УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСКАЛЫВАНИЯ ДРЕВЕСИНЫ Российский патент 2003 года по МПК B27L7/06 B27L7/00 

Изобретение относится к лесопромышленному оборудованию, в частности как домашнее устройство для раскалывания древесины.

Известны простые ручные инструменты ударного типа: топоры (колуны), клинья и молотки (кузнечные кувалды), которые успешно применяются для раскалывания древесины.

Среди них известен клин конической формы канадской фирмы "Wood Grenade" (см. журнал "Техника молодежи", 1989, 10, с. 64 и рис. 14 на 3-й стр. обложки), который "сам находит линию наименьшего сопротивления волокон древесины и разрывает чурку на несколько частей".

Однако такая работа пожилому человеку, а тем более женщине непосильна, монотонна и не безопасна. Так например, топор или молоток может сорваться и ударить работающего по ноге. Щепки или расклепанные кусочки металла клина, молотка при ударе могут травмировать лицо или руку работающего. Кроме того, при использовании ручных ударных инструментов имеет важное значение количество ударных движений и их масса. Так, люди, работающие с большим количеством ударных движений, провоцируют весьма высокий процент заболеваний двигательного аппарата, которые могут привести к инвалидности. Кроме того, увеличение массы, например топора (более 2 кг), приводит к неэффективности работы самого инструмента (см. Аруин А.С., Зациорский В.М. "Эргономическая биомеханика". М., "Машиностроение", 1989, с. 32).

Известно автоматическое устройство (RU 227 за 1924 г.) с цепным толкающим упором, который, перемещаясь по замкнутому контуру, двигает чурку на жестко закрепленный клин. Полено, раскалываемое клином, и тем же толкателем поленья сваливались на приемную площадку.

Однако раскалывание древесины на жестко закрепленном клине требует больших затрат энергии на раздирающее волокна древесины действие клина. Кроме того, применение электропривода с цепной передачей усложняет само устройство и создает излишний шум и грохот от работы цепного привода.

Прототипом заявленного устройства является устройство для раскалывания древесины, включающее раму, на опорной части которой установлен гидравлический домкрат и подвижной в вертикальной плоскости клин (см. FR 2415525 А1, кл. В 27 L 7/00, 1979 г.).

Однако раскалывание древесины на жестко закрепленном клине требует больших затрат энергии на раздирающее волокна древесины действие клина.

В задачу заявленного устройства входило снижение усилия сопротивления разрыву древесины.

Существенные отличия устройства:
- клин - конической формы и шарнирно посредством винтового соединения закреплен на верхней части рамы;
- винтовое перемещение клина по высоте;
- на конце рычага домкрата посредством вилки закреплена съемная поворотная ручка.

Технический результат от использования устройства:
- благодаря шарнирному креплению клина появляется возможность лавировать и использовать естественные трещины в торце древесины для снижения сопротивления разрыву, а также для замены конусного клина, например, на крестовидный клин, который бы позволял раскалывать древесину на четыре или несколько частей;
- возможность перемещения клина в зависимости от высоты древесины;
- снижение мышечных усилий на ручке рычага домкрата и снижение повреждений кожи руки работающего.

На фиг.1 изображено устройство для раскалывания древесины, вид спереди.

На фиг.2 - то же, вид сверху на раму Т-образной формы и крепление на ней домкрата, однако ручка рычага условно не разрезана сечением А-А.

На фиг.3 изображен клин конической формы с шарнирным креплением к винту винтового соединения.

Устройство для раскалывания древесины (фиг.1, 2) содержит металлическую раму 1 прямоугольной формы и основанием Т-образной формы. На основании рамы 1 закреплен болтами 2 гидравлический домкрат 3 с ручным приводом. Привод осуществляется рычагом 4, на конце которого посредством вилки закреплена съемная поворотная ручка 5. Пример использования домкрата. Диаметр подъемного цилиндра домкрата 170 мм, а диаметр плунжера насоса 20 мм. Насос приводится в движение ручкой рычага, длина плеча которого со стороны рукоятки равна 700 мм, а со стороны насоса 50 мм. При усилии руки на ручке рычага 15 кгс подъемная сила гидравлического домкрата будет равна 10000 кгс (см. Штаерман И. Я. , Гальперин А.И. "Сборник задач по основам технической механики", М., Трудиздат, 1958, с. 89 и 197), что вполне достаточно, чтобы расколоть древесину.

На верхней горизонтальной части рамы 1 закреплен винтовой привод 6 перемещения клина с помощью маховичка 7. В нижней части винтового соединения непосредственно к винту 8 шарнирно закреплен клин 9 конической формы (фиг.3) с необходимыми технологическими зазорами, которые создают определенную степень свободы. Такой шарнир позволяет удобно производить замену клина 9 на клин с другим углом заострения в зависимости от раскалываемой породы древесины или другой формы клина (например, крестовидной). Клин конической формы имеет два конуса: нижний для внедрения в торцевую часть древесины с углом заострения 20^o и верхний расчленяющий конус с углом заострения 40^o. Соотношение высот конусов 1:3.

Принцип работы устройства. С помощью транспортера или лебедки подается распиленная древесина и устанавливается на подъемный цилиндр домкрата 3. Если длина распиленной древесины окажется короткой, то с помощью маховичка 7 производится изменение высоты клина до тех пор, пока клин 9 не коснется торца древесины. При этом желательно, чтобы заостренный конец клина 9 был направлен либо в его естественные трещины или в сердцевину торца древесины.

Затем с помощью ручки 5 и рычага 4 приводится в движение насос домкрата, который поднимает вверх подъемный цилиндр с размещенной древесиной до тех пор, пока конусный клин 9 не расколет древесину на несколько частей. Расколотые части древесины сваливаются на приемную площадку.

При работе ручкой 5 домкрата рука работающего перемещается по кривой на угол примерно 40^o. При этом даже частое использование руки (примерно 60 циклов в мин) на проворачивающейся рукоятке ручки с большим давлением от передаваемого усилия не повреждает кожу руки (см. Аруин А.С., Зациорский В.М., с. 25).

Однако диаметр ручки 5 должен соответствовать размерам кисти конкретного человека. Поэтому ручка делается съемной. Для окончания работы необходимо нажать на кнопку спуска домкрата и подъемный цилиндр возвращается в исходное положение.

При технологических перерывах в работе устройства гидравлический домкрат может быть снят с болтов 2 рамы 1 и широко использован по своему прямому назначению.

Изобретение относится к лесопромышленному оборудованию, в частности к устройствам для раскалывания древесины. На металлической раме устройства установлен гидравлический домкрат, поднимающий древесину, которая при подъеме вверх раскалывается шарнирно установленным на раме конусным клином на несколько частей. Предложенный безударный способ деления древесины шарнирно установленным клином снижает усилие сопротивления разрыву. При технологических перерывах в работе устройства гидравлический домкрат может быть снят и использован по своему прямому назначению. 3 ил.

Устройство для раскалывания древесины, включающее раму, на опорной части которой установлен гидравлический домкрат и подвижный в вертикальной плоскости клин, отличающееся тем, что опорная часть рамы выполнена Т-образной формы, а клин - конической формы и шарнирно посредством винтового соединения закреплен на верхней части рамы.