УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОПИТКИ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к области пропитки лесоматериалов и может быть использована в устройствах для ротационной пропитки лесоматериалов, например, при их окрашивании, антисептировании и т.п.
Известно устройство для пропитки лесоматериалов под действием центробежных сил попутно-центробежным или прямым способом пропитки, включающее ротор с осью вращения, емкость для пропиточной жидкости и приспособление для размещения лесоматериалов. (Патякин В.И. и др., Техническая гидродинамика древесины, М., «Лесная промышленность», 1990 г., с.233-234).
Известно также устройство для пропитки лесоматериалов под действием центробежных сил встречно-центробежным способом пропитки, включающее ротор с осью вращения, емкость для пропиточной жидкости и приспособление для размещения лесоматериалов. (Патякин В.И. и.др. Техническая гидродинамика древесины, М., «Лесная промышленность», 1990 г., с.233-234 - прототип).
В известном устройстве лесоматериалы размещают в смонтированных на роторе стаканах с пропиточной жидкостью, оснащенных герметичными крышками. При вращении ротора возникает поле центробежных сил, увеличивается гидростатическое давление в пропиточной жидкости и начинается ее радиальное движение по влагопроводящим каналам древесины в направлении оси вращения ротора (из области высокого в область низкого давления). Длительность процесса пропитки зависит от радиуса ротора, частоты его вращения и массы пропиточной жидкости.
Недостатками прототипа являются: необходимость герметизации стаканов для исключения потерь пропиточной жидкости; значительные потери времени при дозировке и пополнении жидкостью последовательно каждого стакана перед очередным циклом пропитки; дисбаланс ротора из-за неравномерного размещения масс технологического груза и неравномерность вследствие анизотропных свойств древесины, перемещения масс пропиточной жидкости, что вызывает вибрации ротора и динамические нагрузки на его опоры вращения. Следует также отметить, что в процессе пропитки пропиточная жидкость из стаканов уходит в древесину, давление снижается и процесс пропитки замедляется, т.к. зависит от массы пропиточной жидкости.
Техническая задача полезной модели состоит в повышении эффективности устройства за счет упрощения его конструкции, увеличения производительности, а также повышения надежности за счет уменьшения вибрации ротора и динамических нагрузок на его опоры вращения.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для пропитки лесоматериалов, включающее ротор с осью вращения, емкость для пропиточной жидкости и приспособление для размещения лесоматериалов, - емкость для пропиточной жидкости выполнена в виде смонтированного по периметру ротора соосно с его осью вращения и жестко соединенного с ротором полого тора, имеющего кольцевое щелевое отверстие для подачи в устройство пропиточной жидкости, а приспособление для размещения лесоматериалов выполнено в виде смонтированных на поверхности ротора ложеобразных элементов, сообщающихся с тором.
Полезная модель имеет следующие отличия от прототипа:
- емкость для пропиточной жидкости выполнена в виде смонтированного по периметру ротора соосно с его осью вращения и жестко соединенного с ротором полого тора, имеющего. кольцевое щелевое отверстие для подачи в устройство пропиточной жидкости;
- приспособление для размещения лесоматериалов выполнено в виде смонтированных на поверхности ротора ложеобразных элементов, сообщающихся с тором.
Это позволит повысить эффективность устройства за счет упрощения его конструкции, увеличения производительности, а также повышения надежности за счет уменьшения вибрации ротора и динамических нагрузок на его опоры вращения.
В просмотренном нами патентно-информационном фонде не обнаружено аналогичных технических решений.
Полезная модель применима и будет использоваться в отрасли в 2009-2010 г.г.
На фиг. 1 - изображена схема устройства для пропитки лесоматериалов, вид спереди;
На фиг. 2 - то же, вид сверху;
На фиг. З то же разрез по А-А на фиг.2; поз. а) - до вращения ротора;
поз. б) в период вращения ротора.
Устройство для пропитки лесоматериалов включает ротор 1 с осью вращения 2, емкость 3 для пропиточной жидкости 4 и приспособление 5 для размещения лесоматериалов 6. Ротор 1 содержит платформу 7 и приводной вал 8, размещенный в опоре вращения по оси вращения 2. Емкость 3 для пропиточной жидкости 4 выполнена в виде смонтированного по периметру ротора 1 соосно с его осью вращения 2 и жестко соединенного с ротором 1 полого тора 9, имеющего кольцевое щелевое отверстие 10 для подачи в устройство пропиточной жидкости 4.
Top 9 содержит ребра жесткости (на фиг. не показано), сохраняющие форму его поперечного сечения при силовом воздействии лесоматериалов 6 и пропиточной жидкости 4 при вращении ротора 1. Полость ротора выполнена так, чтобы верхний уровень 11 пропиточной жидкости 4 при ее достаточном объеме до периода вращения ротора 1 был ниже верхней плоскости 12 платформы 7. (См. фиг.3, поз.а).
Выполнение емкости 3 для пропиточной жидкости 4 в виде тора 9 (единой пополняемой полости, обслуживающей все лесоматериалы 6) упрощает устройство, т.к. по сравнению с прототипом исключается установка стаканов, требующих герметизации для исключения потерь пропиточной жидкости и усложняющих загрузку лесоматериалов 6 в устройство, что снижало производительность устройства.
Приспособление 5 для размещения лесоматериалов 6 выполнено в виде смонтированных на поверхности ротора 1 ложеобразных элементов (ложементов) 13, сообщающихся с тором 9 посредством отверстий 14, выполненных в торе 9. Ложеобразные элементы 13 имеют крепления (на фиг. не показано), предотвращающие выброс лесоматериалов 6 вверх. Устройство для пропитки лесоматериалов работает следующим образом.
Лесоматериалы 6 загружают сверху на ложеобразные элементы 13 и закрепляют их, при этом повышается по сравнению с прототипом производительность загрузки. Полость тора 9 заполняют пропиточной жидкостью 4 через кольцевое щелевое отверстие 10 до уровня 11, расположенного ниже верхней плоскости 12 платформы 7. В случае перелива пропиточной жидкости 4 она никуда не уйдет с платформы 7, ограждаемой по периметру тором 9, т.к. тор 9 с платформой 7 образуют чашу.
При вращении ротора 1 лесоматериалы 6 из положения, показанного на фиг.3, поз.а) под действием центробежных сил передвинутся радиально до упора во внутреннюю стенку тора 9, при этом пропиточная жидкость 4 под действием тех же сил при соответствующей частоте оборотов ротора 1 займет в полости тора 9 положение (См. фиг.3, поз. б).
При увеличении частоты оборотов вращения ротора 1 соответственно увеличивается величина гидростатического давления в пропиточной жидкости 4 и начинается процесс пропитки лесоматериалов 6 за счет перемещения пропиточной жидкости через древесину в направлении к - оси вращения 2 ротора 1.
Окончание процесса пропитки происходит при появлении пропиточной жидкости 4 на всех торцах лесоматериалов 6, обращенных к оси вращения 2 ротора 1. Излишки жидкости, пройдя через древесину, попадут на платформу 7 ротора 1 и под действием центробежных сил через отверстия 14 вернутся в полость тора 9.
В процессе пропитки возможно пополнение пропиточной жидкостью 4 полости ротора 1 через кольцевое щелевое отверстие 10, что исключает остановки устройства для этой цели и обеспечивает поддержание постоянной массы пропиточной жидкости 4, а следовательно и постоянство гидростатического давления в процессе пропитки, обеспечивая повышение качества пропитки и увеличение производительности устройства.
Наличие пропиточной жидкости 4 в полости тора 9 обеспечивает самобалансировку ротора 1 (происходит самопереливание жидкости в полости ротора 1 в нужном направлении), снижая или сводя к нулю вибрации ротора 1 и динамические нагрузки на его опоры вращения, что повышает надежность устройства за счет повышения срока службы опор вращения ротора 1.
Таким образом, полезная модель позволяет повысить эффективность устройства за счет упрощения его конструкции, увеличения производительности, а также повышения надежности за счет уменьшения вибрации ротора и динамических нагрузок на его опоры вращения.