СОРТИРОВОЧНЫЙ СТОЛ ДЛЯ ЛИНИИ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СОРТИРОВКИ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ
CLASSIFYING TABLE FOR LINE OF AUTOMATED SAW TIMBER CLASSIFICATION

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано при создании механизмов, предназначенных для механизации сортировки пиломатериалов на лесопильных и деревообрабатывающих предприятиях, при малых и средних объемах производства.
В настоящее время на крупных лесопильных предприятиях для сортировки пиломатериалов используются автоматизированные сортировочные линии отечественного и зарубежного производства с поперечным перемещением досок сортировочными конвейерами. Эти линии имеют высокую производительность (до 40 досок в минуту и более), однако являются громоздкими (вес от 60 тонн и более) и дорогими. При их использовании формирование сушильных штабелей или транспортных пакетов непосредственно в накопителях линии практически невозможно, поэтому полученные при сортировке пачки досок приходится сначала извлекать из зоны сортировки, а затем перевозить для последующей перекладки с формированием сушильных штабелей или транспортных пакетов; их описание и характеристики приведены в источниках (Шимкевич Ю.Б. Справочник по лесопилению. С-Пб, изд-во «ПрофиКС», 2003, 195 с.; Силаев В.И. Механизация работ на складах пиломатериалов. М., изд-во «Лесная промышленность», 1980, 123 с.) (аналог - 1).
В лесопильных цехах со средними и малыми объемами производства используются, как правило, «сортплощадки» (поперечные 4-5 цепные конвейеры) с ручной сортировкой досок. Трудозатраты на сортировку с их применением составляют от четверти до половины трудозатрат всего лесопильного цеха. У сортплощадок, как и упомянутых автоматизированных сортировочных линий, невозможно формирование сушильных штабелей и транспортных пакетов без разворота и повторной перекладки пиломатериалов, что значительно снижает производительность труда на предприятиях.
В связи с вышеизложенным возникла проблема создания для предприятий малого и среднего объема производства пиломатерилов недорогих автоматизированных сортировочных линий с продольным перемещением досок, поскольку на таких линиях исключается ручной труд на сортировке, а сушильные штабеля и транспортные пакеты могут формироваться непосредственно около линии, без повторной перекладки досок, что также обеспечивает снижение ручного малопроизводительного труда.
Известна сортировочная линия с продольным перемещением пиломатериалов для малых лесопильных производств (Занегин Л.А. и др. Линия для сортировки пиломатериалов и брусьев. - Деревообрабатывающая промышленность, 2003, №4, с.7, 8).
Линия включает продольный роликовый конвейер и поперечные цепные конвейеры с толкателями для сброса досок в накопители, расположенные по обе стороны от роликового конвейера. Необходимость установки поперечных конвейеров против каждой пары накопителей усложняет и удорожает сортировочную линию. Производительность линии составляет 5-6 досок в минуту, что недостаточно при средних объемах производства (аналог - 2).
Известно также сортировочное устройство (Силаев В.И. Механизация работ на складах пиломатериалов. М., изд-во «Лесная промышленность», 1980, с.21, 22), выполненное в виде наклонно расположенных в одну линию шиберных заслонок. Управляемые шиберные заслонки образуют скат, по которому доски при открывании заслонок падают на выносные ленточные конвейеры и по ним транспортируются в накопители. Такое распределительное устройство (сортировочный стол) просто по конструкции и надежно, но может обслужить лишь ограниченное число накопителей, обычно до четырех (аналог - 3, выбранный в качестве прототипа). Объясняется это тем, что после рассортировки управляемыми шиберными заслонками пиломатериалы подают на расположенные в сортировочных коридорах ленточные конвейеры одностороннего действия. При такой схеме один сортировочный коридор обеспечивает отсортировку только одного сорторазмера пиломатериалов в один накопитель.
Другим недостатком данного (прототип) технического решения является то, что для распределения досок на количество «n» сортировочных коридоров требуется (n-1) комплектов двухпозиционных шиберных заслонок, что усложняет конструкцию распределительного узла.
Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что конвейер сортировочного стола снабжается реверсивным приводом, а это обеспечивает удвоение в сравнении с прототипом дробности сортировки при одинаковом количестве сортировочных коридоров. Кроме того, вместо двухпозиционных шиберных заслонок каждая пара (комплект) которых обеспечивает отсортировку пиломатериалов в один коридор, предлагается конструкция многопозиционных шиберных заслонок, пара (комплект) которых может обслуживать до четырех сортировочных коридоров.
Предлагаемое техническое решение привода реверсивного конвейера сортировочного стола также претендует на новизну. Мы отказались от типового реверса, встроенного в электромеханический привод конвейера, недостатком которого является то, что для изменения направления движения доски (пиломатериала) на противоположное все движущиеся и вращающиеся узлы и детали конвейера должны изменять направление своего движения на противоположное, а это при напряженном режиме (15-20 досок в минуту) работы сортировочного стола (влево-вправо) чревато потерями времени (т.е. производительности), повышенным расходом энергии и преждевременным износом оборудования, от действия инерционных нагрузок.
Поэтому нами предложено техническое решение реверса, которое обеспечивает мгновенное изменение движения пиломатериалов на противоположное без изменения направления движения узлов и деталей конвейера и его привода.
В целом предлагается техническое решение сортировочного стола линии для сортировки пиломатериалов, лишенное указанных недостатков.
Достигается это тем, что шиберные заслонки распределительного устройства (сортировочного стола) средней своей частью закрепляются на общий вал с возможностью поворота в вертикальной плоскости, перпендикулярной продольной оси конвейера, и установки их с различными углами наклона для подачи пиломатериалов поочередно в несколько коридоров сортировочного стола, а ролики конвейера сортировочного стола по два на подшипниках установлены в обоймах (рамках) и соединены попарно между собой зубчатой или фрикционной передачей. При этом один ролик из каждой пары приводится во вращение механическим или гидравлическим приводом; рамки с роликами шарнирно установлены в одной горизонтальной плоскости на основании с возможностью принудительного наклона в ту или другую сторону в вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось конвейера, при помощи механизма управления.
Заявляемое техническое решение поясняется схемами, где:
На Фиг.1 дан общий вид (сверху) сортировочного стола (в контуре abcd) в составе автоматизированной линии для сортировки пиломатериалов; на Фиг.2 - вид по АА; на Фиг.3 - вид узла сбоку по Б; на Фиг.4 - в разрезе ВВ распределительного устройства и реверсивного конвейера; на Фиг.5 - механизм управления шиберными заслонками.
Принципиальная схема реверсивного конвейера сортировочного стола (вид сбоку и по ДД) представлена на Фиг.6, а на Фиг.7 - вид сверху одной пары роликов реверсивного конвейера в рамке (обойме).
Линия (Фиг.1) содержит пульт управления 9, сортировочный стол в составе распределительного устройства (Фиг.4, 5) и реверсивного конвейера (Фиг.6, 7); выносные конвейеры 1 с приводами 8, 13 и сбрасывающими устройствами 2, 12; накопители 7 или приемные столы 26. Пиломатериалы 14 на линию подаются поперечным конвейером 5.
Сортировочный стол в составе распределительного устройства (Фиг.1, 4) и реверсивного конвейера (преимущественно роликового типа) (Фиг.6, 7) разделен по ширине перегородками 3 на сортировочные коридоры 20.
Распределительное устройство (Фиг.4) состоит из основания 21, закрепленных на валу 22 шиберов 6 и механизма 11 для поворота и установки шиберов 6 под необходимым углом. На Фиг.5 как один из возможных вариантов дан механизм поворота шиберов в виде двух сочлененных гидроцилиндров 23.
Реверсивный конвейер (Фиг.4, 6, 7) сортировочного стола включает ролики 4, попарно установленные в рамки (обоймы) 19, соединенные между собой зубчатой передачей 15. Рамки 19 с роликами 4 шарнирно установлены на основании 17 с возможностью наклона от горизонтального положения в ту или другую сторону при помощи механизма управления 18. Вращение роликов 4 осуществляется от электромеханического (гидравлического) привода 10 через гибкую 16, 24 (или другую) передачу с использованием натяжных роликов 25.
Автоматизированная линия работает следующим образом.
Оператор включает поперечный конвейер 5, правый и левый выносные сортировочные конвейеры 1. На подающем конвейере 5 доски 14 располагаются у толкателей и через одинаковые промежутки времени подаются на сортировочную линию, при этом интенсивность (во времени) подачи досок конвейером 5 должна быть синхронизирована со скоростью выносных сортировочных конвейеров 1 и скоростью реверсивного конвейера. Оператор визуально оценивает доску (ее размеры, качество, породу дерева), нажимает соответствующую кнопку на пульте 9 управления, при этом шиберы 6 распределительного устройства поворотным механизмом 11 (Фиг.1, 5) устанавливаются в положение (эти положения на фиг.4 обозначены цифрами I, II, III, IV), обеспечивающее подачу доски в нужный коридор 20, а реверсивный конвейер 4 включается в необходимом направлении. Подача доски реверсивным конвейером в нужном направлении происходит за счет небольшого (2-3°) наклона рамок 19 через систему 18 управления реверсом. Поскольку ролики 4, попарно расположенные в рамках 19, благодаря зубчатой передаче 15 вращаются в разных направлениях, то при наклоне рамок 19 в ту или иную сторону в контакт с доской вступает необходимая для выполнения заказа оператора группа роликов, и доска движется в нужном направлении без изменения направления вращения (движения) узлов и деталей конвейера, и его привода. Это обеспечивает исключение инерционных нагрузок в приводе и узлах конвейера и сокращает интервал времени между подачей досок на сортировочный стол, что увеличивает его пропускную способность и производительность линии в целом.
Доска 14, попав в соответствующий коридор 20, перемещается роликами в нужном направлении до конца коридора, где упирается в установленный под углом щит 2 и посредством винтовой навивки на роликах 12 сбрасывается в накопитель 7 или на приемный стол.
Далее при значительных объемах производства пиломатериалов (30-40 тыс.куб.м в год) и наличии в комплекте лесопильного цеха автоматизированного устройства для формирования сушильных штабелей (транспортных пакетов) пачки пиломатериалов из накопителя 7 автопогрузчиком отвозятся к этому устройству для получения сушильного штабеля, а при отсутствии такого пакетирующего устройства сушильные штабеля 27 или транспортные пакеты формируются вручную непосредственно около сортировочной линии.
Техническим результатом заявляемого технического решения является упрощение конструкции, повышение надежности сортировочного стола с одновременным увеличением производительности линии для обеспечения потребности лесопильных предприятий не только с малым, но и средним объемом производства; изделие, изготовленное с использованием заявленного технического решения, должно быть легче по сравнению с имеющимися аналогами и дешевле.
Заявленный технический результат достигается:
- заменой двухпозиционных шиберов (аналог - 3) распределительного устройства на многопозиционный;
- применением реверсивного конвейера особой конструкции, обеспечивающего движение досок в противоположных направлениях без изменения направления вращения привода конвейера и его роликов.
С использованием заявляемого технического решения могут изготавливаться сортировочные линии с дробностью сортировки (типоразмеров пиломатериалов) от 8 до 16.
Заявляемое техническое решение может быть реализовано в промышленности с использованием стандартного оборудования и недифицитных материалов на любых предприятиях лесопромышленного машиностроения.
Проведение анализа уровня техники по патентной и научно-технической литературе заявленного технического решения не выявило средство, которому присущи признаки, идентичные всем признакам, содержащимся в заявленном решении, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «новизна», предъявляемому к изобретению. Сопоставительный анализ заявленного технического решения и прототипа позволил установить наличие существенных отличительных признаков, позволяющих получить заявленный технический результат.