса раскряжевки.
Поставленная задача достигается тем, что устройство для раскряжевки лесоматериалов, включающее механизм подачи хлыста с приспособлением его фиксации, однопильный механизм, содержащий дисковую пилу с приводом вращения пилы, а также приводной механизм подачи пилы в направлении к оси раскряжевываемого хлыста, - снабжено смонтированным соосно с обрабатываемым хлыстом приводным полым вращающимся ротором плоскость которого параллельна плоскости пилы, механизм подачи пилы выполнен в виде приводного зубчато-реечного механизма, причем зубчатая рейка последнего, взаимодействующая с его шестерней, жестко закреплена на приводе вращения пилы и подвижно размещена в жестко смонтированных на полом роторе направляющих.
Полезная модель имеет следующие отличия от прототипа:
- устройство снабжено смонтированным соосно с обрабатываемым хлыстом приводным полым вращающимся ротором плоскость которого параллельна плоскости пилы;
- механизм подачи пилы выполнен в виде приводного зубчато-реечного механизма, причем зубчатая рейка последнего, взаимодействующая с его шестерней, жестко закреплена на приводе вращения пилы и подвижно размещена в жестко смонтированных на полом роторе направляющих.
Это позволит повысить эффективность устройства за счет обеспечения возможности раскряжевки крупномерных лесоматериалов однопильным пильным механизмом и снизить энергоемкость процесса раскряжевки путем осуществления процесса раскряжевки с изменением траектории надвигания (подачи) дисковой пилы за счет вращения пильного вала дисковой пилы не только вокруг собственной оси, но и вокруг оси распиливаемого хлыста при одновременной подаче пильного диска в направлении к оси хлыста с пересечением зубьями пилы оси хлыста на некоторую величину, определяемую соотношением диаметра пилы и диаметра хлыста.
В просмотренном нами патентно-информационном фонде не обнаружено аналогичных технических решений и решений с заявленной совокупностью признаков.
Полезная модель применима и будет использоваться в отрасли в 2011-2012 г. г.
На фиг.1 изображена схема устройства для раскряжевки лесоматериалов, вид спереди;
На фиг.2 - то же, вид слева.
Устройство для раскряжевки лесоматериалов включает механизм подачи 1 хлыста 2 с приспособлением 3 его фиксации, однопильный механизм 4, содержащий смонтированную на валу 5 дисковую пилу 6 с приводом 7 вращения пилы 6, а также приводной механизм подачи 8 пилы 6 в направлении к оси 9 раскряжевываемого хлыста 2.
Устройство снабжено смонтированным соосно с обрабатываемым хлыстом 2 приводным полым вращающимся ротором 10 плоскость 11 которого параллельна плоскости 12 пилы 6, механизм подачи 8 пилы 6 выполнен в виде приводного зубчато-реечного механизма 13, причем зубчатая рейка 14 последнего, взаимодействующая с его шестерней 15, жестко закреплена с помощью уголка 16 на приводе 7 вращения пилы 6 и подвижно размещена в жестко смонтированных с помощью уголка 17 на полом роторе 10 направляющих 18. Полый ротор 10 вращается от привода 19. Для предотвращения дисбаланса ротора 10 предусмотрена установка противовеса 20, расположенного на роторе 10 диаметрально противоположно пильному механизму 4.
Устройство работает следующим образом.
Лесоматериал (хлыст) 2 подают в устройство и фиксируют приспособлением 3 (например, роликовым) таким образом, чтобы плоскость 12 пилы 6 совпадала с плоскостью предстоящего пропила.
После фиксации лесоматериала включают привод 7 вращения пилы 6, привод механизма подачи 8 пилы 6 и привод 19 ротора 10. При этом процесс раскряжевки осуществляется с изменением траектории надвигания (подачи) дисковой пилы 6 за счет вращения пильного вала 5 дисковой пилы 6 не только вокруг собственной оси, но и вокруг оси 9 распиливаемого хлыста 2 при одновременной подаче пильного диска 6 в направлении к оси 9 хлыста 2 с пересечением зубьями пилы оси 9 хлыста 2 на некоторую величину, определяемую соотношением диаметра пилы и диаметра хлыста.
x
Заявленное устройство позволяет раскряжевочной установкой, оснащенной только одной пилой с D распиливать лесоматериалы (хлысты) с диаметром 0,8 D, т.е. d=0,8 D=0,8 1,5=1,2м, что вдвое превышает возможности однопильной установки по прототипу.
max
Применение заявленного устройства при раскряжевке хлыстов с диаметрами меньше максимальных (d=1,2м) позволяет снизить энергоемкость процесса за счет появившейся возможности уменьшения ширины пропила (как следствие возможности уменьшения диаметров используемых пил).
Так при раскряжевке хлыстов с диаметром, например, d=0,3м устройством по прототипу необходима дисковая пила с диаметром
р
р
р
По заявленному решению можно использовать пилу с диаметром D=0,5м. Согласно ГОСТ 980-80 максимальная толщина диска пилы с диаметром D=1м составляет 3,6 мм, а с диаметром D=0,5м - только 2,2 мм.
Тогда уменьшение ширины пропила (при одинаковой величине развода зубьев пил) составляет
то есть и энергоемкость процесса за счет снижения ширины пропила может быть уменьшена на 100-60=40%.
Таким образом, полезная модель позволит повысить эффективность устройства за счет обеспечения возможности раскряжевки крупномерных лесоматериалов однопильным пильным механизмом и снизить энергоемкость процесса раскряжевки путем осуществления процесса раскряжевки с изменением траектории надвигания (подачи) дисковой пилы за счет вращения пильного вала дисковой пилы не только вокруг собственной оси, но и вокруг оси распиливаемого хлыста при одновременной подаче пильного диска в направлении к оси хлыста с пересечением зубьями пилы оси хлыста на некоторую величину, определяемую соотношением диаметра пилы и диаметра хлыста.