CC BY
14
УДК 630*361.0 Е.И. Платонов
СТАНОК ДЛЯ УДАРНОЙ ОКОРКИ БРЕВЕН С ПОПЕРЕЧНОЙ ПОДАЧЕЙ
Получены формулы, которые могут быть использованы в практических расчетах технологических параметров окорочных станков.
Ключевые слова: окорочный станок, рабочие секции, подающие цепи, бревна, окорочный барабан, била.
Целью настоящей работы является получение аналитических зависимостей, позволяющих определить параметры работы окорочных станков и их рабочих органов для обеспечения подачи и окорки бревен с отклонениями формы, которые могут быть использованы в практических расчетах технологических параметров станков.
Станки для ударной окорки с поперечной подачей при обратном вращении бревна могут найти применение для грубой окорки лесоматериалов, когда нет больших требований к чистоте окоренной поверхности. Они обладают высокой производительностью при сравнительно низкой металлоемкости.
Станок (рис. 1) состоит из подающего транспортера 8, расположенного в нижней части станка, и нескольких рабочих секций в верхней части, включающих окорочные устройства 6, механизм обратного вращения бревна 7, наклонные 2 и горизонтальные 1 зубчатые опорные рейки*. Окорочное устройство представляет собой барабан 5 с билами 3, закрепленными на барабане с помощью гибких тяг 4.
При движении цепей подающего транспортера 8 со скоростью Ут бревно подают в станок. Оно вращается сначала относительно неподвижных наклонных 2 и горизонтальных 1 реек, а затем относительно цепей механизма обратного вращения 7, которые движутся со скоростью У0, сообщая центру бревна скорость Убр.
* Платонов, Е.И. Основы теории и расчета окорочных станков [Текст] / Е.И. Платонов. - Брянск: РИО БГИТА, 2001. - 182 с.
5*
Рис. 1. Принципиальная схема станка для ударной окорки с поперечной подачей бревен
Рис. 2. Схема для расчета поперечных параметров станка
Окариваемое бревно при расчетах можно рассматривать как усеченный конус, имеющий поверхностные пороки в виде остатков сучьев и отклонения оси или поверхности бревна по прямой линии кд вследствие кривизны д.
Для обеспечения подачи бревен с отклонениями формы подающие цепи должны иметь вертикальный ход, максимальное значение которого (Ив) находят по формуле (рис. 2)
Ив = qLp - qlp + С,
где Lp, lp - расстояние соответственно между крайними и соседними рейками механизма подачи, м; С - высота сучка, м.
Максимальный вертикальный ход рабочих секций (Ис) для обеспечения копирования неровностей составляет
Ис q Lp - qlp + C + ^бр max — ^бр min
где L^, lp - расстояние между рейками соответственно крайних сек-
ций и механизма вращения, м; Dp max, D6p min - максимальный и минимальный диаметр бревна, м.
Минимальный поперечный пролет портала станка (lmin) определяют по формуле
lmin = Lбp max + dL + 2d1,
где LfSj, max - максимальная длина окариваемого бревна, м;
dL - осевое смещение бревна при вращении в станке, вследствие
конусности формы, м; d1 - технологический зазор между торцами бревна и стойками для прохода бревна в воротах, м.
Рис. 3. Схема для определения осевого смещения бревен при их вращении
Осевое смещение бревна при вращении в станке, вследствие конусности формы, определяют по рис. 3. Угол а находят по формуле
+ DK - D а = arctg—к--,
Lбр max
гд е D , D - д иаметр бр е вна в комлевой и вершинной части, м.
Длина воображаемой вершинной части конуса (L') составляет:
JJ _ Lбp max Dв
=tga=•
Воображаемый угол поворота бревна (конуса) при его вращении в станке (ю, рад) равен:
%Dn ю = ■ в
L' '
где n - число о бо рото в бре вна в рабочем поле станка, необходимое для его полной окорки. Обозначим
L'- dL
-= cos ю,
L'
откуда
dL = (1 - cosra) L'; dL = (l - cos^ jr.
Длина рабочего поля станка (Lpn) по ходу бревна с учетом его кривизны составляет (см. рис. 1):
LP.H = 2L1 + 2 L2 = V2R5H1 - H1 + "\/2^бртах H2 - H2 - L4
или
LP.H ~ 2-\j(R6 + ^бршах ) (R6 + ^бршах H) Lр 4 ,
где Ь\, Ь2 - вспомогательные параметры, м;
Яб - рабочий радиус окорочного барабана, м; Кбр тах - максимальный радиус окариваемого бревна, м; Н\ - выход бил за линию контакта с бревном, м;
Рис. 4. Схема для расчета параметров барабана
Н2 - превышение окружности бревна над линией контакта бил с бревном, м;
Н - выход бил за уровень опорных реек окорочных секций. Длина бил (/б) должна обеспечить окорку бревен заданной кривизны при наличии остатков сучьев. Минимальная длина равна (рис. 4):
/б = 2Н' + 5К + 2С + с1И = 2!'.д + 5К + 2С + № ,
где 2к'д - отклонение оси бревна из-за кривизны, м;
5к - толщина коры, м;
ёИ - технологический зазор между бревном и барабаном.
Для снижения нагрузок и обеспечения последовательного независимого взаимодействия бил с бревном число бил по окружности барабана (Ы) должно составлять:
N = 2%Ябр ШБ, где ёБ - длина снимаемого элемента коры, м.
При этом длина основания барабана (Ьб) с однозаходным винтом бил равна:
Ь = БЫ ,
где Бп - ширина полосы коры, снимаемой одним билом, м.
На отдельных секциях барабана била можно располагать по много-заходным винтовым линиям с числом заходов г:
г Ьб / ^о^
где /0.б - рабочая длина основания секции барабана, м.
Ширина полосы снимаемой коры зависит от ширины рабочих органов и характера их размещения на барабане. Геометрические параметры бил выбирают на основе результатов экспериментальных исследований.
Полученные формулы позволяют определить: а) вертикальный ход подающих цепей и рабочих секций для обеспечения подачи бревен с отклонениями формы; б) минимальный поперечный пролет портала станка; в) осевое смещение бревна при вращении в станке, вследствие конусности формы; г) длину рабочей зоны станка по ходу бревна; д) минимальную длину бил окорочного барабана; е) число бил на барабане, а также его длину. Они могут быть использованы в практических расчетах технологических параметров окорочных станков.
E.I. Platonov
Machine for Log Impact Debarking with Cross Feed
The formulas are received to be used in the practical calculations of process-dependent parameters of debarking machines.
