РУБИТЕЛЬНАЯ МАШИНА
CHIPPING MACHINE

Изобретение относится к лесной промышленности, в частности к оборудованию для измельчения древесины, может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности, в древесно-подготовительных цехах для измельчения щепы и мелких древесных отходов на топливную щепу, а также в сельском хозяйстве для измельчения растительных материалов.
Известна рубительная машина для изготовления технологической щепы, содержащая кожух с загрузочным патроном и щепкоотводящим патрубком, ножевой диск с подножевыми отверстиями и лопатками, устройство для направления потока щепы из подножевого отверстия к лопатке [1].
Недостатком данного устройства является низкая производительность и неудовлетворительное качество щепы.
Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому изобретению является рубительная машина для измельчения крупной щепы, включающая раму, загрузочный патрон, ножевой диск, привод, перфорированный цилиндр, во внутренней полости которого расположены контрножи, закрепленные на раме при помощи кронштейнов [2].
Недостатком данного устройства является низкая производительность, которая обусловлена тем, что материал может забивать отверстия перфорированного цилиндра и высокая неравномерность гранулометрического состава щепы.
Технический результат предлагаемого решения заключается в повышении производительности рубительной машины, качества щепы и снижении металлоемкости и энергоемкости процесса измельчения.
Технический результат достигается установкой на периферии диска цилиндра с подножевыми отверстиями и ножами, обращенными внутрь цилиндра, установкой контрножа с возможностью взаимодействия с ножами диска и ножами цилиндра ниже горизонтальной оси диска на расстоянии не более
,
рез
где R - радиус окружности резания ножами цилиндра;
к
ε - угол между направлениями силы резания S и касательной составляющей Р;
- коэффициент трения;
а также расположением ножей диска со смещением от радиального направления на величину, определяемую
;
где τ - угол скольжения ножа;
χ - угол защемления материала.
а
В предлагаемой рубительной машине, включающей раму, привод, кожух с загрузочным патроном и щепкоотводящим патрубком, ножевой диск с лопатками и полым цилиндром, установленным со стороны привода, контрнож во внутренней полости цилиндра, цилиндр выполнен с подножевыми отверстиями и ножами, обращенными внутрь цилиндра, и установлен на периферии диска со стороны, противоположной приводу; контрнож, закрепленный на раме с возможностью взаимодействия с ножами диска и ножами цилиндра, установлен под острым углом к образующей цилиндра и нормали к плоскости диска ниже горизонтальной оси диска на расстоянии не более , ножи диска расположены со смещением от радиального направления на величину ρ.
н
Расположение контрножа ниже горизонтальной оси диска на расстоянии не более а осуществляется самозатягиванием материала ножами, которое обеспечивается нормальной составляющей Р силы резания S. Чем больше слой измельчаемого материала над контрножом, тем больше сила затягивания материала, что улучшает стабильность подачи и равномерность готового продукта.
Установка контрножа под острым углом к образующей цилиндра обеспечивает наклонное резание ножами цилиндра, а смещение ножей диска от радиального направления создает условия для скользящего резания, что снижает энергоемкость и повышает производительность рубительной машины.
На фиг. 1 показано принципиальное устройство рубительной машины, на фиг. 2 - разрез по A-A рубительной машины, на фиг. 3 - графическое отображение схемы взаимодействия рабочих органов с материалом.
Рубительная машина содержит раму 1, на которой смонтированы привод 2, кожух 3 с загрузочным патроном 4 и щепкоотводящий патрубок 5. На валу привода установлен ножевой диск 6 с ножами 7 и лопатками 8. К ножевому диску жестко прикреплен полый цилиндр 9 с подножевыми отверстиями 10 и ножами 11, обращенными лезвиями внутрь цилиндра.
Во внутренней полости цилиндра 9 установлен контрнож 12, закрепленный на кронштейне 13, соединенном с рамой 1. Контрнож 12 и ножи 7 и 11, установленные на диске и цилиндре с возможностью взаимодействия, имеют регулировки вылета ножей и зазора между ножами и рабочими кромками контрожа.
Контрнож 12 имеет возможность установки с наклоном внутрь цилиндра 9 под острым углом к нормали ножевого диска 6.
Работает рубительная машина следующим образом.
Древесина 14 (фиг. 3) подается через загрузочный патрон 4 к ножам 7 ножевого диска 6 и ножам 11 цилиндра, которые отрезают слой материала определенной толщины в двух поверхностях: по плоскости движения ножей диска и по окружности движения ножей цилиндра. Щепа, полученная в процессе резания, удаляется через подножевые щели в диске и цилиндре 10, захватывается лопатками 8 и выбрасывается через патрубок 5. В процессе резания на древесину действует сила затягивания, обусловленная нормальной составляющей силы резания S.
В результате анализа отличительных признаков, а именно: цилиндр установлен на периферии диска со стороны, противоположной приводу, и выполнен с подножевыми отверстиями и ножами, обращенными внутрь цилиндра; контрнож закреплен на раме с возможностью взаимодействия рабочими кромками с ножами диска и ножами цилиндра, установленными режущей кромкой лезвия под острым углом к образующей цилиндра; контрнож установлен ниже горизонтальной оси ножевого диска под острым углом к образующей цилиндра и нормали к плоскости диска с наклоном внутрь цилиндра; ножи диска установлены со смещением от радиального направления и не обнаружены в других технических решениях. Данное обстоятельство дает полное основание считать, что решение соответствует критерию «изобретательский уровень», и достигается технико-экономический эффект.
Литература
1. Патент РФ №2179922 от 27.02.2002. МПК B27L 11/00. Рубительная машина для изготовления технологической щепы.
2. А.С. 444649 (СССР) от 30.09.74. МПК B27L 11/02. Рубительная машина для измельчения крупной щепы - прототип.