Повна версія

Головна

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

Модернізація навколорамного обладнання

Лісопиляльні рами працюють спільно з навколорамним обладнанням. Колодоскидувачі зіштовхують колоди на попередурамні візки, або накопичувачі колод. Використовують механічні, гідравлічні та пневматичні приводи. Механізований буферний майданчик з механізмом поштучної подачі колод є місцем накопичування буферного запасу та дозволяє оператору рами попередньо оцінювати стан колоди, намітити послідовність дій для її базування після навалки на візки. В результаті суттєво підвищується якість пилопродукції. Попередурамні візки орієнтують колоду із врахуванням її форми, біологічних особливостей, розмірів, базують колоду, подають у вальці лісопиляльної рами. Застосування сучасних методів сортування круглих лісоматеріалів відкриває широкі можливості для підвищення якості продукції, збільшення об'ємного виходу пиломатеріалів і, відповідно, збільшення прибутку. Дослідження [97-101] показують, що сортування, яке оснащене сучасною системою керування, що входить в систему обліку та контролю надходження сировини та готової продукції, може підвищити рентабельність добре організованого підприємства, що переробляє від 50 до 100 тис. м круглого лісу мінімум на 8-12 %.

До сучасних сортувальних конвеєрів для колод можна віднести сортувальний автоматизований конвеєр із двостороннім скиданням моделі ЛТ-182.

Розбірні ланцюги (рис. 3.12) складаються із фасонних ланок, з'єднаних між собою спеціальними осями з упорами. Такий ланцюг легко збирається, що дуже важливо під час експлуатації конвеєра. На тягових ланцюгах встановлюють траверси, які поділяються на ковзні та роликові. Ходові ролики виконують як з ребрами, так і без них. Діаметр роликів 50-160 мм. Ходові ролики збільшують вагу та ускладнюють конструкцію конвеєра, але вони зменшують опір руху, а разом з тим зношення опор та потужність двигуна. Тому ходові ролики застосовують в конвеєрах великої довжини.

Траверси ланцюгових конвеєрів: а – траверса на повзунах: 1 – косинка; 2 – затискна скоба; б – траверса на котках; в – з'єднувальна ланка

Рис. 3.12. Траверси ланцюгових конвеєрів: а – траверса на повзунах: 1 – косинка; 2 – затискна скоба; б – траверса на котках; в – з'єднувальна ланка

В ланцюгових конвеєрах робочі органи називають траверсами. Траверса представляє собою металеву пластину або брусок, який закріплюється під прямим кутом до тягового органа. Для центрування колод на конвеєрі траверса обладнана косинкою або затупленими шипами.

Для монтажного натягування тягового органу необхідні натягувальні пристрої. У разі їх відсутності в ланцюгових конвеєрах ланцюг буде спадати із приводної зірочки.

Зірочки для зварних ланцюгів виготовляють із зубами, закріпленими на ободі зірочки, які відливають із чавуна або сталі. Число зубів вибирають від 5 до 8. Із збільшенням швидкості конвеєра число зубів збільшують.

Привод конвеєра служить для передачі обертання від електродвигуна до тягового органу. Він складається із електродвигуна, циліндричного редуктора, з'єднувальної муфти та ведучого валу, на якому встановлена ведуча зірочка. Приводна станція встановлюється в кінці завантаженої гілки на фундамент.

Естакада є опорою поздовжнього конвеєра та з'єднує всі його частини. На одному кінці естакади встановлюють приводну, а на другому натягувальну станцію. Приводна станція включає в себе приводний вал з тяговою зірочкою та привод. Натягу вальна станція складається із натягу- вальних пристроїв, встановлених на рамі по обидві сторони веденої зірочки. В залежності від призначення конвеєра естакади можуть бути високими, середніми та низькими. Висота естакади конвеєра, що подає колоди на другий поверх лісопиляльного цеху, може досягати 6 та більше метрів. Середня висота сортувальних конвеєрів – 2 -2,5 м.

Естакади в залежності від матеріалу бувають дерев'яні, залізобетонні та металеві (рис. 3.13).

Естакади поздовжніх конвеєрів: а, б – дерев'яні; в – залізобетонні; г – металеві: 1 – паля (стійка); 2 – прогони; 3 – поперечні

Рис. 3.13. Естакади поздовжніх конвеєрів: а, б – дерев'яні; в – залізобетонні; г – металеві: 1 – паля (стійка); 2 – прогони; 3 – поперечні

балки; 4 – поручні; 5 – настил; 6 – поздовжні опори; 7 – сталеві смуги або дошки; 8 – фундамент; 9 – кріпильні деталі; 10 – рама; 11 – пролітна будова

Дерев'яна естакада (рис. 3.13, а, б) може бути виконана на палях, але частіше всього на стійках, що встановлені на залізобетонний фундамент. На палі або стійки укладають прогони із колод або брусів, а на прогони – поперечини. До поперечин закріплюють поздовжні бруси – опори для траверс. З метою зменшення зношення та зниження коефіцієнту тертя на поздовжні бруси закріплюють смуги із металу або дошки із твердих листяних порід деревини.

Залізобетонна естакада (рис. 3.13, в) складається із рам, що встановлені на фундаменті на віддалі 5-6 м одна від одної та з'єднаних залізобетонними прогонами. Зверху прогонів укладають дерев'яні поперечини та поздовжні бруси – опори для траверс.

Металева естакада (рис.3.13, г) монтується із секцій, що представляють собою просторову конструкцію, яка складається із рами та пролітної будови.

Лісонакопичувачі – це ємкості, що розміщені вздовж конвеєра (рис. 3.14) і в які скидаються розсортовані колоди. Ємкість лісонакопичувачів повинна відповідати вантажопідйомності навантажувально- штабельо-вочного механізму та забезпечувати повне його завантаження без застосування ручної праці на виправлення перекосів колод, вирівнювання їх торців і поперечне перекочування.

Перекоси колод та розкидання їх торців виникає, в основному, у результаті забігання вперед комлевого кінця колоди під час скочування її за нахиленою пологістю. Ці недоліки мають лісонакопичувачі постійної ємкості.

Конструкція лісонакопичувача повинна за невеликої довжини прокату колод мати достатню місткість. Цим вимогам відповідає конструкція лісонакопичувача змінної ємкості. По мірі заповнення лісонакопичувача стійки переміщуються, збільшуючи його місткість під час невеликого прокату колод.

Лісонакопичувачі: а – постійної ємкості; 1 – стійка лісонакопичувача; 2 – пологість; 3 – поперечина; 4 – брус; 5 – березова дошка; 6 – поздовжній направляючий брус; 7 – прольоти між опорами; 8 – настил; 9 – рама; 10 – залізобетонна подушка; б – лісонакопичувачі змінної ємкості; 1 – гвинтовий рольганг; 2 – нахилена пологість; 3 – стійки, що складуються; 4 – дволанцюговий поперечний конвеєр

Рис. 3.14. Лісонакопичувачі: а – постійної ємкості; 1 – стійка лісонакопичувача; 2 – пологість; 3 – поперечина; 4 – брус; 5 – березова дошка; 6 – поздовжній направляючий брус; 7 – прольоти між опорами; 8 – настил; 9 – рама; 10 – залізобетонна подушка; б – лісонакопичувачі змінної ємкості; 1 – гвинтовий рольганг; 2 – нахилена пологість; 3 – стійки, що складуються; 4 – дволанцюговий поперечний конвеєр

Загальний вигляд сортувального конвеєра із двостороннім скиданням колод в накопичувачі показаний на рис.3.15.

Схема сортувального автоматизованого конвеєра моделі ЛТ-182 показана на рис. 3.16.

Поперечний переріз сортувального конвеєра моделі ЛТ-182 приведений нарис. 3.17.

Для вирівнювання торців колод в лісонакопичувачах постійної ємкості застосовують нахилені бокові стінки, що розміщені у їх верхній частині. Під час скочування колоди ковзають своїми торцями, які забігли вперед, за нахиленою стінкою, в результаті чого відбувається вирівнювання їх торців.

Загальний вигляд сортувального конвеєра із двостороннім скиданням колод в накопичувачі: 1 – поздовжній конвеєр; 2 – лісонакопичувачі

Рис. 3.15. Загальний вигляд сортувального конвеєра із двостороннім скиданням колод в накопичувачі: 1 – поздовжній конвеєр; 2 – лісонакопичувачі

Схема сортувального автоматизованого конвеєра моделі ЛТ-182: 1 – приводна станція; 2 – датчик; 3 – підлога розбірного оглядового майданчика; 4 – драбина; 5 – секція; 6 – металева опора; 7 – бетонні подушки; 8 – гідроциліндр; 9 – натягу вальний пристрій; 10 – повзуни; 11 – натягувальне колесо; 12 – гайки гвинтової пари

Рис. 3.16. Схема сортувального автоматизованого конвеєра моделі ЛТ-182: 1 – приводна станція; 2 – датчик; 3 – підлога розбірного оглядового майданчика; 4 – драбина; 5 – секція; 6 – металева опора; 7 – бетонні подушки; 8 – гідроциліндр; 9 – натягу вальний пристрій; 10 – повзуни; 11 – натягувальне колесо; 12 – гайки гвинтової пари

Траверса тягового пристрою (рис. 3.14) складається із двох шарнірно-зв'язаних опор, які мають коробчасту конструкцію. Втулки обох опор вільно сидять на валу, кінці яких жорстко закріплені в корпусі траверси. Зовнішні кінці опор мають котки, що сидять на підшипниках ковзання. Ланцюг приєднаний до осей, що розміщені на бокових сторонах траверси. Траверси переміщуються за верхніми та нижніми направляючими, спираючись на них котками. Верхні направляючі складаються із нерухомих кутників з можливістю перевертання. Кутники, що перевертаються, розміщені навпроти кожного місця скидання, їх довжина дещо перевищує довжину колод, які скидаються.

Робоча гілка ланцюга та корпуса траверс рухаються швелером, що встановлений на стійках, приварених до поперечин естакади. Котки траверс нижньої гілки тягового органу переміщуються за направляючими, що мають форму жолоба. Така конструкція виключає можливість

поперечного зміщення котків та, внаслідок цього, падіння траверс із направляючих виключається.

Поперечний переріз сортувального конвеєра моделі ЛТ-182: 1 – важіль; 2 – вал; 3,4, 5 – осі; 6 – тяговий ланцюг; 7 – вісь; 8 – корпус траверси; 9 – жолоб робочої гілки; 10 – поперечина; 11 – опора; 12 – котки; 13, 21 – відповідно верхні та нижні направляючі для ланцюга; 14 – скиду вальні важелі; 15 – шатун; 16 – кривошип; 17 – мотор-редуктор; 18 – нахилений майданчик; 19 – покати; 20 – розбірний оглядовий майданчик

Рис. 3.17. Поперечний переріз сортувального конвеєра моделі ЛТ-182: 1 – важіль; 2 – вал; 3,4, 5 – осі; 6 – тяговий ланцюг; 7 – вісь; 8 – корпус траверси; 9 – жолоб робочої гілки; 10 – поперечина; 11 – опора; 12 – котки; 13, 21 – відповідно верхні та нижні направляючі для ланцюга; 14 – скиду вальні важелі; 15 – шатун; 16 – кривошип; 17 – мотор-редуктор; 18 – нахилений майданчик; 19 – покати; 20 – розбірний оглядовий майданчик

Складові від ваги колоди, що лежить на траверсах, створюють моменти, які прагнуть повернути опори відносно осі. Перевертанню опор перешкоджають кутники, на які спираються котки траверс. Перевертання опор може виникнути тільки під час виводу із-під котка опорного кутника правого (колода буде скинута на праву сторону) або лівого (під час скидання колоди на ліву сторону). З цією метою на кожне місце скидання встановлені два механізми перевертання – один для правого, а інший для лівого кутників.

Кожний скидальний кутник спирається на чотири важелі. Скидальний важіль складається із верхньої та нижньої половин, з'єднаних віссю. Верхні кінці цих важелів шарнірно з'єднані із скидальним кутником, а нижні жорстко насаджені на вал, який через кривошипно-шатунний механізм і редуктор зв'язаний з електродвигуном.

Під час команди на скидання привод вмикається, скидальні важелі складаються та нахиляють кутник, що перевертається, на кут 45° (це відповідає повороту кривошипа на кут 180°), при цьому котки траверс зісковзують із кутників, скидаючи колоду. Під час подальшого повороту кривошипа скидальні важелі випрямляються, повертаючи опорні кутники у вихідне положення. Під час повороту кривошипа на 360° датчик відмикає привод кривошипно-шатунного механізму. Час повного повороту кривошипно-шатунного механізму складає 0,8 с.

Опори, що перевертаються разом з котками, переміщуються до кінця верхніх направляючих, які не доходять до ведучої зірочки на 0,5 м. Тому, всі котки під час підходу до зірочки опускаються вниз, при цьому траверси складаються та приймають положення, під час якого котки легко входять в жолоб нижніх направляючих.

Перехід опор в робоче положення відбувається в результаті того, що нижні направляючі не доходять до натягувальної станції також на 0,5м. Котки, виходячи із жолобів, опускаються під власною вагою, дякуючи чому траверса випрямляється.

Привод конвеєра складається із двигуна, циліндричного редуктора та розміщеної між ними гідромуфти. Натягування тягового ланцюга виконується за допомогою гідроциліндрів та ручної помпи. Після переміщення повзунів натягувального пристрою на величину, що забезпечує монтажне натягування, вони фіксуються за допомогою гайок.

Сортування круглих лісоматеріалів може виконуватися за розмірними признаками (за довжиною, діаметрами або за довжинами та діаметрами) і за розмірно-якісними характеристиками, коли разом з розмірами колод враховується порода деревини та сортоутворюючі вади [102].

Довжина та діаметр колод визначаються датчиками, розміщеними безпосередньо біля місця складування. В цьому випадку команда на скидання подається автоматично, якщо розміри колоди відповідають розмірам колод, що скидаються в даний накопичувач.

Під час сортування колод із врахуванням їх розмірів та якісних показників, породи деревини, розміри та якість деревини візуально визначаються оператором. Після оцінки кожної колоди, оператор дає команду на її скидання у відповідний накопичувач. Інші операції, включаючи скидання, виконуються в автоматичному режимі. Таке сортування колод є напівавтоматичним.

На сьогоднішній день існує багато вимірювачів колод. Автоматичний пристрій "Вектор" (Росія) призначений для надійного вимірювання довжини, діаметра, збігу та об'єму колоди. Цей вимірювач може експлуатуватися у важких виробничих умовах: низьких температурах, висока вологість, туман, іній, роса, низька якість мережі живлення. Вимірювання проводиться за допомогою інфрачервоного випромінювача. Точність вимірювань зберігається і під час довготривалої експлуатації у важких умовах. Дякуючи спеціальній конструкції та фотоелементам із широким динамічним діапазоном вимірювач не чутливий до дії сонячних променів.

Вимірювач діаметрів складається із спеціального мікрокомп'ютера (контролера) та двох вимірювальних лінійок, які розміщені вертикально на обох сторонах вимірювальної колоди. Кожна лінійка складається із багатьох інфрачервоних випромінювачів та приймачів. Контролер керує вмиканням випромінювачів та фіксує приймання сигналів. Під час відсутності об'єкту (колоди) в оптичному створі вимірювач працює в режимі знаходження. Частота сканування досягає 1000 Гц. В момент знаходження об'єкту в створі вимірювач автоматично перемикається в режим вимірювання. Після проведеного циклу вимірювань мікроконтролер вираховує діаметр та відкладає його в пам'яті. Вимірювання виконуються дуже швидко – за декілька тисяч долів секунди і одна колода довжиною, наприклад 6 метрів, може бути виміряна в більш ніж 600 точках. В зону вимірювання можуть попадати елементи конструкції транспортеру (наприклад траверси), кора на колоді може бути пошкоджена, сучки, сколки та закомелістність. Ці фактори можуть значно вплинути на результати вимірювань. Тому реальний діаметр вибирається із багатьох отриманих значень за спеціальним алгоритмом, який відсіює різні непотрібні фактори. Вимірювання довжини колоди виконується за допомогою сигналів від датчиків кутових переміщень, які механічно зв'язані із валом ланцюгового транспортера, що обертається. Велика кількість отриманої інформації є основним джерелом розрахунку геометричних показників колоди. В результаті оброблення вираховується вершинний та комлевий діаметри, довжина, збіг, напрямок руху (комлем або вершиною вперед), об'єм фізичний та табличний. Фізичний об'єм вираховується методом підсумовування об'ємів дециметрових циліндрів, на які умовно розбивається колода. Табличний об'єм вираховують, виходячи із мінімального діаметра та заокруглюють значення у відповідності до стандартів.

Вимірювач колод "Вектор" призначений для роботи в якості автоматичного засобу вимірювання параметрів колод та використовується в складі автоматичних ліній сортування круглих лісоматеріалів, систем обліку круглого лісу, інших подібних систем та автономно.

Основні функції вимірювання та передачі в систему керування геометричних параметрів колод наступні: діаметр переднього торця; діаметр середньої частини колоди; діаметр заднього торця; довжина; збіг вершинної частини; збіг комлевої частини; об'єм; відстань до центру тяжіння; кривизна; овальність.

В оптичному створі вимірювача (простір, який обмежений скануючою рамкою) створюється мережа інфрачервоних променів та сканується вся поверхня колоди за довжиною (рис. 3.18).

Схема вимірювання параметрів колоди за допомогою вимірювача моделі

Рис. 3.18. Схема вимірювання параметрів колоди за допомогою вимірювача моделі "Вектор"

Реальний діаметр вибирається із багатьох отриманих значень за алгоритмом, який відсіює сторонні фактори. Довжина колоди – це найменша відстань між торцями, що відповідає відстані між точками А і Б (рис. 3.18). Об'єм колоди визначається методом вершинного діаметра, методом серединного діаметра та методом кінцевих перерізів.

Для кожної колоди індивідуально системою обліку автоматично підраховується товщина кори. Алгоритм підрахунку визначається породою деревини та залежить безпосередньо від діаметра колоди.

Автоматизована система обліку круглих лісоматеріалів "Растр" (Росія) призначена для обліку колод на вході, з автоматичною фіксацією повної статистики за довжиною, діаметром, потокам, змінам. Система дозволяє: вести облік круглих лісоматеріалів; генерувати звітні документи за різними параметрами; підвищити ефективність роботи персоналу; зменшити незадокументовані втрати сировини.

Система складається із одного або декількох комплектів вимірювачів довжин та діаметрів, що встановлюються на подавальних транспортерах сировини та автоматизованого робочого місця (АРМ). АРМ виконане на базі промислового контролера FASTER CPU686, який забезпечує надійність та довговічність роботи в жорстких промислових умовах, мінімізуючи затрати на ремонт та обслуговування системи.

В склад системи також можуть входити технологічні пульти, що дозволяють рамнику оперативно, безпосередньо на робочому місці отримувати інформацію про постави, поточній виробленій продукції за зміну та іншу інформацію.

Автоматизована система "Растр" забезпечує заміри діаметрів від 24 до 720 мм з точністю ± 1 мм та довжин до 10 метрів з точністю ±10 мм.

Схема вимірювання діаметрів та довжин за допомогою системи "Растр" показана на рис. 3.19.

Схема вимірювання діаметрів та довжин за допомогою системи

Рис. 3.19. Схема вимірювання діаметрів та довжин за допомогою системи "Растр"

Вимірювач "Растр" дозволяє визначати: довжину колод; діаметри колод у вершинній, середній та комлевій частинах; збіг колоди; об'єм колод за таблицями згідно стандартів; об'єм колод методом середнього перерізу, секційним методом, методом верхнього діаметра або середнього збігу.

На основному екрані АРМ майстра в любий момент можна отримати загальну інформацію про кількість виробленої продукції за поточний проміжок часу та в цілому за зміну, уточнити поточний постав, інформацію щодо простоювання, стан вимірювачів довжин та діаметрів, а також допоміжних пультів на лінії.

Вимірювач колод моделі "Remalog 3D" (Швеція) розроблений спеціально для лісозаводів, які бажають отримати максимальний об'ємний вихід із кожної колоди, із врахуванням її індивідуальної форми.

Сканер розраховує поверхню колоди з точністю до міліметра. Вимірювання виконуються з мінімальним інтервалом вздовж та впоперек всієї поверхні колоди, що забезпечує облік різних випуклостей та увігнутостей, сучкових виступів та механічних ушкоджень.

Вимірювач колод моделі "ProScan" (Швеція) – високоточний трьохмірний вимірювач колод, який сканує кожну колоду в 100 000 точках вимірювання. В конструкцію "ProScan" входять три камери, що дозволяють отримувати максимальну та точну інформацію про форму колоди. Цей вимірювач може застосовуватися як в процесі сортування колод, так і на лініях розпилювання.

Вимірювач колод моделі "Proopt" фірми "Sawco" (Швейцарія) – це комп'ютерний пристрій для оптимізації об'ємного виходу із колоди. Оптимізація виконується в режимі он-лайн, тобто безпосередньо під час процесу розпилювання. Під час проходження колоди через тримірний сканер виконуються заміри параметрів, які необхідні для розрахунку оптимізації розпилювання. В процесі оптимізації визначається найкраще розміщення для криволінійного розпилювання, кут повороту колоди та її вирівнювання в процесі розкроювання.

Переваги вимірювача "Proopt": визначається модель розкроювання; оптимізація в режимі реального часу; сучасний інтерфейс – можливість отримання загального вигляду, а також простота в застосуванні.

Поздовжні ланцюгові конвеєри. Вони призначені для подачі колод в лісопиляльний цех до лісопиляльних рам. Випускаються наступні моделі: БА-4М, БА-40, БА-60, БА-100.

Конвеєр моделі БА-4М складається із приводної та натяжної станцій, тягового ланцюга з траверсами, механізмів автоматичної та аварійної зупинки та електричної шафи.

Колоди вручну завантажуються на нахилену частину конвеєра. Сталевими поперечинами (траверсами) з шипами, що розміщені на тяговому ланцюгу, колоди захвачуються та утримуються під час транспортування. Колода під час підходу до приводної станції впирається у прапорець, який, повертаючись, розмикає електричний ланцюг керування приводом електродвигуна приводу конвеєра. Конвеєр автоматично зупиняється і колода, за командою за допомогою скидачів, наприклад, моделей СБР-4 або СБР-5 скидається на попередурамні візки. Конвеєр БА-4М подає колоди до широкопросвітних рам.

Автоматичні повздовжні ланцюгові конвеєри моделей БА-40, БА-60 та БА-100 призначені для подачі колод до лісопиляльних рам та стрічкопилкових верстатів. Вони складаються із нахиленої дільниці, яка розміщена за лісопиляльним цехом та горизонтальної дільниці. Під час подачі колоди на місце скидання конвеєр автоматично вимикається, а після того, коли колода скинута, автоматично вмикається.

Конвеєри моделі БА-40 призначені для вузькопросвітних рам, БА-60 – для середньопросвітних і БА-100 – для широкопросвітних рам.

Схема конвеєра моделі БА-40 показана на рис. 3.20.

Ланцюговий конвеєр складається із приводної та натяжної станцій, тягового ланцюга, автоматичної і аварійної зупинок, естакади та електрообладнання. Приводна станція змонтована на загальній плиті та складається із електродвигуна 4, циліндричного редуктора 5, з'єднувальних пальцевих муфт, ведучої зірочки – туєра, вал якого обертається в двох підшипникових опорах.

Схема поздовжнього ланцюгового конвеєра моделі БА- 40: а – кінематична схема; б – загальний вигляд траверси: 1 – робочий туєр (зірочка); 2 – тяговий ланцюг; 3 – ведена натягувальна зірочка; 4 – електродвигун; 5 – циліндричний редуктор; 6 – прапорець; 7 – траверса ланцюга

Рис. 3.20. Схема поздовжнього ланцюгового конвеєра моделі БА- 40: а – кінематична схема; б – загальний вигляд траверси: 1 – робочий туєр (зірочка); 2 – тяговий ланцюг; 3 – ведена натягувальна зірочка; 4 – електродвигун; 5 – циліндричний редуктор; 6 – прапорець; 7 – траверса ланцюга

До тягового ланцюга 2 приварені металеві траверси (поперечини) із загостреними шипами для утримування колод під час їх піднімання на нахиленій дільниці. Колода, що подається, торцем відхиляє прапорець 6, жий розмикає ланцюг керування електродвигуном і конвеєр зупиняється. Після того, коли колода буде скинута, прапорець автоматично під дією пружини повертається в початкове положення, знову замикає силовий електричний ланцюг і конвеєр вмикається.

Скидачі колод. Вони призначені для скидання колод з поздовжніх ланцюгових конвеєрів на накопичувачі перед лісопиляльною рамою або верстатом для поздовжнього розпилювання колод. Скидач моделі СБР75-1 призначений для скидання колод на попередурамні візки вузькопросвітних та середньопросвітних лісопиляльних рам. Схема скидача колод моделі СБР75-1 показана на рис. 3.21.

Механізми поштучної видачі колод. Вони призначені для приймання, мінімального накопичування (3-4 шт) колод та їх поштучну видачу на поздовжні ланцюгові конвеєри або маніпулятори, які встановлені перед лісопиляльними рамами, круглопилковими або стрічкопилковими верстатами. Механізм поштучної видачі колод, наприклад, моделі ПВБ-1, м. Вологда (Росія) дозволяє значно зменшити долю ручної праці і цим самим підвищити продуктивність, особливо в умовах малих виробництв. Він дозволяє здійснювати поштучну, безударну видачу колод, що значно підвищує терміни служби маніпуляторів.

Схема скидача колод моделі СБР75-1: 1 – вал; 2 – електродвигун; 3 – колодочні гальма; 4 – циліндричний редуктор; 5 – кривошип; 6 – кронштейн; 7 – ролик; 8 – штовхач; 9 – скидальний важіль; 10 – шатун; 11 – поворотний важіль; 12 – ланцюговий конвеєр

Рис. 3.21. Схема скидача колод моделі СБР75-1: 1 – вал; 2 – електродвигун; 3 – колодочні гальма; 4 – циліндричний редуктор; 5 – кривошип; 6 – кронштейн; 7 – ролик; 8 – штовхач; 9 – скидальний важіль; 10 – шатун; 11 – поворотний важіль; 12 – ланцюговий конвеєр

Обкорювання лісоматеріалів. Цей процес заключається в повному або частковому знятті або видаленні кори із колоди. Дякуючи обкорюванню, покращується якість продукції целюлозно-паперових, плитних, гідролізних та інших виробництв. Більш повно використовуються відходи лісопиляння, первинного оброблення, а також збільшується продуктивність лісопиляльних рам. Підвищується якість пилопродукції із-за зменшення інтенсивності затуплення різальних інструментів.

Обкорювання пиловочника не тільки дає можливість використовувати відходи для потреб целюлозно-паперової промисловості, але і дозволяє значно покращити розкроювання колод, збільшити об'ємний вихід пилопродукції, збільшити продуктивність лісопиляльного обладнання та стійкість рамних пил.

Розрізняють три види обкорювання круглих лісоматеріалів: грубе, чисте та часткове.

Обкорювання лісоматеріалів можна розділити на наступні способи: фрикційний, різальний, струменевий, фізико-хімічний. Фрикційні верстати видаляють кору тертям інструменту об поверхню лісоматеріалів або методом взаємного тертя лісоматеріалів. Різальні верстати знімають кору гострими інструментами, а струменеві – за допомогою струменя води або повітря. Під час фізико-хімічного способу використовуються електричні, хімічні, вакуумні та інші явища для відділення кори від деревини. За кінематикою обкорювання верстати перших трьох груп поділяються на поздовжні, поперечні та роторні.

Зовнішній вигляд лісоматеріалів в залежності від виду обкорювання показаний нарис. 3.22.

Класифікація окорувальних верстатів за способом обкорювання, кінематикою та конструкцією інструменту показана на рис. 3.23.

Попередурамні візки. Вони складаються із затискного та підтримуючого візків. Всі сучасні візки мають приводи для основних та додаткових механізмів.

На затискному візку є кліщовий або вальцевий затискний механізм, що дозволяє фіксувати положення колоди, а також механізм бокового зміщення колоди. Механізм повороту колоди може розміщуватися на затискному і на підтримуючому візках. Привод для переміщення візків може розміщуватися на його платформі або окремо. В першому варіанті він через систему передач з'єднується з колесами візка. У другому варіанті візок з'єднується з приводом тросом або роликовим ланцюгом. Резерви часу на переміщення візків під час відкочування колоди та часу відкочування візка в початкове положення незначні. У зв'язку з цим швидкість переміщення візків інколи досягає 120 м/с.

Зовнішній вигляд лісоматеріалів в залежності від виду обкорювання

Рис. 3.22. Зовнішній вигляд лісоматеріалів в залежності від виду обкорювання

Особливі труднощі виникають в період розгону та гальмування візків. В загальному випадку сила, необхідна для переміщення візка може бути визначена із рівняння Лагранжа

(3.1)

де: Т – сила тертя візка об рейки колії, Н;

m – сумарна маса затискного та підтримуючого візків з колодою, кг.

Основні види обкорювального інструменту показані на рис. 3.24.

Якщо застосовувати рівноприскорений або рівносповільнений рух візка в перехідний період, отримаємо формулу для розрахунку шляху розгону або гальмування

(3.2)

де: – надлишкова сила, що розганяє або гальмує візок, Н;

– швидкість в кінці розгону, м/с;

– швидкість на початку розгону, м/с.

Максимальна надлишкова сила, яка розганяє візок з приводними колесами дорівнює

(3.3)

де: – маса затискного візка з частиною маси колоди, що знаходиться на візку, кг;

f – коефіцієнт тертя коліс об рейки;

- сумарна маса двох візків з колодою, кг;

μ – приведений коефіцієнт тертя кочення коліс візків.

Класифікація окорувальних верстатів за способом обкорювання, кінематикою та конструкцією інструменту.

Рис. 3.23. Класифікація окорувальних верстатів за способом обкорювання, кінематикою та конструкцією інструменту.

Основні види обкорювального інструменту : 1 – закріплювальна частина; 2 – тримач; 3 – різцева частина інструменту: І – скребки (тупі корознімачі); C1, С2 – жорсткі; С3, С4 – гнучкі; С5 – кільцеві; С6 – ланцюговий (тросовий) скребок; II – фрези: а – торцеві; б – циліндричні: Ф1 – пласка; Ф2 – конічна; ФЗ – двоконічна; Ф4 – щіткова; Ф5 – багаторізцева спіралевидна; Ф6 – прямозуба; Ф7 – косозуба конічна; Ф8 – увігнута; Ф9 – багаторізцева гвинтова; Ф10 – косозуба конічна; Ф11 – щіткова; III – ножі: а – різцева частина ножів; б – ручні інструменти; Н1, Н2 – плаский та увігнутий ножі; Н3, Н4 – коронадрізувачі; Н5, Н6 – зачистні ножі; Р1 – струг; Р2 – скобель; Р3 – лопатка

Рис. 3.24. Основні види обкорювального інструменту : 1 – закріплювальна частина; 2 – тримач; 3 – різцева частина інструменту: І – скребки (тупі корознімачі); C1, С2 – жорсткі; С3, С4 – гнучкі; С5 – кільцеві; С6 – ланцюговий (тросовий) скребок; II – фрези: а – торцеві; б – циліндричні: Ф1 – пласка; Ф2 – конічна; ФЗ – двоконічна; Ф4 – щіткова; Ф5 – багаторізцева спіралевидна; Ф6 – прямозуба; Ф7 – косозуба конічна; Ф8 – увігнута; Ф9 – багаторізцева гвинтова; Ф10 – косозуба конічна; Ф11 – щіткова; III – ножі: а – різцева частина ножів; б – ручні інструменти; Н1, Н2 – плаский та увігнутий ножі; Н3, Н4 – коронадрізувачі; Н5, Н6 – зачистні ножі; Р1 – струг; Р2 – скобель; Р3 – лопатка

Максимальна сила гальмування візка з приводними колесами під час відкочування

(3.4)

де: – маса затискного візка, кг.

Так як початкова під час розгону та кінцева під час гальмування швидкості візка дорівнюють нулю, шлях розгону візка з приводними колесами

(3.5)

де: – сумарна маса двох візків та колоди, кг.

Шлях гальмування візка з приводними колесами

(3.6)

де: т – маса затискного візка, кг;

– максимальна швидкість відкочування.

Потужність приводу візків з приводними колесами обмежується силами зчеплення коліс з рейками. Коефіцієнт тертя коліс об рейки може змінюватися від 0,15 під час сухого контакту до 0,05 у випадку попадання в зону контакту масла, мокрої кори. Непостійність сил тертя дає значну різницю для дільниць розгону та гальмування. Під час високих темпів роботи рамник не встигає зміщувати комель із врахуванням кривизни колоди. Для таких умов візки не повинні обладнуватися механізмами бокового зміщення. Це також зменшує масу основного візка.

На рис. 3.25 показані затискний та підтримуючий візки фірми "Кархула" (Фінляндія).

Затискний та підтримуючий візки фірми

Рис. 3.25. Затискний та підтримуючий візки фірми "Кархула" (Фінляндія): а – затискна та підтримуюча пневматичні; б – гідравлічна; в – електрична: 1 – місце оператора; 2 – органи керування; 3 – гідроциліндр кліщів; 4 – корпус; 5 – кліщі; 6 – підтримуючий візок; 7 – гак відкочування підтримуючого візка; 8 – рухома основа; 9 – рама; 10 – направляючі; 11 – гідроциліндр бокового зміщення

Затискний візок може монтуватися для навалювання колод з любої сторони. Коробчаста зварна конструкція із листового прокату дозволяє максимально зменшити масу затискного візка. Підтримуючий візок теж зварний із листа. Недоліком конструкції затискного візка є постійне положення опорної площадки. Під час розпилювання кривих колод їх комель разом з візком піднімається і візок сходить з рейок. В цьому відношенні кліщове затискання колод із закріпленням вузла на горизонтальній осі, що прийнято у візках моделей ПРТ-8, ПРТ-9 (рис. 3.25, б) більш раціональне.

Візок фірми "Верхан" (Німеччина) має поворотну площадку, на якій розміщені механізми притискання та повороту колод (рис.3.25, в). Всі механізми візка мають електроприводи. Його управління здійснюється із окремої кабіни, що поставляється в комплекті.

Підвищенню продуктивності за рахунок раціонального розприді- лення часу служить конструкція підтримуючого перехоплюючого візка, що запропонована ЦНДІМОДом (Росія). Візок ПВТ-3 має додатковий затискний механізм. Колода, що подається до лісопиляльної рами основним візком, спочатку підтримується та базується сідлоподібними роликами. Коли колода входить в подавальні вальці лісопиляльної рами, вона піднімається над сідлоподібними роликами, підтримуючий візок зупиняється, колода, фіксована за комель в основному візку, вільно проходить над підтримуючим візком. Під час підходу основного візка до підтримуючого автоматично вмикається допоміжний механізм затискання колоди. Умови її базування при цьому не порушуються. Початок відкочування основного комлевого візка проходить в момент, коли недопиляна частина колоди дорівнює 3,5 м, тобто вона в два рази довша, ніж у звичайних підтримуючих візках. Підтримуючий перехоплюючий візок звільняє кінець колоди довжиною 1,5-1,8 м. Таким чином, час відкочування основного візка повністю суміщений з часом пиляння. Розрахунковий цикл скорочується з 10 -12 до 5 с. Швидкість подачі колод при цьому досягає 24 м/хв.

За рахунок раціоналізації робочого циклу, максимального полегшення візків їх продуктивність може бути підвищена до 30-35 м/хв. Вдосконалення конструкції візків необхідне для високої якості базування в них колод, навіть з неправильними формами.

Конвеєри для подачі колод. Заміна візків конвеєрами з безперервною подачею дозволяє радикально спростити роботу механізмів, розвантажити їх від досить значних інерційних сил. Конвеєри для лісопиляльних рам розробляють у всіх країнах, що виготовляють сучасне лісопиляльне обладнання. Трудності їх конструювання полягають у невизначеності форми колод. Базувати такі колоди за нерухомими направляючими неможливо, так як під час розпилювання комлевий кінець переміщується не тільки в поздовжньому, але і у вертикальному напрямку.

Заслуговує на увагу конвеєр конструкції А. Ф. Гордіна [1]. Конвеєр допускає навалювання колод з обох сторін та поздовжню їх подачу. Його легко монтувати на звичайних коліях замість візків. Конвеєр не має механізму для бокового зміщення та переміщення у вертикальному напрямку, тому він не може використовуватися для колод із збільшеною кривизною, наростами та закомелістю. Конвеєр даної конструкції забезпечує високоякісну пилопродукцію під час розпилювання прямих колод правильної форми. Найкращі умови роботи конвеєра створюються під час розпилювання оциліндрованих колод.

Роликові конвеєри за лісопиляльною рамою першого ряду. Вони підтримують та переміщають брус, дошки та горбилі, відділяють та направляють бруси до лісопиляльної рами другого ряду. Широко розповсюджені двосекційні роликові конвеєри. Перша секція призначена для транспортування дощок та бруса з перекладанням останнього в сторону лісопиляльної рами другого ряду. Число вальців в секції визначають в загальному випадку довжиною колод. В кінці першої секції за допомогою гвинта розміщують на визначену висоту (в залежності від висоти бруса) косопоставлений упор. Брус переміщується вальцями до упору та за допомогою гвинтових роликів перекладається вбік, на накопичувальну секцію брусоперекладача. Упор встановлюють під кутом, тому він не перешкоджає руху бруса вбік. Друга секція конвеєра складається із гладких та гвинтових вальців. Вона забезпечує транспортування дощок, які в кінці другої секції також зупиняються упором та гвинтовими вальцями скидаються на поперечний ланцюговий конвеєр. Довжина вальців визначається діаметром колод, які розпилюються на лісопиляльній рамі. Брус та дошки не повинні виходити за межі вальців в процесі їх транспортування. Як правило, довжину вальців конвеєра приймають рівною подвійному просвіту лісопиляльної рами.

Колова швидкість вальців в 4-5 разів більша максимальної швидкості подачі лісопиляльної рами. Таке співвідношення швидкостей подачі забезпечує відвід дощок та горбилів за межі першої секції поки брус, що штовхається наступною колодою, знаходиться в направляючому апараті. Сила тертя бруса об пластини (ножі) направляючого апарату повинна в 2-4 рази перевищувати силу тертя бруса об гладкі вальці роликового конвеєра. Таким чином, поки брус знаходиться між пластинами направляючого апарату, вальці пробуксовують по ньому, а дошки, що знаходяться із зовнішньої сторони ножів, негайно після відокремлення їх від колоди з великою швидкістю обганяють брус, проходять під упором і переміщуються на другу секцію.

Швидкість подачі, що гарантує звільнення першої секції від дощок та горбилів, в момент підходу бруса до упора

(3.7)

де: а — відстань від передньої крайки пил до пластин направляючого апарату, мм;

п – частота обертання колінчастого валу лісопиляльної рами, хв-1 ;

l – довжина пластин направляючого апарату, мм;

Δ – подача на один оберт колінчастого валу, мм.

Фірмою "Сагма" (Швеція) запропонована нова конструкція роликового конвеєра для розділення брусів, дощок та горбилів, який із 4-ма розділюючими шинами встановлюють за направляючим апаратом з 4-ма пластинами. Брус переміщується середнім коридором, доходить до упору та зупиняється. Необрізні дошки переміщуються двома крайніми коридорами та направляються до обрізного верстата. Горбилі попадають за крайні шини, падають в люки і направляються до рубальних машин. Оскільки дошки переміщуються у вертикальному положенні, ширина конвеєра не перевищує просвіту лісопиляльної рами. Бруси гідравлічним підйомником виштовхуються вверх і, як показано на рис. 3.26, укладаються на поперечний накопичувальний конвеєр 8.

Із накопичувана бруси поштучно вилками знімача опускаються на маніпулятор перед рамою другого ряду. При цьому, наступний брус розміщується зверху розпилюваного до моменту звільнення маніпулятора. Конструкція дозволяє максимально поєднувати операції та, за даними фірми, забезпечувати роботу лісопиляльної рами зі швидкістю до 40 м/хв (8-10 колод в хвилину довжиною 4-5 м).

Для орієнтації, базування та подачі брусів в лісопиляльні рами використовують маніпулятори. Найбільш поширені маніпулятори з центрувальними пристроями. До них відноситься маніпулятор моделі ПРД24-2А. Він складається із трьох послідовно встановлених центрувальних механізмів з кліщами і підтримуючими гладкими роликами. Ближче до лісопиляльної рами монтують механізм переміщення брусів. Він складається із нижнього рифленого приводного та верхнього гладкого притискних вальців.

Конвеєр для подачі брусів до лісопиляльної рами другого ряду: 1 – зірочка; 2 – направляючі шини; 3 – подавальний валець; 4 – направляючий ніж для бруса; 5 – ножі для відокремлення горбилів; 6 – гідропідйомник бруса; 7 – приводи роликових конвеєрів дощок та брусів; 8 – накопичував брусів; 9 – механізм поштучної подачі брусів; 10 – центрувальні вальці; 11 – маніпулятор для брусів; 12 – направляючий пристрій для базування кривих брусів

Рис. 3.26. Конвеєр для подачі брусів до лісопиляльної рами другого ряду: 1 – зірочка; 2 – направляючі шини; 3 – подавальний валець; 4 – направляючий ніж для бруса; 5 – ножі для відокремлення горбилів; 6 – гідропідйомник бруса; 7 – приводи роликових конвеєрів дощок та брусів; 8 – накопичував брусів; 9 – механізм поштучної подачі брусів; 10 – центрувальні вальці; 11 – маніпулятор для брусів; 12 – направляючий пристрій для базування кривих брусів

Притискний валець в середній частині має направляюче кільце із загостреною крайкою. Воно підвищує прямолінійність подачі бруса. Притискний валець розміщений на кронштейні. Брус встановлюють за віссю лісопиляльної рами в залежності від довжини першим або другим центрувальним механізмом. Послідовність роботи механізмів забезпечується системою автоматики. Оператор з пульта дистанційно може коректувати роботу маніпулятора. Всі механізми мають виконавчі гідроприводу які під'єднані до централізованої помпової станції. Маніпулятори такого типу призначені для двокантних брусів з кривизною до 1,5 %. Маніпулятори випускають у правому та лівому виконаннях.

Маніпулятори другого типу конструктивно подібні маніпуляторам першого, але замість механізму подачі за віссю лісопиляльної рами, їх комплектують механізмом подачі за віссю бруса. Брус під час розпилювання подається криволінійною траєкторією, яка відповідає кривизні та формі його осі. Брус подається центрувальними вальцями або системою вертикальних та горизонтальних вальців, які не перешкоджають зміщенню кінця бруса в горизонтальній площині.

Маніпулятори третього типу розраховані на три-або чотирикантні бруси, що поступають на лісопиляльну раму від фрезерно-брусуючих або однопилкових стрічкопилкових верстатів. Вони представляють собою систему горизонтальних опорних і подавальних вальців, вертикальну пласку направляючу та систему вертикальних притискних вальців. Довжина направляючої рівна самому довгому брусу. Бруси завантажують збоку, зі сторони протилежної направляючій. Для цього притискні вальці можуть перевертатися, не перешкоджаючи боковому завантаженню брусів. Положення направляючої відносно поставу пил може регулюватися. Зазвичай це потужні гвинтові пристрої.

Роликові конвеєри за лісопиляльною рамою другого ряду. Призначені для відокремлення обрізних дощок, що випилюються із зони пластей брусів, від необрізних та горбилів. Обрізні дошки поступають до торцювальних верстатів, або обминаючи їх, прямо на сортувальні площадки. Необрізні дошки та горбилі поперечними ланцюговими конвеєрами подаються до обрізних верстатів. Перед обрізними верстатами горбилі відокремлюються від необрізних дощок та направляються в рубальні машини.

Роликовий конвеєр моделі ПРД25-1 (Росія) призначений для вузькопросвітних лісопиляльних рам і складається із семи приводних вальців. Три перші вальці гладенькі, останні два – комбіновані з гладкою середньою частиною та гвинтовими частинами на краях. Навивка на кінцях вальців виконана у зустрічних напрямках. Вздовж конвеєра закріплені дві роз'єднувальні шини. Вони з'єднуються з пластинами (ножами) направляючого апарату. Відстань між шинами на виході більша, ніж у головної частини. ТТТини переходять в косопоставлені упори. Привод всіх вальців зазвичай здійснюється втулочно-роликовим ланцюгом, який передає рух від електродвигуна через редуктор на задній валець та дальше послідовно від вальця до вальця. Обрізні дошки, що проходять між пластинами направляючого апарату, попадають в коридор між роз'єднувальними пластинами конвеєра і направляються дальше за технологічним процесом. Горбилі та необрізні дошки ідуть із зовнішньої сторони пластин, доходять до скошених упорів і гвинтовими частинами вальців звалюються за обидві сторони конвеєра. Під роликовим розміщується збірний ланцюговий конвеєр, який переміщує горбилі та необрізні дошки в поперечному напрямку до обрізного верстата.

Оскільки за лісопиляльною рамою другого ряду траєкторії руху пиломатеріалів не перехрещуються, як це має місце за лісопиляльною рамою першого ряду, швидкість переміщення дощок на конвеєрі невелика (біля 1 м/с). За тієї ж причини довжина направляючих пластин лісопиляльних рам незначна, так як в їх функції не входить затримка бруса на період видалення дощок з бокових дільниць. Якщо лісопиляльна рама другого ряду розвалює на дошки колоди, роз'єднувальні шини роликового конвеєра зводяться разом та встановлюються за одною із пластин направляючого апарату.

Ланцюгові поперечні конвеєри призначені для перевалювання необрізних дощок від лісопиляльних рам першого та другого ряду до обрізних верстатів. їх розміщують під позадурамними роликовими конвеєрами лісопиляльних рам другого ряду та навісними роликовими конвеєрами, що встановлені в якості продовження роликових конвеєрів за рамами першого ряду.

Верхні частини конвеєрів розміщені безпосередньо на підлозі другого поверху та переміщуються за швелерами. Привод ланцюгів може розміщуватися в люльці під стелею першого або на підлозі другого поверху. В деяких експериментальних конструкціях в кінці поперечного конвеєра встановлюють бункер з механізмом поштучної подачі дощок до обрізного верстата. Цей же механізм забезпечує орієнтацію необрізних дощок вузькою пластю вверх.

 
<<   ЗМІСТ   >>