Результат интеллектуальной деятельности: Станок для колки дров

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к устройствам для колки дров предназначенных для использования в топках отопительно-варочных печей, кухонных плит, банных печей, котлов квартирного отопления преимущественно в сельской местности.

Известно приспособление «Ручной механический дровокол» выполненное в виде закрепленного на двух стойках колющего ножа, лезвием вверх. При колке дров по установленному на нож куску бревна бьют кувалдой, что требует больших затрат физического труда (Источник: http:studvesna73.ru/07/23/3916).

Известно устройство для колки дров (см. патент РФ №2704831, опубликовано: 31.10.2019 Бюл. №31) выполненное в виде рамного основания на котором установлены колющие ножи, лезвиями вверх. Вверху над ножами вертикально размещена направляющая труба, прикрепленная к вспомогательной опоре. Направляющая труба выполнена с двумя противоположно расположенными продольными прорезями. В направляющей трубе с возможностью возвратно-поступательного перемещения расположена металлическая баба, ход которой ограничен стержнем, проходящим горизонтально через прорези в направляющей трубе и тело бабы. Кроме того к верхнему торцу бабы прикреплен трос огибающий неподвижные блоки на вершинах направляющей трубы и вспомогательной опоры. На другом конце троса подвешен подвижный конец трапа, у которого другой конец имеет шарнирное соединение с рамой основания устройства. Для фиксации бабы в крайнем верхнем положении относительно направляющей трубы служит выдвижной стопор, подпружиненный в направлении глухого отверстия в теле бабы, предназначенного для ввода в него стопора. Для вывода стопора из отверстия установлен рычаг, соединенный со стопором тягой. В нижней части бабы выполнено сквозное отверстие, в которое через прорези в направляющей трубе может устанавливаться подвижный палец. У нижних краев прорезей в направляющей трубе смонтированы амортизаторы, служащие для смягчения удара стержня, ограничивающего ход бабы после расколки куска бревна.

В этом устройстве также применяется физический труд, что снижает производительность труда при колке дров.

Целью настоящего изобретения является повышение производительности труда на колке дров путем механизации привода устройства для колки дров.

Для достижения этой цели в известном устройстве для колки дров содержавшем рамное основание, на котором установлены колющие ножи лезвиями вверх, вверху над ножами вертикально размещена направляющая труба, прикрепленная к вспомогательной опоре, направляющая труба выполнена с двумя противоположно расположенными продольными прорезями, в направляющей трубе с возможностью возвратно-поступательного перемещения расположена металлическая баба, ход которой ограничен стержнем проходящим горизонтально через прорези в направляющей трубе и тело бабы, кроме того к верхнему торцу бабы прикреплен трос, огибающий неподвижные блоки на вершинах направляющей трубы и вспомогательной опоры, дополнительно у нижних краев прорезей в направляющей трубе смонтированы амортизаторы, другой конец троса заделан на коуш, имеющий отверстие предназначенное для осуществления возможности вращения коуша на оси закрепленной перпендикулярно к внутренней стороне реборды барабана лебедки, кроме того на вале барабана лебедки закреплена зубчатая шестерня, находящаяся в зацеплении с зубчатым колесом, закрепленном на тихоходном вале редуктора, при этом зубчатое колесо имеет участок зубчатого венца без зубьев, а для привода в движение механизма станка быстроходный вал редуктора соединен с двигателем, дополнительно на тросе перед верхним торцем бабы закреплен груз, благодаря которому натянутый трос во время отсутствия зацепления зубьев зубчатой передачи фиксирует базовое положение зубьев шестерни, закрепленной на вале барабана лебедки, а для точной настройки зацепления зубьев зубчатой передачи на реборде барабана лебедки по окружности с центром расположенным на оси барабана лебедки выполнен ряд отверстий под монтаж оси предназначенной для установки на ней вращающегося коуша троса, при этом каждое последующее отверстие изменяет положение зубьев шестерни на установленную долю нага зубьев шестерни, чтобы исключить наложение троса на коуш при наматывании его на обечайку барабана лебедки, на обечайке установлен отбойник в форме усеченного конуса.

Такое конструктивное решение обеспечивает непрерывный цикл подъема и падения бабы в автоматическом режиме работы станка для колки дров.

На Фиг. 1 изображен общий вид станка для колки дров с частичным вырезом его стенки, на Фиг. 2 профильный вид лебедки, на Фиг. 3 точная настройка зацепления зубьев зубчатой передачи.

Станок для колки дров имеет рамное основание 1 на котором установлены колющие ножи 2, лезвиями вверх. Вверху над ножами вертикально размещена направляющая труба 3 с двумя противоположно расположенными продольными прорезями 4 прикрепленная к вспомогательной опоре 5. В направляющей трубе 3 с возможностью возвратно-поступательного перемещения расположена металлическая баба 6, ход которой ограничен стержнем 7 проходящим горизонтально через прорези 4 в направляющей трубе 3 и тело бабы 6. К верхнему торцу бабы 6 прикреплен трос 8, огибающий неподвижные блоки 9 и 10 на вершинах направляющей трубы 3 и вспомогательной опоры 5. Дополнительно у нижних краев прорезей 4 в направляющей трубе 3 смонтированы амортизаторы 11 выполненные, например, из резины вставленной в металлические карманы. Амортизаторы служат для смягчения удара стержня 7 ограничивающего ход бабы 6 после расколки куска бревна. Другой конец троса 8 заделан заплеткой на круглый коуш 12 имеющий отверстие, предназначенное для осуществления возможности вращения коуша 12 на оси 13, закрепленной перпендикулярно к внутренней стороне реборды 14 барабана лебедки. Кроме того, на вале барабана лебедки закреплена зубчатая шестерня 15 находящаяся в зацеплении с зубчатым колесом 16 закрепленным на тихоходном вале 17 редуктора 18. При этом зубчатое колесо 16 имеет участок зубчатого венца без зубьев. Для привода в движение механизма станка быстроходный вал редуктора соединен с электродвигателем 19. Дополнительно на тросе 8 перед верхним торцом бабы 6 закреплен груз 20 благодаря которому натянутый трос 8 во время отсутствия зацепления зубьев зубчатой передачи шестерни 15 и колеса 16 фиксирует базовое положение зубьев шестерни закрепленной на вале барабана лебедки. В случае неожиданной остановки падающей бабы 6 в начале соприкосновения с труднораскалываемым куском бревна между торцами бабы 6 и груза 20 должен оставаться промежуток для размещения сложившегося между ними участка троса 8. При нахождении, после падения, бабы 6 в крайнем нижнем положении между торцами бабы 6 и груза 20 должна оставаться слабина размещенного между ними троса 8. Для удобного размещения сложившегося троса 8 между торцами бабы 6 и груза 20 необходим увеличенный диаметр бабы 6 за счет изготовления ее из стальной толстостенной бесшовной трубы. Груз 20 крепится на тросе 8 торцами болтов 21 ввернутыми по резьбе в отверстия тела груза 20. Для точной настройки зацепления зубьев зубчатой передачи на реборде 14 барабана лебедки по окружности с центром расположенным на оси барабана лебедки выполнен ряд отверстий под монтаж оси 13 предназначенной для установки на ней вращающего коуша 12 троса 8. При этом каждое последующее отверстие изменяет положение зубьев шестерни 15 на установленную долю шага зубьев шестерни 15. Чтобы исключить наложение троса 8 на коуш 12 при наматывании его на обечайку 22 барабана лебедки, на обечайке установлен отбойник 23 в форме усеченного конуса.

В приводе станка предпочтительно использовать трехступенчатый цилиндро-червячный мотор-редуктор МЦЧ2 (ЦЧ2), у которого передаточное число от 63 до 1600, а частота вращения выходного вала 0,47-23,8 об/мин.

Высота подъема бабы зависит от окружной длины зубчатой части колеса, передаточного числа зубчатой передачи и диаметра обечайки барабана лебедки.

Вес бабы ограничен только прочностью узлов конструкции станка для колки дров. Оптимальный вес бабы составит не более 100 кг.

Рекомендуемый вариант разметки центров отверстий для точной настройки зацепления зубьев зубчатой передачи. На трафарете или непосредственно на реборде барабана лебедки наносятся две концентрические окружности. Одна из них делительная окружность зубчатой шестерни, другая это предполагаемая окружность центров отверстий под ось установки коуша троса. Делим, например, делительный окружной шаг зубьев шестерни на 5 равных долей. Затем берем отрезок делительной окружности длиной в 2 шага и добавляем к нему 1/5 доли шага зубьев шестерни. Подбираем делительную окружность зубчатой шестерни, у которой начало первого отрезка совпадает точно с концом пятого последнего отрезка. Это будет зубчатая шестерня с венцом из 11 зубьев. Если основная часть отрезка составит 3 шага, то по аналогии венец шестерни будет иметь 16 зубьев, 4 шага 21 зуб и так далее. Подобрав из этого ряда подходящую зубчатую шестерню можно просто разделить делительную окружность шестерни на 5 равных частей с помощью хорды вычисленной по таблице коэффициентов для определения длины хорды при делении окружности на равные части (см. Н.Н. Крапивницкий «Основы слесарного дела» 1974, стр. 157). Затем через точки делящие делительную окружность на 5 равных частей и общий центр двух окружностей проводим прямые линии до пересечения с окружностью центров отверстий. Точки их пересечения и будут центрами отверстий точной настройки зацепления зубчатой передачи.

Для смазки зубчатой передачи под шестерней и колесом устанавливается масляная ванна, в которой находится нижняя часть зубчатого венца колеса.

С целью обеспечения безопасных условий труда на станке необходимо установить путевой выключатель предупреждающий через звуковой сигнал о времени падения бабы вниз.

До начала работы станка должна быть произведена точная настройка зацепления зубьев зубчатой передачи как это показано на Фиг. 3. При этом баба 6 устанавливается в крайнее нижнее положение, а зубья шестерни и колеса согласно изображения на Фиг. 3. Затем натянутый грузом 20 конец троса 8 с установленным на оси коушем монтируется в крайнее верхнее отверстие реборды 14 барабана лебедки.

Работает станок следующим образом. Во время работы зубчатой передачи ведущее колесо 16 приводит в движение ведомую шестерню 15, которая передает вращение на барабан лебедки с установленным на реборде 14 коушем 12 троса 8 и баба 6 поднимается вверх. После окончания зацепления зубчатой передачи, по причине наличия участка с отсутствующими зубьями, на венце колеса 16, баба 6 падает вниз раскалывая кусок бревна. Во время создавшейся паузы в зацеплении зубчатой передачи под воздействием груза 20 происходит точная настройка очередного зацепления венцов зубьев шестерни и колеса. После чего работа продолжится в автоматическом режиме.

Изобретение значительно повышает производительность труда.