обоснование параметров окорочных станков

с продольно-винтовой подачей

ПЛАТОНОВ Е.И. (БГИТА, г.Брянск, РФ)

The substantiation of parameters mobile debark of the machine tool is given which can be executed in trail, to hang variant on tractors equipped hydraulic and manipulators. The received formulas allow to define the basic geometrical parameters of machine tools for is longitudinal - screw debark with various working bodies and can be used in practical accounts of parameters debark of machine tools.

Передвижной окорочный станок может исполняться в прицепном или навесном варианте на тракторы, оборудованные навеской и гидравлическими манипуляторами.

Станок (рис.1) включает окорочное устройство, которое состоит из механизма винтовой подачи бревна  и надрезания коры 1, механизма ударной окорки 2, механизма прижима бревна 3, рамы, привода; подающий и приемный столы 4 облегченной конструкции, детали крепления, гидравлическую систему и систему управления.

Рисунок 1- Схема станка для продольно-винтовой ударной окорки

Механизм винтовой подачи бревна состоит из двух пар приводных вальцов. Передние вальцы снабжены острыми ребрами для надрезания коры перед окоркой и лучшего сцепления вальцов с бревном. Задние вальцы взаимодействуют с окоренной древесиной и для исключения ее повреждений выполняются гладкими или имеют затупленные рифления.

Механизм ударной окорки размещен в нижней части станка и включает барабан с закрепленными на нем затупленными билами. При продольной ударной окорке целесообразно размещать била на барабане прямолинейными рядами с одинаковым углом между ними.

Угол между рядами бил , шаг между билами . Для обеспечения качества окорки ряды бил имеют смещение относительно друг друга на величину .  Привод барабана осуществляется от ВОМ трактора через карданную передачу или же с помощью гидромоторов гидравлического привода. Била барабана производят грубую окорку, удаляя кору по камбиальному слою.

Простейшие била для окорки круглых лесоматериалов представляют собой отрезки круглозвенных цепей,  закрепленные на барабане в  определенном порядке. Недостатком такой конструкции является малая долговечность.  Поэтому для продольной ударной окорки ЦНИИМЭ предложено использовать цилиндрические била на упругой тяге.

Механизм прижима осуществляет дополнительный  прижим бревна к вальцам, обеспечивая их гарантированное сцепление с бревном, надежное вращение и осевое перемещение бревна в процессе окорки. Для уменьшения трения о поверхность бревна  прижим снабжен гладкими роликами. Механизм прижима совмещен с механизмом зачистки древесины. Глубина врезания фрезерного устройства ограничивается роликами. Ролики копируют поверхность древесины перед фрезерным устройством, обеспечивая заданную, регулируемую толщину, подлежащего срезанию слоя древесины.

Расстояние от крайних опор подающего и приемного столов до вальцов механизма подачи (рисунок 1) определяется в зависимости от максимальных размеров окариваемых бревен по формуле

                                 ,                                           (1)

где  К – коэффициент запаса устойчивости;  - максимальная длина окариваемого бревна.

        Расстояние от промежуточных опор подающего и приемного столов до вальцов механизма подачи определяется в зависимости от минимальных размеров бревна, поступающего в окорку,  по формуле

                                                                       (2)

где - минимальная длина окариваемого бревна;  - расстояние между вальцами механизмов подачи;  - запас длины бревна на неточность установки его в станок.

Параметры окорочного барабана должны обеспечивать окорку бревен заданной кривизны с остатками сучьев. Для этого снижение основания  барабана  относительно  роликов должно составлять (рисунок 2)

                                                  (3)

где - запас на кривизну бревна;  с - запас  на высоту сучка; dH  - запас на снижение бревна относительно роликов вследствие   различия диаметра.

Запас на кривизну бревна определяется по формуле

                                                      (4)

     - расстояние между роликоопорами, выбираемое минимальным из конструктивных соображений; q - кривизна бревна.

Рисунок 2- Схема для расчета параметров барабана

Запас на снижение бревна относительно роликов,     вследствие   различия диаметра  бревна в комлевой и  вершинной части dH, определяется по формуле (рис.3)

              (5)

где - радиус подающего вальца; - максимальный диаметр бревна; - минимальный диаметр бревна;  - расстояние между вальцами в плоскости, перпендикулярной оси бревна.

Превышение бил над уровнем роликов должно составлять

                                              (6)

где Н_к -  запас длины бил на толщину коры.                                                 

Необходимая длина бил составляет при этом

                                                                                    (7)

Ширина окорочного барабана для окорки бревен допустимой кривизны и максимального диаметра составляет

       (8)

где -максимальный радиус поперечного сечения бревна;  - угол установки оси барабана к оси станка.      

Рисунок 3- Схема для расчета снижения бревна

Приведенные формулы позволяют определить основные геометрические параметры станков для продольно-винтовой окорки с различными рабочими органами и могут быть использованы в практических расчетах параметров окорочных станков.