Рубительные машины

5. РУБИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ

5.1. Классификация рубительных машин

Рубительные машины для производства технологической щепы делятся на следующие группы:

в зависимости от типа рабочего органа (механизма резания):

дисковые рубительные машины, рабочий орган которых выполнен в виде плоского или профильного (геликоидального) диска с ножами на нем;

барабанные рубительные машины, рабочий орган которых выполнен в виде барабана с ножами на внешней поверхности:

машины с рабочим органом в виде цилиндра;

машины с рабочим органом в виде конуса;

машины с рабочим органом в виде двух конусов, расположенных на одной оси и соединенных друг с другом вершинами;

по мобильности:

передвижные (прицепные, полуприцепные, смонтированные на раме базового трактора);

стационарные;

по способу загрузки древесины:

рубительные машины с горизонтально расположенным питающим патроном, древесину в который подают цепным или ленточным транспортером, рольгангом или шнеками;

рубительные машины с питающим патроном, наклоненным в вертикальной плоскости, древесина в котором перемещается за счет гравитационных сил;

рубительные машины с комбинированной загрузкой, оснащенные двумя патронами;

по способу удаления щепы из машины:

удаление щепы вверх по щепопроводу с помощью воздушного потока;

удаление щепы вниз на транспортер;

"безударное" удаление щепы, происходящее примерно по направлению подачи сырья в машину.

В основе процесса работы рубительных машин лежит рубка древесины в торцово-продольно-поперечном направлении.

5.2. Дисковые рубительные машины

Дисковые рубительные машины (рис. 5.1 а) предназначены для измельчения на щепу круглых и колотых лесоматериалов, горбылей и реек.

Рабочий орган этих машин выполнен в виде плоского (рис. 5.1 б) или профильного (геликоидального) (рис. 5.1 в) вращающегося в вертикальной плоскости диска 2, оснащенного ножами 1.

Рис. 5.1. Схема резания древесины в дисковых рубительных машинах: а - общая схема; б - схема взаимодействия измельчаемой древесины с плоским диском;, в - схема взаимодействия измельчаемой древесины с геликоидальным диском; 1 - нож; 2 - ножевой диск; 3 - измельчаемый материал; 4 - кожух; 5 - загрузочный патрон; 6 - щель подножевая; 7 - контрнож

Диаметр ножевого диска (D_д) в зависимости от производительности машины и сечения измельчаемых лесоматериалов составляет от 1 до 3 м, угловая скорость - от 16 до 52 с^-1, количество ножей на диске - от 3 до 16 штук.

В связи с тем, что количество ножей влияет на качество получаемой щепы, рекомендуется принимать количество ножей, равным 8-16.

Угол заточки ножей (b ) обычно находится в пределах от 30 до 45° (рис. 5.2).

Загрузочный патрон 5 дисковых машин может располагаться наклонно или горизонтально [2, 6, 7].

Машины с наклонным патроном применяют для измельчения коротких лесоматериалов, поступающих к диску под действием силы тяжести. Наклонный патрон составляет с горизонтом угол a ₁ = 45°, а с плоскостью диска в плане - a ₂ = 45-75°.

Горизонтальные патроны (в этом случае назначают a ₂ = 35-40°) применяют для измельчения длинных лесоматериалов, которые подают в машину горизонтальными транспортерами различных типов.

Рис. 5.2. Схема образования элементов щепы в рубительной машине: 1 - нож; 2 - ножевой диск; 3 - измельчаемый материал; 4 - кожух; 5 - загрузочный патрон; 6 - подножевая щель; 7 - контрнож; 8 - щепа

На рис. 5.3 показан общий вид широко распространенной дисковой рубительной машины марки МР2-20.

Рис. 5.3. Общий вид дисковой рубительной машины МР2-20: 1 - станина; 2 - загрузочный патрон; 3 - кожух; 4 - ротор; 5 - тормоз; 6 - электродвигатель

При работе машины МР2-20 древесина через загрузочный патрон 2 подается к ротору 4 и измельчается установленными на нем ножами. Образовавшаяся щепа эвакуируется из кожуха 3 с помощью воздушного потока, создаваемого лопатками, прикрепленными к периферии диска ротора.

Основным оборудованием для производства щепы на лесосеке является передвижная рубительная машина. Вариант разработанной ЦНИИМЭ, НИИЦмашем и АО "Петрозаводскмаш" машины показан на рис. 5.4.

Рубительная машина МРГС-5 предназначена для измельчения отходов лесозаготовок и рубок ухода в свежесрубленном состоянии в технологическую щепу для производства древесностружечных и древесноволокнистых плит на предприятиях лесного комплекса.

Рис. 5.4. Специальная рубительная машина МРГС-5: 1 - трактор ТДТ-55А; 2 - щепопровод; 3 - лоток; 4 - рама; 5 - кожух; 6 - механизм подачи; 7 - транспортер загрузки сырья

Техническая характеристика рубительной машины МРГС-5

Объемная производительность, м³/ ч (не менее):

при рубке с одновременной загрузкой в два патрона и

коэффициенте полнодревесности, равном 1 .................. 5

при рубке ветвей, сучьев и вершин в дополнительном

патроне ................................................................ 1,5-2

Параметры (расчетные) вырабатываемой щепы, мм:

длина ......................................................................... 20

толщина ...................................................................... 3

Ножевой диск:

диаметр, мм ............................................................. 1000

количество ножей:

на торцовой поверхности................................................. 4

на ободе .................................................................... 4

Размеры проходного сечения загрузочного патрона, мм:

основного ............................................................ 250 ґ 220

дополнительного .................................................. 250 ґ 180

Технические характеристики рубительных машин различного типа, предназначенных для производства различных видов щепы в условиях нижних и верхних складов леспромхозов приведены в табл. 5.1.

Мощность привода, кВт	40 (от вала отбора мощности трактора)	40 (от вала отбора мощности трактора)	50 132 160	50 75	110 160	55 75 160
Размер загрузочного патрона (ширина Ч высота или диаметр), мм	320 Ч 250	500 Ч 350	600 Ч 400 900 Ч 700 900 Ч 700	800 Ч 850 800 Ч 850	Ж 550 Ж 850	Ж 250 (420 ґ 240) Ж 250 (420 ґ 240) Ж 400 (500 ґ 350)
Производительность (в плотной мере)	6-10	6-10	10-15 25-30 25-30	10 15	20-25 50-60	10-15 20-25 30-50
Назначение	Переработка отходов лесозаготовок (вершины, лом древесины и др.) на топливную щепу и щепу для плитного производства в условиях лесосеки и верхнего склада ЛПХ	Переработка отходов лесозаготовок (вершины, лом древесины и др.) на топливную щепу и щепу для плитного производства в условиях лесосеки и верхнего склада ЛПХ	Переработка отходов лесозаготовок и разделки древесины (сучья, вершины, лом древесины и др.) на технологическую и топливную щепу в условиях нижнего склада ЛПХ	Переработка откомлевок и короткомерной древесины (диаметром до 800 мм) на технологическую и топливную щепу в условиях нижнего склада ЛПХ	Переработка низкокачественной древесины в хлыстах и сортиментах на топливную и технологическую щепу для древесных плит	Переработка отходов лесозаготовок на топливную щепу и щепу для плитного производства, а также переработка отходов лесопиления и деревообрабатывающих производств на технологическую щепу всех марок
Тип и марка машины	Машина дисковая МР-5 на базе трактора ТДТ-55	Машина барабанная МРБ-5 на базе трактора ТДТ-55	Машины барабанные: МРБ-10, МРБ-30, МРБ4-30ГН	Машины барабанные резцовые: МРБР-10, МРБР-15Н	Машины дисковые резцовые: МРР-550, МРР-850	Машины дисковые: МР-10 (МРГ-10), МР-20 (МРГ-20), МР-40 (МРГ-40)

5.3. Барабанные рубительные машины

Барабанные машины предназначены для измельчения на щепу сучьев, вершин, горбылей и реек и снабжены рабочим органом в виде барабана с ножевыми впадинами (рис. 5.5 а) или подножевыми прорезями (рис. 5.5 б), в последнем случае барабан делают пустотелым.

Барабан снабжают 2-8 ножами, диаметр барабана 0,6-1 м, угловая скорость 60-120 рад/с.

Подача древесины к ротору машины обеспечивается:

при наклонном патроне - под действием силы тяжести;

при горизонтальном - при помощи горизонтальных и вертикальных вальцов или гусеничного механизма (горизонтальный патрон размещают ниже оси вращения барабана перпендикулярно к ней или под углом 30-35°).

У машин с барабанами, имеющими ножевые впадины, щепа подается вниз на транспортер. Если барабан имеет ножевые прорези, то щепа поступает внутрь его и вентилятором выносится в циклон по трубопроводу.

На рис. 5.5 а режущие ножи 2 размещены на поверхности вращающегося барабана 1. Измельчаемая древесина подается по загрузочному патрону 3, положение которого характеризуется величинами углов примыкания: в вертикальной плоскости (a ₁) и в горизонтальной плоскости (a ₂). Контрнож 4, закрепленный на дне патрона, стабилизирует процесс резания и предохраняет элементы конструкции машины от преждевременного износа и деформации.

Рис. 5.5. Схемы переработки древесины в барабанных рубительных машинах: а - щепа поступает в подножевые впадины; б - щепа поступает в барабан; в - схема для расчета барабанной машины; 1 - барабан; 2 - нож; 3 - загрузочный патрон; 4 - контрнож; 5 - подножевая впадина; 6 - щепоотводящий патрубок; 7 - подножевая щель

Типичным представителем барабанных рубительных машин может служить резцовая машина с загрузочным патроном, имеющим проходное сечение размером 80 см и производительность 15 м³/ч, марки МРБР8-15Н, представленная на рис. 5.6.

Рис. 5.6. Рубительная машина МРБР8-15Н: 1 - лоток; 2 - контрнож; 3 - крышка контрножа; 4 - ротор; 5 - кожух; 6 - экран; 7 - загрузочный лоток; 8 - двигатель; 9 - станина

Вопросы для самопроверки

По каким классификационным признакам принято подразделять рубильные машины?

Как классифицируют рубильные машины в зависимости от типа рабочего органа (механизма резания)?

Опишите принцип устройства рубильной машины дискового типа.

Какие схемы переработки древесины используются в конструкциях рубильных машин барабанного типа?

Какие основные параметры имеют диски рубильных машин и их ножи?

Какие основные параметры имеют барабаны рубильных машин?

Для каких видов сырья используют рубильные машины с наклонным патроном?

Опишите принципиальное устройство дисковой рубительной машины МР2-20.

Опишите принципиальное устройство дисковой рубительной машины МРГС-5.

Опишите принципиальное устройство дисковой рубительной машины МРБР8-15Н.

В содержание