|
|
Устройство барабанных рубительных
машин, которые широко применяют для выработки щепы, стружки и дробленки из
различных отходов, показано на 34. Рабочим органом таких машин является
вращающийся ротор в виде полого ножевого барабана ( 34, а). На его
поверхности по образующей, параллельной продольной оси, закреплены ножи 1.
Измельчаемая древесина подается через загрузочный патрон 4, в основании
которого закреплены контрножи 3. При вращении барабана лезвия ножей,
выступающих над ним, отрезают слой древесины, который распадается на
отдельные частицы. Далее щепа сквозь подножевые щели 2 поступает внутрь
барабана, откуда через открытый торец удаляется вентилятором.
Другая конструкция барабанной рубительной машины дана на
34, б (здесь 3 — патрон, 4 — контрножи). В качестве рабочего органа здесь
служит цельный массивный ротор /,под ножами 2 которого имеются пазухи 5, где
собирается щепа при отрезании одного слоя древесины. С подходом к
выгрузочному патрубку 6 щепа выбрасывается в него под действием центробежных
сил. В таких машинах применяют иногда ситовые вкладыши, которые устанавливают
в нижней половине барабана для перекрытия сечения выходного патрубка. Ситовые
вкладыши позволяют дополнительно измельчать крупные частицы.
Классификация барабанных рубительных машин осуществляется
по конструктивным признакам ( 35). По типу рабочего органа различают машины с
полым {а, в) или цельным (б) барабаном цилиндрической (г) или конической (д,
е) формы. Ножи могут располагаться по образующей барабана лезвиями,
обращенными к наружной (з) или внутренней (ж) поверхности. Соответственно
расположению ножей осуществляется внешний или внутренний подвод сырья. Лезвия
ножей могут быть сплошными или прерывистыми — в виде гребенки.
Барабанные рубительные машины изготавливают с
гравитационной (и, к) или принудительной (л) подачей. Загрузочный патрон
машин с принудительной подачей снабжен вальЦами или системой горизонтальных й
Вертикальных в&льцбЁ, которые позволяют концентрировать подачу
измельчаемого древесного сырья. Такие машины имеют преимущество при
переработке тонкомерных стволов, сучьев и реек. Загрузочный патрон может быть
расположен горизонтально (м, л), вертикально (з, н) или наклонно (и, о) под
углом ах к горизонтальной плоскости. Патрон может быть также развернут в
горизонтальной плоскости под углом ау к обечайке барабана.
В процессе резания в барабанных рубительных машинах
продольная ось лесоматериалов может быть параллельна {н) или перпендикулярна
(м) продольной оси барабана. В первом случае осуществляется
продольно-поперечное резание, во втором — торцово-поперечное. Барабанные
рубительные машины, как и дисковые, могут быть стационарными и передвижными.
Щепу с постоянной длиной /щ и углом среза можно получить в
барабанной рубительной машине только с принудительной подачей сырья,
происходящей синхронно с вращением ротора. Скорость подачи vn должна быть
подобрана таким образом, чтобы чурак переместился из точки а в точку а' на
длину щепы /щ за время t = lm/vn. За этот же промежуток времени нож должен
переместиться из точки а в точку Ь со скоростью vp. При этом t = ab/vр. Если
будет соблюдаться условие = то угол встречи е останется постоянным
в процессе резания. Траекторией движения ножа в древесине будет в этом случае
не дуга, а прямая линия ас, которая через время t займет положение а'Ь.
Очевидно, что отрезаемый слой древесины будет иметь в сечении параллелограмм
аа'Ьс. Для стабильного процесса резания и получения однородной по длине щепы
в барабанной рубительной машине должны быть соблюдены определенные
кинематические соотношения. При выходе ножа из древесины в точке b следующий
нож должен одновременно подойти в точку а. Если нож в точку а придет с
опозданием, то длина отрезаемой щепы возрастет, а если раньше — уменьшится.
Конструкции барабанных рубительных машин
разработаны применительно к различным видам измельчаемого древесного сырья.
£ Для переработки сучьев предназначены рубительные машины ДУ-2А и
МРГС-7, которые работают в составе стационарных сучкорезных машинДДля
измельчения отходов раскряжевки разработана рубительная машина МРБ-04 (см. ее
описание в гл. 7). На лесохимических предприятиях для измельчения пневого
осмола используют рубительные машины УПЩ-13, МРБ-02 и МРБ-03. Несмотря на
специализацию, барабанные рубительные машины можно использовать для
измельчения практически любого вида древесного сырья. / Наиболее широкое
распространение в лесной промышленности получила барабанная рубительная
машина ДУ-2А ( 37) производительностью 12 м3/ч. Механизм резания машины
состоит из полого барабана 1 диаметром 600 мм, который расположен под углом 35° к направлению подачи древесного сырья. На обечайке барабана, имеющего привод 55
кВт, закреплены четыре ножа. Горизонтальная подача сырья со скоростью 0,8 м/с
осуществляется механизмом, который состоит из системы вертикальных и
горизонтальных приводных вальцов. Два боковых 3 и три нижних вальца 4
установлены в неподвижных
опорах и имеют один общий привод. Верхний горизонтальный
валец 2, благодаря шарнирной подвеске, может перемещаться по высоте в
зависимости от толщины перерабатываемого сырья. Сечение загрузочного патрона
составляет 300X300 мм. Получаемая щепа через подножевые щели проходит в
полость барабана, где неподвижно установлен под углом 39° к его оси отбойный
лоток для отвода щепы. Центробежный вентилятор 5, встроенный в открытый торец
барабана, направляет щепу вверх по трубопроводу в циклон. Машина имеет
приспособление для заточки ножей, смонтированное на общей станине.
Механизм резания барабанного типа позволяет создавать
рубительные машины с значительным проходным сечением загрузочного патрона.
Так, размеры приемного патрона машины для измельчения сучьев МРГС-7
составляют 900x500 мм. Механизм подачи состоит из системы горизонтальных
нижних вальцов и качающегося верхнего вальца. Но боковые вальцы, используемые
в машине ДУ-2А, исключены. Механизм резания выполнен также из полого
четырехножевого барабана диаметром 1300 мм. Для сбора и отвода щепы на барабане предусмотрены подножевые пазухи. Они позволяют отделить щепу из лесосечных
отходов крупных размеров. Нижний выброс щепы осуществляется через
перфорированную перегородку, которая задерживает крупные частицы,
подвергающиеся дополнительному измельчению. Производительность машины
достигает 30 м3/ч, общая установленная мощность составляет 180 кВт.
Для измельчения пневого осмола предназначена пятиноже- вая
барабанная рубительная машина УПЩ-13 с шахтной загрузкой сырья [И] и нижним
выбросом щепы. Проходное сечение патрона равно 840X900 мм. Барабан (см. 35,
б) имеет длину 1000 мм. Диаметр ротора 1300 мм, частота вращения 590 мин-1, мощность привода 160 кВт, часовая производительность до 40 скл.
м3 щепы. Машина имеет дополнительный загрузочный патрон для доизмельчения
щепы крупной фракции.
Разработана более совершенная барабанная рубительная
машина МРБ-02 с горизонтальной вальцовой подачей сырья. Сечение загрузочного
патрона равно 950X750 мм. Четырехно- жевой барабан диаметром 1600 мм оснащен электроприводом мощностью 160 кВт. Крепление ножей и контрножа позволяет настраивать
их на получение щепы различной длины. Производительность машины'30 пл. м3/ч.
Машина рассчитана на переработку осмола и разнообразного древесного сырья:
дров, различных отходов, вышедшей из употребления деревянной тары. Другая
модель рубительной машины типа МРБ-03 оснащена таким же механизмом резания.
Ее основное отличие — гравитационная подача осмола через наклонный
загрузочный патрон.
Разработаны барабанные рубительные машины, которые
позволяют получать технологическую щепу с заданной длиной и толщиной, что
особенНо важно для Целлюлозно-бумажной промышленности. S машине марки 680-А
фирмы «Содерхамнс» получение такой щепы осуществляется при
продольно-поперечном резании [6]. Вертикальный механизм подачи выполнен в
виде шахты с двумя синхронно движущимися цепными транспортерами ( 38, а). По
окружности барабана установлено 18 пар ножей двух типов. Первый ряд образуют
подрезающие ножи с перпендикулярными боковыми режущими кромками ( 38, б). Они
прорезают в древесине неглубокие желобки, ширина и глубина которых формирует
длину и толщину щепы. Второй ряд образуют сплошные ножи, которые срезают
сформированные частицы. Щепа, полученная в таких машинах, легко крошится и
дополнительно измельчается под воздействием любых нагрузок. Она не может
подвергаться многократному пересыпанию, транспортироваться в трубопроводах,
храниться в кучах.
Другой путь получения щепы с заданной толщиной и длиной —
создание конусных барабанных машин, позволяющих измельчать сырье большого
диаметра без предварительного раскалывания. Представляет интерес конусная
рубительная машина, режущий орган которой приведен на 38, в. Конструкция
этой машины позволяет не только получать щепу заданных размеров, но и одновременно
удалять центральную часть лесоматериала, пораженного внутренней стволовой или
напенной гнилью. Режущий орган машины состоит из нескольких стальных конусов
которые вращаются б кольцевых подшипниках 3. Для компенсаций крутящего
момента, Передаваемого на бревно 4, соседние конусы вращаются в разные
стороны. Подача сырья принудительная, вальцами. Режущие ножи 2 установлены
внутри конуса, на обечайке которого сделаны прорези для выноса щепы в
сборники, затем на конвейер. На внутренней поверхности конусов смонтированы
геликоидальные накладки, являющиеся продолжением лезвия ножа. В направлении к
подножевым прорезям радиус кривизны накладок возрастает пропорционально углу
его поворота. Перед лезвием следующего ножа накладка образует ступеньку,
которая и определяет выпуск ножа. Такая форма накладок позволяет перемещаться
бревну в осевом направлении на одну постоянную величину, равную длине щепы.
Это происходит синхронно с поворотом конусного ротора. Таким образом, ножи
конусов, «ввинчиваясь» в бревно, образую^ щепу постоянной длимы. Конструкция
конусной машины позволяет вывести из зоны резания один или несколько
составных режущих элементов. При этом центральная часть бревна с гнилью может
проходить через машину без измельчения.
К барабанным относятся также двухконусные рубительные
машины, режущий орган которых состоит из двух усеченных конусов, обращенных
друг к другу вершинами (см. 33, д, в). По образующей конуса установлены
режущие ножи. Конусность барабанов выбрана такой, чтобы при продольной подаче
сырья резание древесины осуществлялось в продольно- поперечном направлении.
При сомкнутых конусах лесоматериал измельчается по всему сечению. Если конусы
развести, то на такой машине будет измельчаться в щепу только периферийная
часть лесоматериала. Центральная неизмельченная часть бревна будет иметь
сечение двухкантного бруса, толщина которого будет равна расстоянию между
конусами. Такие машины образуют самостоятельную группу станков для
одновременного получения щепы и пиломатериалов фрезерованием бревен.
|