Устройство для размораживания круглых лесоматериалов Советский патент 1986 года по МПК B27L1/00 D21B1/00 

Изобретение относится к устройствам для подготовки мерзлой древесины к окорке и распиловке и может быть использовано в левозаготовительной и деревообрабатывающей пром1)Пплен ности. .

На фиг,1 изображенопредлагаемое устройство,разрез; на фиг,2 - структура электрического поля Е в излучателе с обрабатываемым ле:соматериалом

Устройство содержит излучатель в виде камеры, состоящей из полого наружного цилиндра 1 с торцовой стенкой 2, через которую проходит внутренний цилиндр 3. В торцовой стенке 2 имеется отверстие А, к которому примыкает волновод 5, идущий от источника 6 СВЧ-энергии. Подача лесоматериала 7 осуществляется с помощью подающего механизма 8 (стрелкой показано направление подачи).

На фиг.2 линиями со стрелками условно изображена структура элек рического поля Е и магнитного поля Н при бегущей волне типа Е,, , - длина волны.

Устройство работает следующим образом.

Бревно 7 подающим механизмом 8 подается в камеру. В момент выхода торца бревна из цилиндра 3 включается подача СВЧ-энергии от источника (генератора) 6 через волновод 5 и отверстие 4. В камере возбуждается волна типа Е (фиг.2). Электрическое поле воздействует на бревно 7. Поверхностный слой бревна начинает нагреваться, причем наиболее интенсивно нагревается камбиальная зона.

Камбиальная зона при отрицательных температурах содержит значительное количество неаамерзшей влаги. Йода в диапазоне сантиметровых волн обладает высоким энергопоглощением, поэтому в первую очередь оттаивает камбиальная зона, что создает условия для производительной окорки лесоматериалов в зимнее время.

Затем при обработке хвойных лесоматериалов отпаивает кольцо заболони, обладающее влажностью 120240%, что снижает прочность древесины и позволяет повысить произво.дительность лесопильной рамы при рас пиловке бревна.

В камере, представляющей собой круглый волновод, гфи такой конструкции подвода энергии йозбузидается

749272

тип волны Ед , структура поля которого изображена в сечении камеры (фиг.2).

Электрическое поле концентриру5 ется у поверхности бревна (фиг.2) и имеет равномерную напряженность по периметру, что обеспечивает равномерное нагревание поверхностных слоев бревна. В известном устройстве такой О равномерности достичь невозможно,

так как напряженность злектрическо го поля в пространстве между щелями неодинакова.

Диаметр внутреннего цилиндра d

5 определяется максимальным диаметром лесоматериалов, подлежащих обработке, и должен быть больше него на 25 см. Диаметр наружного цилиндра D при длине волны излучения и опре20 деляется соотношением D d + / известным из теории распространения волн в волноводах. Так, при длине волны А 12 см и диаметре внутреннего цилиндра (при обработке бревен

до 26 См) d 30 см диаметр наружного цилиндра должен быть 42 см.

Внутренний циливдр должен входить в наружный на величину, кратную половине длины волны СВЧ-излучения

30 (/2), чтобы обеспечить условия согласования камеры с подающим волноводом. Для устойчивой работы устройства внутренний цилиндр должен входить в наружньй на величину а

35 (фиг.2) в пределах до .. Дальнейшее увеличение а нецелесообразно, так как влияния на ввод энергии в камеру не оказьшает.

Коэффициент диэлектрических по40 терь коры и древесины имеет максимальн ое значение при ориентации вектора Е параллельно волокнам (параллельно оси ствола). В камере у поверхности бревна вектор F ориентиро45 ван именно так, поэтому в установке созданы наиболее благоприятные условия для максимального поглощения энергии с наименьшими потерями. Отраженная от поверхности бревна

50 часть .энергии отражается от внутренней поверхности камеры и поглощается древесиной. Наибольшая доля поступающей в камеру СВЧ-энергии поглощается в зоне А. Далее напряженность

55 поля быстро падает,, Дпина камеры определяется конструктивными соображениями. Наименьшая дойна должна быть около 3-4 диаметров максимального 3 бревна. При этом практически вся энергия излучения поглощается лесоматериалом. При необходимости прогрева древе сины на всю толщину, например при обработке березы перед распиловкой, частота излучения снижается и соответственно увеличивается длина волны. В этом случае для настройки кам ры внутренний цилиндр смещается относительно наружного, что обеспечивается подвижной посадкой внутренне го цилиндра в торцовой стенке наруж ного. Причем для исключения утечки СВЧ-энергии зазор уплотняется прокладкой из поглощающего СВЧ-энергию мате|)иала. Формула изобретения 1. Устройство для размораживания круглых лесоматериалов, включающее 7 подающий механизм и источник СВЧволн, волноводом соединенный с излучателем, отличающееся тем, что, с целью обеспечения равномерного нагрева и снижения энергоемкости, излучатель выполнен в виде двух коаксиальных цилиндров,при этом внутренний цилиндр с одно стороны выступает из наружного, а в торцовой стенке последнего со сторо ны входа внутреннего цилиндра выполнено Ьтверстие для вол новода. 2. Устройство по п.1, о т л ичающееся тем, что, с целью обеспечения настройки излучателя при изменении частоты СВЧ-волн,внутренний цилиндр установлен подвижно относительно наружного.

Изобретение относится к лесозаготовительной и деревообрабатывающей промышленности, а именно к устройствам для подготовки мерзлой древесины к окорке и распиловке. Цель изобретения - обеспечение равномерного нагрева и снижение энергоемкости. Бревно 7 подакмцим механизмом 8 подается в камеру-излучатель, состоящую из двух коаксиальных цилиндров: наружного 1 и внутреннего 3. В момент выхода торца бревна из цилиндра 3 включается подача СВЧ-энергии от источника 6 через волновод 5 и отверстие 4. В камере возбуждается СВЧ-волна. Электрическое поле воздействует на бревно 7. Поверхностс iS ный слой бревна нагревается и размораживается. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л