УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОКОРКИ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к деревообрабатывающему оборудованию и может быть использована в устройствах для окорки лесоматериалов.
Известно устройство для отделения коры от древесины, включающее механизм подачи древесины на окорку и механизм отделения коры от древесины, выполненный в виде СВЧ установки. (Автор. свид. СССР №392193, опуб. 27.07.1973). Отделение коры от древесины осуществляется за счет разрушения камбиального слоя древесины в результате вскипания влаги в полостях клеток камбиального слоя в процессе облучения древесины СВЧ волнами.
Недостатками известного технического решения являются высокая энергоемкость устройства, низкая эффективность процесса окорки из-за отделения коры, содержащей корку и луб, что не обеспечивает возможность эффективной утилизации отходов окорки, отходы окорки не пользуется спросом и, как правило, свозятся на свалку, захламляя окружающую территорию и среду, или сжигаются.
Известно устройство для окорки лесоматериалов включающее механизм подачи древесины на окорку и механизм отделения коры от древесины, выполненный в виде источника ультразвуковых волн (RU 2275299 С2, опуб. 01.01.2000). Отделение коры от древесины осуществляется за счет разрушения камбиального слоя древесины в результате вскипания влаги в полостях клеток камбиального слоя в процессе обработки древесины ультразвуком.
Недостатками известного технического решения являются высокая энергоемкость устройства, низкая эффективность процесса окорки из-за отделения коры, содержащей корку и луб, что не обеспечивает возможность эффективной утилизации отходов окорки, отходы окорки не пользуется спросом и, как правило, свозятся на свалку, захламляя окружающую территорию и среду или сжигаются.
Известные технические устройства не позволяют получить в процессе окорки отдельно составляющие части коры, а именно, корку и луб, каждая из которых имеет специфическую структуру, различную биологическую роль и химический состав.
Проведенные отечественными и зарубежными учеными исследования свидетельствуют о ценности коры как сырья для выработки различного вида продуктов, которые в дальнейшем могут быть использованы в качестве: компонентов в композиции древесноволокнистых плит, бумаг и формовочных составов; пластификаторов и наполнителей клеев, пластмасс, резины и различных строительных растворов; фильтрующих материалов; добавок к буровым растворам, а также в качестве подслойного материала для уплотнения твердых грунтов при сооружении дорог в заболоченных местностях, изоляционного материала от промерзания грунтов; мульчи для садовых почв, приготовления компостов, подстилки в животноводческих фермах с последующим использованием ее в качестве гумуса и т.д.
Известно устройство для разделения коры, полученной предварительно в результате окорки лесоматериалов, включающее механизм измельчения коры путем ударного воздействия на нее и просеивающую поверхность для последующей сортировки измельченных частиц коры на частицы корки и луба. (SU 1556908. опуб. 15.04.90).
Недостатками известного технического решения являются высокая энергоемкость устройства, низкая надежность способа разделения коры на корку и луб, предусматривающего создание энергии ударного воздействия на кору, превышающую энергию сил сцепления корки с лубом., но меньшую энергии измельчения луба, а также низкое качество полученных частей коры, а именно, корки и луба, что также не позволяет эффективно их использовать. Кроме того, имеют место низкая производительность и высокие затраты процесса обработки лесоматериала в целом.
Известно также устройство для окорки лесоматериалов, включающее узел поступательно-вращательной подачи лесоматериала и механизм окорки. Механизм окорки выполнен в виде средства подачи в зону обработки лесоматериала высоконапорных струй рабочей среды. (Авт. свид. СССР №865666, опуб. 07.04.1980 - прототип). Отделение коры от древесины осуществляется за счет ударного действия рабочей жидкости, направленного под углом к обрабатываемому лесоматериалу.
Недостатками известного технического решения являются высокая энергоемкость устройства, высокие затраты, низкая эффективность процесса окорки из-за отделения коры, содержащей корку и луб, что не обеспечивает возможность эффективной утилизации отходов окорки, отходы окорки не пользуется спросом и, как правило, свозятся на свалку, захламляя окружающую территорию и среду, или сжигаются.
Техническая задача полезной модели состоит в повышении эффективности процесса окорки лесоматериалов за счет усовершенствования конструкции окорочного устройства, обеспечивающего получение коры, разделенной на корку и луб.
Поставленная задача достигается тем, что устройство для окорки лесоматериала, включающее узел поступательно-вращательной подачи лесоматериала и механизм окорки, снабжено узлом сканирования лесоматериала по всей его длине, содержащим блоки информации и программирования, а механизм окорки выполнен в виде последовательно установленных фрезерных головок с возможностью их вертикального перемещения для последовательного послойного отделения корки и луба от лесоматериала, при этом механизмы вертикального перемещения фрезерных головок функционально связаны с блоком программирования, обеспечивающим оптимизацию построения спайн-линий перемещения фрезерных головок на требуемую глубину в зависимости от диаметра и формы ствола по всей длине лесоматериала.
Полезная модель имеет следующие отличия от прототипа:
- устройство снабжено узлом сканирования лесоматериала по всей его длине, содержащим блоки информации и программирования;
- механизм окорки выполнен в виде последовательно установленных фрезерных головок с возможностью их вертикального перемещения для последовательного послойного отделения корки и луба от лесоматериала;
- механизмы вертикального перемещения фрезерных головок функционально связаны с блоком программирования, обеспечивающим оптимизацию построения спайн-линий перемещения фрезерных головок на требуемую глубину в зависимости от диаметра и формы ствола по всей длине лесоматериала.
Это позволит повысить эффективность процесса окорки лесоматериалов за счет усовершенствования конструкции окорочного устройства, обеспечивающего получение коры, разделенной на корку и луб.
В просмотренном нами патентно-информационном фонде не обнаружено аналогичных технических решений и решений с заявленной совокупностью признаков.
Полезная модель применима и будет использована в отрасли в 2011 г.
На фиг.1 изображена схема устройства лазерного сканирования 3D;
На фиг.2 изображена трехмерная модель бревна, получаемая с помощью устройства 3D сканирования;
На фиг.3 изображена схема устройства для окорки лесоматериалов, общий вид.
Устройство для окорки лесоматериала, включающее узел поступательно-вращательной подачи 1 лесоматериала 2 и механизм окорки 3, снабжено узлом сканирования 4 лесоматериала 2 по всей его длине, содержащим блоки 5 и 6 соответственно информации и программирования, а механизм окорки 3 выполнен в виде последовательно установленных фрезерных головок 7 и 8 с возможностью их вертикального перемещения для последовательного раздельного отделения корки и луба от лесоматериала 2, при этом механизмы 9 и 10 вертикального перемещения фрезерных головок соответственно 7 и 8 функционально связаны с блоком программирования 6, обеспечивающим оптимизацию построения спайн-линий перемещения фрезерных головок 7 и 8 на требуемую глубину в зависимости от диаметра и формы ствола по всей длине обрабатываемого лесоматериала 2.
Устройство для окорки лесоматериалов работает следующим образом.
Круглый лесоматериал 2 перемещают с помощью узла поступательно-вращательной подачи 1 лесоматериала 2 через узел сканирования 4, который передает информацию в блок 5 информации, на основе которой блоком программирования 6 через функционально связанные с ним механизмы 9 и 10 вертикального перемещения фрезерных головок 7 и 8 обеспечивается оптимизация построения спайн-линий перемещения фрезерных головок 7 и 8 на требуемую глубину в зависимости от диаметра и формы ствола по всей длине обрабатываемого лесоматериала 2, при этом осуществляется последовательное послойное отделение корки и луба от обрабатываемого круглого лесоматериала.
луба
корки
Программа работает на основе следующих эмпирических расчетных зависимостей толщины коры и толщины луба в зависимости от диаметра бревна - h=f(d), h=f(d).
Для ели:
корки
3
2
2
h=-0,00038d+0,030d-0,644d+5,689, коэффициент аппроксимации R=0,937
луба
3
2
2
h=0,00026d-0,021d+0,578d-3,077, коэффициент аппроксимации R=0,737
Для сосны:
корки
2
2
h=0,001d-0,046d+1,666, коэффициент аппроксимации R=0,835
луба
2
2
h=-0,001d-0,035d-0,058, коэффициент аппроксимации R=0,812
Таким образом, полезная модель позволит повысить эффективность процесса окорки лесоматериалов за счет усовершенствования конструкции окорочного устройства, обеспечивающего получение коры, разделенной на корку и луб путем последовательного послойного отделение от лесоматериала корки и луба, что обеспечит эффективную утилизацию отходов окорки и использование корки и луба по назначению.
(56)
1. Автор. свид. СССР №392193, опуб. 27.07.1973;
2. RU 2275299 C2, опуб. 01.01.2000;
3. SU 1556908. опуб. 15.04.90;
4. Авт. свид. СССР №865666, опуб. 07.04.1980 - прототип