ОКОРОЧНЫЙ СТАНОК

3
Полезная модель относится к оборудованию лесной и деревообрабатывающей промышленности, в частности к окорочным станкам. Окорочные станки предназначены для выполнения операций по окорке бревен различных пород древесины. Станки широко востребованы на лесопильных, биотопливных, фанерных и других деревообрабатывающих предприятиях с производительностью до 200.000 м в год. Окорочные станки работают полностью в автоматическом режиме и при этом - имеют незначительные потери древесины. Вместе с корой удаляются посторонние включения - такие, как песок, камни и другие, попадающие на поверхность бревен при заготовке и сплаве леса. Самыми востребованными станками во всем мире являются окорочные станки роторного типа производства VALON KONE (Финляндия) и CAMBIO (Швеция).
Известны окорочные станки, включающие статор, ротор с центральным отверстием и укрепленными на нем коросннмателями и зачистными органами (см. Авторское свидетельство СССР №265416, кл. B27L 1/00, 1968).
Основным недостатком станков такого рода является то, что они не обеспечивают требуемого качества окорки лесоматериалов из-за недостаточного копирования короснимателями их поверхности и необходимость постоянной заточки режущего инструмента.
Известен также окорочный станок, включающий приводной ротор, короснимающие органы, смонтированные на роторе, подающий и приемный блоки (см. Авторское свидетельство СССР №561665, кл. B27L 1/00,1975). Этот станок также не обеспечивает требуемого качества окорки из-за неполного прилегания короснимателей к поверхности обрабатываемого лесоматериала. Кроме того, в этом станке на выходе бревен имеет место повреждение концов последних короснимателями, имеющими консольную конструкцию. По этой же причине происходит ускоренный износ короснимателей в известном станке.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является окорочный станок, включающий приводной ротор, короснимающие органы, смонтированные на роторе, подающий и приемный блоки, короснимающие органы выполнены в виде цепей, концы которых соединены между собой и повернуты относительно друг друга под углом 180°, причем каждое звено цепи сверху и снизу снабжено окаривающйми зубьями, а сами цепи установлены на звездочках, ведущие из которых смонтированы на торце ротора, при этом короснимающие органы могут быть снабжены ведомыми звездочками, которые смонтированы на подпружиненных толкателях, при этом ротор может иметь пазы, а короснимающие органы могут быть снабжены регулировочными звездочками, оси вращения которых подвижно установлены в пазах (см. https://vandex.ru/patents/doc/SU802024A1_19810207).
Недостатками станка по патенту SU802024A1 19810207 являются те же что и для станков, окорочные цепи у которых расположены вдоль оси бревна, которые указаны ниже плюс сложность конструкции и малая надежность узла окорки и возможность использование только ровного ствола дерева.
1. Вращение короснимателей происходит за счет вращения всей конструкции, на которой они находятся, вокруг бревна.
2. Сложность изготовления ротора, на котором находятся цепи короснимателей.
3. Сложность окорочного узла крепления цепи и подпружиненных толкателей. Узел натяжки требует качественной закалки деталей и точности подгонки, что в условиях работы в пыли быстро изменит зазоры в трущихся частях. В предлагаемой конструкции для окаривания бревна используется только вал крепление для цепей, подшипники и шкив для передачи вращения вала с цепями от двигателя.
4. Каждое звено цепи имеет зубья, которые будут цепляться за древесину, если острые, и истираться со временем. В предлагаемой конструкции гладкие цепи.
5. Сложность изготовления цепей с зубьями. В предлагаемой конструкции цепи обыкновенные стандартные, в свободном доступе.
6. Бревна не могут быть с торчащими сучками, что практикуется при окорке низкосортной древесины для измельчения в щепу, так как цепь может зацепиться за сучок и повредить механизм. В предлагаемой конструкции цепи расположены перпендикулярно оси симметрии бревна (если бревно не изогнуто), а вал, на котором они расположены, установлен в станке вдоль оси симметрии бревна (если бревно не изогнуто), что исключает риск зацепа за сучок.
Недостатки станков с цепями, валы, на которых цепи расположены, установлены в станке перпендикулярно оси бревна и бьют по бревну, вращаясь либо по ходу, либо на встречу бревну.
1. Есть проблема, которая проявляется в виде размочаленного торца бревна, если цепи работают вдоль оси симметрии бревна. А вал в этом случае установлен перпендикулярно оси симметрии бревна. В предлагаемой конструкции цепь не бьет по торцу бревна и торец не меняет свой внешний вид.
2. Некачественное окаривание древесины с сучками, так как нет возможности цепи попасть во все впадины ствола древесины. В предлагаемой конструкции цепи расположены поперек оси симметрии бревна и работают по границе очищенной древесины и древесины с корой, что позволяет выбирать кору с любого порока древесины.
3. При расположении вала с цепями поперек продольной оси симметрии бревна приходится использовать длинные цепи и широкий ряд цепей, что обуславливает эффект вентилятора и требует применение мощного электродвигателя. Ствол пружинит, отбивая цепь, что усложняет процесс окаривания. Уменьшение силы удара в предлагаемой конструкции обусловлено тем, что удар приходится только на тонкую часть коры и древесины, а не на всю толщину ствола.
4. При расположении вала с цепями поперек продольной оси симметрии бревна изменяется сила удара цепи по бревну и направление движения цепи в зависимости от диаметра. При расположении вала с цепями на одном месте, окаривая тонкие бревна, расстояние между точкой удара и точкой, когда цепь может свободно двигаться на подъем, меньше, чем на бревнах с большими диаметрами. В этих случаях цепь намного раньше встречается с бревном и намного позднее может иметь свободу подниматься вверх для следующего удара. Так как длина бревна от точки контакта с цепью до оси вала вращения и после оси до полного распрямления цепи на всю длину меняется в сторону увеличения при увеличении диаметра бревна. Что мешает цепи набрать энергию от свободного вращения. В предлагаемой конструкции цепи вращаются свободно. И контакт с бревном происходит только в месте касания. Затем цепь, потеряв энергию, падает свободно вниз либо продолжает движение по кругу. Это зависит от диаметра бревна и скорости вращения цепи, которая регулируется по диаметрам.
5. Невозможно использовать древесину, ствол которой имеет большой комель. В предлагаемой конструкции нет ограничений.
6. При окаривании бревна, когда валы с цепями расположены поперек осевой линии симметрии бревна, вихревые потоки воздуха несут частички земли вдоль окоренной части бревна, и она оседает в углублениях поврежденной древесины ствола. В предлагаемой конструкции такой проблемы нет, так как кора падает вниз, и к цепи подается другой грязный участок ствола. Чистая древесина уходит вниз и потоки воздуха не проходят над очищенной поверхностью бревна.
Технический результат предлагаемой полезной модели - упрощение конструкции окорочного узла с одновременным повышением качества окорки.
Поставленный технический результат достигается тем, что в окорочном станке, содержащем устройство перемещения, окаривающий узел, использующий в качестве рабочего элемента цепи. Приводы указанных узлов, узлы перемещения выполнены на дисках с зубцами, расположенными в два ряда друг против друга, связанными между собой карданами, диски с зубцами в противоположных рядах наклонены относительно вертикального положения в разные стороны, при этом вращение дисков в обеих рядах происходит в одну сторону, окаривающий узел состоит из набора цепей, закрепленных одним концом на валу, расположенном параллельно оси симметрии бревна и приводящемся в движение от электродвигателя, второй конец цепей свободный.
На фиг.1 изображены узлы перемещения и окорочный узе; на фиг.2 - окорочный узел в сборе; на фиг.3 - первый узел перемещения; на фиг.4 - привод узла перемещения; на фиг.5 - механизм узла перемещения в сборе; на фиг.6 - расположение бревна относительно окорочного узла.
Окорочный станок предназначен для окоривания бревен как хвойных, так и лиственных пород. Диаметр бревен может варьироваться от 60 мм до 1 100 мм.
Предлагаемый станок состоит из двух узлов 1 и 2 перемещения и окорного узла 3, который разделяет на части (равные или неравные) узлы перемещения. Узлы перемещения 1 и 2 приводятся через мотор-редукторы 4 и 5 (на фотографиях этот вариант и показан). Частота вращения электродвигателей регулируется частотным регулятором (на чертежах не показан). Узлы перемещения 1 и 2 состоят из дисков 6 с зубцами 7, расположенных в два ряда друг против друга. Диски 6 связаны между собой карданами 8 (вместо карданов может быть использована и другая связь, например, цепная с общим валом на фотографиях этот вариант не показан). Узел 3 состоит из набора цепей 9, закрепленных одним концом на валу 10, который приводится в движение от приводного электродвигателя (на фотографиях не оцифрован). Второй конец цепей 9 свободный. Вал 10 закреплен на станине 11 с помощью подшипниковых узлов (на фотографиях подшипниковые узлы не оцифрованы).
Качественное удаление коры достигается за счет того, что изменяется количество оборотов в минуту вала с цепями. Для маленьких диаметров бревен количество оборотов цепей уменьшается, для больших диаметров и в зимнее время года количество оборотов вала с цепями увеличивается. Скорость подачи бревна 12 регулируется электроникой и механизмами, приводящими в движение зубчатые диски, которые вращают бревно. Движение вперед происходит за счет двух рядов вращающихся дисков с зубцами. Ряды дисков расположены со смещением друг относительно друга. Один ряд дисков имеет наклон от вертикального уровня в одну сторону. Противоположный ряд дисков имеет наклон в другую сторону.
Процесс окаривания бревна на станке происходит следующим образом. Бревно поступает на узел перемещения 1, перемещается дисками с зубцами. Вращаясь вокруг своей оси за счет того, что диски с зубцами в противоположных рядах наклонены в разные стороны относительно вертикального положения. Вращение дисков в обоих рядах происходит в одну сторону. Продвигаясь по дискам с зубцами, бревно подходит к окорному узлу. Цепи окорного узла вращаются с оптимальной скоростью для данного диаметра бревна. Вращаясь, бревно продвигается в сторону цепей. Цепи бьют по бревну сверху вниз. Отделившаяся кора падает вниз. Проходя мимо окорочного узла бревно попадает на узел перемещения 2, с которого удаляется полностью окоренным.
Упрощение конструкции окорочного узла с одновременным повышением качества окорки является достоинством и преимуществом предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом.