ОКОРОЧНЫЙ УЗЕЛ СТАНКА С ГИБКИМИ РАБОЧИМИ ОРГАНАМИ Российский патент 1998 года по МПК B27L1/12 

Изобретение относится к поштучной окорке лесоматериалов и может быть использовано преимущественно в окорочных станках с гибкими рабочими органами для лесной и деревообрабатывающей промышленности.

Известны окорочные узлы, содержащие вращающиеся барабаны с закрепленными на них на определенном расстоянии друг от друга несколькими рядами цепей, которые при ударе о бревно разбивают и удаляют кору (См. патенты США N 4172481, кл. B 27 L, 144-208 J, 30.10.1979, N 4640325, кл. B 27 L 1/100, 144-208 J, 3.02.1987).

В силу большого числа сопрягаемых деталей цепи, работающих на трение скольжения при линейном или точечном соприкосновениях, происходит быстрый износ цепей. В результате этого необходима частая смена цепей, а при простое станка снижается его производительность.

Известен также окорочный станок, содержащий рабочую камеру с размещенными в ней вращающимися барабанами с цепями, двигатель внутреннего сгорания, трубопроводы, сопла, подающие и приемные вальцы (См. авт. св. СССР N 1722829, кл. B 27 L 1/04 от 22.01.90). С целью повышения срока службы цепей в вышеуказанном станке сопла подают аэрозольную смесь от двигателя в зону выхода цепей из зацепления с бревном, где смазочный материал попадает на трущиеся поверхности. Однако данное устройство оказалось малоэффективным для повышения срока службы цепей, так как улучшение условий работы сопрягаемых деталей цепи на трение уменьшает также силы сцепления цепи с корой, а следовательно, и удаление коры с лесоматериала, что снижает производительность окорки.

По существенным признакам, в большей степени по сравнению с другими влияющими на достижение положительного эффекта, наиболее близким к заявленному является "вращающееся устройство с несколькими режущими элементами для снятия коры с деревьев". Патент США N 4368764, кл. B 27 L 1/10, 144-208 J, 18.01.1983.

Устройство содержит барабан и привод для его вращения. На барабане закреплены эластомерные органы, на наружном конце каждого из которых закреплен режущий инструмент, имеющий широкую режущую кромку для соскабливания коры. При вращении барабана с вышеописанным инструментом будет происходить повреждение поверхности древесины из-за острой кромки режущего элемента. Кроме того, в настоящее время отсутствуют материалы, из которых мог бы быть выполнен эластомерный орган, поскольку этот материал должен обладать двумя противоположными свойствами: быть достаточно жестким для ориентированного удержания режущего элемента и быть достаточно гибким для занятия радиального положения под действием центробежных сил. На практике реализовать этот патент пока не удается.

Цель изобретения - улучшение качества окорки, увеличение срока службы рабочих органов и повышение производительности станка, понижение шума и улучшение условий труда.

Для достижения этой цели рабочий орган выполнен на основе гибкого элемента, например троса, имеющего в рабочей зоне несколько бил, выполненных из металла с наплавленной твердым материалом шероховатой поверхностью, что способствует лучшему сцеплению бил с корой и сдирания ее с лесоматериала, в то время как поверхность древесины остается неповрежденной. Таким образом улучшается качество и повышается производительность окорки.

Било, неподвижно закрепленное на конце гибкого элемента, является главным и самым эффективным, поскольку удалено от оси вращения барабана и обладает большим маховым моментом, а следовательно, и значительной силой удара по коре. Эффективность других бил ниже.

Остальные била установлены с возможностью перемещения вдоль гибкого элемента, и интервалы между ними могут изменяться в зависимости от породы древесины, диаметра бревен и состояния поверхности, что играет определенную роль для улучшения качества окорки.

Главное било, воспринимающее самые большие усилия удара, закреплено неподвижно на гибком элементе, а остальные немногочисленные била установлены на гибком элементе свободно по сопрягаемым цилиндрическим поверхностям, снижающими контактные напряжения между сопрягаемыми деталями. Это утверждение касается и шарнира Гука, в котором усилия воспринимаются по цилиндрическим поверхностям. Таким образом устраняется недостаток рабочих органов в виде круглозвенных цепей, для которых характерны линейные и точечные соприкосновения деталей при больших передаваемых усилиях.

Била отделяются друг от друга втулками, расположенными по всей длине гибкого элемента и защищающими гибкий элемент от быстрого износа при столкновении с лесоматериалом.

Перечисленные конструктивные особенности способствуют увеличению срока службы рабочих органов, уменьшению трудоемкости обслуживания и повышению производительности станка, так как отпадает необходимость останавливать его для частой замены инструмента. Таковы существенные отличия заявляемого решения от прототипа и других решений в данной области техники. Дополнительно с целью снижения шума, возникающего вследствие ударов рабочих органов при вращении барабана, объем последнего между внутренней и наружной цилиндрическими стенками заполнен песком.

На фиг. 1 представлен окорочный узел с гибким рабочим органом, общий вид. На фиг. 2 изображен участок соединения деталей гибкого рабочего органа.

Окорочный узел содержит барабан 1 с внутренней 2 и наружной 3 стенками, между которыми находится песок 4, и ушками 5 на его периферийной поверхности. К ушкам 5 барабана 1 через шарнир Гука 6 присоединен рабочий орган, состоящий из гибкого элемента 7, установленных на нем нескольких бил 9, 10 и втулок 8, отделяющих била 9 и 10 друг от друга и расположенных по всей длине гибкого элемента 7. Била снаружи наплавлены твердым материалом и имеют шероховатую поверхность. Главное било 10 расположено на конце гибкого элемента 7.

Окорочный узел работает следующим образом. Гибкий рабочий орган через шарнир Гука 6 прикрепляют к ушку 5 барабана 1, который обеспечивает направленное вращение инструмента по отношению к поверхности лесоматериала. При столкновении рабочего органа с лесоматериалом закрепленные на гибком элементе 7 била 9 и 10, имеющие шероховатую поверхность, ударяют по лесоматериалу, крепко сцепляются с корой и, не повреждая поверхности древесины, сдирают ее. Таким образом обеспечивается высокое качество окорки. Благодаря наличию установленных втулок 8 на гибком элементе 7, например тросе, последний не испытывает больших нагрузок при соприкосновении с лесоматериалом, и соответственно увеличивается срок службы рабочего органа. А шум, обусловленный ударами рабочих органов о барабан 1 при его вращении, значительно снижен, так как пространство между внутренней 2 и наружной 3 цилиндрическими стенками барабана заполнено песком 4. Последнее улучшает условия труда.

Окорочный узел предназначен для использования в станках для поштучной окорки лесоматериалов. Содержит барабан, между внутренней и наружной стенками которого насыпан песок для снижения шума при ударах рабочего органа о барабан. На периферийной поверхности барабана неподвижно установлены ушки, с которыми через шарнир Гука соединены рабочие органы. Каждый рабочий орган выполнен на основе гибкого элемента, например троса, имеющего в рабочей зоне несколько бил. Главное било закреплено на конце гибкого элемента, а остальные отделены друг от друга втулками, ограждающими гибкий элемент от износа. Била на наружной поверхности наплавлены твердым материалом и имеют шероховатую поверхность для лучшего сцепления с корой. Этим достигается более надежное соскабливание коры, а древесина остается неповрежденной. Преимущество такой конструкции узла заключаются в улучшении качества окорки и условий труда, увеличении срока службы, производительности и понижении шума. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Окорочный узел станка с гибкими рабочими органами, включающий барабан, на котором закреплены гибкие рабочие органы, отличающийся тем, что каждый рабочий орган выполнен на основе гибкого элемента, имеющего в рабочей зоне несколько бил, выполненных из металла с направленной твердым материалом шероховатой поверхностью, причем главное било неподвижно установлено на конце гибкого элемента, а остальные била отделены друг от друга втулками, расположенными по всей длине гибкого элемента. 2. Узел по п.1, отличающийся тем, что на периферийной поверхности барабана имеются неподвижно установленные ушки, с которыми через шарнир Гука соединены рабочие органы. 3. Узел по п.1, отличающийся тем, что объем между внутренней и наружной цилиндрическими стенками барабана заполнен пескомс