ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ ДРЕВЕСИНЫ ДИСКОВЫЕ РУБИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ Устройство дисковых

высокого качества наиболее широкое распространение получили дисковые рубительные машины. Рабочим

органом машины является массивный ножевой диск 5 с радиально расположенными ножами 3, которые закреплены шпильками 7 на лицевой стороне диска. Ножевой диск закрыт кожухом 4, на котором монтируются загрузочный патрон для подачи сырья и патрубок для выброса щепы. В патроне крепятся сменные опорные пластины, которые называются контрножами. В процессе резания древесины контрножи служат опорой для лесоматериала. При вращении диска каждый нож отрубает от него слой древесины, который распадается на щепу. Для отвода щепы в диске вдоль режущей кромки ножей выполнены сквозные подножевые окна, через которые

отрубаемая щепа проходит на приводную сторону диска. Под- ножевые окна делаются с расширением в направлении движения срезанной древесины. Далее щепа лопастями 6 выбрасывается из машины через выносной патрубок. Ножевой диск крепится на валу 2, установленном в сферических роликоподшипниках 1. Привод диска осуществляется электродвигателем 10 через муфту 8, остановка — ленточным тормозом 9. Все конструктивные элементы машины крепятся на общей раме.

и его расположению,
количеству ножей и способу их крепления,
режиму

резания
направлению подачи лесоматериала,
способу подачи сырья
расположению патрона,
направлению выброса щепы
условиям работы машины.

плоской и геликоидальной (а). Геликоидальная (винтовая) поверхность обеспечивает наиболее благоприятные

условия резания древесины и получение щепы высокого качества.
Ножевой диск может быть расположен в рубительных машинах вертикально, горизонтально или наклонно (рис. б).
По числу ножей различают мало- и многоножевые машины (рис. в). У малоножевых машин обычно 3— 4 ножа.
Режущие ножи монтируют внакладку с боковой поверхностью диска либо устанавливают между накладкой и подкладкой (рис. г).

По режиму резания различают дисковые рубительные машины с прерывистым и непрерывным резанием (рис. д). Прерывистый режим резания характерен для малоножевых машин с плоским диском, у которых в контакте с древесиной всегда находится только один нож, а расстояние между ножами значительно больше диаметра измельчаемых лесоматериалов. При таком режиме наблюдаются чередование подачи древесины с остановкой, толчки и удары в момент внедрения ножа, что заметно ухудшает качество щепы. Непрерывный режим резания обеспечивается большим числом (10— 16) режущих ножей, приближенных к центру диска. При этом основным условием непрерывности резания является сочетание минимального расстояния между ножами, которое должно быть меньше диаметра измельчаемых лесоматериалов, с геликоидальной поверхностью диска.

различают рубительные машины с наклонным и горизонтальным загрузочным патронами. Патрон

может быть наклонен к горизонту на угол dх, иметь в горизонтальной плоскости угол dу (рис. е). У некоторых машин основание патрона может иметь дополнительный наклон в вертикальной плоскости на угол dz. Наклонные загрузочные патроны могут иметь в одной машине все три указанных угла наклона. Часто патрон имеет угол наклона к горизонту dх = 45—52° и разворот в горизонтальной плоскости на угол dу= 10—30°. При dу = 0 загрузочный патрон имеет только один угол наклона — к горизонту. Рубительные машины с наклонной подачей служат для измельчения в основном короткомерных лесоматериалов длиной до 3 м. Измельчение более длинных лесоматериалов осуществляется в машинах с горизонтальной подачей. Загрузочный патрон для горизонтальной подачи имеет угол dх = 0 и угол dу = 38—45°, под которым лесоматериалы специальным лесо- транспортером подаются к ножевому диску. Рубительные машины с горизонтальной подачей имеют ряд преимуществ. Они удобны при организации производства щепы в лесообрабатывающих цехах и не требуют высоких помещений. Ножевой диск при встрече с лесоматериалом не испытывает здесь динамических ударов, как при наклонном патроне.

веса лесоматериала, принудительная— вальцами и самоподача, которая осуществляется в машинах

с геликоидальным диском (рис.ж). Принудительная подача используется в машинах, предназначенных для измельчения тонкомера, сучьев и реек. Самоподача в машинах с геликоидальным диском объясняется следующим. В каждом секторе между ножами такой машины располагается накладка с геликоидальной поверхностью. По выступающей кромке накладок крепится нож, лезвие которого копирует геликоидальную поверхность накладки. Таким образом, торцовую поверхность диска можно представить в виде многозаходного винта. При вращении такого диска, если посмотреть со стороны привода, ножи будут непрерывно входить в древесину по винтовой образующей с определенным шагом. Поскольку диск закреплен в подшипниках и лишен осевого перемещения, то при его «ввинчивании» в древесину посредством ножей лесоматериал будет непрерывно двигаться к торцу диска. Затягивание сырья в машинах с геликоидальным диском позволило разработать конструкции с горизонтальной подачей материалов. Усилия затягивания достигают 15 кН.

левой стороне кожуха диска, если смотреть со стороны подачи. В

машинах с горизонтальной подачей патрон может иметь верхнее или нижнее расположение (рис. з). По месту расположения патрона машины бывают соответственно в правом и левом исполнении. Это имеет определенные преимущества при проектировании технологических потоков.

В рубительной машине устанавливают, как правило, один загрузочный патрон. Нередко монтируется дополнительный патрон для измельчения более мелкого сырья или крупной фракции щепы (рис. и). В сечении патроны могут иметь различную форму, что зависит от вида перерабатываемого сырья, на которое рассчитана машина. Для измельчения круглых лесоматериалов и горбыля машины с наклонной подачей часто оснащены патронами с V-образным или ромбическим сечением. Машины с горизонтальной подачей часто имеют патрон в виде однобокой трапеции, а машины с принудительной подачей отходов — патрон прямоугольной формы. Известны и другие формы проходного сечения патронов — овальные, каплевидные, квадратные.

м или н и ж н и м в ы

б р о с о м щепы (рис. к). В лесозаготовительной промышленности наибольшее распространение получили машины с верхним выбросом. Они позволяют направлять щепу на сортировку без устройства дополнительных транспортеров. Однако верхний выброс щепы сопровождается дополнительным измельчением при ударе частиц о лопасти на ободе ножевого диска, о неподвижные элементы кожуха и трубопровода.

По условиям работы рубительные машины могут быть с т а ц и о н а р н ы м и и п е р е д в и ж н ы м и. Последние могут быть прицепными с приводом от вала отбора мощности тягача или самоходными на базе трактора или автомобиля повышенной проходимости (рис. л).

по схемам, изображенным на рисунке. Здесь так же, как и

при всех других видах резания древесины, используют клиновидный резец. Однако в отличие от пиления, строгания, фрезерования и других видов обработки технологической целью измельчения лесоматериалов является получение древесных частиц заданной формы и размеров.

В рубительной машине с плоским диском 3 ножи 2 с углом заточки (3 и задним углом выпущены над поверхностью диска на расстояние t. Древесное сырье по наклонному питающему патрону с углом αх поступает под вращающиеся ножи диска. В процессе резания лесоматериал опирается на контрнож 1, кромка которого должна находиться на определенном расстоянии Δt от лезвия ножа. Отрубаемые частицы щепы имеют острый угол, численно равный углу встречи ε лесоматериала с диском.

 

Если патрон развернут в горизонтальной плоскости на угол αу, длина щепы составит

 

В рубительных машинах с горизонтальной подачей, когда αх = 0, длина щепы будет равна

 

Таким образом, в рубительных машинах с плоским диском длина технологической щепы зависит от выпуска ножей t и углов наклона питающего патрона.

поверхностью, для которых характерна непрерывность процессов резания и попутного затягивания

древесины (рис. б). Задняя грань ножа 2 здесь является продолжением скошенной накладки диска 4. И накладка, и задняя грань ножа имеют одинаковый задний угол ɣi, поэтому угол встречи лесоматериала с плоскостью диска равен ε+ɣi. При входе ножа в древесину, как и в машине с плоским диском, процесс резания на участке ab сопровождается одновременно затягиванием лесоматериала к диску со скоростью vn вдоль волокон. Однако при проходе точки в чурак в точке а не упирается в плоскость диска, а продолжает скользить по его поверхности. Лезвие ножа производит рез в плоскости, повернутой относительно окружной скорости v0 на угол ɣi Поворот плоскости резания вызывает увеличение острого угла среза щепы на величину ɣi. Скорректировать величину этого угла можно уменьшением угла встречи лесоматериала с диском соответствующим увеличением наклона патрона αх на величину ɣi.

мин-1.
Z – число ножей
 
lщ – длина щепы

для выработки щепы, стружки и дробленки из различных отходов, показано

на рисунке. Рабочим органом таких машин является вращающийся ротор в виде полого ноженого барабана (рис. а). Па его поверхности по образующей, параллельном продольной оси, закреплены ножи 1. Измельчаемая древесина подается через загрузочный патрон 4, в основании которого закреплены контрножи 3. При вращении барабана лезвия ножей, выступающих над ним, отрезают слой древесины, который распадается на отдельные частицы. Далее щепа сквозь подножевые щели 2 поступает внутрь барабана, откуда через открытый торец удаляется вентилятором.

Другая конструкция барабанной рубительной машины дана на рис. б (здесь 3 — патрон, 4 — контрножи). В качестве рабочего органа здесь служит цельный массивный ротор 1,под ножами 2 которого имеются пазухи 5, где собирается щепа при отрезании одного слоя древесины. С подходом к выгрузочному патрубку 6 щепа выбрасывается в него под действием центробежных сил. В таких машинах применяют иногда ситовые вкладыши, которые устанавливают в нижней половине барабана для перекрытия сечения выходного патрубка. Ситовые вкладыши позволяют дополнительно измельчать крупные частицы.

рабочего органа различают машины
- с полым

(а, в)
- цельным (б) барабаном
- цилиндрической (г)
- конической (д, е) формы.
ножи могут располагаться
- по образующей барабана лезвиями, обращенными к наружной (з) поверхности
- внутренней (ж) поверхности
соответственно расположению ножей осуществляется
- внешний
- внутренний подвод сырья.
лезвия ножей могут быть
- сплошными
- прерывистыми — в виде гребенки.

- принудительная (л)
Загрузочный патрон машин с принудительной подачей снабжен

вальцами или системой горизонтальных и вертикальных вальцов, которые позволяют концентрировать подачу измельчаемого древесного сырья. Такие машины имеют преимущество при переработке тонкомерных стволов, сучьев и реек.
Загрузочный патрон может быть расположен
- горизонтально (м, л),
- вертикально (з, н)
- наклонно (и, о)
- под углом αх к горизонтальной плоскости.
- патрон может быть также развернут в горизонтальной плоскости под углом αy к обечайке барабана.

(н) или перпендикулярна (м) продольной оси барабана. В первом случае

осуществляется продольно-поперечное резание, во втором— торцово-поперечное.
- барабанные рубительные машины могут быть стационарными и передвижными.

бруса фрезерованием горбыльной части бревна. Стружка, образуемая при фрезеровании, может

иметь заданные размеры, соответствующие требованиям стандарта на технологическую щепу. Получение бруса и товарной щепы за один проход бревна, механизация и автоматизация всех работ обеспечивают высокую экономическую эффективность фрезерно-брусующих станков. Важнейшим их преимуществом является возможность переработки тонкомерных сортиментов диаметром от 6 до 14 см, благодаря чему можно существенно пополнить ресурсы пиловочного сырья.

1. Механизм подачи и ориентации брёвен;
2. Фрезерно-брусующий модуль;
3. Механизм ориентации бруса;
4.Многопильный модуль

до 30 см, хотя конические фрезерные модули позволяют переработать бревна

и более значительных диаметров. В балансе перерабатываемого сырья щепа составляет 40—44 %, пиломатериалы от 40 до 50 % и опилки 10— 12 %.

Классификация оборудования для одновременного получения пиломатериалов и щепы путем фрезерования древесины осуществляется по технологическим и конструктивным признакам.
В зависимости от реализуемой структурно-технологической схемы переработки сырья различают:
фрезерно-брусующие линии,
фрезерно-пильные линии,
фрезерно-обрезные станки.