КОРОСНИМАТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ ОКОРОЧНОГО СТАНКА

Полезная модель относится к области оборудования для деревообработки и, в частности к окорочным станкам.
Известны отечественные и зарубежные устройства для окорки бревен, в которых в качестве короснимательного инструмента использованы цепи, оснащенные режущими элементами, например, советский «Окорочный станок» патент SU №802024 с приоритетом от 25.05.1979, немецкое устройство по патенту № DE 4137366 с приоритетом от 1993.05.19 «Debarking mechanism for felled tree trunks - is mounted on a tractor and driven from its PTO sha», американское устройство по патенту № US 2019232521 «Flail chain link with interlocking link configuratio» с приоритетом от 2019.08.01.
Всем упомянутым устройствам присущ один общий недостаток, заключающийся в том, что цепи этих устройств оснащаются режущими элементами, которые закрепляются на цепях и усложняют их конструкцию и эксплуатацию.
Известно короснимательное цепное устройство, в котором применены цепи без дополнительных режущих элементов, приведенное в описании к патенту RU №196989 «Окорочный станок» с приоритетом от 25.122019.
Короснимательное устройство состоит из набора цепей, закрепленных одним концом на валу, расположенном параллельно оси симметрии бревна и приводящемся в движение от электродвигателя, при этом второй конец цепей свободный. Простое устройство, в котором цепи ударяют по бревну сверху вниз. Однако, для осуществления окорки бревно необходимо не только продвигать вперед, но и придавать ему вращательное движение вокруг своей оси. Вращение бревна осуществляется дисками с зубцами, установленными с наклоном, на которых свободно лежит бревно.
Именно это обстоятельство является основным недостатком всей конструкции, поскольку усложняется конструкция станка, а свободно лежащее, да еще с кривизной бревно, с учетом проскальзывания на подающих дисках будет продвигаться не равномерно, с различными скоростями, а значит, на обработанном стволе будут места с глубокими выработками, что снижает качество окоренного бревна.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому короснимательному узлу является цепное короснимательное устройство, описанное в американском патенте US №2483338 (A) «Chain-type cutter for debarking machines», с приоритетом от 1949.09.27.
Устройство содержит вращающийся вал с, по меньшей мере, двумя дисками, к которым закреплены концы короснимательных элементов, в виде участков круглозвенной цепи. Один диск закреплен на валу неподвижно, а второй диск подпружинен и имеет возможность осевого перемещения на втулке по повалу, обеспечивая натяжение участков цепей между дисками. Концы цепей закреплены на дисках, U-образными скобами с гайками.
Участки звеньев цепи, направлены в разные стороны под углом к продольной оси обрабатываемого бревна и образуют в рабочей зоне угол между собой порядка 90°, при этом этот угол пересекается дополнительной цепью от диска к диску, которая расположена параллельно валу, на котором закреплены диски.
Следует отметить несколько недостатков конструкции, заключающихся в том, что:
- обеспечение натяжения цепей пружинным элементом с перемещением одного диска и одновременной передачей на диски крутящего момента для осуществления окорки, усложняет конструкцию устройства;
- для прижима цепей к обрабатываемому бревну, преодолевая натяжение цепей, необходимо прилагать дополнительное усилие. Это может быть под собственным весом устройства, закрепленного, как видно из чертежа, на консоли или иным способом, что в любом случае усложняет конструкцию;
- натяжение цепей и длина их отрезков между дисками без провиса, а также небольшой ход перемещения подпружиненного диска, ограниченный ходом пружины, ограничивают охват диаметра бревен и снижают диапазон возможной обработки диаметров бревен.
Технический результат, на достижение которого направлена конструкция заявляемого короснимательного узла, заключается в упрощении его конструкции.
Поставленная задача достигается за счет того, что в короснимательном узле окорочного станка, включающем вращающийся вал, размещенные на нем, по меньшей мере, два диска, один из которых неподвижен на валу, короснимательные элементы в виде участков круглозвенной цепи, расположенные под углом к продольной оси обрабатываемого бревна, концы которых закреплены на смежных дисках, согласно полезной модели, все диски на валу зафиксированы неподвижно с возможностью их демонтажа, при этом цепи имеют провис.
Вращающийся вал узла расположен перпендикулярно продольной оси обрабатываемого бревна, при этом размещенные на нем диски для удобства установки и возможности демонтажа, закреплены на одной съемной втулке, устанавливаемой на вал и фиксируемой на нем любым известным способом, например болтом с торца через шайбу. Количество дисков на валу составляет, по меньшей мере, два и зависит от диаметра обрабатываемых бревен.
Провис участков каждой цепи между дисками образует петлю U-формы, при этом концы прогиба петель у крайних дисков, предпочтительно располагать на уровне продольной оси обрабатываемого бревна, а концы остальных U-образных петель, следует располагать между продольной осью бревна и наружным его контуром эквидистантно наружному диаметру бревна.
С учетом этого обстоятельства и наклона участков цепей между дисками по отношению продольной оси бревна, обеспечивается перекрытие зоны действия одной цепи другой цепью, обеспечивая тем самым, полную окорку поверхности бревна без проплешин. Для обеспечения качественной окорки бревен на любом окорочном устройстве следует устанавливать, по меньшей мере, три короснимательных узла под углом 120° между собой, располагая их последовательно один за другим.
Закрепление цепи на дисках осуществляется посредством фиксаторов. Для этого в дисках выполнены фасонные сквозные отверстия, каждое из которых образовано из цилиндрического отверстия под выступ фиксатора и паза под установку в него звена цепи, при этом ширина и длина открытого паза соответствует размерам по толщине и ширине звена. Количество отверстий на каждом диске находится в зависимости от диаметров обрабатываемых бревен и может колебаться от двух и, например, до десяти.
Фиксатор петли выполнен в виде планки с цилиндрическим выступом на одном конце, устанавливаемым в цилиндрическую часть фасонного отверстия на диске, и сквозного отверстия на другом конце, взаимодействующего с крепежным элементом.
В качестве крепежного элемента может быть использован болт или шпилька с шайбой и гайкой.
Достигнутый технический результат, на решение которого направлена конструкция заявляемого короснимательного узла, заключается в упрощении его конструкции.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:
Фиг. 1. Окорочный узел в разрезе (условно с четырьмя дисками);
Фиг. 2. Вид по стрелке А с фиг. 1 (с фиксаторами);
Фиг. 3. Фасонное отверстие на диске для крепления цепи
Фиг. 4. Сечение В-В с фиг. 2 (повернуто, фиксаторы с гайками);
Фиг. 5. Схематичное пространственное изображение установки одного участка звена цепи без фиксаторов, с наклоном к продольной оси вала и оси бревна;
Фиг. 6. Схематичное угловое расположение короснимательных узлов на станке (условно с четырьмя дисками).
Короснимательный узел окорочного станка, включает вращающийся вал 1, расположенный перпендикулярно продольной оси обрабатываемого бревна 2, (фиг. 1). На вал 1 установлена втулка 3, с возможностью ее демонтажа. На втулке 3 неподвижно закреплены диски 4, (условно четыре штуки) поскольку их количество может быть больше и зависит от диаметра обрабатываемых бревен.
Втулка 3 фиксируется на валу любым известным способом, например, как показано на чертеже, болтом 5 с торца через шайбу 6. Передача крутящего момента с вала 1 на втулку 2 может осуществляться посредством любого соединения, например, шпоночного или шлицевого (не показано).
Короснимательные элементы выполнены в виде участков круглозвенной цепи 7 и расположены под углом к продольной оси обрабатываемого бревна 2 и оси вала 1 (фиг. 1, 5). Концы участков звеньев цепи 7 закреплены на смежных дисках 4, при этом цепи имеют провис 8. Провис участков каждой цепи между дисками образует петлю U-формы, при этом концы прогиба петель у крайних дисков, предпочтительно располагать на уровне продольной оси обрабатываемого бревна, а концы остальных U-образных петель, следует располагать между продольной осью бревна и наружным его контуром эквидистантно наружному диаметру бревна.
конец прогиба петли предпочтительно располагать на уровне продольной оси 9 обрабатываемого бревна 2.
В каждом диске 4 выполнены фасонные сквозные отверстия 10 для закрепления в них цепи посредством фиксаторов 11 (фиг. 2, 3, 4), каждое из которых образовано из цилиндрического отверстия 12 под выступ 13 фиксатора 11 и паза 14 под установку в него звена цепи.
Ширина и длина открытого паза 14 соответствует размерам по толщине и ширине звена цепи 7.
Фиксатор 11 концов звеньев цепи 7 петли (фиг. 4) выполнен в виде планки с цилиндрическим выступом 13 на одном конце, устанавливаемым в цилиндрическую часть 12 фасонного отверстия на диске 4, и сквозного отверстия 15 на другом конце, которым он надевается на крепежную шпильку 16, завинченную в резьбовое отверстие 17 в диске 4. Крепится фиксатор любым известным способом, например, болтом или гайкой 18 через шайбу 19, завинчиваемой на шпильку 16, как указано на чертеже.
Короснимательный узел реализуется следующим образом.
1. На вал 1 устанавливают втулку 3 с закрепленными на ней дисками 4 и фиксируют ее, поджимая в торец до упора, завинчиванием винта 5 через шайбу 6. Далее звено одного конца каждого участка цепи 7 вставляют в открытый паз 14 на диске 4 и вставляют в цилиндрическое отверстие 12 на диске 4 выступ 13 фиксатора, обеспечивая надежную фиксацию одного конца цепи 7 на диске 4. Длину участка цепи 7, размещаемую между дисками отмеряют таким образом, чтобы U-образный прогиб участков у цепи крайних достигал примерно уровня продольной оси обрабатываемого бревна. Концы прогиба остальных U-образных петель, следует располагать между продольной осью бревна и наружным его контуром эквидистантно наружному диаметру бревна.
Со вторым концом отрезка цепи 7 проделывают такую же операцию на смежном диске, при этом звено участка цепи 7 устанавливают в паз 14 не соосно с расположенным на предыдущем диске 4, а в паз, смещенный в угловом отношении, обеспечивая наклонное расположение участка цепи между смежными дисками 4 под углом к продольной оси обрабатываемого бревна и вала 1 (фиг. 6).
При вращении вала центробежным усилием цепи прижимаются и охватывают часть поверхности бревна, при этом, учитывая наклон участков цепей между дисками, обеспечивается перекрытие зоны действия одной цепи другой цепью, и тем самым, осуществляется окорка поверхности бревна без проплешин.
В целях получения качественной окорки бревен короснимательный узел целесообразно устанавливать на любом окорочном станке в количестве, по меньшей мере, трех штук, располагая их под углом 120° между каждым из них и в последовательном порядке один за другим.
Достигнутый технический результат, на решение которого направлена конструкция заявляемого короснимательного узла, заключается в упрощении его конструкции и расширении диапазона диаметров обрабатываемых бревен.
Станок успешно прошел тестовые испытания.