СПОСОБ РАЗМАТЫВАНИЯ РУЛОНА СТЕБЛЕЙ ЛУБЯНЫХ КУЛЬТУР И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD TO UNWIND BUST CULTURE STEM ROLL AND DEVICE TO THIS END

Изобретение относится к первичной обработке стеблей лубяных культур в промышленности и сельском хозяйстве и может быть использовано при разматывании рулонов из стеблей, например, льнотресты или льносоломы.
Известен способ разматывания рулона стеблей льна [1], включающий удержание и вращение рулона, отделение от него слоя стеблей и отвод отделенного слоя. При реализации этого способа отделение слоя стеблей от рулона выполняют без применения какого-либо средства. Однако для выполнения технологического процесса по указанному способу необходимо применение ручного труда для отделения слоя стеблей от рулона, а сам процесс не обладает при этом стабильностью и отделяемый слой равномерной толщиной (плотностью).
Известен способ разматывания рулона стеблей лубяных культур, включающий удержание и вращение рулона, отделение от него слоя стеблей и отвод отделенного слоя, при осуществлении которого отделение слоя стеблей производят с помощью прокладочного шпагата путем отвода его от рулона вместе с отделяемым слоем [2,3]. Применение прокладочного шпагата повышает качество отделяемого слоя стеблей. Однако и этот способ имеет недостатки. Один из них заключается в том, что с применением прокладочного шпагата увеличивается себестоимость волокнистой льнопродукции. Последнее происходит из-за стоимости самого шпагата, а также по причине снижения производительности рулонного пресс-подборщика. С использованием прокладочного шпагата усложняется также конструкция размотчика рулонов и уменьшается производительность линии по переработке льнотресты на волокно, так как затрачивается время на обслуживание приспособления для приема шпагата.
Известнен способ размотки рулона стеблей лубяных культур [4] путем вращения рулона, отделения слоя стеблей от рулона с помощью прокладочного шпагата с опетливанием последним для фиксации его наружного слоя стеблей, намотки шпагата и отвода отделенного слоя стеблей, отличающийся тем, что с целью повышения качества размотки путем уменьшения спутанности стеблей при наличии одного прокладочного шпагата, из ветви петли шпагата, расположенной со стороны сматываемого слоя, дополнительно формируют участок в виде незамкнутой петли и охватывают ее нижней ветвью стебли на наружной поверхности слоя в зоне схода его с рулона.
Этому способу также присущи недостатки, указанные ранее, а именно увеличение себестоимости волокнистой льнопродукции из-за стоимости самого шпагата, а также уменьшение производительности рулонного пресс-подборщика и технологической линии для переработки тресты на волокно.
Известен способ разматывания рулона стеблей лубяных культур, включающий удержание и вращение рулона, отделение от него слоя стеблей и отвод отделенного слоя, при осуществлении которого для отделения слоя стеблей от рулона применяют механическое средство, выполненное в виде валика со штырями [5, 6] или включающее пару рабочих элементов, несущих колки, смонтированные с возможностью перемещения в противоположных направлениях по замкнутым траекториям [7]. С применением дополнительных механических средств для отделения слоя при реализации этого известного способа разматывания рулона стеблей лубяных культур также не будет обеспечиваться качественное выполнение технологического процесса. Дело в том, что при заматывании рулона из ленты стеблей в поле стебли одного слоя в рулоне не перемешиваются со стеблями, составляющими соседний слой. Поэтому при разматывании рулона соседние слои стеблей разделяются значительно легче, чем стебли, составляющие один и тот же слой. Часто бывает такое, что ленты стеблей на поле не имеют одинаковую толщину. В последнем случае механическое средство при отделении очередного слоя от рулона будет захватывать и стебли соседнего слоя. Но при этом произойдет перепутывание стеблей как в одном слое, так и в соседних и даже забивка механизма стеблями.
Наиболее близким к предлагаемому способу является известный способ разматываня рулона стеблей лубяных культур [8], включающий удержание и вращение рулона, отделение от него слоя стеблей и отвод отделенного слоя, при осуществлении которого для отделения слоя используют совместное действие барабана с убирающимися пальцами и нагнетательных сопел, расположенных в кольцевых выемках корпуса барабана и направляющих поток воздуха в место отделения слоя стеблей от рулона.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для разматывания рулона стеблей лубяных культур [8], содержащее смонтированное на раме приспособление для удержания и вращения рулона и средство для отделения слоя и передачи его на выпускной транспортер, включающее смонтированный на приводном валу барабан с пальцами, отличающееся тем, что с целью повышения надежности в работе, указанное средство для отделения слоя имеет нагнетательные сопла, расположенные над барабаном по его длине, приводной вал выполнен коленчатым и неподвижно установлен на раме, при этом пальцы закреплены на коленах вала, а барабан имеет на цилиндрической поверхности пазы для прохода пальцев и кольцевые выемки для размещения сопел.
Наиболее близкие известные способ и устройство для разматывания рулона стеблей лубяных культур [8] имеют недостаток, заключающийся в том, что при использовании их не получится качественного отделения слоя стеблей от рулона.
Основная цель именно рулонной уборки тресты - довести до мяльно-трепального агрегата такой же качественный слой стеблей, каким он был в ленте на поле до подбора ее рулонным прессом. Слой должен быть в максимальной степени непрерывным по длине, равномерным по толщине и с меньшей перепутанностью и растянутостью стеблей. Для этого и пропускают между слоями в рулоне шпагат. Но последнее удорожает льнопродукцию.
Стебли в ленте сцеплены между собой, поэтому лента представляет собой в какой-то степени неразрывную нить. Она должна и от рулона отделятся неразрывно. От рулона можно отделить качественно только один наружный слой стеблей, полученный из одной ленты, разостланной на поле. Если рулон поднять так, что конец наружнего слоя окажется внизу паковки, то этот конец слоя во многих случаях под действием собственного веса сам будет отделятся от рулона. В других же случаях потребуется приложить к этому слою лишь небольшое усилие, чтобы он отделился от рулона.
Как видно на схеме (фиг.4), поясняющей принцип действия анализируемого устройства [8], слой стеблей отделяется с нижней стороны рулона. Он уже отделился от паковки под действием собственного веса и воздушного потока из сопла, а уже после этого пальцы снимают еще слой какой-то толщины. Однако за один оборот рулона слой стеблей, отделяемый за два приема, не всегда будет состоять из одной ленты, подобранной с поля. Поэтому его качество будет плохим. При обработке такого слоя на мяльно-трепальном агрегате низким будет и выход длинного волокна.
С применением известного способа [8] качество отделяемого слоя ухудшается еще и из-за того, что поток воздуха направлен по касательной к рулону и перпендикулярно к длине стеблей. Этот поток не будет действовать существенно на отделение слоя. При такой направленности воздушного потока некоторые стебли, расположенные с наружной стороны отделяемого или соседнего с ним слоя, будут отрываться от рулона быстрей, чем основная стеблевая масса слоя. Эти стебли будут перекашиваться воздушным потоком от перпендикулярного к слою положения и образовывать сетку, которая также отрицательно повлияет на выход длинного волокна.
В предлагаемом способе разматывания рулона стеблей лубяных культур, включающем удержание и вращение рулона, отделение от него слоя стеблей и отвод отделенного слоя, для повышения качества отделения слоя стеблей удержание и вращение рулона осуществляют в контакте с движущейся поверхностью, в которой имеются отверстия, а через эти отверстия в момент перемещения их в зоне отделения стеблей от рулона в направлении от него создают поток воздуха путем всасывания его вентилятором.
Предлагаемое устройство для разматывания рулона стеблей лубяных культур, содержащее приспособление для удержания и вращения рулона в виде конвейера, средство для отделения слоя стеблей от рулона и транспортер для отвода отделенного слоя, отличается тем, что средство для отделения слоя стеблей от рулона включает приемный барабан, охватывающие его гибкие элементы, вентилятор, патрубки и воздуховод, при этом в кожухе барабана, имеющем возможность вращения, выполнены отверстия для создания потока воздуха посредством всасывания его внутрь кожуха вентилятором, а на неподвижной оси вращения барабана закреплены заслонки, предназначенные для открывания отверстий в кожухе при подходе их к цепочно-планчатому конвейеру и закрывания этих отверстий в месте отхода гибких элементов от барабана.
Устройство для разматывания рулона стеблей лубяных культур отличается также тем, что полотно цепочно-планчатого конвейера огибает кроме ведущих и пары натяжных две пары поддерживающих его рабочую ветвь звездочек, при этом каждая звездочка пары установлена на рычаге, на второе плечо которого действует пружина, и два рычага одной пары звездочек соединены жесткой связью, а длина плеч рычагов и натяжение пружин подобраны такими, что под действием указанных звездочек и движущейся рабочей ветви конвейера вращающийся рулон при любой своей величине всегда находится в контакте с приемным барабаном.
На фиг.1 изображена технологическая схема предлагаемого способа разматывания рулона стеблей лубяных культур. На фиг.2, 3, 4 и 5 показана схема устройства для разматывания рулона, а именно: на фиг.2 - вид сбоку, на фиг.3 то же, вид сверху, на фиг.4 - вид А на барабан на фиг.2 и на фиг.5 разрез Б-Б барабана на фиг.4.
Устройство для разматывания рулона стеблей лубяных культур содержит (см фиг.1…5) приспособление для удержания и вращения рулона в виде цепочно-планчатого конвейера 5, средство 6 для отделения слоя стеблей от рулона и транспортер 7 для отвода отделенного слоя, а также систему 8 их привода, смонтированные на раме 9.
Цепочно-планчатый конвейер 5 включает в себя цепочно-планчатое полотно 10, которое образованно из двух цепей с лапками, соединенных планками. Цепочно-планчатое полотно 10 огибает ведущие 11, ведомые 12, отклоняющие 13, натяжные 14, поддерживающие основные 15 и дополнительные 16 звездочки. Две ведущие звездочки 11 посажены на валу, вращающемся в подшипниках. Две ведомые 12 и отклоняющие 13 звездочки свободно вращаются на осях. Каждая из пары натяжных звездочек 14 установлена на рычаге 17 и два рычага 17 соединены жесткой связью, образуя поворотную рамку. Последнее сделано для того, чтобы обе цепи для исключения перекоса полотна 10 натягивались одинаково. На второе плечо рычага 17 действует пружина 18. Таким образом, две пружины 18 через рычаги 17 и установленные на низ звездочки 14 постоянно натягивают полотно 10, но дают ему возможность провисать больше или меньше в зависимости от массы и величины рулона, находящегося на полотне. Каждая из пары основных поддерживающих звездочек 15, в свою очередь, установлена на двуплечем рычаге 19, а два рычага 19 соединены жесткой связью, образуя поворотную рамку. На второе плечо рычага 19 действует пружина 20. Длина каждого из плеч рычага 19, на котором смонтирована основная поддерживающая звездочка 15, подобрана такой, чтобы оси вращения этих звездочек были расположены близко к вертикальной плоскости, проходящей через продольную горизонтальную ось рулона максимальной величины, но смещены от этой плоскости в сторону центра поворота рычагов 19. Благодаря такому своему расположению основные поддерживающие звездочки 15 не только приподнимают рулон, но и толкают его в сторону транспортера 7, служащего для отвода отделенного слоя от рулона, и интенсивность толкания рулона регулируется натяжением пружин 20. Дополнительные поддерживающие звездочки 16 установлены на двуплечих рычагах 21, соединенных жесткой связью в рамку, причем на второе плечо рычага действует пружина 22. Система, состоящая из пары дополнительных звездочек 16 и двух рычагов 21 с пружинами 22, предназначена также для того, чтобы толкать рулон вверх и к транспортеру 7. Для этого длина плеч рычагов 21, на которых установлены звездочки 16, подобрана такой, чтобы звездочки 16 в верхнем своем положении были расположены несколько ближе к звездочкам 15 при верхнем положении последних, чем к оси поворота рычагов 21. Натяжение пружин 22 регулируют так, чтобы звездочки 16 действовали на рулон с меньшим усилием, чем звездочки 15. Звездочки 16 толкают рулон вверх и к транспортеру 7 в основном тогда, когда звездочки 15 уже закончили свое действие и находятся в верхнем положении, то есть тогда, когда рулон стал небольших размеров. Из сказанного вытекает, что средство 5 для удержания и вращения рулона, выполненное в виде цепочно-планчатого конвейера, включающего в себя цепочно-планчатое полотно 10, а также систему звездочек, рычагов и пружин, сконструировано так, что при выполнении технологического процесса это средство при любых размерах рулона перемещает его в сторону транспортера 7. Поэтому рулон 1 при любой своей величине всегда находится в контакте с приемным барабаном, являющимся неотъемлемой частью средства 6 и транспортера 7.
Средство 6 для отделения слоя 3 стеблей от рулона 1 включает в себя приемный барабан 23, гибкие элементы 24, вентилятор 25, патрубки 26 и воздуховоды 27.
Приемный барабан 23 состоит из кожуха 28 (фиг.4, 5), дисков 29 с подшипниками, оси 30 и заслонок 31. Кожух 28 имеет цилиндрические участки 32, охватываемые гибкими элементами 24, и участки 33, в которых выполнены отверстия. Через эти отверстия внутрь кожуха создается поток воздуха (всасывается воздух), то есть они служат для присасывания стеблей к кожуху. Заслонка 31 изготовлена из ступицы 34 и сектора 35. Ступица 34 крепится на оси 30 внутри участка 33 с отверстиями неподвижно, а сектор 35 открывает эти отверстия при подходе к полотну 10, держит их открытыми во время движения в зоне отделения слоя 3 стеблей от рулона 1 и закрывает отверстия в том месте, где гибкие элементы 24 отходят от кожуха 28.
Гибкие элементы 24 могут быть представлены, например, в виде бесконечных ремней. Они предназначены для отделения от барабана 23 слоя 3 стеблей и перемещения последнего к выходу из размотчика.
Вентилятор 25 служит для создания разрежения воздуха внутри барабана 23 и потока его через отверстия, выполненные в кожухе 28. Патрубки 26 герметично соприкасаются с вращающимся кожухом 28 барабана 23, они плавно переходят в воздуховоды 27, а последние направляет поток воздуха из барабана 23 в вентилятор 25.
Транспортер 7 для отвода отделенного слоя 3 стеблей включает в себя приемный барабан 23 и гибкие элементы 24, уже названные ранее, а также ролики 36.
Система 8 привода предназначена для привода в действие цепочно-планчатого конвейера 5, вентилятора 25 и транспортера 7 для отвода отделенного слоя 3 стеблей. В системе 8 имеются электродвигатель 37, редуктор 38, ременные и цепные передачи 39. (Вместо последних в системе 8 может быть применен гидропривод).
Способ разматывания рулона стеблей лубяных культур осуществляют следующим образом (см. фиг.1).
Для осуществления разматывания рулона 1 его помещают на конвейер 5 и при помощи последнего удерживают и приводят во вращательное движение. Конвейер 5 спроектирован и настроен так, что вращающийся рулон 1 постоянно находится в контакте с движущейся поверхностью 4 (кожухом барабана), являющейся частью средства 6 для отделения слоя стеблей от рулона 1 и транспортера 7 для отвода отделенного слоя 3, то есть зона, в которой происходит отделение слоя 3 стеблей от рулона 1, не изменяет своего месторасположения относительно упомянутой движущейся поверхности 4. В движущейся поверхности 4 выполнены отверстия (или движущаяся поверхность выполнена в виде сетки), через которые в направлении от рулона вентилятором создают поток воздуха (всасывают воздух) и таким образом около отверстий (поверхности с отверстиями) создают разрежение для присасывания стеблей, благодаря чему слой 3 стеблей присасывается к движущейся поверхности 4 и отделяется от рулона 1. Далее движущаяся поверхность 4 перемещает стебли. Как только отверстия, выполненные в движущейся поверхности 4, начнут отходить от зоны, в которой происходит отделение слоя 3 стеблей от рулона 1, всасывание воздуха через эти отверстия прекращают и стебли теперь уже не будут присасываться воздухом к движущейся поверхности. После указанного слой 3 стеблей, находясь на транспортере 7, перемещается им и передается к последующим механизмам технологической линии для переработки тресты на волокно. Изменением количества воздуха, всасываемого вентилятором 25 через отверстия в движущейся поверхности 4, добиваются такой интенсивности воздушного потока 2 и присасывания стеблей, чтобы под действием его отделялся от рулона 1 только наружный слой стеблей, но не захватывался предпоследний. Таким образом исключают перепутывание слоев и повышают качество отделяемого от рулона 1 слоя 3 стеблей лубяных культур.
Устройство для разматывания рулона стеблей лубяных культур работает следующим образом.
Для осуществления разматывания рулона 1 его помещают на цепочно-планчатое полотно 10 средства 5 для удержания и вращения рулона. При включении электродвигателя 37 приводится в работу вентилятор 25. Он через воздуховоды 27 и патрубки 26 высасывает воздух из барабана 23, то есть создает внутри него разрежение (вакуум), под действием которого через отверстия, выполненные в участке 33 кожуха 28, создается поток воздуха (всасывается внутрь барабана воздух). Следовательно, около движущейся цилиндрической поверхности 4 кожуха 28 создается разрежение воздуха и стебли присасываются к этой поверхности. Одновременно или несколько позднее при помощи этого же (или другого) электродвигателя и муфты включения (на схеме не показана) приводится в движение цепочно-планчатое полотно 10 конвейера 5 и оно вращает рулон 1. Перед работой и при первом запуске устройства для разматывания рулона 1 пружины 20 натягивают до такого состояния, чтобы управляемые ими основные звездочки 15 поддерживали рулон 1 и с нужной силой толкали его к барабану 23 средства 6 для отделения слоя 3 стеблей от рулона 1. В результате проведенных регулировок получается так, что под действием основных поддерживающих звездочек 15 и движущегося полотна 10 рулон 1 максимального диаметра прижимается к барабану 23, то есть он контактирует с движущейся поверхностью 4 кожуха 28, около которой создается разрежение воздуха. Благодаря этому стебли наружного слоя присасываются к движущейся поверхности 4 и отделяются от рулона 1. Далее движущаяся поверхность 4 вращающегося кожуха 28 перемещает стебли вверх и в сторону выхода из размотчика и полностью отделяет их от рулона. Эффективность действия всасываемого в отверстия кожуха 28 воздуха регулируют изменением его количества путем закрытия заслонки на входном патрубке вентилятора 25 (не показана) или другим путем. Как только отверстия пройдут линию, совпадающую с образующей цилиндрической поверхности участка 33, в которой от этой поверхности отходят гибкие элементы 24, заслонка 31 сектором 35 закрывает отверстия в кожухе. Разрежение воздуха пропадает и стебли не присасываются к поверхности с отверстиями. Теперь уже стебли просто лежат на гибких элементах 24. В таком состоянии гибкие элементы перемещают стебли и выносят их из устройства для разматывания рулона.
При уменьшении размеров и массы рулона 1 по мере его разматывания звездочки 15 под действием пружин 20 все более поднимаются кверху и поднимают полотно 10, поэтому и с уменьшением размеров рулон прижимается к барабану 23. Когда рулон 1 станет почти минимального размера, звездочки 15 перейдут в самое верхнее положение и перестанут действовать на рулон. Но после этого рулон начнут толкать вверх и к барабану 23 дополнительные поддерживающие звездочки 16. Таким образом, при максимальной, средней и минимальной массе и величине рулон 1 будет вращаться в контакте с движущейся поверхностью 4 кожуха 28 барабана 23, то есть разрежение воздуха будет действовать на стебли постоянно. Это положительно скажется на качестве отделяемого от рулона 1 слоя 3 стеблей.
При реализации предлагаемых способа и устройства для его осуществления повышается качество отделения слоя 3 стеблей от рулона 1, а последнее увеличивает выход длинного волокна из тресты при ее переработке, то есть создает положительный эффект.
Здесь следует также добавить, что при реализации предлагаемого способа отсасывание воздуха из зоны отделения слоя стеблей от рулона, где выделяется много пыли, уменьшает запыленность помещения и улучшает условия труда рабочих.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. А.С. СССР 1601215, МКИ Кл. D01B 1/32. Размотчик рулонов стеблей льна / В.М.Луценко и М.М.Ковалев, №4602192/30-12, заявл. 09.11.88, опубл. 23.10.90. Бюл. №39.
2. А.С. СССР 1361202, МКИ Кл. D01B 1/32. Устройство для разматывания рулонов стеблей лубяных культур / В.Я.Жерновский, Н.М.Мишин, А.А.Кирьяненко, Б.П.Карякин, №4107632/28-12, заявл. 20.08.86, опубл. 23.12.87. Бюл.47.
3. А.С. СССР 1650803, МКИ Кл. D01B 1/32. Устройство для разматывания рулонов стеблей лубяных культур / Г.М Кагиров и Н.С.Кириллов, №4437635/12, заявл. 06.06.88, опубл. 23.05.91, Бюл. №19.
4. А.С. СССР 1263728, МКИ Кл. D01B 1/32, В65Н 16/00. Способ размотки рулона стеблей лубяных культур / В.М.Луценко, М.М.Труш, В.А.Мищенко и др., №3490508/28-12, заявл. 10.09.82, опубл. 15.10.86, Бюл. №38.
5. А.С. СССР 990893, МКИ Кл. D01B 1/32. Механизм для разматывания рулонов стеблей лубяных культур / М.М.Ковалев, Н.Н.Быков и др., №3299249/28-12, заявл. 08.06.81, опубл. 23.01.83. Бюл. №3.
6 А.С. СССР 1097722, МКИ Кл. D01B 1/32. Механизм для разматывания рулонов стеблей лубяных культур / В.Б.Ковалев, №3523110/28-12, заявл. 16.12.82, опубл. 15.06.84, Бюл. №22.
7. А.С. СССР 1388476, МКИ Кл. D01B 1/32. Устройство для разматывания рулонов стеблей лубяных культур / А.А.Грекулов и Е.Г.Голод, №4065839/28-12, заявл. 31.03.86, опубл. 15.04.88, Бюл. №14.
8. А.С. СССР 1258905, МКИ Кл. D01B 1/32. Устройство для разматывания рулонов стеблей лубяных культур / В.А.Терехин, М.М Ковалев и Е.М.Огнев, №3894546/28-12, заявл. 08.04.85, опубл. 23.09.86 Бюл. №35.