Устройство для бесстружечного срезания деревьев Советский патент 1982 года по МПК A01G23/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕССТРУЖЕЧНОГО СРЕЗАНИЯ

ДЕРЕВБЕВ

1

Изобретение относится к устройствам для бесстружечного резания древесины и может быть использовано на валке деревьев в лесозаготовительной промышленности.

Известно устройство для бесстружечного срезания деревьев, включающее основание с установленным на нем режуш,им органом в виде криволинейно изогнутого полотна с заостренной режущей кромкой {1 .

Однако такое устройство не обеспечивает улучщение качества поверхности реза и не повышает выхода деловой древесины.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для бесстружечного срезания деревьев, включающее стойку с зажимными рычагами, два поворотных цилиндрических ножа с неравными по площади внутренней и наружной режущими гранями и гидроцилиндры привода ножей 2.

Недостатком известного устройства является то, что его нож с различным соотношением площадей внутренней и наружной граней лезвия ухудшит качество поверхности реза, увеличит усилие резания,, что может привести к уводу вверх ножа, его поломке и уменьшению выхода деловой древесины.

Цель изобретения - уменьшение повреждения древесины в месте реза.

Достигается это тем, что внутренняя режущая грань лезвия ножа выполнена по касательной к окружности, образующей внутреннюю поверхность ножа, а наружная режущая грань лезвия ножа образована частью хорды окружности, образующей наружную поверхность ножа, причем точка пересечения касательной и части хорды, образующих угол заострения лезвия ножа, делит толщи10ну ножа в соотношении 1:1 - 1:4.

Кроме того, отношение площади внутренней поверхности режущей грани лезвия ножа к площади наружной поверхности режущей грани лезвия ножа составляет 1,3-1,8.

15

На фиг. 1 изображено устройство для бесстружечного срезания деревьев, вид спереди; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - вариант выполнения ножей; на фиг. 4 - то же.

20

Устройство для бесстружечного срезания деревьев состоит из стойки 1 с зажимными рычагами 2, двух ножедержателей 3 с закрепленными на них ножами 4 и гидроцилиндров 5 привода ножей 4.

.Каждое лезвие 6 ножа 4 состоит из сходящихся внутреиней 7 и наружной 8 граней. Точка пересечения внутренней 7 и наружной 8 граней, образующих угол заострения лезвия 6 ножа, делит толщину h ножа в соотнощении от 1;1 до 1;4. При этом внутреиняя 7 режущая грань лезвия 6 ножа 4 имеет поверхность намного больщую наружной 8 режущей грани лезвия. Отнощение этих поверхностей составляет от 1,3 до 1,8.

Такая форма поперечного сечения угла заострения лезвия ножа и различие по величине поверхностей внутренней и наружной граней лезвия позволяет значительно снизить количество и размер трещин при бесстружечном срезании деревьев.

Устройство работает следующим образом.

При раскрытых ножедержателях 3 с ножами 4 стойка 1 подводится к дереву до упора. Затем включением гидроцилиндров б приводятся в движение ножедержатели 3 с ножами 4 и производится срезание дерева. Зажимные рычаги 2 начинают работать одновременно с включением гидроцилиндров 5 привода ножей 4.

При ножевом срезании деревьев возникают значительные деформации древесины в плоскости контакта ее с боковыми поверхностями лезвия ножа и в зоне прилегающей к этим плоскостям. Основным сопротивлением внедрению ножа является сопротивление волокон древесины деформациям.

В начале вершина лезвия ножа сжимает и прогибает древесину поперек волокон, образуя из них балку- слой. По достижению предельных значений сжимающих напряжений поперек волокон и растягивающих напряжений вдоль волокон лезвие ножа перерезает волокна и внедряется в древесину, отгибая при этом перерезанные волокна в сторону направления движения ножа и сжимает их вверх внутренней гранью и вниз - наружной гранью лезвия ножа. Эти напряжения в древесине увеличиваются до тех пор, пока перерезанные волокна балки-слоя находятся в контакте с гранями лезвия ножа и принимают определенное постоянное значения при переходе в контакт с боковыми поверхностями ножа. Величина напряжений, возникающих в древесине при, бесстружечном резании, зависит от высоты слоя древесины, контактирующего с боковой поверхностью грани лезвия ножа, и толщины балки-слоя. В момент достижения максимальных значений этих напряжений происходит разрыв древесины вдоль волокон и образование трещин. Образование трещин, как правило, происходит в зоне перехода грани лезвия ножа в боковую поверхность ножа.

Смещение вершины лезвия ножа вверх относительно осевой линии толщины ножа и увеличение поверхности контакта внутренней грани лезвия ножа с древесиной по сравнению с наружной поверхностью лезвия, приводит к уменьшению объема древесины, подвергающейся смятию внутренней гранью лезвия ножа и увеличению толщины балкислоя на внутренней грани лезвия, что вместе взятое приводит к уменьшению напряжений в древесине и, тем самым, значительному снижению величины трещннообразования и увеличению выхода деловой древесины на 100-150/0.

Ожидаемый экономический эффект по сравнению с базовым объектом при установке предлагаемых ножей на лесозаготовительной машине порядка 2000 руб. в год.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Фиг.1

г2

+ + -Н t

+-Н

+ -1+

+