Применение на деревообрабатывающих предприятиях нового станка для окорки, разработанного сотрудниками СПбГЛТУ, снижает силовые нагрузки на режущий инструмент и увеличивает производительность линии.
Окорке подвергаются пиловочник, балансы, рудничная стойка, шпальные, фанерные и другие бревна. К качеству этого технологического процесса предъявляются разные требования: в ряде случаев с поверхности сортиментом удаляется не только кора, но и часть заболони – наружные молодые, физиологически активные слои древесины. Отрицательное влияние камбиального слоя (слой деятельных клеток, находящийся между древесиной и лубом) для балансовой древесины заключается в том, что после удаления коры и луба он становится питательной средой для микроорганизмов (грибы синевы), вызывающих плесень и изменение окраски поверхностных слоев древесины. Грибы, разрушающие дерево, заселяются в пораженных или поверхностных слоях заболони, что серьезно ухудшает качество вырабатываемой из нее целлюлозы и бумаги. В случае, когда древесина хранится недолго, присутствие камбия допускается даже при выработке высококачественных сортов целлюлозы и бумаги.
Рудничная стойка – круглый сортимент, предназначенный для крепления подземных горных выработок, – изготавливается с частичным или полным оставлением луба. Полное оставление луба эффективнее при сухом хранении, так как луб предохраняет древесину от проникновения грибков и, в случае быстрого высыхания, образует прочную сухую корочку. Он также защищает древесину от трещин, особенно в первые два месяца хранения, а в дальнейшем – уменьшает их число. Балансы и пиловочные бревна окариваются с полным удалением коры, но допускается частичное оставление луба в виде пятен. При изготовлении высококачественной целлюлозы оставляют 5% луба, при выпуске газетной бумаги – 10–15% луба.
Производительность окорочных станков зависит от требуемого качества лесоматериалов, их дальнейшего хранения, транспортировки, переработки, а в ряде случаев и товарного вида. На производительность окорочного оборудования существенно влияют физико-механические свойства обрабатываемой древесины. С повышением требований к качеству окорки при практически полном удалении коры и минимальном разрушении поверхности древесины снижается производительность окорочного оборудования. Эта тенденция зачастую усугубляется неблагоприятными физико-механическими свойствами лесоматериалов – отрицательной температурой, низкой влажностью, высокой прочностью связи коры с древесиной и слоев коры между собой, присущей деревьям некоторых пород. В результате окорка с заданным высоким качеством некоторых видов сортиментов, особенно при неблагоприятных условиях, становится экономически нецелесообразной из-за резкого снижения производительности окорочного оборудования или высокой стоимости операций по предварительной подготовке лесоматериалов, например, гидротермической обработки. Станки, выполняющие окорку фрезерованием, позволяют получить максимально высокое качество окорки. К минусам этого оборудования относится значительная потеря древесины. В основе этой технологии лежит механизм взаимодействия ножа фрезы с контактной поверхностью коры. Толщина слоя коры, срезаемого фрезой за один проход, – глубина резания – является тем параметром, от которого зависят величина выпуска ножей над поверхностью фрезы, средняя сила окорки, скорость подачи кряжа, высота кинематической волны.
На кафедре технологии лесозаготовительных производств Санкт-Петербургского государственного лесотехнического университета (СПбГЛТУ) разработана новая конструкция окорочного станка (Патент №113692. Устройство для окорки лесоматериалов). Оборудование предназначено для производства оцилиндрованных бревен. При этом операция окорки совмещается с оцилиндровкой. Использование этого станка позволит компаниям увеличить производительность процесса окорки, сократить толщину снимаемой стружки, что снижает силовые нагрузки на режущий инструмент и уменьшает угол резания U. Это уменьшает установленную мощность привода механизма окорки. Меняя диаметры фрез, можно менять диаметр обрабатываемых сортиментов. Устройство монтируется на базе окорочных станков марки ОК.
Новый окорочный станок включает в себя приводной ротор окорочного станка с кронштейнами, на которых установлены водила с подшипниковыми узлами. В подшипниковых узлах находятся валы, на противоположных концах которых жестко закреплены ножевые фрезы и шестерни. Последние входят в зацепление с зубчатым колесом, зубья которого нарезаны на внутренней его поверхности. Само зубчатое колесо жестко крепится на станине. Устройство снабжено подающими и приемными вальцами. Обрабатываемый сортимент подается в устройство с помощью вальцов соосно оси ротора. Одновременно с ротором вращаются кронштейны, передавая через водила вращение валам по окружности с радиусом R, обеспечивая срезание коры одним из резцов каждой ножевой фрезы.
Валы вращаются по окружности R и вокруг собственной оси за счет зубчатого зацепления шестерни с зубчатым колесом. При этом частота вращения n валов зависит от передаточного отношения зубчатой пары шестерня – зубчатое колесо и находится в пределах n = 16–63 об/мин. Таким образом, нож каждой фрезы совершает обороты вокруг окариваемого сортимента не только за счет вращения ротора со скоростью 200 об/мин, но и за счет вращения вала – 16–63 об/мин, что серьезно повышает производительность и качество окорки.
Valery Detzel 09.03.16 16:03
Добрый день, не совсем понятно в чем заключается новизна. Отсутствует даже обобщенное описание и принцип работы нового станка.
С уважением,
В. Детцель