Устройство для окорки бревен Советский патент 1981 года по МПК B27L1/04 

1

Изобретение относится к оборудованию лесной и деревообрабатывающей прО1 тшенности, в частности к устройству для окорки бревен в котором бревна окариваются во вращающемся барабане.

Известны устройства для окорки бревен, содержащие вращающийся барабан с механизмами загрузки и выгрузки бревен, привод барабана и приспособление для взаимного перемещения бревен в барабане, выполненное в виде закрепленных во внутренней поверхности барабана продольных балок LI

Однако в этих устройствах удаление коры с бревен осуществляется в основном за счет взаимного тре-ния бревен друг о друга и о стенки барабана. При этом ограничена скорость вращения барабана, так как увеличение этой скорости приводит к прижатию бревен к внутренней поверхности и практически исключает удаление с них коры. Низкие скорости вращения . барабана снижают производительность устройств и качество окорки в,них бревен.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для окорки бревен, содержащее вращающийся барабан с механизмами загрузки и выгрузки бревен и неподвижную относительно барабана . продольную отбойную балку, свободно установленную в верхней части внутренней полости бараба-.

to на 2.

В известном устройстве за счет введения продольной отбойной балки внутри барабана обеспечена возмож15ность значительного увеличения скорости вращения барабана, что способствует повышению производительности устройства. Однако отсутствие в нем каких-либо корообдирающих инст20рументов для нанесения по бревнам ударов большой силы приводит к снижению эффективности окорки бревен, особенно бревен разных пород деревьев и .различного физического состоя25ния Древесины. Введение же коронадрезающнх инструментов для механического разрушения коры на бревнах 9 барабане приводит к увеличению потерь древесины в виде Опилок.

30 Цель изобретения - повышение эффективности окорки бревен и уменьшение потерь древесины. Поставленная цель достигается те на внутренней поверхности барабана при помощи кольцевых поперечных ребер переменного в радиальном направлении сечения закреплены установочные кольца с прикрепленными к ним дугообразными установочными сегментами, расположенные с промежутками между ними вдоль оси бараба на эксцентрично по отношению к его оси вращения и относительно друг друга, причем сегмент каждого уста новочного кольца смещен в угловом направлении относительно смежных сегментов, размещен на наиболее близкой к оси барабана поверхности установочного кольца и снабжен набором корообдирочных инструментов, выполненных в виде выступов с профилированной криволинейной рабочей поверхностью, имеющих высоту от 1/50 до 1/100 диаметра барабана, а продольная отбойная балка имеет нижнюю рабочую поверхность, наклоненную к направлению движения бревен в барабане под углом, обеспечивакмцим подачу бревен к корообдирочг ным инструментам преимущественно в направлении радиуса барабана. При этом выступы каждого установочного сегмента выполнены полусферической форкы и расположены в несколько рядов, а выступы каждого ряда смещены относительно выступов смежных рядов как в направ лении продольной оси барабана, так н в поперечном к этой оси направлении. На фиг.1 схематически изображено устройство для окорки бревен, вид сбоку; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - устройство,продольный разрез; на фиг.З - разрез В-В на фиг.З на фиг.б - взаимное расположение четырех смежных установочных,сегмен тов с корообдирочными инструментами на фиг.7 - взаимное расположение продольной отбойной балки и установочных колец для размещения корообдирочных инструментов, перспективный вид; на фиг.8 - то же, вид с торца; на фиг.9 - вид Г на фиг.8 Устройство ссрДержит удлиненный вращающийся барабан 1,который распо ложен в основном горизонтально, но может иметь наклон вниз от входного кольца 2 в направлении выходного ко ца, 3 для улучшения прохождения бре вен через барабан. Барабан 1 содер жит входную секцию 4, расположенную смежно с входным концом 2 барабана и корообдиракицую секцию 5, соедине ную с входной секцией 4. Секция 4 барабана выполнена из сплошного листа и предназначена то ко для подачи бревен в барабан 1. орообдираюадая секция 5 барабана выолнена из ряда соосных кольцевых пор б, разделенных промежутками друг т друга в продольном направлении, ежду которыми находятся щели 7 для выхода Древесной коры, и продольных швеллеров 8,. Расположенных на наружной поверхности опор б с промежутками один от другого и соединяющих эти опоры между собой. в другом варианте корообдирающая секция 5 может быть выполнена из кольцевых пластин или иметь другую конструкцию, обеспечивающую наличие щелей для выхода древесной коры. Входная секция 4 барабана 1 может иметь, если требуется, спиральное или другое целесообразное средство для улучшения прохождения потока бревен через барабан. Барабан 1 содержит также пару кольцевых бандажей 9, жестко закрепленных на наружной поверхности швеллеров 8 с промежутком вдоль барабана 1, и поддерживается парой вращающихся цапфовых роликов 10, находящихся в фрикционном зацеплении с бандажами 9. На барабане 1 жестко насажено перифе- . рийное зубчатое колесо 11, находящееся в зацеплении с поиводной шестерней 12 и приводимое во вращение при помощи мотора 13, который соединен с шестерней 12 через понижающий редуктор 14. Мотор 13 подобран с таким расчетом, чтобы вращать барабан 1, загруженный бревнами, с относительно высокой скоростью вращения в пределах, например, от 20 до ;100 об/мин. Направление вращения барабана в предлагаемой конструкции устройства принято против часовой стрелки.- В другом варианте конструкции барабан 1 может поддерживаться и приводиться во вращение другим образом с вышеупомянутой относительно высокой скоростью вращения. Устройство содержит также неподвижные или невращающиеся секции для загрузки 15 и для выгрузки 16 бревен смежные соответственно с входным 2 и выходным 3 концами барабана 1. Неподвижная секция 15 для загрузки бревен установлена при помощи поддерживающей стойки 17 и содержит подающую камеру 18, один открытый коней которой соединяется с внутрейней полостью входной секции 4 барабана для подачи неокоренных бревен в эту входную секцию. Другой конец подающей камеры 18 имеет уменьшенное поперечное сечение и соединяется через относительно небольшое в диаметре входное отверстие-19 с транспортером 20 или другим механизмом подачи бревен 21, подлежащих окорке. Подающая камера 18 постепенно увеличивается в поперечном сеЧении до полного поперечного сечения внутренней полости входной секции 4 барабана в направлении от входного отверстия 19 к входной секции 4.

Неподвижная секция 16 установлена при помощи опорной стойки 22 и содержит выгружающую KaNjepy 23, один открытый конец которой -соединяется. с внутренней полостью выходного конца 3 барабана для выгрузки окоренных бревен из барабана. Выгружающая камера 23 содержит часть, постепенно сужающуюся в поперечном сечении в направлении другого конца, у которого выгружающая камера оканчивается относительно небольшим выходным отверстием 24, соединяющимся с выходным желобом 25, предназначенным для выгрузки окоренных бревен 26 из 1 амеры 23. При этом одна или обе секции 15 и 16 могут быть установлены на барабане 1 и вращаться вместе с ним.

Корообдирающая секция 5 барабана снабжена относительно тупыми корообдирочными инструментами 27, выполненными таким образом,чтобы прилагать молотоподобные удары с высокой интенсивностью к бревнам, проходящим через корообдирающую секцию 5 во время относительно высокой скорости вращения барабана 1. Корообдирочные инструменты 27 служат для окорки бревен и вызывают также вращение бревен,и поперечное перемещение их, в результате чего различные части бревен многократно соприкасаются с инструментами 27.

Конфигурация корообдирочных инструментов 27 представляет собой полусферические- выступы, имеющие дуго образные очертания на всех рабочих сторонах для сведения к минимуму повреждения древесины, и которые являются достаточно небольшими для обеспечения высокого давления и локальных ударов по бревнам во время операции удаления коры. Например, дугообразная рабочая поверхность 28 каждого инструмента 27 может быть радиусом от 1/50 до 1/100 диаметра барабана 1.

Корообдирочные инструменты 27 могут иметь также отличающуюся от полусферической конфигурацию, при которой размеры инструментов вдоль барабана 1 остаются относительно небольшими, в результате чего они могут обеспечивать указанное высокое давление и наносить удары по бревнам Корообдирочный инструмент 27 может быть различных размеров и может располагаться в различных местах барабана 1. Например, инструменты 27, смежные с входной секцией 4 барабана 1, могут быть меньшего размера, другие инструменты, которые постепенно увеличиваются в размере от входно секции 4 барабана по направлению к выходному концу 3 барабана.

Корообдирочные инструменты 27 установлены так, чтобы наносить беспорядочные удары по бревнам, проходящим через барабан 1, а также чтобы очищать от коры полые части или впадины бревен, в частности, кольцевая эксцентричная установочная пластина (ребро) 29 с поперечным сечением, непрерывно изменяющимся в радиальном направлении, прикреплена наружной/ поверхностью к внутренней поверхности

10 соответствующей кольцевой опоры 6. Кроме того, смежные установочные пластины 29 смещены вдоль оси барабана 1 в угловом направлении, в результате чего большинство частей

15 смежных пластин 28, имеющих увеличение сечения в радиальном направлении проходят по дуге вдоль последовательных дуговых сегментов окружности барабана и перекраивают в продольном направлении незначительные части своих

20 длин..

к внутренней поверхности каждой установочной пластины 29 прикреплено установочное кольцо 30 для инструментов, разделенное промежутком 31 от

5 каждого смежного кольца, и каждое установочное кольцо 30 для инструментов, в свою очередь, имеет дугообразный Установочный сегмент 32 для инструментов, показанный (с целью

0 иллюстрации) с угловым размером около 100, которали расположен так,что . проходит вдоль части 33, имеющей наибольший размер в радиальном направлении .. соответствующей установоч5ной пластины 29. На каждом из сегментов 32 для инструментов находится набор корообдирочных инструментов который содержит несколько рядов инструментов 27, проходящих по окруж0 кости, причем ряды каждого набора инструментов 27 смещены относительно друг друга вдоль продольной оси барабана 1.

В другом варианте конструкции инструменты 27 каждого набора могут

5 быть расположёны в другом порядке, например периферийные смежные ряды инструментов могут быть смещены в продольном направлении барабана 1, а также каждый набор инструментов 27,

0 если требуется, может быть установ- . лен по спирали.

Предлагаекюе расположение установочных сегментов 32 для инструментов обеспечивает прохождение смежных

5 сегментов по дуге вдоль последовательных дуговых сегментов внутренней поверхности барабана и перекрытие в продольном направлении незначительной части их углового расстояния.

0 Следовательно, на всем протяжении корообдиракнцей секции 5 смежные сегменты наборов инструментов 27 проходят подобным образом вокруг последовательных дуговых сегментов внутренней поверхности барабана и перекрыва5ют no окружности барабан 1, в резуль тате чего наборы инструментов расположены ступенчато по окружности, экс центрично по отношению к барабану и огносительно дрУг другК в различных местах в продольном направлении барабана 1. В результате этого инструменты 27 являются чрезвычайно эффективными при очистке от коры пустоте,лых частей бревен или частей бревен имеющих углубления, и обеспечивают нанесение беспорядочных ударов по бревнам во время вращения барабана. Кроме того, устройство содержит продольную отбойную балку 34, расположенную внутри барабана 1, охватываемую по окружности указанным барабаном и предотвращающую слипание бревен с барабаном 1 во время относительно высокой скорости вращения барабана. Балка 34 является препятст вием для движения бревен к барабану 1 во время вращения, предотвращающим аолное прилипание бревен к внутренней поверхности барабана. Более важным назначением балки 34 является регулировка поперечной циркуляции бревен в барабане 1 с целью подачи бревен к инструментам 27 в радиальном направлении барабана 1 и,следовательно, с минимал ной окруж ной скоростью барабана, посредством чего сводятся к минимуму относитель ная скорость инструментов 27 и мае.сы бревен и силы между инструментами 27 и массой бревен. Сведение к минимуму указанной от носительной скорости и указанных сил при помощи отбойной балки 34 сущест венно увеличивает эффективность уда ления коры и производительность уст ройства для любого размера барабана Отбойная балка 34 расположена во внутренней полости барабана 1 в про дольном направлении и жестко соединена противоположными концами с . подающей 15 и выходной 16 секциями. В том случае, если секции 15 и 16 вращаются вместе с барабаном 1, противоположные концы 34 могут быть прикреплены к неподвижным установоч ным каркасам на противоположных сто ронах секций 15 и 16. Следовательно, балка 34 удерживается в неподвижном положении во время работы устройства. В другом варианте конструкции ба ка 34 может быть установлена шарнирно для регулируемого или свободн го вращательного движения во время работы устройства, причем барабан 1 остается вращаемым относительно бал ки 34. Отбойная балка 34 проходит через верхнюю половину внутренней полости барабана 1 и находится в части той верхней половины, которая являе ся первой в направлении вращения барабана. При этом балка 34 может быть расположена другим целесообразным образом внутри барабана 1, позволяя максимально загрузить барабан и максимально использовать давление, с которым корообдирочные инструменты 27 ударяют по бревнам. На всемпротяжении части балки-34, находящейся внутри корообдирающей секции 5, балка содержит верхнюю обычно выпуклую поверхность 35, расположенную напротив внутренней поверхности барабана 1 Поверхность 35 балки 34 отделена от .барабана, несущего вращающиеся элементы устройства, дугообразным промежутком 36, позволяющим осуществлять вращение указанных элементов устройства относительно балки 34. Промежуток 36 постепенно увеличивается в направлении вращения барабана, позволяя бревнам небольшого диаметра легко выходить из указанного промежутка. В промежутке 36, находящемся внутри корообдирающей секции. 5, балка 34 содержит выполненные с ней за одно целые гребнеобразные части 37, выступающие в радиальном направлении наружу между смежными установочными пластинами 29. Гребнеобразные части 37 предохраняют бревна небольшого диаметра от попадания в промежуток Нижняя сторона балки 34 содержит нижнюю часть 38 рабочей поверхности, которая предназначена для регулировки поперечной циркуляции бревен в корообдирающей секции 5, заставляя бревна, появляющиеся на вершине ниже лежащей груды бревен, скатываться вниз по свободной поверхности 39 груды бревен, и подаваться к инструментам 27 в направлении по радиусу -барабана 1. Следовательно, часть 38 предохраняет бревна, появляющиеся на вершине груды бревен, от сбрасывания наружу,.над свободной поверхностью 39 и заставляет за счет веса груды бревен увеличить корообдирающие силы между инструментами 27 и прилегающими к ним бревнами. Кроме того, часть 38 регулирует скорость, с которой бревна появляются на вершине груды бревен при поперечной циркуляции в барабане, и тем сакым регулирует скорость бревен, прилегающих к инструментам 27, и относительную скорость инструментов 27 и бревен. Нижняя сторона балки 34 включает также нижнюю часть 40, определяемую частично гребнеобразными частями 37, которая обеспечивает непрерывный поток последовательно проходящих бревен различных диаметров при поперечной циркуляции бревен в барабане 1. Часть 40 служит также для предотвращения попадания бревен небольшого диаметра в места, обозначенные позицией 41, что могло бы происходить в случае. если бревно малого диаметра у указан ного места 41 следовало в ряд за бревном большого диаметра в процессе циркулирующего движения. Часть 40 вы полняет эту функцию потому, что она расположена выше центра барабана 1 в поперечном направлении иОбразует угол с поверхностью 38. Фактическая длина части 40 и ее угол с поверхностью 38 могут менятьс в различных вариантах конструкции устройства в зависимости от породы Древен подлежащих окорке, а также размера и производительности барабана 1. рднако при принятых внутреннем 42 и наружном 43 положениях вращающихся эксцентричных частей барабана угол поверхности 40 относительно поверхности . 38 может быть около 15 (предпочтительно находится между 12 и 25°). Оставшаяся часть 44 нижней стороны балки 34 преимущественно наклонена вверх от час ти 38 и может иметь по существу любую требуемую конфигурацию, на препятству щую поперечной циркуляции бревен и обеспечивающую балке соответствующую прочность и жесткость. Нижняя сторона балки 34 может бы снабжена ребрами 45 или другим .сред ством, предназначенным для улучшения движения бревен через корообдирающую секцию 5, причем ребра 45 располагаются с интервалами вдоль .указанной нижней стороны балки. В процессе работы устройства бар бан 1 и установленные в нем корообди рочные инструменты 27 приводятся во вращение относительно балки 34 с относител ьно высокой скоростью вращения, например,от 20 до 100 ой/мин, при помощи мотора 13. Бревна 21, подлежащие окорке, подаются непрерывно или прерывисто - при помощи транспортера 20 через подающу камеру 18 и неподвижную секцию 15 к входной секции 4 вращающегося барабана 1, а окоренные бревна выгружаются из выходного конца 3 барабана 1 на выходной желоб 25 через выгружающую камеру 23 выходной секции 16. Внутри корообдирающей секции 5 - вращающегося барабана 1 инструменты 27 обдирают кору с бревна путем приложения молотоподобных ударов высокой интенсивности к бревнам и вызывают вращение и циркуляцию бревен. Кроме того, инструменты 27 вследствие своей конструкции быстро сдирают кору с бревен неправильной формы. В то же время, поскольку бревна удер живаются по существу параллел ьио оси барабана, потери древесины вследствие размочаливания бревен снижены до минимума. Балка 34 регулирует скорость, пo перечной циркуляции бревен и поперечный ход потока бревен, в результате чего короочищающий эффект доводится до максимума при помощи поддержания максимгшьной относительной скорости между инструментами 27 и бревнами, а также доводятся до максимума силы между инструментами 27 и прилегающими к ним бревнами. Кроме того, балка 34 предотвращает попадание бревен в промежуток 36 и обеспечивает равномерный поток бревен, свободный от помех, возникающих при образовании накопления бревен в месте, обозначенном позицией 41. Кора, удаляемая с бревен в корообдирающей секции 5,быстро выгружается из указанной секции через щели 7 для выхода коры, вследствие чего предотвращается образование помех от коры в процессе окорки бревен. Процесс окорки в целом, включая обдирку коры с мерзлых бревен, может быть осуществлён без предварительного их оттаивания. Формула изобретения 1. Устройство для окорки бревен, содержащее вращающийся с механизмами загрузки и выгрузки бревен и неподвижную относительно барабана продольную отбойную балку, свободно установленную в верхней части внутренней полости барабана, отличающееся тем, что,с целью повышения эффективности окорки бревен и уменьшения потерь др.евесины, на внутренней поверхности барабана при помощи кольцевых поперечных ребер переменного в радиальном направлении сечения закреплены установочные кольца с прикрепл енными к ним дугообразными установочными сегментами, расположенные с промежутками между ними вдоль оси барабана эксцентрично по отношению к его оси вращения и относительно друг друга, причем сегмент каждого установочного кольца смещен в угловом направлении относительно смежных сегментов, размещен на наиболее близкой к оси барабана поверхности установочного кольца и снабжен набором корообдирочных инструментов, выполненных -В виде выступов с профилированной криволинейной рабочей поверхностью, имеющих высоту от 1/50 до 1/100 диаметра -барабана, а продольная отбойная балка имеет нижнюю рабочую поверхность, наклоненную к направлению движения бревен в барабане под углом, обеспечивающим подачу бревен к корообдирочным инструментам преимущественно в направлении радиуса барабана. 2. Устройство по п.1,отличающееся тем, что выступы каждого установочного сегмента имеют полусферическую форму и расположены в несколько рядов, причем выступы каждого ряда смещены относительно выступов смежных рядов как в направении продольной оси барабана, так

И в поперечном к этой оси напразалеНИИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США 3301289, кл. 144-208, опублик. 1964.

2.Патент СССР по заявке

1946502/15, кл. В 27 L 1/00, 22.07.72.

-М // У 6 г -и; / гА I Вид А Фи.г 1 t / 3 Фиг. 5

Фив л

Л

В-6

30

33

Фиг 5