Способ очистки деревьев от сучьев Советский патент 1983 года по МПК B27L1/00 

. ; 1 ,- .-. Изобретение относится к обработке лесоматериалов, в частности к способам очистки деревьев огг сучьев, и может . быть использовано в лесной к деревообрабатьтакяцей промышленности. Известен способ обрезки сучьев с поваленных деревьев путем протягивания ИХ через режущий контур, образованный ножами силового резания, которым придают продольные колебательные движения l . Известен также способ обрезки сучьев, заключающийся в переме ценйи деревь ев, через замкнутый режущий контур, об разованный поворотными ножами силового резания совместное неподвижным ножом, прн этом ножам сообщают колебательное движение, а офабатываемому дереву сообЬ1ают вращательное движение вокруг erof продольной оси L 1 Обработка деревьев данным способом характеризуется высокими тяговыми усилиями, необходимыми для перемещения деревьев через режущий контур. Значительную величину (до 4О% от общего тягового усилия составляют силы трения, возникающие в пятнах контакта между поверкностью о а атываемого дерева и ножами силового резания ВслеДствие этого, при офезке сучьев до 4О% энергии силовой установки расходуется на преодоление сил трения. Однако при этом для создания в протжкивакмиих устройствах необходимых тяговых усилий по перемещению дерева в процессе его обработки необходима дополнительная мощность энергетических установок, что отрицательно сказывается на производительности аналогвчннх устройств и снижает эффективность процесса в целом. Целью изобретения является снижение сил трения ножей о поверхность обрабатьюаемого дерева и уменьщение энергоемкости процесса. Поставленная цель достигается тем, что поворотным ножам силового резания сообщают угловые колебательные движе9ния в плоскости их поворота с частотой, определяемой интервалом 2-15О Гц, и амплитудой 15,6 -Ю м На чертегке изображена схема предлагаемого спос:оба. В процессе перемеше1га Я обрабатываемых деревьев 1 через режущий контур ножам 2 силового резания, образующим режущий контур, сообщают угловые колебательные движения в направлении d., перпендикулярном оси перемещения дерева, т. е. в плоскости поворота ножей. .Сила трения при такой ориентации колебательных движений ножей значительно уменьщается. Уменьшение происходит в результате периодического отрыва ножей 2 от поверхности обрабатываемого дерева 1. В результате этого сила трения действует не все время, а т&лько в те доли периода, когда ножи и ствол дерева соприкасаются. При созданных усло виях эффективная сила трения на 2О 4О% меньше, чем при-существующих способах обработки деревьев. Для периодического отрьюа ножей 2 от поверхности обрабатываемого дерюва 1амплитуда колебательных движений ноже и. должна быть не меньше величины упругой радиальной деформации ствола дерева в его пятнах контакта с призкимае мыми ножами, а частота колебательных перемещений, по своему численному значению, не меньше скорости перемещения дерева, выраженной в м/с. Установлено, что оптималтзная частота колебательных движений ножей определяется интервалом 2- 150 Гп, а амплитуда 1Д ,6 . Ю.м. В качестве проверки способа производил1х;ь перемещение образца если диамет ром О,32 м без сучьев через замкнутый .режущий контур сучкорезной головки. В процессе перемещения образца со скоростью0,8 м/с фиксируется усилие по его перемешекию через неподвижные ножи (в данном случае замеряется усилие трения в ножах сучкорезной головки), а затем - через ножи, которым coo iaются угловые колебательные движения с частотой 65 Гц и амплитудой 5,3 10 м. При этом экспериментально под твердилось, что усилие трения в колеблющихся ножазс уменьшается на 27% по отношению к усилию трения в головке с неподвижными ножами (при прочих равных условиях; скорость перемещения образиа, усилие прижима ножей к его поверхности и т. д.). 74 Кроме того, осуществлялась обрезка сучьев с образца если диаметром 0,32 м через колеблющиеся ножи сучкорезной головки (режимы колебательного процесса те же, что и при определении снижения усилия трения в ножах головки). В результате полное усилие, необходимое на срезание сучьев и преодоление трения в колеблкщихся ножах сучкорезной головки уменьшается на 28% по отнощению к усилиям, необходимым для обреэки сучьев неподвижными ножами, которые известны из опыта эксплуатации самоходных сучкорезных машин. При обрезке сучьев сучкорезной головкой с колеблк шимися ножами происходит отфасьгаание срезных сучьев, а не зависание на ножах. Качество обрезки сучьев соответствует предъявляемым требованиям. При амплитудах колебательных движений ножей меньше 1,1 данный способ становится малоэффективным, так как величина упругого восгановления поверхности ствола обрабатываемого дерева становится больше амплитуды колебательных движений ножей. Следовательно, полного отделения ножей or поверхности ствола не происходит и, как следствие этого, сила трения уменьшается на незначительную величину. При амплитудах колебательных движений ножей больше 15,6 м снижается качество обрезки, сучьев и возрастают энергетические затраты на обеспечение колебательных движений ножей, а также увелигчиваются динамические нагрузки в констр укции при переходных процессах (разгон и торможение ножей сучкорезных головок) из-за возрастания скоростей колебаний при неизменной их частоте. При частотах колебательных движений ножей менее 2 Гц также снижается качество обрезки сучьев, так как часто-, та колебаний по своему численному значению становится близкой к скорости перемещения офабатываемого дерева и из-за сбежистости его ствола увеличиваются зазоры меткду ножами и обрабатываемой поверхностью дерева и снижается эффективность предлагаемого спсюоба. При частотах свьпде 150 Гц эффективность данного способа снижается из-за возрастания динамических нагрузок в конструкции сучкорезных головок. Таким образом, предлагаемый способ позволяет снизить усилие трения ножей о поверхность обрабатываемого дерева и уменьшить энергоемкость процесса в целом; увеличить скорость обработки без дополнительного повышения мощности энергетических установок и, как следствие этого, повысить производительност процесса; в случае использования способа в передвижных сучкорезных машинах, уменьшить усилие внедрения захватносучкорезноб головки в штабель деревьев, подлежащих обработке; уменьшить усили срезания сучьев за счет развития опережащей трещины в процессе их срезания. Формула изобретения Способ очистки деревьев от сучьев, заключающийся в перемещении деревьев через замкнутый режущий контур, образованный поворотными ножами силового резаний совместно с неподвижным ножом, при этом ножам сообщают колебате 1ьное движение, отличающийся тем, что, с целью снижения сил трения ножей о поверхность обрабатываемого дерева и уменьшении энергоемкости процесса, поворотным ножам силового резания сообщают угловые колебательные движения в плоскости их поворота с частотой, определяемой интерва лом 2 - 15О Гц, и амплитудой 1,1- 15,6 . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР NO 2854ОЗ, кл. В 27G 1/ОО, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР № 415161, кл. В 27G 1/00, 1972 (прототип).