книги из ГПНТБ / Демидов Ю.М. Измельчение древесины для производства древесностружечных плит

Техническая характеристика дровокольных станков

Для удаления из колотых чураков сердцевинной гнили, коли­ чество которой превышает допускаемую норму, применяют станок ДСГ-1. По конструкции и принципу работы этот станок аналоги­ чен дровокольным станкам, но вместо клиньев на нем установлены дугообразный нож и фрезерная головка.

Чураки располагают в лотке станка ДСГ-1 гнилью вниз. При надвигании чурака толкателями на дугообразный нож гниль ска­ лывается и падает вниз, а здоровая часть чурака проходит над но­ жом дальше на фрезерную головку, которая зачищает оставшийся слой гнили на чураке.

40

ГЛАВА V

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЩЕПЫ

При изготовлении стружек с применением центробежных стру­ жечных станков технологическое сырье предварительно измельча­ ется в рубильных машинах для получения технологической щепы.

Исходным сырьем для выработки технологической щепы могут быть круглая дровяная древесина и кусковые отходы лесопильно­ деревообрабатывающих предприятий: горбыли, рейки, обрезки, шпон-рванина и т. д.

Технологический процесс изготовления щепы предусматривает выполнение следующих операций:

подачу древесного сырья на измельчение; выявление металлических включений в перерабатываемом

сырье и удаление их перед измельчением; измельчение древесного сырья в технологическую щепу;

сортировку щепы для отделения крупных кусков и мелочи (пыли) ;

доизмельчение крупных кусков щепы; складирование и хранение кондиционной щепы.

Выбор типа оборудования, применяемого для производства тех­

РУБИЛЬНЫЕ МАШИНЫ

Существующие рубильные машины по конструкции механизма резания разделяют на дисковые и барабанные.

При изготовлении щепы из дровяного сырья и крупных куско­ вых отходов применяются преимущественно дисковые рубильные машины. Барабанные рубильные машины используются в основ­ ном для переработки в щепу кусковых отходов лесопильно-дерево­ обрабатывающих предприятий.

Дисковые рубильные машины. В дисковых рубильных машинах механизм резания выполнен в виде вращающегося диска, на тор­ цевой поверхности которого радиально под некоторым углом к ра­ диусу устанавливаются режущие ножи. Срезаемая щепа проходит через щель, образованную в диске под ножами, и инерционной си­ лой, создаваемой вращением диска, удаляется наружу через проем в кожухе машины.

41

По количеству режущих ножей на диске дисковые рубильные машины разделяют на малоножевые и многоножевые. В малоно­ жевых рубильных машинах (от 2 до 6 ножей) процесс резания ха­ рактеризуется прерывистостью (цикличностью). Многоножевые машины (8 ножей и более) работают по принципу непрерывного резания, при котором в контакте с древесиной, т. е. в рубке, одно­ временно находятся не менее двух ножей. При непрерывном реза­ нии создаются спокойные условия резания и постоянное усилие, затягивающее древесину под нож, что обеспечивает получение рав­ номерной по размеру щепы.

диском.

Геликоидальная поверхность диска в сочетании с большим чис­ лом ножей и оптимальным углом примыкания загрузочного патро­ на к диску обеспечивает самозатягивание древесины ножами и по­ лучение щепы равномерной длины.

По направлению подачи перерабатываемой древесины различа­ ют рубильные машины с наклонной и горизонтальной подачей. У машин с наклонной подачей загрузочный патрон расположен под углом 37—55° к горизонтали, благодаря чему перерабатываемая древесина перемещается к ножевому диску под действием собст­ венного веса и вместе с тем облегчается самозатягивание древеси­ ны ножами.

Кроме наклона к горизонту, загрузочный патрон у некоторых машин с наклонной подачей повернут около своей продольной оси (до 15 град.) навстречу направлению вращения диска. Это обеспе­ чивает устойчивое положение древесины в момент рубки и позво­ ляет концентрировать ее в положении, наиболее выгодном для резания.

У машины с горизонтальной подачей загрузочный патрон по­ вернут в горизонтальной плоскости на 40—55° относительно оси диска и у большинства машин примыкает к диску так, что резание происходит ниже его горизонтальной оси.

Рубильные машины с горизонтальным патроном имеют ряд преимуществ по сравнению с машинами с наклонной подачей. На­ личие горизонтального патрона позволяет устанавливать эти ма­ шины в производственном потоке на уровне с другим оборудова­ нием и перерабатывать древесину любой длины.

Отечественной промышленностью выпускаются дисковые ру­ бильные машины различных типоразмеров, предназначенные для переработки как крупномерного круглого сырья, так и кусковых отходов лесопиления и лесозаготовок.

В производстве древесностружечных плит наибольшее примене­ ние нашли рубильные машины с геликоидальной поверхностью мо­ делей МРГ-18 (АЗ-12), М.РН-25 (АЗ-11) и МРГ-40 (МРГ-35),

предназначенные для переработки на технологическую щепу от­ ходов лесопиления и маломерных круглых лесоматериалов.

42

Рубильная машина модели МРГ-18, в отличие от машины мо­ дели МРН-25, имеет горизонтальный патрон, меньшее число режу­ щих ножей на диске и меньшую мощность электродвигателя при­ вода.

а

Рис. 10. Рубильные ма­ шины:

а — дисковая рубильная ма­

б

3

G

'да

Рубильная машина модели МРГ-40 (МРГ-35) пред­ назначена для переработки на технологическую щепу низкокаче­

43

установленный горизонтально в передней части рамы, расположен под углом 41° к плоскости диска. Боковой контрнож основного па­ трона крепится на стальном вкладыше, размещенном в отверстии патрона. Нижний контрнож установлен под основным загрузочным патроном и закреплен на стальном литом основании, перемеще­ нием которого достигается регулировка зазора между контрножом и режущими ножами.

Дополнительный патрон, установленный наклонно над основ­ ным патроном, предназначен для повторного измельчения отсорти­ рованной крупной фракции щепы, а также для переработки реек, мелкого горбыля и других маломерных отходов. Он имеет два контрножа, установленных на передвижных стенках патрона, путем перемещения которых обеспечивается регулировка рабочего зазо­ ра между режущими ножами и контрножами.

Каждый контрнож имеет две рабочих кромки, которые пооче­ редно используются по мере затупления. Радиус закругления кром­ ки контрножей при затуплении не должен превышать 2 мм.

Привод ножевого диска осуществляется от электродвигателя с фазовым ротором через муфту, выполненную в виде тормозного шкива. Тормоз ленточный с ручным управлением обеспечивает оста­ новку ножевого диска в течение 20—30 сек.

Машины выпускают с верхним или нижним выбросом щепы. На машине с верхним выбросом щепы с задней стороны диска уста­ навливаются лопасти, выбрасывающие щепу через верхнюю гор-

Технические характеристики отечественных дисковых рубильных машин

44

Мощность эле­ ктродвигате­ ля привода

ловину кожуха. Лопасти расположены с продолжением поверх­ ности подножевой щели для того, чтобы исключить возможность механического повреждения щепы от удара при ее выбрасывании.

Рубильные машины МРН-50 и МРН-100 предназначены для рубки в щепу баланса и дровяного сырья. Обе машины много­ ножевые с плоским диском и наклонным расположением загрузоч­ ного патрона. Ножевой диск имеет 10 ножей. Режущие кромки наклонены от радиуса в сторону вращения диска. Ножи установ­ лены закрыто в специальных гнездах. Лицевая поверхность диска плоская со съемными сегментами. На ободе диска установлены ло­ патки для выброса щепы в циклон.

Вал ножевого диска вращается на двух сферических роликовых подшипниках. Передний подшипник имёет винтовое устройство для осевого смещения вала с диском, при помощи которого регулиру­ ется зазор между контрножом и ножами. Для увеличения массы ротора на валу установлен маховик.

Контрнож установлен в специальном гнезде станины и укреп­ лен болтами. Рабочая кромка контрножа наплавляется износо­ стойким материалом (электродом Т-620).

Привод машины осуществляется от электродвигателя через муфту.

Барабанные рубильные машины. Режущим органом барабанной рубильной машины является вращающийся барабан цилиндриче­ ской или конической формы, на поверхности которого устанавли­ ваются режущие ножи. В рубильных машинах с цилиндрическим барабаном режущие ножи крепятся открыто на поверхности ци­ линдра или закрыто в тангенциальных прорезях, выполненных по хордам окружности цилиндра. В машинах с коническим бараба­ ном режущие ножи устанавливаются по образующим двух усечен­ ных конусов, при этом они располагаются «вразбежку» на поверх­ ности совмещенных конусов.

Особенность барабанных рубильных машин заключается в том, что в процессе резания режущие ножи описывают.цилиндри­ ческую (или коническую) поверхность в отличие от дисковых ру­ бильных машин, где режущие ножи вращаются в одной плоскости

45

и толщина срезаемого слоя древесины остается постоянной. В ба- ' рабанных рубильных машинах — круговое резание, при котором процесс резания происходит по окружности при переменных вели­ чинах угла встречи ножа с направлением волокон и толщины ере-- заемого слоя древесины. Эти величины изменяются в зависимости от диаметра ножевого барабана и толщины срезаемой древесины. Поэтому щепа, получаемая на барабанных рубильных машинах, менее однородна по размеру в отличие от щепы, изготовляемой на

дисковых рубильных машинах.

Щепа в барабанных рубильных машинах удаляется через под­ ножевые пазы или щели. В последнем случае ножевой барабан из­ готовляется полым, и получаемая щепа вначале поступает внутрь барабана, а затем отводится наружу через его торцовую часть.

В зависимости от способа подачи древесины к режущим ножам барабанные рубильные машины различают с принудительной и гравитационной подачей (под действием собственного веса). Ру­ бильные машины с принудительной подачей материала по сравне­ нию с наклонным патроном обеспечивают получение наиболее ка­ чественной щепы (однородной по размеру). Поэтому большинство барабанных рубильных машин снабжено механизмом для принуди­ тельной подачи материала.

Кроме того, для калибрования изготовляемой щепы в некото­ рых конструкциях барабанных рубильных машин применяются си­ товые обечайки, которые устанавливаются на выходной части ко­ жуха машины. Применение ситовых вкладышей позволяет доиз­ мельчать получаемые в процессе рубки крупные куски до выхода

их из машины.

На лесопильно-деревообрабатывающих и лесозаготовительных предприятиях для переработки древесных отходов в щепу (дробленку) применяются барабанные рубильные машины с гравитаци­ онной подачей модели МРБ-1 и с принудительной подачей мате­ риала моделей МРП-800 и ДУ-2. Более современными машинами, обеспечивающими получение наиболее качественной щепы, являют­ ся рубильные машины с принудительной подачей материала.

Барабанная рубильная машина модели МРП-800 конструкции П. Л. Фадина применяется для измельчения реек, горбылей в технологическую щепу.

Машина состоит из привода, механизмов подачи и резания. Механизм резания представляет собой ножевой барабан, на обра­ зующих которого к корпусу крепятся болтами с потайной головкой режущие ножи. Эти ножи обращены заточной фаской вниз, что способствует лучшему раскалыванию древесины и получению ще­ пы повышенного качества.

Механизм подачи древесины имеет четыре нижних и три верх­ них штыревых вальца, привод которых осуществляется при помо­ щи звездочек и цепи Галля, установленных на концах их валов. Верхние вальцы смонтированы в двух боковых кронштейнах, кото­ рые имеют возможность вращаться на оси приводных звездочек, чем обеспечивается возможность подачи и рубки древесины различ­

46

ной толщины. Привод механизма подачи индивидуальный от элек­ тродвигателя через зубчатый редуктор РМ-250 или РМ-300. Веду­ щий вал редуктора при помощи фланцевой муфты соединен с осью барабана ленточного транспортера. Это обеспечивает согласование скоростей подачи древесины ленточным транспортером и самим ме­ ханизмом подачи.

Режущие ножи устанавливаются при помощи копира, смонти­ рованного на корпусе. Зазор между режущими ножами и контрно­ жом обеспечивается в пределах 0,2—0,3 мм. Режущие ножи имеют двойную заточку под углами 30 и 25°.

Технические данные барабанных рубильных машин

Рубильная машина модели Д У-2 предназначена для переработки отходов лесозаготовок (сучьев и ветвей) и деревооб­ работки (реек, горбылей, шпона-рванины и обрезков фанеры).

Машина имеет полый (с подножевыми щелями) барабан и ме­ ханизм принудительной подачи. Ножевой барабан расположен под утлом 35° к оси питателя.

При рубке щепа проходит внутрь барабана, а затем с откры­ того торца забирается воздушным потоком, образуемым вентиля­ тором.

Питающее устройство состоит из шести вертикальных и гори­ зонтальных подающих вальцов с шипами. Верхний валец подвешен

47

шарнирно и перемещается по высоте на расстояние от 5 до 300 мм, в зависимости от толщины подаваемого в рубку материала. Этот валец приводится в движение от отдельного электродвигателя че­ рез редуктор. Боковые и нижние вальцы приводятся в движение от второго электродвигателя через встроенный редуктор. Привод ножевого барабана осуществляется от электродвигателя через кли­ ноременную передачу при помощи шкива-маховика, который явля­ ется продолжением ножевого барабана. Машина снабжена меха­ низмом для заточки режущих ножей непосредственно на ножевом барабане.

Из барабанных рубильных машин, выпускаемых иностранными фирмами, наибольшее распространение получили машины фирмы «Майер» и фирмы «Клокнер» (ФРГ).

Фирма «Майер» выпускает барабанные рубильные машины мо­ делей 00, 0, I, II, III и IV соответственно с диаметром ротора 400, 600, 800, 1200, 1600 и 2000 мм.

Рубильные машины фирмой «Майер» изготовляются с наклон­ ным или горизонтальным патроном, с вальцевым или универсаль­ ным подающим устройством.

При этом вид перерабатываемых отходов и их длина не огра­ ничиваются.

Отличительной особенностью барабанных рубильных машин фирмы «Майер» является наличие ситовой обечайки, обеспечиваю­ щей получение калиброванной щепы. Крупные куски, получаемые при измельчении кусковых отходов, задерживаются в ситовой обе­ чайке до тех пор, пока они не будут измельчены до размеров, со­ ответствующих размеру отверстий сит. Вследствие этого изготов­ ляемая в этих машинах щепа не содержит крупных кусков. Так, при применении обечайки с размером отверстий 0 40 мм получае­ мая щепа имеет длину не более 35 мм. Вместе с тем наличие сито­ вой обечайки в рубильных машинах приводит к образованию по­ вышенного количества мелочи.

На рис. 10, б показана схема конструкции наиболее совершен­ ной конструкции рубильной машины фирмы «Майер» модели

11/1200.

Барабанная рубильная машина фирмы «Клокнер» HZM 1 /500X X300HS—8Т состоит из режущего механизма, рамы, привода, пода­ ющего механизма и транспортера подачи отходов в питатель.

Режущий механизм представляет собой ножевой ротор, в трех продольных пазах которого установлены рубильные ножи, заточен­ ные под углом 32°. Для отделения некондиционной крупной щепы в процессе рубки на выходном отверстии станины установлена си­ товая обечайка, которая охватывает нижнюю половину ножевого ротора.

Питатель состоит из системы верхних и нижних подающих риф­ леных вальцев, приводимых от отдельного электродвигателя. Пере­ рабатываемый материал в питатель подается ленточным транспор­ тером.

43

раметрами рубильной машины, находится по формуле

где /іс—толщина срезаемой древесины, равная величине выступа ножа над плоскостью диска, мм;

фв —угол встречи вектора скорости резания с направлением волокон древесины, град.;

относящихся к параметрам процесса резания и физико-механиче­ скими свойствам перерабатываемой древесины. Эти размеры в про­ цессе рубки не поддаются регулированию.