ПОДГОТОВКА НОЖЕЙ РУБИТЕЛЬНЫХ МАШИН ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ УСЫХАЮЩИХ ДРЕВОСТОЕВ
PREPARATION OF KNIFES OF MINCING MACHINES FOR REHASH OF DRYING UP FOREST STANDS
Алексеев А.Е., Думанский А.И., Алабышев А.П. (С(А)ФУ, г. Архангельск, РФ)
Alekseev A.E., Dumansky A.I., Alabyshev A.P.
(The Northern (arctic) federal university)
Рассмотрены вопросы по применению лазерной термической обработки ножей рубительных машин для переработки сухостойной древесины
The results of studying the processes of laser high-heat treatment for knifes of mincing machines for deadwood rehash areconsidered
Ключевые слова: сухостойная древесина, лазерная обработка
Key words: deadwood, lasermachining
В середине 2000-х годов лесная промышленность Архангельской области столкнулась с крупной экологической проблемой. На территории области были обнаружены огромные площади усыхающей древесины, которые с каждым годом становятся все больше. Данная проблема осложняется еще и тем, что большая часть этой древесины не подходит для обычного применения, в силу того что является пораженной различными древесными пороками. Именно эта причина делает ее не пригодной, в большом количестве, для строительства конструкций из древесины. Поэтому наиболее оптимальный способ ее реализации является ее измельчение и последующее использование в различных областях. Малое содержание влаги в наружных слоях, придает ей особые механические свойства которые, как делают ее намного прочнее, так и препятствуют ее измельчению инструментом, используемым повсеместно, для ее переработки необходима твердость ножей порядка 62–65 HRC, против стандартной 56–60HRC.
Для измельчения сухостойной древесины планируется использовать рубительные машины барабанного типа. В машинах данного типа, подача древесного сырья производится в направлении, перпендикулярном оси вращения рабочего органа. Из–за цикличного изменения угла встречи режущей кромки ножа с волокнами древесины в процессе подачи и резания, щепа, вырабатываемая на этих машинах, неоднородна как по составу, так и по размерам. Так как большая часть сухостоя, это больные деревья то щепу высшего сорта из нее не получить, а следовательно и не требуется каких то повышенных требований к оборудованию для переработки.
Режущим инструментом рубительной машины может быть нож или резец. Это основной рабочий орган, по которому оценивается работа машины в целом. Режущий инструмент должен обеспечивать высокое качество щепы, необходимую продолжительность работы машины, полную взаимозаме-няемость, простоту крепления и удобство замены. Кроме того, конструкция должна способствовать групповой заточке.
Режущие инструменты рубильных машин работают в наиболее неблагоприятных условиях по сравнению с другим деревообрабатывающим инструментом. Они измельчают низкокачественную древесину и древесные отходы с корой, гнилью, минеральными примесями, причем древесина бывает и низкой влажности (сухая) и мороженая. Режущие инструменты испытывают высокие нагрузки, причем не только на переднюю грань и лезвие, но и на боковые грани.
Угол заточки режущей кромки инструмента составляет от 29° до 36°, материал из которого изготавливают ножи это углеродистая легированная сталь. Твёрдость режущей кромки должна быть 56…60 HRCдо 2/3 ширины ножа.
Однако практика показала, что при переработке сухостойной древесины данной твердости не достаточно. Легированный материал так же не может дать необходимой твердости, поэтому наиболее целесообразными являются пути либо термического упрочнения инструмента посредством лазерной обработки, либо изменение угла заточки режущего инструмента.
Увеличение угла заточки режущей части приведет к повышению ресурса рабочего элемента. Однако это также является и причиной изменения производственной линии, пересмотра имеющихся данных по теории резания и качеству щепы.
При упрочнении режущего инструмента методом лазерной термической обработки, не потребуется, изменений производственной линии, за счет воздействия локальной термообработки будет упрочнена молекулярная структура. Данный метод позволит использовать уже имеющиеся данные по теории резания.
На основании вышеизложенного можно наметить следующие направления исследований особенностей измельчения сухостойной древесины:
1) исследовать силовые и качественные характеристики снятия коры с усыхающей древесины и разработать эффективные режимы ее окорки;
2) исследовать особенности резания древесины усыхающих лесных пород и обосновать основные параметры лезвийного инструмента и оборудования для эффективной переработки усыхающей древесины в технологическую щепу;
3) исследовать влияние основных технологических факторов на качество щепы из усыхающей древесины и разработать технологические режимы ее переработки;
4) определить износостойкость рубительных ножей при переработке усыхающей древесины на технологическую щепу и разработать нормы расхода этого инструмента.
Список использованных источников
1. Гомонай М.В. Технология переработки древесины [Текст]/М.В. Гомонай. – М.: Издательство Московского государственного университета леса, 2008. – 231 с.
2. Алексеев А.Е. Повышение эффективности механической переработки усыхающей древесины [Текст]/ А.Е. Алексеев, И.О. Думанский, И.Ю. Королев, В.П. Елькин, С.В. Ершов, Ю.В. Васкан. – Архангельск: Лесной журнал, 2011.