МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Воронежская государственная лесотехническая академия

СУЧКОРЕЗНЫЕ УСТАНОВКИ НИЖНИХ

ЛЕСНЫХ СКЛАДОВ

АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ ДЕРЕВЬЕВ ОТ СУЧЬЕВ

Программа и методические указания к лабораторным

и практическим занятиям для студентов

специальностей 260100, 260400, 060800, 170400

ВОРОНЕЖ 2001

Анализ процесса очистки деревьев от сучьев: программа и методические указания к лабораторным и практическим занятиям для студентов специальностей 260100, 260400, 060800, 170400 – / Пошарников Ф.В., Скляров А.Л., Черепанов С.П. – Воронеж.: ВГЛТА, 2001. –

Рецензент – заместитель генерального директора «Восмоддрев» А.Н. Мильцын

Ответственный за выпуск – профессор Пошарников Ф.В.

Анализ процесса очистки деревьев от сучьев

Цель работы: выявить закономерности процесса очистки деревьев от сучьев и научиться им управлять.

1. Содержание работы

1.1. Установить показатели, характеризующие исходное сырье и готовую продукцию.

1.2. Изучить кинематику процесса поштучной очистки деревьев от сучьев.

1.3. Уяснить принцип работы, устройство и основные параметры оборудования по очистке деревьев от сучьев.

1.4. Определить параметры управления процессом очистки деревьев от сучьев.

1.5. Выявить закономерности процесса.

1.6. Составить отчет.

2. Методическое обеспечение

1. . Методические указания по выполнению лабораторной работы.

2.2. Плакаты и учебные пособия.

3. ЭВМ.

Общие указания

В начале работы следует познакомиться с деревом как предметом труда. Дерево как предмет труда может характеризоваться различными показателями: размерами – длиной и диаметром (на высоте груди), длиной бессучковой зоны. Кроме этих показателей на процесс очистки оказывают влияние показатели, относящиеся к срезаемым сучьям – число сучьев на одном дереве, диаметр сучьев у их основания. Значительное влияние на параметры процесса, выбор оборудования оказывают такие показатели, как порода, расположение сучьев, их размеры, физико-механические свойства древесины сучьев, температура и влажность древесины и т.п.

Установив показатели исходного сырья, следует объяснить, какое влияние каждый из них оказывает на процесс очистки, как, например, влияют размеры деревьев и сучьев на параметры этого процесса.

Готовая продукция процесса очистки деревьев от сучьев представляет собой хлысты. Требования к качеству очистки должны соответствовать ГОСТ 9463-88, ГОСТ 9462-88 на круглые лесоматериалы, предусматривающие очистку деревьев заподлицо с поверхностью. При двухстадийной очистке допускается оставление несрезанной части сучьев высотой до 20 мм с обязательной последующей доочисткой для всех тех сортиментов, которые отгружаются с лесного склада.

Кинематика процесса поштучной очистки деревьев от сучьев показана на рис. 1.

Рис. 1. Схема срезания сучка.

- угол заострения,

- угол резания,

- угол наклона лезвия,

- диаметр сучка, м,

- диаметр сучка, замеренный у его основания вдоль оси ствола дерева м,

для лиственных пород,

для хвойных пород.

Изучение конструкции технологического оборудования и процесса его работы

При выполнении данной лабораторной работы следует изучить устройство и принцип работы стационарных сучкорезных установок для поштучной обработки ПСЛ-2А и ЛО-69, для групповой обработки – установку типа МСГ-3.

На производстве довольно широкое распространение получили сучкорезные установки ПСЛ-2А, имеющие жесткие ножи бесстружечного резания и цепной протаскивающий транспортер. Гусеничное протаскивающее устройство имеет сучкорезная установка ЛО-69.

Сучкорезная установка ПСЛ-2А (рис. 2) предназначена для обрезки сучьев со стволов диаметром до 80 см (в комлевом срезе) и длиной до 30 м. Сучья срезаются двумя последовательно установленными ножевыми головками, первая из которых имеет два ножа серповидной формы, а вторая - два V-образных ножа. Протаскивание дерева сквозь режущий механизм производится протаскивающим транспортером. Пачка деревьев 7 разборщиком 8 перемещается по площадке и располагается под некоторым углом к продольной оси сучкорезной установки. Каждое дерево одностреловым манипулятором 3 подается комлевой частью в режущее устройство 1 и 2 и в эксцентриковые зажимы 4 протаскивающего транспортера 6. После сведения ножей и эксцентриков включают транспортер и дерево протаскивается сквозь режущий механизм. Срезанные сучья сваливаются на транспортер для отходов, а хлысты сбрасываются на площадку 5 (возможна и поочередная сброска хлыстов по обе стороны протаскивающего транспортера). При приходе второй тележки протаскивающего транспортера в исходное положение он останавливается и в обработку подается следующее дерево. Протаскивающий транспортер приводится в действие электродвигателем постоянного тока мощностью 45 кВт, что дает возможность плавно менять скорость протаскивания в пределах от 0,2 до 2,8 м/с в зависимости от числа и толщины сучьев.

Расчетная производительность сучкорезной установки ПСЛ-2А (при среднем объеме хлыста 0,4 м³) составляет 30-35 м³/ч. Установка ПСЛ-2А дает удовлетворительное качество обрезки сучьев, высокопроизводительна и надежна в работе.

Рис. 2. Схема сучкорезной установки ПСЛ-2А

1 – режущее устройство, 5 – эксцентриковый захват,

2 – цепи, 6 – ствол,

3 – тележка, 7 – ведущая звездочка.

4 – автоматические стойки,

Рис. 3. Вид сучкорезной установки ПСЛ-2А

1,2 – ножи,

3. – манипулятор,

4. – эксцентриковый захват,

5. – площадка хлыстов,

6. – протаскивающий транспортер,

7. – пачка деревьев,

8. – разборщик деревьев РД-2.

Сучкорезная установка ЛО-69 может обрабатывать такие же деревья, как и установка ПСЛ-2А. Режущий механизм 6-ти ножевой; протаскивающий – гусеничный (рис. 4), приводимый в действие двумя электродвигателями мощностью по 18,5 кВт. Скорость протаскивания 2,2 м/с. Подача деревьев в режущий и протаскивающий механизмы осуществляется двухстреловым манипулятором. Очищенные от сучьев хлысты поступают на выносной лоток, имеющий приводные рифленые ролики и снабженный двусторонними сбрасывателями. Установка имеет специальное устройство, срезающее у хлыстов вершины тоньше 6 см.

Рис. 4. Схема сучкорезной установки ЛО-69

1,7 – ведомые звездочки, 5 – гидроцилиндр,

2 – верхняя гусеница, 6 – нижняя гусеница.

3,4 – ведущие звездочки,

Принцип работы сучкорезных установок групповой очистки заключается в следующем (рис. 5)

Рис. 5 Схема установки для групповой очистки деревьев от сучьев МСГ-3

1 – стенка бункера, 5 – отбойный рычаг,

2 – неподвижные ножки, 6 – цилиндрические фрезы,

3 – пачка деревьев, 7 – цепной транспортер,

.4 – бункер, 8 – транспортер выноса сучьев

Пачка деревьев 3 мостовым, козловым или кабельным краном закладывается в открытый сверху бункер 4 треугольного сечения. По дну бункера в направлении перпендикулярном к осям стволов непрерывно движутся цепи 7 с захватами, в результате чего деревья перемешиваются, оставаясь параллельными друг другу; при этом сучья обламываются и сваливаются на транспортер 8. Отбойные рычаги 5 препятствуют вываливанию деревьев из бункера. Неподвижные ножи 2, укрепленные на стенке 1, а также цилиндрические фрезы 6, расположенные между подающими цепями на дне бункера со стороны вершин, обрабатываемых деревьев, улучшают очистку стволов от сучьев. После обработки одной пачки отбойные рычаги откидываются, хлысты захватами подающих цепей выгружаются из бункера и в него закладывается следующая пачка. Таким образом, установки для групповой очистки деревьев являются машинами цикличного действия. Производительность установок весьма высока, однако качество очистки не удовлетворяет требованиям ГОСТа, поэтому при использовании этих установок следует применять двустадийную обрезку сучьев.

Объем пачки в бункере МСГ-3 составляет 20-30 м³, скорость цепей 0,5 м/с. Цепи приводятся в движение двумя электродвигателями мощностью по 75 кВт. На дне бункера установлено шесть цилиндрических фрез. Пачка в установке обрабатывается летом в течение 5-8 мин, зимой 4-6 мин. Расчетная производительность составляет до 60 м³/ч. Установку с успехом можно применять для очистки сучьев с деревьев преимущественно хвойных пород на крупных нижних складах.

Изучив принцип действия и устройство сучкорезных установок, надо вскрыть положительные и отрицательные моменты. При выполнении такого анализа в качестве критерия можно принять такие показатели, как производительность, качество готовой продукции, технологические возможности и т.д. Зная положительное и отрицательное в технологии и оборудовании, можно дать свои предложения, направленные на улучшение функционирования процесса. Например, можно предложить какие-то мероприятия по расширению технологических возможностей стационарных сучкорезных установок с применением средств, обеспечивающих одновременно с очисткой от сучьев и окорку лесоматериалов. Пока еще не решен вопрос машинной очистки деревьев твердолиственных пород. Любые предложения, сделанные студентами, заслуживают определенного внимания и представляют собой самую ценную часть данной работы.