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):
по мобильности:
по способу загрузки древесины:
по способу удаления щепы из машины:
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 - контрножДиаметр ножевого диска (Dд) 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 - щепаНа 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 - электродвигательПри 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 сырьяТехническая 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 550Ж 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:
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 щельТипичным 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 - станинаВопросы для самопроверки
Опишите принципиальное устройство дисковой рубительной машины МРБР8-15Н.