CC BY
37
ДЕРЕВООБРАБОТКА
СПОСОБ ПРОДОЛЬНОЙ РАСПИЛОВКИ СОРТИМЕНТОВ И СТАНОК ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
К.П. РУКОМОЙНИКОВ, доц. каф. технологии и оборудования лесопризводств МарГТУ, канд. техн. наук,
П.Н. ВИНОГРАДОВ, магистрант каф. технологии и оборудования лесопризводств МарГТУ
kirsanov@marstu.mari.ru
В настоящее время существуют различные способы и станки для продольной распиловки сортиментов. В зависимости от характера движения пилы и сортимента в процессе его продольной распиловки станки делят на три основные группы. К первой относят станки с возвратно-поступательным движением распиливаемого сортимента [1]. Ко второй - станки с возвратно-поступательным движением пильного механизма (а.с. № 122862). К третьей группе относят станки с непрерывным движением сортиментов в одном направлении. Эти станки делят на однопильные, установленные последовательно, и многопильные, являющиеся наиболее производительными. Чаще всего их делают многопильными, при этом пилы либо могут перемещаться только во время наладки станка (производится обезличенный раскрой), либо поперечное перемещение пил происходит за время интервалов между соседними сортиментами, поступающими в станок [2].
Предложенные ранее способы продольной распиловки сортиментов и станки для ее осуществления предусматривают необходимость либо возвратно-поступательного продольного перемещения пильного механизма или распиливаемого сортимента, а также перемещения пилы либо сортимента в поперечном направлении, что приводит к увеличению затрат времени на распиловку лесоматериала, либо необходимость установки значительного числа пил, что в свою очередь вызывает увеличение стоимости станка и необходимость либо временной остановки производства с целью изменения расстояния между пилами при поступлении сортиментов других размерно-качественных показателей, либо настройки каждой из значительного числа пил с целью получения пиломатериалов требуемой толщины во время интервалов между поступающими к станку сортимен-
тами. При их использовании предусматривается получение значительного количества горбылей, за счет чего уменьшается объем производимых из одного сортимента обрезных пиломатериалов. Для производства широких обрезных досок необходимо использование сортиментов значительного диаметра.
Целью разработки предлагаемого технического решения является снижение стоимости станка и времени, необходимого на его настройку, за счет сокращения числа распиловочных головок (пильных механизмов), а также уменьшение объема отходов лесопиления и повышение полезного выхода готовой продукции в виде обрезных пиломатериалов.
Сущность изобретения заключается в том, что при распиловке сортимента вдоль оси вертикально установленной пилой полученные сегменты разворачиваются вокруг горизонтальной оси, укладываются пластя-ми на подающий транспортер и подаются на дальнейшую распиловку горизонтально установленным ленточным пилам с возможностью одновременной распиловки сортиментов, полученных из одного сортимента, каждой из горизонтально установленных пил, а спили-вание кромок с одной из сторон полученных из сортимента необрезных досок осуществляется после их выравнивания между собой в вертикальной плоскости, а с другой - после их поперечного перемещения параллельно вышеописанной вертикальной плоскости относительно друг друга до выравнивания кромок вершинной части необрезных пиломатериалов распиленного сортимента.
На рис. 1 изображен предлагаемый способ распиловки сортимента, где на рис. 1 а показан существующий вариант распиловки сортиментов. Части лесоматериала, попадающие в отходы производства при выполнении работ по данному способу, обозначены на рис. 1 б. Первый этап способа продольной
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2008
55
ДЕРЕВООБРАБОТКА
распиловки сортимента показан на рис. 1 в. На рис. 1 г - представлен второй этап способа продольной распиловки сортимента. Третий этап способа продольной распиловки сортимента изображен на рис. 1 д. Четвертый этап способа продольной распиловки сортимента показан на рис. 1 е. На рис. 1 ж - пятый этап способа продольной распиловки сортимента. На рис. 1 з - шестой этап способа продольной распиловки сортимента. На рис. 1 и представлен седьмой этап способа продольной распиловки сортимента.
Предлагаемое техническое решение изображено на рис. 2 и предусматривает установку по обе стороны от сдвоенного подающего транспортера 1 в зеркальном отражении друг к другу механизмов разворота сегментов 2. Сегменты, полученные из одного сортимента в результате продольной распиловки передвижным пильным механизмом 3 с вертикально установленной пилой 4, представлены на рис. 1 г. Механизм разворота сегментов представляет собой установленный на опоре 5 зажимной механизм
6, в нижней части которого смонтированы вертикальные ролики, входящие в зацепление с расположенными на опоре направляющими
7, шарнирно сочлененный с установленным на опоре гидроцилиндром 8. Гидроцилиндры дают возможность перемещения зажимного механизма по траектории, имеющей форму сегмента, ограниченного хордой. Хорда проведена перпендикулярно оси распиливаемого сортимента. Механизмы разворота сегментов, расположенные с одного торца сортимента, установлены стационарно. С другой стороны механизмы разворота сегментов перемещаются по рельсовому пути 9. Рельсовый путь проложен вдоль сдвоенного подающего транспортера и торцевого зажима 10 сортимента. Торцевый зажим укладывается на сдвоенный подающий транспортер и центрируется относительно него центрирующим механизмом, с последующим разворотом получаемых в результате продольной распиловки вертикально установленной пилой сегментов посредством расположенного на конце зажимного механизма ошипованного захватно-поворотного устройства 11. Поворотное устройство жестко закреплено на поворотной оси, соединенной посредством шестерни с зубчатой рейкой.
Рис. 1. Последовательность обработки сортиментов по новому способу их обработки
Зубчатая рейка установлена на конце штока гидроцилиндра, жестко закрепленного на корпусе зажимного механизма с возможностью передачи возвратно-поступательного движения от гидроцилиндра и разворота сегмента на 90 градусов вокруг горизонтальной оси таким образом, что пласть каждого сегмента укладывается на сдвоенный подающий транспортер. Сдвоенный подающий транспортер имеет возможность центрировать сегменты относительно него центрирующим механизмом и перемещения в продольном направлении к последовательно расположенным стационарным пильным механизмам 12 с горизонтально установленными пилами.
По обеим сторонам от сдвоенного приемного транспортера 13 установлены боковые толкающие устройства. Боковые толкающие устройства 14 выполнены в виде подпружиненных роликов. Подпружиненные ролики установлены таким образом, что при их работе появляется возможность перемещения полученных из сегментов необрезных досок в горизонтальной плоскости в направлении, перпендикулярном сдвоенному приемному транспортеру, до выравнивания кромок с
56
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2008
ДЕРЕВООБРАБОТКА
одной из сторон, полученных из сортимента необрезных досок относительно вертикальной плоскости. Вертикальная плоскость представлена в виде центральной планки 15, расположенной вдоль сдвоенного приемного транспортера между распиленными сегментами. Центральные толкающие устройства 16, находящиеся в нерабочем положении в пазах внутри центральной планки, расположены таким образом, что при их срабатывании обеспечивается поперечное перемещение необрезных досок параллельно вышеописанной вертикальной плоскости относительно друг друга до выравнивания кромок вершинной части необрезных пиломатериалов. Пиломатериалы расположены относительно стороны вершинной части поступающего сортимента по обе стороны от сдвоенного приемного транспортера вертикальных упоров 17. Центральные толкающие устройства в нерабочем положении находятся в пазах, внутри центральной планки. Пильный механизм 18 состоит из установленных перед пилой 19 по обе ее стороны прижимных валиков 20. Прижимные валики обеспечивают неподвижное положение досок, выровненных при помощи боковых или центральных толкающих устройств. Пильный механизм расположен на раме 21 с возможностью перемещения вдоль сортимента по рельсовому пути 22, проложенному на всем протяжении сдвоенного приемного транспортера. Пильный механизм дает возможность отделения кромок,
предварительно выровненных относительно вертикальной плоскости или вертикальных упоров, с последующим удалением отходов распиловки сквозь отверстия 23, находящиеся по обе стороны каждой части сдвоенного приемного транспортера.
Станок работает следующим образом. Сортимент укладывается на сдвоенный подающий транспортер, например манипулятором. Поворотные вальцы 24 центрирующего механизма прижимаются к сортименту, осуществляя его центрирование относительно сдвоенного подающего транспортера. При выдвижении штоков гидроцилиндров, шарнирно закрепленных на опорах механизмов разворота сегментов, зажимные механизмы перемещаются по расположенным на опоре направляющим, двигаясь по криволинейной траектории, и переходят в рабочее положение. При этом ошипованные захватно-поворотные устройства зажимных механизмов находятся в вертикальном положении. Механизмы разворота сегментов, перемещающиеся по рельсовому пути, начинают движение к сортименту. В результате торцы сортимента оказываются зажатыми между ошипованными захватно-поворотными устройствами передних и задних зажимных механизмов и отцентрированы центрирующими механизмами. Передвижной пильный механизм с вертикально установленной пилой начинает движение по направляющим для перемещения передвижного пильного механизма.
Рис. 2. Станок для продольной распиловки сортиментов
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2008
57
ДЕРЕВООБРАБОТКА
Вертикально установленная пила осуществляет продольную распиловку сортимента вдоль оси, разделяя его на два сегмента, после чего передвижной пильный механизм возвращается в первоначальное положение. При обратном ходе штоков гидроцилиндров, шарнирно закрепленных на опорах механизмов разворота сегментов, зажимные механизмы с зажатыми между ними сегментами перемещаются по расположенным на опоре направляющим, двигаясь по прямолинейной траектории, и переходят в первоначальное положение относительно опор. При рабочем ходе штока гидроцилиндра, жестко установленного на корпусе зажимного механизма, зубчатая рейка, установленная на конце штока, поворачивает шестерню, соединенную с поворотной осью зажимного механизма. В результате ошипованные захватно-поворотные устройства зажимных механизмов переходят в горизонтальное положение, разворачивая сегменты на 90 градусов вокруг горизонтальной оси. После выдвижения штоков гидроцилиндров, шарнирно закрепленных на опорах механизмов разворота сегментов на половину длины штока, зажимные механизмы раздвигаются, перемещаясь по расположенным на опоре направляющим, двигаясь по криволинейной траектории. В результате ошипованные захватно-поворотные устройства выходят из зацепления с торцами сегментов. Сегменты укладываются пластями на сдвоенный подающий транспортер. Срабатывает гидроцилиндр 25, соединенный с разделительным механизмом 26. Разделительный механизм приподнимается над сдвоенным подающим транспортером. Включается центрирующий механизм. Сегменты центрируются относительно разделительного механизма. Осуществляется обратный ход штоков гидроцилиндров, шарнирно закрепленных на опорах механизмов разворота сегментов, что вызывает перемещение зажимных механизмов в первоначальное положение относительно опоры. Посредством зубчатой рейки, закрепленной на конце штока гидроцилиндра, жестко установленного на корпусе зажимного механизма, ошипованные захватно-поворотные устройства зажимных механизмов переходят в вертикальное положение. Механизмы разворота сегментов, переме-
щающиеся по рельсовому пути, передвигаются в первоначальное положение. Включается сдвоенный подающий транспортер. Сегменты под действием упоров перемещаются в продольном направлении на приемный транспортер 27 через вертикальные приводные направляющие ролики 28 к последовательно расположенным стационарным пильным механизмам с горизонтально установленными пилами. Сегменты проходят блок горизонтально расположенных ленточных пил и распиливаются на необрезные доски, которые прижимаются к транспортеру горизонтальными прижимными роликами 29. При этом каждая из горизонтально установленных пил одновременно распиливает 2 сегмента, полученные из одного сортимента. После продольной распиловки ленточными пилами полученные пиломатериалы, с помощью сдвоенного приемного транспортера, достигают вертикально стоящих вершинных зажимов 30, который благодаря находящемуся на нем гидроцилиндру служит также для зажима распиленных пиломатериалов. В дальнейшем следует сталкивание всех необрезных досок в сегменте на одну сторону, пока каждая не упрется кромкой в центральную планку. Процесс происходит с помощью боковых толкающих устройств, которые обеспечивают равномерное передвижение досок. Боковые толкающие устройства состоят из гидропривода и установленных на них пружин, на которых установлены ролики, которые толкают доски. Боковые толкающие устройства обеспечивают зажим распиленного сегмента с центральной планкой. Затем дисковая пила делает первый проход. Она распиливает кромки пиломатериалов, которые были выровнены у центральной планки. Далее пила возвращается назад, делая второй проход на другом столе, дополнительные прижимы (прижимные валики), закрепленные впереди дисковой пилы, прижимающие сегмент сверху, обеспечивают дополнительную устойчивость досок в распиленном сегменте. Во время пиления один из валиков не участвует в прижиме, так как он перемещается по планкам. Отходы, полученные в результате пиления пиломатериалов, сваливаются вниз, в отверстие для удаления отходов. Затем доски перемещаются с помощью центральных
58
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2008
