УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТАЦИИ ДРЕВЕСНЫХ ЧАСТИЦ Российский патент 2013 года по МПК B27N3/14 

Описание патента на изобретение RU2483868C1

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано в производстве древесностружечных плит из крупноразмерной ориентированной стружки.

Известен плоский сепаратор для щепы, включающий размещенные на различных уровнях решетки (сита), выполненные с возможностью вибрации [Мелони Т. Современное производство древесностружечных плит и древесноволокнистых плит: пер. с англ. В.В.Амалицкого и Е.И.Карасева. - М.: Лесн. пром-сть, 1982. - 416 с., страница 199].

Известна механическая сортировочная машина, включающая размещенные на различных уровнях сита, выполненные с возможностью «качательного» движения в горизонтальной плоскости [Справочник по производству древесностружечных плит / Под ред. И.А.Отлев и др. - 2-е изд., пере-раб. и доп. - М.: Лесн. пром-сть, 1990. - 384 с., страница 185].

Известные устройства предназначены для сепарации, сортировки и фракционирования древесных частиц и не могут быть использованы для их ориентации.

Известно устройство для ориентации древесных частиц, включающее расположенные на двух уровнях в горизонтальных плоскостях гибкие органы [А.с. СССР №1544568, М. кл. B27N 3/14. Устройство для ориентации древесных частиц, 1990, БИ №7].

Данное устройство позволяет расширить диапазон длины ориентируемых частиц, однако не позволяет минимизировать угол угла разброса частиц в стружечном ковре.

Известно также устройство для ориентации древесных частиц, которое входит в состав формирующей машины для настила ковра из древесных частиц, включающее размещенные на различных уровнях решетки (фракционирующую и ориентирующую), выполненные с возможностью вибрации [А.с. СССР №574347, М. кл.2 B29J 5/04. Формирующая машина для настила ковра из древесных частиц, 1977, БИ №36].

В известном устройстве расстояние между соседними струнами решеток (шаг решеток) и количество уровней решеток выбраны произвольно, что не позволяет минимизировать угол разброса частиц в стружечном ковре.

Изобретение решает задачу повышения качества ориентации древесных частиц.

Техническим результатом от использования изобретения является повышение качества ориентации древесных частиц за счет уменьшения угла разброса древесных частиц в стружечном ковре.

Это достигается тем, что в устройстве для ориентации древесных частиц, включающем размещенные на различных уровнях решетки, выполненные с возможностью вибрации, согласно изобретению, шаг (м) решетки i-го уровня выполняют согласно формуле

h i = 1 l i 1 ( l + Δ l 2 ) i ,

где l - средняя длина частицы (м);

Δl - погрешность длины частицы,

шаг решетки последнего уровня выполняют равным максимальной ширине частицы, а количество уровней выполняют согласно формуле

n = lg 2 λ lg l + Δ l 2 l + 1 ,

где λ - отношение длины частицы к ее ширине.

Заявляемое устройство для ориентации древесных частиц отличается выполнением размера шагов решеток и количества уровней решеток в зависимости от средней длины ориентируемых частиц, погрешности этой длины, максимальной ширины частиц и отношения длины частицы к ее ширине, за счет чего частицы укладываются в стружечный ковер с минимальным углом ориентации без засорения устройства.

Повышение качества ориентации достигается за счет выполнения шагов ориентирующих решеток и выполнения количества уровней этих решеток такими, что происходит максимальная ориентация древесных частиц, т.е. минимизируется угол укладки частиц в ковре.

На фиг.1 представлена упрощенная схемы ориентации частиц на первом уровне решеток; на фиг.2 - на втором уровне; на фиг.3 - на третьем уровне; на фиг.4 - на последнем n-ом уровне решеток. На фиг.5 показан поперечный (относительно оси ориентации частиц) разрез решеток.

Устройство для ориентации древесных частиц содержит размещенные на различных уровнях решетки 1, на которых вдоль оси ориентации натянуты струны 2. Решетки 1 выполнены с возможностью вибрации, например, электроприводом с эксцентриковым валом (на фиг. не показан). Шаг решетки 1 (расстояние между соседними струнами) первого уровня составляет

h 1 = l + Δ l 2 ,

где l - средняя длина ориентируемой частицы;

Δl - погрешность длины частицы.

Шаг решетки 1 второго уровня составляет

h 2 = 1 l ( l + Δ l 2 ) 2 ,

шаг решетки 1 третьего уровня составляет

h 3 = 1 l 2 ( l + Δ l 2 ) 3 ,

Шаг решетки 1 i-го уровня оставляет

h i = 1 l i 1 ( l + Δ l 2 ) i . ( 1 )

При данных значениях шагов решеток 1 частица максимальной длины (l+Δl), даже падая на первом уровне перпендикулярно струнам 2, не может упасть одновременно на три струны 2. При падении на одну или две струны 2 частица имеет неустойчивое положение, поэтому в условиях вибрации (сотрясения) струн 2 частица проваливается сквозь решетку 1. При этом происходит частичная ориентация частицы и исключается засорение решетки 1 частицами.

Формула (1) величины шага решетки i-го уровня, при которой происходит наиболее полная ориентация частиц без засорения устройства, выведена автором впервые.

Устройство работает следующим образом.

Решетки 1 подвергают вибрации. Древесные частицы подают на решетку первого уровня. За счет вибрации частицы разворачиваются и проваливаются на решетку 1 второго уровня под максимально возможным углом α1

α 1 = arcsin h 1 l = arcsin l + Δ l 2 l

Частицы, упавшие на решетку 1 под более острым углом, проваливаются без разворота. Упав под углом, не превышающим α1, частица максимальной длины также не может упасть одновременно на три струны 2 решетки 1 второго уровня. Вследствие вибрации частицы разворачиваются и проваливаются на решетку 1 следующего (третьего) уровня под максимально возможным углом α2

α 2 = arcsin h 2 l = arcsin ( l + Δ l 2 l ) 2

На каждом последующем уровне угол ориентации частицы α уменьшается. Углы разброса частиц после прохождения решеток i-го уровня

α i = arcsin h i l = arcsin ( l + Δ l 2 l ) i ( 2 )

Данные углы представлены в таблице 1 для различных значений погрешностей длины частиц Δl.

Таблица 1 Углы разброса частиц Пройденный уровень Погрешность длины частицы Δl, % +10 +20 +30 +40 Угол разброса частиц, град. 1 33,4 36,9 40,5 44,4 2 17,6 21,1 25,0 29,3 3 9,6 12,5 15,9 20,1 4 5,3 7,5 10,3 13.9

Шаг последней (нижней) решетки hn определяется не длиной l, а максимальной шириной частицы (b+Δb)

hn=b+Δb,

где b - средняя ширина частицы;

Δb - погрешность ширины частицы.

В [Леонович А.А. Технология древесных плит: прогрессивные решения: Учеб. пособие. - СПб.: Химиздат, 2005. - 208 с., страница 116] для плит OSB установлено рациональное отношение длины к ширине частиц λ = l b 6 . Считая, что погрешности Δl и Δb пропорциональны соответствующим размерам частицы, т.е. Δ l Δ b = λ , получим

h n = l + Δ l λ ( 3 )

Решетка 1 n-ого уровня является самой нижней (n=i), поэтому приравняв (1) и (3), получим

( l + Δ l 2 l ) n 1 = 2 λ ( 4 )

Отсюда найдем количество n уровней ориентирующих решеток 1, необходимых для минимизации угла разброса древесных частиц при ориентировании

n = lg 2 λ lg l + Δ l 2 l + 1. ( 5 )

Если данное число получается дробным, то его округляют в большую сторону. В таблице 2 представлено количество уровней, необходимых для минимизации угла разброса частиц (n округлено в большую сторону).

Таблица 2 Количество уровней решеток Отношение длины к ширине частицы А Погрешность размеров частицы, % +10 +20 +30 +40 Количество уровней решеток n 4 3 3 3 3 6 3 4 4 5 8 4 4 5 5 10 4 5 5 6

Формулы (1 и 5), связывающие размер шага ориентирующих решеток разных уровней, их количество, среднюю длину древесных частиц, погрешность этой длины и отношение длины к ширине частиц, выведены автором впервые.

При данных величинах шагов ориентирующих решеток и количестве уровней решеток угол ориентации уложенных в стружечный ковер древесных частиц минимален, а прочность изготовляемых древесностружечных плит из ориентированной стружки максимальна.

Похожие патенты RU2483868C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ОРИЕНТАЦИИ ДРЕВЕСНЫХ ЧАСТИЦ 2012
  • Плотников Сергей Михайлович
RU2494858C1
Способ ориентирования древесных частиц 2015
  • Плотников Сергей Михайлович
  • Захаров Юрий Владимирович
RU2607328C1
СПОСОБ ОРИЕНТАЦИИ ДРЕВЕСНЫХ ЧАСТИЦ 2011
  • Плотников Сергей Михайлович
  • Руденко Борис Дмитриевич
RU2462353C1
СПОСОБ ОРИЕНТАЦИИ ДРЕВЕСНЫХ ЧАСТИЦ 2008
  • Плотников Сергей Михайлович
  • Хлебодаров Валентин Николаевич
RU2368495C1
Формирующая машина 1976
  • Васильев Виктор Владимирович
  • Камендо Александр Егорович
  • Татарчук Григорий Михайлович
SU574347A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТАЦИИ ДРЕВЕСНЫХ ЧАСТИЦ 2007
  • Плотников Сергей Михайлович
RU2342246C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТАЦИИ ДРЕВЕСНЫХ ЧАСТИЦ 2006
  • Плотников Сергей Михайлович
RU2323819C1
СПОСОБ ОРИЕНТИРОВАНИЯ ДРЕВЕСНЫХ ЧАСТИЦ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2013
  • Плотников Сергей Михайлович
  • Король Михаил Андреевич
RU2534263C1
ФРАКЦИОНИРУЮЩАЯ РЕШЕТКА 2008
  • Плотников Сергей Михайлович
RU2381100C1
СПОСОБ ОРИЕНТАЦИИ ДРЕВЕСНЫХ ЧАСТИЦ 2006
  • Плотников Сергей Михайлович
RU2315689C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 483 868 C1

Реферат патента 2013 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТАЦИИ ДРЕВЕСНЫХ ЧАСТИЦ

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано в производстве древесностружечных плит из крупноразмерной ориентированной стружки. Устройство для ориентации древесных частиц содержит размещенные на различных уровнях решетки, выполненные с возможностью вибрации. Шаг решетки i-го уровня и количество уровней зависят от средней длины древесных частиц, погрешности длины частицы и отношения длины частицы к ее ширине. Шаг решетки последнего уровня выполняют равным максимальной ширине частицы. Повышается качество ориентации древесных частиц за счет уменьшения угла разброса древесных частиц в стружечном ковре. 2 табл., 2 ил.

Формула изобретения RU 2 483 868 C1

Устройство для ориентации древесных частиц, включающее размещенные на различных уровнях решетки, выполненные с возможностью вибрации, отличающееся тем, что шаг (м) решетки i-го уровня выполняют согласно формуле
h i = 1 l i 1 ( 1 + Δ l 2 ) i ,
где l - средняя длина частицы, м;
Δl - погрешность длины частицы,
шаг решетки последнего уровня выполняют равным максимальной ширине частицы, а количество уровней выполняют согласно формуле
n = lg 2 λ lg l + Δ l 2 l + 1,
где λ - отношение длины частицы к ее ширине.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2013 года RU2483868C1

Формирующая машина 1976
  • Васильев Виктор Владимирович
  • Камендо Александр Егорович
  • Татарчук Григорий Михайлович
SU574347A1
Устройство для ориентации древесных частиц 1988
  • Плотников Сергей Михайлович
SU1544568A1
Устройство для ориентации древесных частиц 1989
  • Плотников Сергей Михайлович
  • Лурье Михаил Семенович
SU1613334A2
Устройство для ориентации древесных частиц 1980
  • Коноплев Анатолий Антонович
  • Минько Владимир Денисович
  • Клименко Мария Ивановна
  • Пронин Владимир Александрович
  • Глотов Игорь Борисович
SU933478A1
JP 10034615 A, 10.02.1998
JP 2006110961 A, 27.04.2006
Мелони Т
Современное производство древесно-стружечных плит и древесно-волокнистых плит, Лесн
пром-сть, М., 1982, с.-199
Отлев И.А
и др
Справочник; по производству древесно-стружечных плит, 2-е изд., Лесн
пром-сть, М., 1990, с.-185.

RU 2 483 868 C1

Авторы

Плотников Сергей Михайлович

Руденко Борис Дмитриевич

Даты

2013-06-10Публикация

2011-12-16Подача