Результат интеллектуальной деятельности: РУБИТЕЛЬНАЯ МАШИНА

Изобретение относится к лесной промышленности, в частности к оборудованию для измельчения древесины, может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности, в древесно-подготовительных цехах для измельчения щепы и мелких древесных отходов на топливную щепу, а также в сельском хозяйстве для измельчения растительных материалов.

Известна рубительная машина для изготовления технологической щепы, содержащая кожух с загрузочным патроном и щепкоотводящим патрубком, ножевой диск с подножевыми отверстиями и лопатками, устройство для направления потока щепы из подножевого отверстия к лопатке [1].

Недостатком данного устройства является низкая производительность и неудовлетворительное качество щепы.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому изобретению является рубительная машина для измельчения крупной щепы, включающая раму, загрузочный патрон, ножевой диск, привод, перфорированный цилиндр, во внутренней полости которого расположены контрножи, закрепленные на раме при помощи кронштейнов [2].

Недостатком данного устройства является низкая производительность, которая обусловлена тем, что материал может забивать отверстия перфорированного цилиндра и высокая неравномерность гранулометрического состава щепы.

Технический результат предлагаемого решения заключается в повышении производительности рубительной машины, качества щепы и снижении металлоемкости и энергоемкости процесса измельчения.

Технический результат достигается установкой на периферии диска цилиндра с подножевыми отверстиями и ножами, обращенными внутрь цилиндра, установкой контрножа с возможностью взаимодействия с ножами диска и ножами цилиндра ниже горизонтальной оси диска на расстоянии не более

,

где R_рез - радиус окружности резания ножами цилиндра;

ε - угол между направлениями силы резания S и касательной составляющей Р_к;

- коэффициент трения;

а также расположением ножей диска со смещением от радиального направления на величину, определяемую

;

где τ - угол скольжения ножа;

χ - угол защемления материала.

В предлагаемой рубительной машине, включающей раму, привод, кожух с загрузочным патроном и щепкоотводящим патрубком, ножевой диск с лопатками и полым цилиндром, установленным со стороны привода, контрнож во внутренней полости цилиндра, цилиндр выполнен с подножевыми отверстиями и ножами, обращенными внутрь цилиндра, и установлен на периферии диска со стороны, противоположной приводу; контрнож, закрепленный на раме с возможностью взаимодействия с ножами диска и ножами цилиндра, установлен под острым углом к образующей цилиндра и нормали к плоскости диска ниже горизонтальной оси диска на расстоянии не более а, ножи диска расположены со смещением от радиального направления на величину ρ.

Расположение контрножа ниже горизонтальной оси диска на расстоянии не более а осуществляется самозатягиванием материала ножами, которое обеспечивается нормальной составляющей Р_н силы резания S. Чем больше слой измельчаемого материала над контрножом, тем больше сила затягивания материала, что улучшает стабильность подачи и равномерность готового продукта.

Установка контрножа под острым углом к образующей цилиндра обеспечивает наклонное резание ножами цилиндра, а смещение ножей диска от радиального направления создает условия для скользящего резания, что снижает энергоемкость и повышает производительность рубительной машины.

На фиг. 1 показано принципиальное устройство рубительной машины, на фиг. 2 - разрез по A-A рубительной машины, на фиг. 3 - графическое отображение схемы взаимодействия рабочих органов с материалом.

Рубительная машина содержит раму 1, на которой смонтированы привод 2, кожух 3 с загрузочным патроном 4 и щепкоотводящий патрубок 5. На валу привода установлен ножевой диск 6 с ножами 7 и лопатками 8. К ножевому диску жестко прикреплен полый цилиндр 9 с подножевыми отверстиями 10 и ножами 11, обращенными лезвиями внутрь цилиндра.

Во внутренней полости цилиндра 9 установлен контрнож 12, закрепленный на кронштейне 13, соединенном с рамой 1. Контрнож 12 и ножи 7 и 11, установленные на диске и цилиндре с возможностью взаимодействия, имеют регулировки вылета ножей и зазора между ножами и рабочими кромками контрожа.

Контрнож 12 имеет возможность установки с наклоном внутрь цилиндра 9 под острым углом к нормали ножевого диска 6.

Работает рубительная машина следующим образом.

Древесина 14 (фиг. 3) подается через загрузочный патрон 4 к ножам 7 ножевого диска 6 и ножам 11 цилиндра, которые отрезают слой материала определенной толщины в двух поверхностях: по плоскости движения ножей диска и по окружности движения ножей цилиндра. Щепа, полученная в процессе резания, удаляется через подножевые щели в диске и цилиндре 10, захватывается лопатками 8 и выбрасывается через патрубок 5. В процессе резания на древесину действует сила затягивания, обусловленная нормальной составляющей силы резания S.

В результате анализа отличительных признаков, а именно: цилиндр установлен на периферии диска со стороны, противоположной приводу, и выполнен с подножевыми отверстиями и ножами, обращенными внутрь цилиндра; контрнож закреплен на раме с возможностью взаимодействия рабочими кромками с ножами диска и ножами цилиндра, установленными режущей кромкой лезвия под острым углом к образующей цилиндра; контрнож установлен ниже горизонтальной оси ножевого диска под острым углом к образующей цилиндра и нормали к плоскости диска с наклоном внутрь цилиндра; ножи диска установлены со смещением от радиального направления и не обнаружены в других технических решениях. Данное обстоятельство дает полное основание считать, что решение соответствует критерию «изобретательский уровень», и достигается технико-экономический эффект.

Литература

1. Патент РФ №2179922 от 27.02.2002. МПК B27L 11/00. Рубительная машина для изготовления технологической щепы.

2. А.С. 444649 (СССР) от 30.09.74. МПК B27L 11/02. Рубительная машина для измельчения крупной щепы - прототип.