технология заготовки лесопродукции в зоне радиационного загрязнения
Платонов Е.И. (БГИТА, г.Брянск, РФ)
In work the technology лесопользования in conditions of the radiating infection, providing preparation окоренных and the smoothed out round forest products from крупномерной wood is considered, and also saw-timbers from тонкомерной wood and the equipment for its realization, both used, and again offered is given.
В результате выбросов радиоактивных веществ в атмосферу из-за аварий или пожаров на установках с ядерными реакторами происходят загрязнения акваторий, сельскохозяйственных угодий, леса и других территорий радиоактивными отходами и радионуклидами. Леса, подвергшиеся радиационному воздействию от выбросов ЧАЭС, представляют серьезную экологическую опасность в связи с возможностью возникновения пожаров, как от воздействия человека, так и вследствие естественных причин. Следовательно, освоение этих лесов с целью выделения и утилизации радиационно-зараженной части дерева имеет большой практический интерес.
Общими требованиями к проведению лесопользования в этих условиях является получение чистой от радионуклидов продукции и обеспечение безопасных условий работы персонала [1]. В качестве пилопродукции могут производиться обрезные пиломатериалы. Наиболее приемлемым считается производство шпал для железных дорог. [3].
В настоящее время разработано большое количество технологических процессов заготовки лесоматериалов в зонах с высокой радиацией [1,3]. Здесь рекомендуется использовать машинный способ заготовки древесины, при котором исключается прямой контакт работников с пораженной древесиной. Для этого следует использовать валочные машины ВМ-4 с тракторами для бесчекерной трелевки ТБ-1, ЛП-18Г; валочно-пакетирующие машины ЛП-19 с тракторами для трелевки сформированных пачек деревьев или валочно-трелевочные машины ВТМ-4, ВМ-4Б, ЛП-17А, ЛП-49, ЛП-58, МЛ-65 и другие. Машины должны иметь специально оборудованные кабины, обеспечивающие безопасность работы операторов в зоне заражения.
Обрезка сучьев и разделка хлыстов на сортименты в условиях лесосеки или верхнего склада может производиться машинами: ЛО-120, ЛО-115, ЛО-76 и др.
Узким местом в рассматриваемых технологических процессах, является окорка и удаление периферийного слоя древесины, т.к. выпускаемый промышленностью передвижной станок ОК-35П может осуществлять только окорку древесины. Кроме того, размеры обрабатываемого сырья ограничены проходным сечением ротора (0,35 м). Остальное сырье оказывается недоступным для машинной обработки. Не лишены этих недостатков и зарубежные аналоги данного станка VK-10, VK-16.
БГИТА предложен передвижной окорочный станок, который позволяют снимать кору и удалять периферийный слой древесины, и может исполняться в прицепном или навесном варианте на тракторы, оборудованные навесками и гидравлическими манипуляторами.
Станок включает окорочное устройство, которое состоит из механизма винтовой подачи бревна и надрезания коры, механизма ударной окорки, механизма прижима бревна, рамы, привода; подающего и приемного столов облегченной конструкции, деталей крепления, гидравлической системы и системы управления [156].
Для разделки вершинной части можно использовать мобильный фрезерно-пильный станок УПФП-1М. Компоновка передвижного окорочного-разделочного узла приведена на рис.1.
 |
Рисунок 1- Компоновка передвижного окорочного-разделочного узла:
1-лесосека; 2-деревья; 3-сучкорезно-раскряжевочная машина; 4- сортименты; 5 - окорочный станок; 6- окоренные сортименты; 7- фрезерно-пильный станок; 8- брусья; 9-сортиментовоз; 9 - отходы
Механизм винтовой подачи бревна окорочного станка 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.
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.
Фрезерно-пильный станок УПФП-1М состоит из механизма базирования бревен, механизма подачи бревен, фрезернопильного агрегата с подающим механизмом, позади агрегатного конвейера, механизма привода и гидросистемы с устройствами для регулировки.
Механизм базирования бревен представляет собой два направляющих швеллера, имеющих возможность перемещения по вертикали, на которых установлена каретка с роликами. На каретке установлены два гидроцилиндра с зажимными клещами для бревен.
Механизм подачи бревен выполнен в виде двух вертикальных оребренных подающих вальцов, приводимых во вращение от гидромотора через цилиндрический редуктор, цепную и зубчатую коническую передачи, причем вальцы имеют возможность перемещения перпендикулярно оси подачи бревна. Это перемещение осуществляется по двум направляющим с помощью гидроцилиндра.
Далее по ходу подачи установлены две фрезерные головки, которые приводятся во вращение от вала отбора мощности через клиноременную передачу, цилиндрический редуктор и карданные передачи. Верхняя фрезерная головка имеет возможность вертикального перемещения для обеспечения задания различной толщины двухкантного бруса. Головки в процессе работы осуществляют попутное резание, что обеспечивает качество поверхности.
Механизм подачи в фрезернопильном агрегате состоит из четырех пар горизонтальных подающих вальцов. Вальцы приводятся во вращение от гидромотора через цилиндрический редуктор, цепные и цилиндрические зубчатые передачи, причем верхние вальцы имеют возможность вертикального перемещения.
Привод пильного вала осуществляется от вала отбора мощности через цилиндрический зубчатый редуктор и клиноременную передачу.
На выходе из агрегата устанавливается роликовый съемный стол для приема готового пиломатериала. При транспортировке установки стол укладывается на раму.
Станок работает следующим образом.
Станок с помощью трактора доставляется на места вырубок и устанавливается на жесткую опору. Затем ведомый шкив присоединяется к валу отбора мощности трактора.
Отдельное бревно гидравлическим манипулятором укладывается на зажимные клещи базирующей каретки. Оператор с помощью распределителя подает команду, и клещи зажимают бревно в горизонтальном положении. Затем с помощью рычага, поворачивающего эксцентрики, на которых установлены направляющие для каретки, оператор задает положение оси бревна относительно предполагаемой оси обработки. БГИТА предложена модернизация устройства базирования бревна в станке с целью улучшения надежности зажима бревна и повышения качества получаемых пиломатериалов.
Верхняя фреза настраивается на требуемый размер обработки бруса штурвалом, а верхние подающие вальцы устанавливаются на заданный размер винтами.
Настройка пильного вала заключается в подборе межпильных прокладок и натяжке клиновых ремней привода.
Скорость подачи задается регулятором расхода масла в гидросистеме установки.
Вручную бревно на каретке подается к вертикальным вальцам, входит с ними в зацепление и подается в зону резания фрез. Фрезы обрабатывают две плоскости бруса, на которых затем, он базируется на подающих вальцах и подается к пилам, производящим окончательную распиловку на доски.
После распиловки пилами готовый пиломатериал выходит на принимающий стол, откуда вручную разгружается.
Операции по погрузке и транспортировке сырья в цех выполняются специальными самопогружающимися сортиментовозами ЛТ-25 или «КамАЗ» или другими автомобилями, оборудованными гидроманипуляторами ЛВ-185, МГМ-40, МУГ-70В и др. Погрузку сучьев, кусковых отходов и коры на транспорт для вывозки в места утилизации может производиться погрузчиками с грейферными захватами ПЭА-1,0, ПЭ-0,8Б, ПГ-0,2А, ПКУ-0,8 и др.
Литература
1. Жаденов В.С., Заикин А.Н., Шелгунов Ю.В. Технология и оборудование лесозаготовок (этапы развития): Учебное пособие для студентов лесного комплекса. – Брянск, БГИТА, 2002. - 592 с.
2. Платонов Е.И. Основы теории и расчета окорочных станков. -Брянск, БГИТА, 2001, -182 с.
3. Симонов А.С., Меркелов В.М., Мельников В.С. Технология производства шпал из радиоактивно загрязненной древесины. В кн. Вклад ученых и специалистов в национальную экономику. - Брянск, БГИТА, 1997, с.131-133.