CC BY
26
УДК 630*232.211
О СПОСОБАХ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ПОРУБОЧНЫХ ОСТАТКОВ ПО ТИПУ
МЕХАНИЗМОВ РЕЗАНИЯ С.В. Фокин, Е.В. Саввин
ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И.Вавилова»
В статье анализируются конструкции механизмов резания различных типов рубитель-ных машин.
Ключевые слова: способы измельчения, механизмы резания, рубительные машины, тип механизма резания.
Современные технологии химико-механических производств позволяют использовать отходы лесозаготовительных работ после предварительной механической обработки (измельчения) в качестве сырья. Например, щепа из древесины лиственных пород деревьев, которые имеют преимущественное распространение в Среднем Поволжье, может служить органическим наполнителем при производстве арболита. Тонкомерная щепа - это не только кормовая добавка, применяемая для приготовления компостов, но и подстилка для животных и птиц. Щепа размером 21...100 мм может сжигаться в котельных установках, квартирных печах и промышленных топках, решая проблему энергообеспечения в районах, испытывающих недостаток в энергоносителях. Для решения задач энергопотребления может применяться щепа размером 3.6 мм, используемая в брикетированном виде, которая может быть получена путем измельчения порубочных остатков непосредственно на вырубке при помощи рубительных машин различных конструкций [1].
В настоящее время рубительные ма-
шины измельчают порубочные остатки следующими типами механизмов резания (рис. 1):
• решетчатого,
• дискового,
• валкового,
• барабанного.
У всех машин для измельчения порубочных остатков вне зависимости от типа измельчения рабочим органом является нож.
Машина для измельчения порубочных остатков решетчатого типа
Рубительная установка [2] (рис. 2) содержит базовое шасси, на платформе которого в бункере смонтировано измельчающее устройство, содержащее неподвижную плиту и шарнирно соединенную с ней в нижней части подвижную плиту, и манипулятор. Подвижная и неподвижная плиты выполнены в виде решеток с установленными в нутрии них крестообразными ножами. Ножи выполнены разновеликими и в горизонтальной плоскости расположены в виде ломанной линии. Порубочные остатки доставляются в бункер манипулятором. Подвижная плита, приводя-
щаяся в движение силовым гидроцилиндром, прижимает порубочные остатки к неподвижной плите и перерезает их. При этом противоположно друг другу распо-
ложенные разновысокие крестообразные ножи способствуют уменьшению усилий при перерезании.
Рис. 1. Классификация способов измельчения порубочных остатков по типам механизмов
резания
Рис. 2. Общий вид механизма резания рубительной машины решетчатого типа
Машина для измельчения порубочных остатков барабанного типа
Машина включает [3] (рис. 3) самоходное шасси, на котором установлен измельчитель, гидроманипулятор с захватом, вентилятор, привод измельчителя. Из-
мельчитель включает в себя многорезцовый барабан, корпус с загрузочным патроном, поворотное устройство, состоящее из приводного вала, ременной передачи. На выходе вентилятора смонтирован щепо-провод. Перерабатываемую крупную дре-
весину размещают в загрузочном патроне. С помощью приводного вала барабан приводится во вращательное движение. Гидроманипулятором с помощью захвата перерабатываемую крупномерную древесину
подают в загрузочный патрон к многорезцовому барабану, которым производят измельчение древесины. Щепу вентилятором через щепопровод отводят в щеповоз. После этого цикл повторяется.
Рис. 3. Устройство рубительной машины барабанного типа
Машина для измельчения порубочных остатков валкового типа
Рубительная машина [4] (рис. 4) состоит из самоходного шасси с гидроманипулятором и рамой рубительного аппарата, на которой установлены ножевые органы в виде нижних валков. На раме шарнирно смонтированы дополнительные рамы с установленными на них ножевыми органами в виде верхних валков. Рамы связанны
друг с другом гидроцилиндрами. Нижние валки приводятся во вращение гидроприводом через редуктор, а верхние валки от верхних через поворотные редукторы. Самоходное шасси с помощью гидроманипулятора погружает порубочные остатки, подлежащие измельчению, на режущие валки. Валки приводятся во вращение и измельчают древесину.
Рис. 4. Устройство рубительной машины валкового типа
Машина для измельчения порубочных остатков дискового типа
Машина состоит [5] (рис. 5) из тягача с бункером с гидронавеской и регулятором фронтального угла наклона кожуха, привода, ножевого диска с лопатками нагнетателя и тарельчатыми ножами. Трактор надвигается на лежащее (стоящее) де-
рево. Гидронавеской и регулятором кожуху задаются необходимая высота и угол атаки ножевого диска, вращаемого приводом. По мере надвигания агрегата в дерево попеременно врезаются ножи, сострагивают и подрезают стружку, которая через щепопровод подается в бункер.
Рис. 5. Устройство рубительной машины дискового типа
Проведенный анализ конструкций механизмов резания различных типов ру-бительных машин позволяет сделать следующие выводы:
1) в режущих механизмах рубитель-ных машин решечатого типа сложно регулировать размеру получаемой щепы, что значительно влияет на качество производимой продукции, так как она регламентирована ГОСТом.
2) барабанные машины имеют большую производительность чем дисковые рубительные машины. Они могут измельчать любой по форме материал. Однако они наиболее травмоопасны, так как име-
ют короткий загрузочный патрон и если оператор зацепится за измельчаемый материал, то он может попасть в машину. Конструкция машин металлоемкая и зависит от количества материала поданного в загрузочный патрон, если слишком много материала подано в машину, машина останавливается, обычно с крепко завязшими в барабане сучьями.
3) Валковым рубительным машинам присущи те же недостатки, что и барабанным.
4) дисковые рубительные машины имеют повышенную производительность. Данный тип рубительных машин имеет привод от трактора. Благодаря чему себе-
стоимость машины снижается относительно других конструкций имеющих самоходное шасси. Конструкция дисковых ру-Библиографический список
1. Производство культуртехнических работ: учеб. пособие / Н. А. Будников, А. И. Долгих, Л. М. Игнатьев, В. С. Истомин и др. ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». Саратов, 2002. С. 52.
2. Пат. 1659197 А1, МПК В 27 L 11/00 Установка для сбора и измельчения лесосечных отходов / Н.Я. Сотонин, С.Н. Сотонин, В.Т. Юрков ; заявитель и патентообладатель Уральский лесотехнический институт им. Ленинского комсомола. № 4719401/15; заявл. 17.07.89; опубл. 30.06.91, Бюл. № 24. 5 с.
3. Пат. 979114, МПК В 27 L 11/00 Предвижная рубительная машина / А.П. Ливанов, В.И. Жаров, А.П. Раткевич, А.П. Бурлак ; заявитель и патентообладатель Кавказский филиал Центрального научно-исследовательского и проектно-конструкторского института механизации
бительных машин проще по конструкции и менее металлоемка.
и энергетики легкой промышленности. № 3328544/29-15; заявл. 10.08.81. опубл. 07.12.82. Бюл. № 45. 2 с.
4. Пат. 1763184 А1, МПК В 27 L 11\00 Валковая рубительная машина / С.А. Мечникова, Э.Г. Школьник, А.А. Бурна-шев, В.Ф. Корелин, В.Г. Милов, Л.Б. Шульгин ; заявитель и патентообладатель Всесоюзный научно-исследовательский институт землеройного машиностроения. № 4777474/15; заявл. 08.01.90. опубл. 23.09.92. Бюл. № 35. 3 с.
5. Пат. 2058887, МПК В 27 L 11\00 Рубительная машина / А.П. Швецов, Т.В. Швецова, Ю.В. Краснов, А.К. Кочедыков, В.К. Куприянов; заявитель и патентообладатель Научный центр «Радченкоторф». № 5047729/15; заявл. 15.06.91. опубл. 27.04.96. Бюл. № 12. 3 с. .
