Рубильная машина Советский патент 1980 года по МПК B27L11/02 

РУБИЛЬНАЯ МАШИНА

(54)

Изобретение может использоваться в области переработки древесины на технологическую щепу. Известна дисковая рубильная машина в которой режущие ножи выполнены по кривой, уравнение которой имеет вид: - cos где fiJ - полярный угол, TQ- начальный радиус кривой, г - полярный радиус, а задние грани образованы совокупностью винтовых линий 1. Основным ее преимуществом является наличие постоянной скорости внедрения и, соо ветственно, улучшенное качество получаемой щепы. Недостатком этой машины следует считать значительные динс1мические нагрузки на рабочий ор ган ввиду наличия одновременного ре за древесины по всей ее ширине и то что момент резания переменный при значительной силе резания, восприми маемой каждым ножом. Указанные ножи отличгиотся сложностью изготовления и эксплуатации. Известна также рубите.пьная машшн на рабочем торце диска которой расп ложены по отрезкам спирали Архимеда резцы. Использование такого многорезцового диска для получения щепы имеет ряд конструктивных, технологических и эксплуатационных преимуществ 2, Так, в процессе резания одновременно участвуют несколько резцов, что улучшает энергетический режим работы машины, а также облегчает операции по замене и переточке резцов. Нет необходимости в специальной балансировке диска при замене резцов, что позволяет увеличить частоту вращения рабочего органа машины. Основными недостатками этой машины являются непостоянный момент и скорость резания, что указывает попрежнему на динамический характер процесса и получения щепы не лучшего качества. Цель изобретения - снижение динамических нагрузок рубильной машины, уменьшение энергоемкости процесса резания и улучшение качества получаемой цепы. Поставленная цель достигается тем, что режущие кромки резцов выполнены с уменьшающейся к периферии диска длиной и наклонены к радиусу диска

на угол .; , определяемый уравнением

S-i arc cos ,

где RQ - минимальный радиус резания,

мм;

R - текущая координата i-ro резца, равная RJ k-fi ;

где k - параметр архимедовой спирали ; 1 - полярный угол i-ro резца.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена предлагаемая рубильная машина; на фиг, 2 - рубильный диск предлагаемой машины с резцом; на фиг. 3 - то же, разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - то же, разрез Б-Б на фиг. 2.

Рубильная машина состоит из плоского диска 1 с резцедержателями 2, прикрепленными к диску винтами 3. Резцы 4 фиксируются болтами 5 и расположены по отрезкам спиралей Архимеда 6, исходящих из центра диска. Регулировка выступа резцов по отношению к диску производится винтами 7 при этом длина режущих кромок резцов уменьшается от центра диска к его периферии.

Резцедержатель 2 позволяет устанавливать резцы 4 с разной формой режущей кромки. С рабочей стороны диска 1 смонтирован загрузочный патрон 8 для приема древесного материала 9. Резцы 4 наклонены к радиусу диска на угол , определяемый уравнением

RO

5 arc cos

R-,

при этом условии скорость внедре-ния каждого резца в древесину будет постоянная.

Скорость внедрения назначается из условий и режимов измельчения древесины на технологическую щепу и равна окружной скорости режущей кромки резца в центре диска, определяемой по формуле

(1)

Vft ШКо г

где ш - частота вращения диска,

рад/с;

RO - минимальный радиус резания, мм.

Исходя из постоянства скорости внедрения для всех резцов ее скорость дпя i-ro резца равна (см. фиг. 1)

Vfc VQ cos е -, ю R; COS е; , (2) где . - угол отклонения режущей

кромки резца от радиального направления, рад; VQ - окружная скорость, м/с; R- - текущая координата резца,

мм, равная R;. k - tf-, где k - параметр спирали Архимеда; i - полярный угол, рад. Приравняв уравнения (1) и (2), получим угол отклонения режущей кромки резца от радиального направления, равный

Ri

-

arc cos

R;

Рубильная машина, выполненная по данному изобретению, имеет следующие 5 параметры.

Минимальный радиус резания задерживается равным 200 мм, число оборотов диска составляет л.диска 100 об/мин, окружная скорость 0, Jt- п

% 104 Е|а

30

При изменении параметра Rj от 0,2 до 0,6 м окружные скорости VQ меняются от 20,8 до 62,4 м/с, скорость 5 внедрения составляет 20,8 м/с, а

угол отклонения ; меняется от О до 70°. Для определения длины резцов исходят из следующих данных:

диаметр диска составляет 0 Д-2000 мм;

удельная сила резания дпя каждого резца Р. .

минимальная длина режущей кромки

c резца Lp.K 50 мм;

максимальный радиус резания Rmox 700 мм.

При этих условиях длина режущей кромки, которая задается в зависимости от d бревна и вала диска меняется от iJ - 50 мм до . 175мм. Рубильная машина работает следующим образом.

Перерабатываемый материал 9 через загрузочный патрон 8 поступает к

резцам 4, установленным на диске 1. Резцы 4 расположены по отрезкам спирали Архимеда, причем резец с больщей длиной режущей кромки (Lp,),) расположен ближе к центру диска 1, а

0 последующий (меньше длины) приближается к периферии диска. Длина режущих кромок резцов по мере их отдаления от центра диска постепекмо уменьшается, что способствует созданию поr стоянного момента резания каждым резцом и в целом стабильности процесса.

Режущие крсмки резцов отклонены от радиального направления на угол EJ таким образом, что скорость внедрения Кс1ждого резца в древесину будет постоянна.

Предлагаемое решение по исполнению и размещению резцов на рабочем органе дисковой рубильной машины позволяет значительно улучшить качество

5 получаемой щепы, уменььшть знергоемкость процесса при незначительных динамических нагрузках и непрерывном процессе резания, а также обеспечить простоту изготовления и обслуживания

0 машины.

Формула изобретения Рубильная машина, включающая рабочий орган, выполненный в виде лиска с расположенными на нем по отрезKeiM спирали Архимеда резцами, о т личаювдаяс я тем, что, с целью снижения динаьшческих нагрузок уменьшения энергоемкости процесса резания и улучшения качества получаемой тепы, режущие кромки резцов выполнены с уменьшающейся к периферии диска длиной и наклонены к радиусу диска на угол t; , определяемый уравнением„ „

tC Q , arc cos - ,

где - минимальный радиус резания,

мм; R-, - текущая координата i-ro резца, равна R; , k - параметр архимедовой спиралиf - п яр(1ый угол i-ro резца.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

ЬЛ

л

Г

Т

+