6. Устройство и расчет канатных подвесных установок. Область применения.

Канатные установки применяются на трелевке, штабелевке, погрузке и разгрузке лесоматериалов, а также на других транс­портных операциях, связанных с перемещением материалов по лесосеке и складу. Канатная установка состоит из лебедки и различных уст­ройств и приспособлений (стрелы, мачты, оттяжек, блоков), обеспечивающих более благоприятные условия перемещения груза. Характерная особенность канатных установок заключа­ется в том, что подъем и горизонтальное перемещение груза вы­полняется с помощью стальных канатов, наматываемых на ба­рабаны лебедки.

Двухмач­товые (однопролетные) канатные установки перемещают груз в подвесном положении. К ним относятся кабель-краны и бревносвалы Применяются также двухмачтовые установки, перемещающие груз в полуподвесном положении, т. е. когда один конец груза располагается на неподвижной опоре, а другой приподнят над ней. Многопро­летная канатная установка перемещает груз, как правило, в подвесном положении.

Одномачтовая канатная установка. Такая установка (рис. 6.4, а) применяется при наземном и полуподвесном спо­собе трелевки лесоматериалов. Особенность ее работы состоит в том, что груз, находясь далеко от мачты, перемещается воло­ком. По мере приближения его к мачте под действием вертикальной составляющей натяжения грузового каната передний конец его поднимается над опорой. В этом положении груз пе­ремещается к мачте. При трелевке лесоматериалов с приподня­тым концом уменьшается сопротивление движению и отсутст­вует лобовое сопротивление, так как подвешенный конец, встре­чаясь с препятствиями, отклоняется в сторону.

У одномачтовых канатных установок длина провисающей ча­сти грузового каната L_n (рис. 6.4,6) определяется по формуле

где Н — высота мачты; —вес 1 м грузового каната;Q — вес перемещае­мого груза; — коэффициент сопротив

ления движению груза по опоре; — угол наклона опоры;Т — тяговое усилие грузового каната.

Как видно из этой формулы, с увеличением высоты мачты И возрастает величина пролета провисающей части грузового ка­ната L_n. Одномачтовые канатные установки применяются для трелевки на расстояние до 500 м, поэтому при высоте мачты в 15. ..20 м большая часть длины грузового каната находится на весу и не касается опоры. Это обстоятельство дает возмож­ность не учитывать вес каната при определении тягового усилия.

По мере приближения груза к мачте угол (см. рис. 6.4,6) возрастает. Когда груз достигнет точкиМ на расстоянии x<L_n от мачты, появляется вертикальная составляющая тягового уси­лия, отрывающая передний конец груза от опоры. Пренебрегая провисанием каната, величину угла можно определить по формуле

tg =H/х+ tg(6.43)

Расстояние х, на котором произойдет подъем переднегоконца пачки над опорой, принимая tg ( -)=tg- tg:

,

где / — длина пачки груза; /о — расстояние от заднего конца пачки до цен­тра ее тяжести; — коэффициент сопротивления движению груза;— угол наклона пути.

Тяговое усилие в грузовом канате определяется в зависимо­сти от расстояния от мачты до пачки.

Рис. 6.4. Одномачтовая канатная установка:

а — схема установки; б — расчетная схема,; / — монтажный блок; 2 — возвратный блок; 3 — грузовой блок; 4, 5 — концевые блоки; 6 — лебедка; 7 — мачта

Двухмачтовые канатные установки.Эти установки в зависи­мости от способа перемещения груза подразделяются на под­весные и полуподвесные. Они находят применение на погрузоч-но-разгрузочных работах, штабелевке и трелевке лесоматериа­лов. В погрузочных подвесных установках груз перемещается только в вертикальной плоскости, проходящей через обе мачты.

. Различают канатные .несущим канатом (рис. 6.5, а), с ком-Кнесущим канатом (рис. 6.5, б). В первых двух типах установок i последнем — груз подвешивается неканатам.

Установка-с подъемно-несущим канатом не имеет специаль­ного несущего каната, его роль выполняет подъемный, по ко­торому и перемещается грузовая тележка посредством тяговых канатов Т и В. Подъем и опускание тележки вместе с грузом происходит при натяжении и ослаблении подъемного каната и изменении стрелы провеса. Такая установка может не иметь грузовой тележки; в этом случае груз поднимается и перемеща­ется непосредственно подъемно-несущими канатами (см. рис. 6.1,е).

В установке без несущего каната (рис. 6.5, в) подъем и опус­кание груза происходят при изменении натяжения одного из тяговых канатов и одновременном изменении стрелы провеса. Для горизонтального перемещения необходимо производить на­матывание одного из канатов при одновременном разматывании другого.

Рис. мачтовых канатных установок: Сканированным подъемно-несущим канатом; в — без

ровная мачта; 3 — хвостовая мачта; 4 — оттяжка;

J'; несущий; Я — подъемный; Т — тяговый; В — воз-I .подъемно-тяговый; ПН —подъемно-несущий

Блоки и канаты двухмачтовых установок монтируют на вы­соких; мачтах деревянной или металлической конструкции. В стационарных установках устойчивость мачт обеспечивается оттяжками, а в передвижных для этой цели необходимо иметь тяжелые противовесы. Вследствие этого передвижные установки громоздки и имеют большую массу. На лесных складах лесоза­готовительных предприятий применяют стационарные уста­новки, как наиболее простые. В передвижных кабель-кранах, применяемых на крупных лесоперевалочных складах башни (мачты) устанавливаются на рельсовые пути. Для сохранения натяжения несущих канатов одна из башен, имеющая противо­весы, делается качающейся, опирающейся на один рельс. Ино­гда для этой цели применяют грузовое натяжное устройство. Несущий канат служит опорой для тележки. Для него приме­няют спиральные канаты одинарной свивки без мягкого сердеч­ника. Он прикрепляется к вершинам мачт или, как показано на рис. 6.5,а (мачта Б), проходит через подвесной башмак и при­крепляется на земле к мертвякам. При таком устройстве несу­щий канат легче натягивать и изменять его провес. Башмак представляет собой шину с желобом на ободе. Такую шину можно сделать неподвижной, укрепив ее на вершине мачты (рис. 6.6,6).

Тележка (рис. 6.6,а), несущая груз, имеет одно или не­сколько колес. Число ходовых колес определяется по нагрузке на тележку. Давление на одно колесо допускают до 5. ..10 кН. Диаметр колес по кругу качения 200.. .250 мм.

Число барабанов лебедки и их назначение должны соот­ветствовать типу установки. В общем случае число барабанов равно числу приводимых в движение канатов. Скорость движе­ния принимают: тяговых до 5 м/с и подъемного до 0,7 м/с. Погрузочные установки на лесных складах устраивают с пролетом до 70. ..100 м, а трелевочные до 250.. .300 м. Кабель-краны мо­гут иметь пролет до 500 м. Установки, применяемые для по­грузки и разгрузки длинных лесоматериалов (хлыстов, де­ревьев), обычно имеют четыре мачты и две грузовые тележки, что обеспечивает устойчивое положение груза при его переме­щении.

Пролет или расстояние между мачтами выбирают в зависи­мости от назначения канатной установки. У погрузочных и штабелевочных установок он зависит от длины штабеля и ширины подвижного состава. В установках, применяемых на разгрузке и подаче лесоматериалов на приемные площадки раскряжевоч­ных линий, необходимо учитывать также длину этих площадок. В общем случае для двухмачтовой канатной . установки (рис. 6.7, а) пролет

(6.45)

где /_Шт — длина штабеля; b — ширина подвижного состава; /_пл —длина приемно-перегрузочной площадки раскряжевочной линии; — общая вели­чина разрывов между мачтами установки, штабелем, подвижным составом и другим технологическим оборудованием, находящимся в пролете канат­ной установки.

Двухмачтовые установки могут иметь разную высоту мачт, поэтому

(6.46)

где f — стрела провеса несущего каната под нагрузкой по середине пролета; h_T — высота занимаемая тележкой и полиспастом; /_Ст— длина стропов или высота, занимаемая захватными устройствами вместе с поднятой пачкой; h — высота подъема груза.

В подвесных установках вес груза и тележки воспринима­ется всеми канатами, сохраняющими тележку в определенном положении. Натяжение каждого из канатов зависит от способа его воздействия на тележку и груз. Для определения натяже­ния канатов двухмачтовой установки (см. рис. 6.5, а) рассмот­рим расчетную схему, изображенную на рис. 6.7,6. В ней на вершину мачты Адействуют силы: S_a — натяжение несущего каната, Ро — натяжение подъемного каната и Т_р — натяжение тягового рабочего каната. Соответственно на вершину В дей­ствуют сила Sb, Ро и Тв. Груз висит между двумя мачтами Л и В, имеющими разность по высоте Н. Вес груза вместе с тележ­кой Q = Q_r+G_T и вес 1 м всех канатов ql. Если пренебречь провисанием и углом наклона , то их вес будет равенql. Таким

образом, в точке С действует нагрузка Q+ql/2. Обозначив рав­нодействующую, направленную к мачте A R_a и мачте В R_b, ве­личину их определяют по (3.21) и (3.22):

(6.47)

(6.48)

Так как мачта А выше мачты В, то R_a>Rb. Наибольшее значение R_a будет при положении тележки в се­редине пролета, когда

, (6.49)

Рис. 6.7. Расчетные схемы подвесной установки:

/__Мачта; 2 — грузовая тележка; 3 — несущий канат,; 4 — грузоподъемный канат; 5,

6 — тяговые канаты; 7 — оттяжки; 8—лебедка; 9 — пачка лесоматериалов

При этих значениях углов и(6.47) и (6.48) примут вид:

(6.50) и

(6.51)

где f - высота провеса в середине пролета.

Натяжение подъемного каната в общем случае равно

,

где где Q_r — _вес груза, подвешенного к тележке; т — кратность полиспаста; —его КПД.

Натяжение возвратного каната Т_в при рабочем ходе тележки должно быть больше сопротивления разматыванию его с бара­бана или равно натяжению при провисании этого каната на величину f. Натяжение тягового каната рабочего хода определяется сле­дующим образом. Натяжения несущего каната по обе стороны тележки равны между собой, поэтому можно принять S_a=S_b. Вес несущего каната не оказывает влияния на натяжение тяговых канатов, что дает возможность при опреде­лении этого натяжения пренебречь весом канатов и принять ql/2 = 0.

Наибольшее значение будет при подходе к мачте А, когдаи.

В установке без несущего каната (см. рис. 6.5, в) груз ви­сит надвух тяговых канатах. В этом случае в S_а=0, S_Ь=0, Р_о=0, поэтому

Ra = T_р и R_B = T_B. (6.60)

Натяжение в тяговых канатах определяют по (6.50), когда груз находитсяпосредине пролета при наименьшей стреле про­веса В двухмачтовых установках можно принимать, что силы, приложенные к вершинам мачт, действуют в одной плоскости. В них для мачтыЛ (см. рис. 6.7,6) следует принимать P = R_a и Т = Т_Р + Т_В + Р₀ при положении тележки посредине пролета; углы =_а, =как показано на рис. 6.5, а. Для мачтыВ, P = Rb; если несущий канат закреплен на земле, то T = Sb, а если на мачте, Т = 0.

7.Устройство установок для раскряжевки хлыстов периодического действия с продольной подачей.

Для раскряжевки хлыстов применяют однопильные уста­новки периодического действия с продольным перемещением хлыста ПЛХ-ЗАС, ПХЛ-3, ЛО-15С.

Рис. 74. Раскряжевочные установки с продольным перемещением хлыста: а — ПЛХ-ЗАС; б —ЛО-15С; / — приемная площадка; 2 — двухцепной подающий транс­портер; 3 —разделительное устройство; 4 — пила АЦ-ЗС; 5 —зажимное устройство- 6 — транспортер для уборки опилок и кусковых отходов; 7 - роликовый приемный транспор­тер; 8 - сортировочные транспортеры; 9 — лесовозная дорога; 10 — бункер для отходов-//-манипулятор ЛО-13С; 12 -питающий валец; 13- приемный лоток с упорами

Раскряжевочная установка ПЛХ-ЗАС (рис. 74,а) включает разделитель хлыстов РХ-2, механизм подачи леса под пилу, состоящий из подающего двухскоростного транспортера ТС-29С и приемного роликового транспортера СП-ЗС с выдвиж­ными упорами (см. рис. 73, б) и двусторонним сбрасывающим устройством, а также круглопильный станок АЦ-ЗС. Для за­жима хлыста в процессе пиления имеются два боковых зажим­ных рычага с гидроприводом. Процесс работы этой установки протекает следующим образом. Хлысты с приемной площадки разделителем РХ-2 перемещаются поштучно на транспортер, периодически подающий хлысты под пилу для распиловки на отрезки необходимых размеров, которые затем с помощью сбра­сывающего устройства подаются на один или на два сортировоч­ных транспортера, расположенных по обе стороны приемного транспортера. На установке ПЛХ-ЗАС можно раскряжевывать хлысты с наибольшим диаметром 0,6 м. Скорость подачи хлы­ста (м/с): основная 1,09, замедленная 0,34. На установке можно получить 14 различных размеров по длине отрезков с точностью + 2—3 см. Общая установленная мощность электродвигателей 64,7 кВт.

Раскряжевочная установка ЛО-15С (рис. 74,6) представляет собой измененный вариант линии ПЛХ-ЗАС. Для поштучной загрузки служит гидроманипулятор ЛО-13С. Роли­ковый приемный транспортер заменен поворотным гладким лотком с выдвижными упорами, имеющими общий привод с гид­родемпфером, позволяющим плавно воспринимать и гасить удары движущегося хлыста, применять односкоростной подаю­щий транспортер с питающим вальцом и повышать точность размеров выпиливаемых сортиментов. Пильный механизм уста­новки включает станок АЦ-ЗС и трехпильный блок, располо­женный вдоль приемного лотка и предназначенный для распи­ловки вершинной части хлыста. Комлевая часть хлыста рас­пиливается по индивидуальной схеме раскроя пилой АЦ-ЗС. Полученные лесоматериалы по лотку поступают на сортировоч­ный транспортер. Вершинная часть хлыста длиной до 8 м ска­тывается при наклоне лотка на пильный блок и распиливается по обезличенной схеме раскроя на двухметровые отрезки, по­ступающие на отдельный сортировочный транспортер. Скорость подачи хлыста под пилу 1,86 м/с. Диаметр пил пильного блока 800 мм, скорость резания 68,6 м/с. Число размеров по длине получаемых лесоматериалов 19. Общая установленная мощ­ность, включая манипулятор, 124 кВт.

Раскряжевочная установка ПЛХ-3 в отличие от ПЛХ-ЗАС имеет балансирную пилу АЦ-2М. Прижим хлыста в процессе пиления осуществляется двумя рычагами сверху. По­дающий и приемный транспортеры имеют скорость 1,1 и 0,55 м/с. Число упоров приемного транспортера—12. Установ­ленная мощность 43 кВт.

8.Классификация и назначение подъемно-транспортных машин. Механические захватные устройства для лесных грузов.

Подъемно-транспортные машины применяются для переме­щения лесных грузов на лесосеках, лесных складах и внутри лесоперерабатывающих цехов.

Подъемно-транспортные машины можно подразделить по на­правлению движения груза, принципу действия, положению дви­гателя по отношению к перемещаемому грузу, а также по соединению разнотипных механизмов в агрегатные и комбини­рованные многооперационные машины.

По направлению движения груза машины подразделяются на подъемные и транспортные. Подъемные машины служат в основном для вертикального перемещения груза, а транспорт­ные— для горизонтального.

По принципу действия машины, перемещающие груз непре­рывно, без остановки их на загрузку и разгрузку, при непрерывном движении тягового органа в одном направлении, носят название машин непрерывного действия. К ним относятся лесотранспортеры всех видов. Если машина останавливается на период загрузки и разгрузки и ее ход с грузом чередуется с хо­дом без груза, она называется машиной периодического дей­ствия. Работа таких машин состоит из ряда циклов, включаю­щих следующие операции: прицепку или захват груза, рабочий ход, отцепку или разгрузку и обратный ход. Машины периоди­ческого действия составляют большую группу, в которую вхо­дят канатные установки, краны, манипуляторы, машины лесо­сечного и лесоскладского транспорта.

В подъемно-транспортных машинах двигатель может пере­мещаться вместе с грузом или оставаться неподвижным. Так, при транспортировке груза тракторами, автопогрузчиками, ав­толесовозами двигатель этих машин перемещается вместе с гру­зом. У лесотранспортеров, канатных установок и отчасти у кра­нов двигатель приводного механизма не изменяет своего поло­жения, а груз перемещается посредством тягового органа.

Многие из подъемно-транспортных машин соединяют в себе два или более разнотипных механизма — для горизонтального перемещения, и для подъема груза. Некоторые из таких агре­гатных машин приспособлены в основном для транспортирова­ния груза, т. е. перемещения на большие расстояния, и подъем­ный механизм в них по устройству отличный от транспортного, служит для загрузки и разгрузки транспортного устройства. Та­кие машины могут быть названы транспортно-подъемными. К ним можно отнести автопогрузчики, автолесовозы, трелевоч­ные тракторы и т. д.

Другие машины предназначены в основном для подъема груза. В них механизм транспортирования является вспомога­тельным. Они относятся к подъемно-транспортным агрегатным машинам. Это стреловые и отчасти мостовые краны, челюстные тракторные погрузчики и т. д. Кабельные и мостовые краны больших пролетов в равной степени могут быть названы как подъемно-транспортными, так и транспортно-подъемными агре­гатными машинами.

В некоторых случаях на транспортную или подъемно-транс­портную машину помещают механизмы и устройства для обра­ботки дерева. Такие машины следует отнести к многоопераци­онным (например, валочно-трелевочные, валочно-пакетирующие, валочно-раскряжевочные, сучкорезно-раскряжевочные).

Захватные устройства применяются в подъемно-транспорт­ных машинах и механизмах периодического действия. К ним от­носятся канатные и полужесткие захватные устройства, грей­феры, челюстные и клещевые захваты. В зависимости от типа и конструкции захватные устройства используются в канатных установках, кранах, манипуляторах, погрузчиках-штабелерах, машинах лесосечного и складского транспорта.

Грейферы применяются для механизированного захвата лес­ных грузов при выполнении погрузочно-разгрузочных и штабе-левочных работ. Они имеют рабочие органы (челюсти), закреп­ленные шарнирно на раме, и приводной механизм. Принцип действия грейфера состоит в том, что при опускании его че­люсти в раскрытом положении внедряются в груз, а затем под действием привода смыкаются, захватывая и поднимая часть груза, находящуюся между челюстями.

Грейферы можно классифицировать в зависимости от вида захватываемого груза, способа его захвата, числа челюстей и типа приводного механизма. От вида груза, его формы и раз­меров и способа захвата грейферы подразделяются на радиаль­ные (рис. 4.3, а, б, в, г), ковшовые (рис. 4.3, е), торцовые (рис. 4.3, ж), а по числу челюстей — двух- и многочелюстные (рис. 4,3, д). Радиальные грейферы применяются для захвата круг­лых лесоматериалов (бревен, хлыстов). В отличие от радиаль­ного торцовый грейфер в процессе захвата бревен и кряжей выравнивает их по торцам.

При погрузке сыпучих лесоматериалов (щепа, опилки, мел­кие кусковые отходы) используют ковшовые и многочелюстные грейферы.

По типу привода грейферы делятся на канатные (см. рис. 4.3, а, е) и приводные: моторные (рис. 4.3, б, в), гидравли­ческие (рис. 4.3,г) и пневматические. По числу канатов канат­ные грейферы могут быть одно-, двух- и четырехканатные. В этих грейферах челюсти смыкаются с помощью каната- от ле­бедки, установленной на кране, а в приводных — с помощью привода, находящегося на самом грейфере. Для погрузки и шта­белевки круглых лесоматериалов вразнокомелицу грейферы ос­нащаются разворотными механизмами.

Существующая методика расчета грейферных механизмов исходит из условия наибольшего нагружения рабочих органов приводным механизмом. При этом не учитывают вид груза, условия заполнения грейфера и ряд других факторов, влияющих на величину усилия на рабочих органах. Захват лесных гру­зов и заполнение ими грейферов является весьма сложным и не­достаточно изученным процессом. Это значительно затрудняетаналитическое определение действительного усилия на челюсти грейфера в зависимости от различных факторов.

Челюстные захваты.Эти захваты применяются в тракторных и автомобильных погрузчиках в качестве рабочих грузозахват­ных органов. Они имеют две челюсти, связанные с рукоятью или подвижной рамой погрузчика.

Рис. 4.8. Типы челюстных захватов:

а — с верхней подвижной челюстью,; б — с нижней подвижной челюстью; в — с обеими подвижными челюстями; г— расчетная схема

Клещевые захваты.Они применяются в качестве грузоза­хватных органов в кранах-манипуляторах при поштучном перемещении лесоматериалов (поваленных деревьев, хлыстов, бревен и т. д.) и на колесных и гусеничных трелевочных трак­торах при перемещении пакета хлыстов или деревьев в полу­подвешенном положении. Клещевой захват состоит из двух кле­щевых рычагов и механизма, приводящего их в движение. Раз­личают одно- и двусторонние клещевые захваты. В первых (рис. 4.9, а, б) один из рычагов устанавливается неподвижно, а второй имеет вращательное движение. Такие клещевые за­хваты более применимы при боковом захвате груза.

Рис. 4.9. Типы клещевых за­хватов: а, б — односторонние; в, г, д — двусторонние

9. Скребковые лесотранспортеры для сыпучих грузов.

В скребковых лесотранспортерах (рис. 13.1,а) груз пере­мещается рабочими органами по неподвижной опоре. Неподвиж­ной опорой служит дно лотка, а рабочими органами — скребки, закрепленные на тяговом органе. В качестве тягового органа используют цепи и канаты. Основными достоинствами скребко­вых лесотранспортеров по сравнению с несущими является про­стота их конструкции и возможность автоматической разгрузки по всей длине. Для этого необходимо иметь отверстие в лотке, в которое проваливается груз, освобождая лоток. К недостат­кам скребковых лесотранспортеров относится большое трение и износ трущихся частей. Вследствие этого удельный расход энергии при перемещении лесных грузов в 2 раза больше, чем у несущих лесотранспортеров со скользящими опорами, и в 4 раза больше, чем у лесотранспортеров с ходовыми роли­ками. Конструкция скребковых лесотранспортеров приспосаб­ливается к форме и размерам перемещаемого груза.

Скребковые лесотранспортеры для сыпучих грузов.Для транспортировки сыпучих грузов (опилок, щепы, коры, стружки) применяют одно- и двухцепные скребковые лесотранспортеры, перемещающие груз нижней ветвью тягового органа. Лесотранс­портеры со скребками длиной до 400 мм имеют одну цепь, при длине скребков более 400 мм ставят две цепи. В одноцепных скребковых лесотранспортерах применяется комбинированная цепь (см. рис. 9.2, г, д). Она имеет достаточную боковую жест­кость, что предохраняет скребок от перекосов во время движе­ния. Кроме того, такая цепь весьма удобна для прикрепления к ней рабочих органов—скребков (рис. 13.1,6).

В двухцепных лесотранспортерах применяют, сварные цепи, которые прикрепляют к обоим концам скребка. В качестве тя­гового органа в скребковых лесотранспортерах применяют и канаты, однако использование их ограничено, так как канат, раскручиваясь, вращает скребок и, если скребок прямоугольной -формы, то один из его концов поднимается над дном лотка. В связи с этим в канатных скребковых лесотранспортерах це­лесообразнее применять скребки круглой формы. В цепных скребковых лесотранспортерах скребки делают деревянными или металлическими. Длину и высоту скребка l и h выбирают в зависимости от производительности транспортера, а тол­щину Ь — по конструктивным соображениям. Размеры скреб­ков: длина 200, 300 и 400 мм; высота 60, 80 и 100 мм. Расстояние между скребками l=0,4. ..1 м. Оно должно быть кратным двойному шагу цепи, т. е. i={ +)n,где п — целое число, обычно 3, 4, 5.

Опорой для груза служит лоток (см. рис. 13.1, а, сечение А—А). Для опилок стенки лотка делают вертикальными, а для щепы — наклонными. Высоту вертикальных стенок лотка при­нимают на 10 см больше высоты скребка, т. е. = h+10 см. Ширину дна лотка следует брать такой, чтобы предотвратить заклинивание скребка в лотке при его повороте. Для этого не­обходимо, чтобы ширина лотка l_л была больше диагонали ос­нования скребка, т. е. l_л> , где / — длина иЬ — тол­щина скребка (Ь = 60. ..80 мм). Обычно принимают 1_Л = 1 + + 50 мм.

Ведущие звездочки для комбинированных цепей изготовляют обычно с 5.. .8 зубьями. Скорость цепи скреб­ковых лесотранспортеров небольшая; v=0,3..0,8 м/с. Натяж­ные устройства — винтовые. Эстакада скребкового лесотранс­портера деревянная или металлическая, она может иметь на­клонные и горизонтальные участки, поэтому профиль ее гори­зонтальный или с вогнутой шиной, выполненной по параболе. Радиус параболы определяется из условия, что скребки не должны подниматься над дном лотка.

Для перемещения сыпучих грузов находят применение скребковые лесотранспортеры ТОЦ12, ТОЦ16 и ТОЦ16-5. Они устроены идентично, но имеют некоторые конструктивные отли­чия.

Рис. 13.1. Скребковый цепной лесотранспортер: /—цепь; 2—скребок; 3 — ведущая звездочка; 4 — лоток; 5 — натяжное устройство

При расчете скребковых лесотранспортеров необходимо учи­тывать, что сыпучий груз перемещается порциями по дну лотка (рис. 13.2,а). В связи с этим при определении сопротивления движению груза и скребка необходимо учитывать различие ко­эффициентов сопротивления движению груза и скребка. Объем порции сыпучего груза V, м³, захватываемого одним скребком, зависит от высоты и длины скребка, а также от угла наклона лотка. Если угол откоса сыпучего груза р, то по рис. 13.2,0

(13-1)

По опытным данным, = 0,2 м и20°, следовательно, ctg= 3 и

V = lh (0,2 + 0,15h), (13.2)

где / и h в метрах.

Приближенно

V = 0,3lh (13-3)

Тяговое усилие в точке 4 (см. рис. 1.32, а) определяется по с учетом коэффициентов сопротивления движению груза и тягового органа_T:

T₄ = (13.4)

Здесь qт — вес 1 м тягового органа со скребками; — вес груза, приходящийся на 1 м длины тягового органа, в которой V нахо­дится из предположения, что весь лоток лесотранспортера за­полнен сыпучим грузом на высоту скребка, т. е. V=hli, тогда

= (13-5)

Рис. 13.2. Расчетные схемы скребковых лесотранспортеров

Первоначальное натяжение тягового органа S₀ определя­ется из условия сдвига тягового органа холостой ветви и допустимого отклонения скребка. По первому условию So опреде­ляется по (10.17), в которой принимают w = _T. По допустимому отклонению скребка от нормального положения в результате эксцентричного приложения к нему нагрузки (рис. 13.2, в) пер­воначальное натяжение находится из условия равновесия отно­сительно точки М (пренебрегая толщиной скребка Ь):

S₀ = (13.6)

где — допустимый угол отклонения скребка,=7...10°;Р — усилие, при­ложенное к скребку, равное по величине сопротивлению движения скребка и груза, находящегося между соседними скребками:

Р = (13.7)

—угол наклона лесотранспортера.

10. Определение сопротивления движению на прямолинейных участках лесотранспортера.

Для передвижения тягового органа к нему от ведущего ко­леса прикладывается тяговое усилие, необходимое для преодо­ления сопротивлений, которые препятствуют этому движению. При установившемся движении в транспортерах имеет место два вида сопротивлений движению: сопротивление от трения о неподвижную опору и сопротивление от подъема. Первое из них зависит от типа рабочих органов и коэффициента трения. Второе находится в зависимости от изменения высоты подъема груза и тягового органа.

На рис. 9.7, а представлена расчетная схема транспортера, у которого обе ветви тягового органа, верхняя и нижняя, под­держиваются неподвижными опорами, ведущее тяговое колесо Л находится наверху, груз лежит на верхней ветви и движется вверх к ведущему колесу. Путь, проходимый тяговым органом, состоит из четырех участков, из них два прямолинейных, 1—2 и3—4, и два криволинейных, 2—3 и 4—1. Усилие, которое не­обходимо приложить к тяговому органу для приведения его в движение, должно преодолеть сопротивления на прямолиней­ных и криволинейных участках путитягового органа.

Сопротивление движению на участке /—2 (холостая ветвь). Сопротивление на прямолинейном участке равно усилию, кото­рое необходимо приложить к тяговому органу в конце этого участка, чтобы привести в движение тяговый орган. Участок /—2 представляет собой холостую ветвь, без груза. Сопротив­ление движению на участке 1—2 Р равно усилию, необходи мому для передвижения тягового органа вниз по наклонной опоре. Оно определяется по

, (9.34)

где w — коэффициент сопротивления движению; а — угол наклона транс­портера; Qi — вес тягового органа и рабочих органов на участке 1—2. Q,= (q — вес 1 м тягового органа вместе с рабочими органами, L — расстояние между колесами транспортера).

Так как L₀cosa = L и L₀sina = Н, то

(9.35)

При wL>H величина Р\-₂ будет положительной и для пере­движения тягового органа вниз по опоре следует приложить к нему в точке 2 тяговое усилие Т₂ = Р\-₂. Если wL<H, то соп­ротивление Р\-2 будет отрицательным, к тяговому органу не тре­буется прикладывать никакой силы в точке 2, и он сам под влия­нием силы тяжести будет опускаться по наклонной опоре и соз­давать натяжение в точке 1, равное Т\ = —Р\-₂. Если участок /—2 горизонтален, то а = 0, Н = 0 и

. (9.36)

Сопротивление движению на участке 3—4 (рабочая ветвь).

Этот участок представляет собой рабочую или грузовую ветвь тягового органа, поэтому общий вес тягового органа и груза на участке 3—4 Q₂= (q +qr)L₀. Сопротивление движению Р₃-4 по (6.5) при = w и движении вверх составит

(9.37)

или (9.38)

Если участок горизонтален, то Н=0

(9.39)

Формулы (9.35) и (9.39) дают возможность определять со­противление движению на прямолинейных участках для раз­личных схем транспортеров.

где q — вес 1 м тягового органа (цепи, каната, ленты); q_P — вес одного ра­бочего органа; i — расстояние между ними.

В формулах (9.35) и (9.39) коэффициент. сопротивления движению w принимается в зависимости от типа рабочих орга­нов. При скользящих рабочих органах он равен коэффициенту трения скольжения w = .

11. Устройство и расчет роликовых лесотранспортеров. Область применения

Роликовые лесотранспортеры относятся к транспортным устройствам без гибкого тягового органа. Принцип действия их заключается в том, что груз перемещается по поверхности вра­щающихся роликов, благодаря чему значительно уменьшается сопротивление движению.

По устройству они подразделяются на неприводные (рис. 14.1,а) и приводные (рис. 14.1,6, в).Неприводные роликовые лесотранспортеры могут быть горизонтальные и наклонные. В горизонтальных груз перемещается под действием внешней силы, а в наклонных силой тяжести груза. Движение груза передается роликам, заставляя их вращаться. Приводные ро­ликовые лесотранспортеры имеют приводной механизм, пере­дающий движение от двигателя к роликам. Вращающиеся ро­лики перемещают лежащий на них груз. Роликовые лесотранс­портеры состоят из роликов, их опор, рамы и привода.

Конструкция роликов приспосабливается к форме передви­гаемого груза. Они могут быть цилиндрическими (рис. 14.1, г), коническими (рис. 14.1, д), двухконусными (рис. 14.1, е), сед­ловидными (рис. 14.1, ж). Поверхность роликов может быть гладкой, ребристой, с шипами, а также с ребрами (гребнями), расположенными по винтовой линии.

Гладкие цилиндрические ролики используются при переме­щении пиломатериалов (шпал, досок, брусьев). Диаметр таких роликов от 100 до 160 мм. Цилиндрические неприводные ролики изготовляются пустотелыми из металлических труб на шарико­вых опорах с неподвижными осями (рис. 14.1, г). Приводные цилиндрические ролики вращаются или на осях вместе с при­крепленными к ним цепными звездочками или же вместе с ва­лом. При поштучном перемещении груза длина ролика /_р при­нимается больше ширины груза, т. е. /_р>6, где Ь — ширина доски или шпалы. Если на ролике должно находиться п штук груза, то lp>nb.Для поштучного передвижения шпал и досок /_Р = 300...400 мм при перемещении одновременно нескольких штук /_р = 800. ..1000 мм.

Цилиндрические ролики применяют и для транспортирова­ния круглых лесоматериалов. В этом случае по обеим сторонам роликового лесотранспортера ставят направляющие стенки или на роликах делают боковые реборды для предохранения от раскатывания лесоматериалов в стороны. Вес цилиндрического ролика определяется по формуле

(14.1)

где /_р — длина ролика, м; g — ускорение свободного падения.

Одноконусные ролики применяются для поперечного смеще­ния и сбрасывания груза, они устанавливаются обычно в конце роликового лесотранспортера. Конические и седловидные ро­лики также используются при транспортировании круглых ле­соматериалов. Их изготовляют литыми чугунными с ребристой поверхностью (см. рис. 14.1, е) или стальными сварной кон­струкции с приваренными ребрами (см. рис. 14.1, ж). Чугунные ролики состоят из двух усеченных конусов. Угол конусности а = 40...60°, наименьший диаметр =80... 100 мм; длина усе­ченного конуса h = 20...25 см. Расстояние между усеченными конусами а = 60...80 мм. При постоянном числе оборотов ро­ликов скорость движения круглых лесоматериалов по кониче­ским роликам зависит от диаметра окружности касания бревна о ролик, определяемого по формуле

D₀ = D + (d sin a/2—a) tg a/2 , (14.2)

где d-—диаметр перемещаемого бревна.

При а = 0

D₀ = D + d sin a/2tg a/2 , (14.3)

Длина ролика, состоящего из двух усеченных конусов,

(14.4)

Вес ролика (двух усеченных конусов) совместно с валом

(14.5)

где А — коэффициент зависящий от конструкции ролика (для литых чугун­ных роликов Л = 1600, для сварных стальных Л = 800); D_uD₀, h — размеры ролика, м.

Наибольший диаметр ролика равен

(14.6)

а длина усеченного конуса составляет

(14.7)

где d — наибольший диаметр бревна.

Скорость движения груза на приводном лесотранспортер с коническими роликами

(14.8)

где п —частота вращения ролика, мин^-1; со — угловая скорость его с^-1.

Если перемещают лесоматериалы большой длины, у которых разница диаметров комля и вершины большая, то для опреде­ления D₀ по (14.2) и (14.3) принимается значение d, соответ­ствующее диаметру посередине его длины.

У седловидных роликов (см. рис. 14.1, ж) радиус седловины R должен быть больше радиуса поперечного сечения самого крупного бревна; в этом случае диаметр круга качения будет постоянным и равным наименьшему диаметру ролика D .Чтобы груз всегда лежал на двух роликах, расстояние между ними i_р берется в зависимости от длины самого короткого от­резка груза: i_p< .

Неприводные роликовые лесотранспортеры (рис. 14.2, а) применяют для передвижения лесоматериалов на небольшие расстояния с частыми остановками при подаче их к станкам для обработки, а также при транспортировке от.них. Ролики таких лесотранспортеров устанавливаются на деревянной или металлической раме или на отдельных стойках.

Усилие Т, которое необходимо приложить к грузу для пе­редвижения его по роликам, зависит от сопротивления трения в подшипниках ролика и от трения качения груза по поверх­ности роликов, т. е.

(14.9)

где Q — вес груза, лежащего на роликах; w_p — вес ролика; п_р' — число ро­ликов под грузом; — коэффициент сопротивления движению от трения на цапфах роликов;— коэффициент трения качения груза по роликам.

Вприводных роликовых лесотранспортерах движение роли­кам, а от них грузу, лежащему на роликах, передается от при­водного механизма. Поэтому чем больше коэффициент трения груза о поверхность ролика, тем больше сила трения, приводя­щая в движение груз, и тем быстрее сообщается движение грузу.

Для увеличения коэффициента трения поверхность роликов делают ребристой, с шипами, или покрывают ее резиной. При передвижении круглых лесоматериалов часто применяют двух-конусные ролики (см. рис. 14.1, е).

Движение от двигателя к роликам передается через редук­тор и приводной механизм, состоящий из конической зубчатой или цепной передачи (рис. 14.3, а, б). Коническая зубчатая пе­редача (см. рис. 14.3, б) применяется в коротких транспортерах для передвижения тяжелых грузов, а цепная передача (см. рис. 14.3, а) —для более легкого груза — шпал, досок. При цеп­ном приводе движение роликам передается цепями последова­тельно от одного вала к другому или одной цепью ко всем ва­лам роликов. При зубчатом приводе движение валам роликов передается коническими шестернями от одного приводного вала. В приводных роликовых лесотранспортерах в движении нахо­дятся все ролики, поэтому при определении тягового усилия Т необходимо учитывать вес всех роликов. Для установившегося движения лесотранспортера

T = (Q+q_pn_p)w_p + Qw_r, (14.16)

где п_р — число всех роликов лесотранспортера; Q — вес груза на лесотранс-портере.

При пуске лесотранспортера под нагрузкой ролики приобре­тают скорость быстрее, чем груз, поэтому он скользит по ро­ликам и вместо трения качения имеет место трение скольже­ния. Вследствие этого в (14.16) вместо сопротивления трения качения принимают сопротивление трения скольжения, заменяя коэффициент w_T на . Тогда тяговое усилие Т_п при пуске ле­сотранспортера в ход под нагрузкой без учета инерции роли­ков составит

T_n = (Q + n_pq_p)w_p + Q (14.17)

где ц._г — коэффициент трения скольжения груза по роликам; для конических роликов вместо ц_г берут ц_к, определяемый по (14.15).

Рис. 14.1. Роликовые лесотранспортеры:

а, б, в — схемы неприводного и приводных роликовых лесотранспортеров; г — цилин­дрический ролик на неподвижной оси; д — конический ролик; е — двухконусный ро­лик; ж — седловидный приводной ролик

Рис. 14.2. Непригодные роликовые лесотранспортеры: а — горизонтальный; б — наклонный

Рис. 14.3. Приводные роликовые лесотранспортеры: а — с цепным приводом роликов; б — с зубчатым коническим приводом роликов

12. Устройство стационарных и самоходных манипуляторов.

Манипуляторы являются разновидностью стреловых кранов, у которых на стреле закреплена рукоять (хобот) с клещевым захватом или грейфером. Они применяются для погрузки, раз­грузки и штабелевки круглых лесоматериалов, а также для по­штучной подачи деревьев, хлыстов и других длинномерных ле­соматериалов к разделочным установкам и станкам. Кроме того, манипуляторы используются в качестве навесного техноло­гического оборудования транспортных машин (например, в тре­левочных тракторах для формирования пачки, в погрузочно-транспортных машинах для погрузки лесоматериалов). Мани­пуляторы бывают стационарные (рис. 7.7, а, б) и передвижные (рис. 7.7, в, г) с одной или двумя стрелами. Стационарные ма­нипуляторы применяются в основном как загрузочные устрой­ства лесообрабатывающих установок и станков, а передвиж­ные—как погрузочно-разгрузочные механизмы.

Опорами передвижных манипуляторов могут служить рель­совые, гусеничные и пневматические тележки (шасси). Мани­пуляторы могут перемещать лесоматериалы поперек их продоль­ной оси или вдоль нее. Рукоять манипулятора представляет со­бой стержень коробчатого сечения (или ферму), закрепленный шарнирно на той или иной крановой конструкции. С помощью гидроцилиндра, закрепленного на крановой конструкции, ру­коять поворачивается в вертикальной плоскости. На свободном ее конце крепится клещевой захват, или грейфер, конструкция которого зависит от условий работы манипулятора.

Крановая конструкция манипулятора устанавливается на неподвижной (рис. 7.7, а) или подвижной (рис. 7.7, в, г) опоре или закрепляется на вращающейся колонне (рис. 7.7,6). В том случае, когда крановая конструкция установлена на передвиж­ной опоре, она имеет поступательное движение в горизонталь­ной плоскости, а при закреплении ее на колонне — вращатель­ное. Обычно крановая конструкция закрепляется у основания шарнирно, что позволяет манипулятору обслуживать большую площадь. В других случаях для этой же цели стрелу и рукоять делают переменной длины с телескопическим устройством.

Изменение длины производится гидравлическим цилиндром, по­мещенным на стреле и рукояти (хоботе).

В настоящее время для поштучной подачи хлыстов и де­ревьев к разделочным установкам применяются стационарные манипуляторы ЛО-13С, а для погрузочно-штабелевочных работ передвижные манипуляторы ЛТ-72А, К.Л-4. Кроме того, приме­няются универсальные навесные манипуляторы ЛВ-184, ЛВ-185, которые могут устанавливаться стационарно, а также нагусе­ничном или пневмоколесном шасси.

Рис.7.7 Типы манипуляторов:

а, б — стационарные; в, г — передвижные,; / — рукоять стрелы; 2 — стрела; 3 — клеще­вой захват или грейфер; 4 — гидроцилиндры; 5 — поворотная колонна; 6 — ходовая тележка; 7 — противовес; 8 — поворотная платформа

13. Механизм надвигания круглопильных станков. Определение сопротивления надвигания при вращательном надвигании.

Круглопильные станки делятся на две группы: периодического и непрерывного действия, а в зависимости от характера движения распиливаемого материала делится на три группы (рис. 64): с возвратно-поступательным движением распиливаемого материала; с возвратно-поступательным движением пилы и с непрерывным движением материала.

Пильные механизмы. Основными узлами станков являются пильный и подающий механизмы. Механизм пиления может состоять из одной из двух пил, расположенных в одной плоскости, или из одной или более пил в параллельных плоскостях.

Рис. 64. Классификация круглопильных станков для продольной распиловки

Подающий механизм станков по своей конструкции зависит от формы распиливаемого лесоматериала, последовательности распиловки, назначения самого станка.

Станки с периодической подачей применяют, когда для полной распиловки лесоматериалов требуются повторные пропилы, а станки с непрерывной подачей — при распиловке лесоматериала за один проход. В станках с периодической подачей необходимо реверсивное движение, осуществляемое при помощи тележек. В станках с непрерывной подачей такого движения не требуется, поэтому для непрерывного надвигания применяют механизмы — вальцы, транспортеры, гусеницы и др.

Круглые пилы надежны в работе, допускают большие скорости подачи, обладают высокой производительностью, могут производить продольную распиловку верхней (рис. 65, а, б) и нижней (рис. 65, в, г) частью пильного диска. При распиловке кряжей диаметром более 60 см, кроме основной пилы, устанавливают дополнительную (рис. 65, б), лежащую в плоскости основной пилы с ее перекрытием.

Рис. 65. Схемы пильных механизмов и варианты пиления на круглопильных станках для продольной распиловки: а — с встречным пилением верхней половиной пилы; б — с попутным пилением верхней половиной пилы; в — с встречным пилением нижней половиной пилы; г — с попутным пилением нижней половиной пилы; д — с двумя пильными дисками

Подающие механизмы. Тележки приводятся в движение различными приводами. На рис. 66, а реверсивное движение тележки выполняется ременной передачей. Распиливаемый кряж 9, закрепленный на тележке 10, по рельсовому пути 11 надвигается на пилу 2 при помощи каната 3, охватывающего несколькими витками барабан 4. Барабан получает вращение от пильного вала 1 (или от отдельного привода) посредством ремней 5 или 6 через редуктор 8. Оба ремня надеты на шкивы свободно. При повороте рукоятки 12 вправо леникс 7 натягивает ремень 6 и барабан начинает перемещать тележку в рабочем направлении, при повороте рукоятки 12 влево тележка движется в обратном направлении за счет натяжения ремня 5 (ремень 6 ослабевает), совершается холостой ход тележки. Регулируя натяжение ремней, можно плавно регулировать скорости движения тележки, а, следовательно, и скорость подачи. Такие подающие механизмы применяются в шпалорезных и бревнопильных станках.

Подача на тележке 1 (рис. 66, г) применяется в станках для продольной распиловки на пластины и бруски кряжей 2 диаметром до 38 см, длиной от 0,5 до 2,1 м. Диаметр пилы 3 1000 мм. Тележка приводится в движение от пильного вала через реверсивный механизм с двумя ременными передачами. Торцовый зажим кряжа, его поворот и поперечная подача выполняются вручную.

В станках с непрерывной подачей горбыли, пластины, доски и другие пиломатериалы подаются вальцами (рис. 66, б, в), а также движущейся цепью с упорами (рис. 66 д, е).

Рис. 66. Схемы круглопильных станков для продольной распиловки: а, г — с подачей на тележке, б, в — с вальцовой подачей, д, е — с цепной подачей

Зажимные механизмы служат для надежного закрепления распиливаемого лесоматериала. Зажим лесоматериала производится с боковой поверхности и с торцов. Зажим лесоматериала с боковой поверхности (рис. 67,а) производится двумя крючьями 5, которые поднимаются и при зажиме опускаются по направляющим стойкам и закрепляются замком вручную или при помощи цепи 4 от электродвигателя 1 посредством редуктора 2 и цепной передачи 3. Включенная в передачу муфта предельного момента обеспечивает надежный зажим сбежистых лесоматериалов. Применяется и гидравлическая система зажима (рис. 67,б), в которой 88 крючья 1 поднимаются, опускаются и удерживаются при помощи гидро- или пневмоцилиндров 2 При каждом повороте распиливаемого лесоматериала крюки должны подниматься и снова опускаться для зажима, что является недостатком таких конструкций.

Рис. 67. Схемы зажимных механизмов, а — боковой зажим крючьями с механическим приводом, б — то же с гидроприводом, в — торцовый зажим с гидроприводом, г — то же с механическим приводом

При зажиме лесоматериалов с торцов (рис. 67, в, г) и его повороте эти недостатки отсутствуют. Но здесь имеют место свои недостатки. Так, при зажиме с торца и при наличии гнили в месте зажима закрепление кряжа невозможно. Кряж 3 зажимается башмаками 2, один из которых имеет движение от гидроцилиндра 1 или зубчатой рейки 4, приводимой от электродвигателя через редуктор и шестерни 5.

Поворотные механизмы служат для поворота кряжа вокруг своей оси на угол 90° При зажиме кряжа крючьями его можно поворачивать вручную либо при помощи цепных, сегментных или реечных кантователей, а при зажиме с торцов специальным поворотным устройством

Цепной кантователь (рис. 68, а) поворачивает кряж 1 цепью 2 со специальными зубьями. Цепь подводится к кряжу и отводится от, него при помощи гидроцилиндра 3.

Сегментный кантователь (рис. 68,б) состоит из двух ребристых сегментов 1, сидящих на одном валу и приводятся во вращение от электропривода 2 посредством редуктора и цепной передачи. Сегменты имеют реверсивное вращение.

При торцовых зажимах поворот кряжа осуществляется с применением мальтийского креста (рис. 6, в). От электродвигателя 1 через червячную пару 2 при помощи водила 3 поворачиваются мальтийский крест 5, башмак 6 и кряж 7. При каждом повороте водила мальтийский крест поворачивается на угол 90° и воздействует на выключатель 4, который выключает в этот момент электродвигатель 1; электродвигатель включается с пульта управления оператором при нажатии кнопки.

Поворот кряжа может осуществляться и при помощи гидроцилиндра 1 (рис. 68, г), пальцем 2 на его штоке и кулачком 3 с пазами. При перемещении поршня из одного 89 крайнего положения в другой палец, скользя по пазу, поворачивает кулачок 3, башмак 4 и кряж 5 на угол 90°.

Рис. 68. Схемы поворотных механизмов: а — цепной, б — сегментный, в — с мальтийским крестом, г — с пространственным кулачком и гидроприводом

Рис. 69. Механизм центрирования рычажный

Механизмы центрирования служат для установки кряжа в торцовых зажимах. Ось кряжей любого диаметра выводится в определенное положение по отношению к оси зажимов. Рычажный механизм центрирования работает следующим образом (рис. 69).

С подающего транспортера кряж 3 сбрасывается на вилки 2 и центрируется в поперечном направлении. Гидроцилиндр 1 поднимает вилки с кряжем, а шток 90 гидроцилиндра при подъеме через коромысло 9 опускает тягу 7 вместе со скобой 5 и выключателем 4. Коромысло 9 равноплечее, поэтому вилки 2 и скоба 5 перемещаются на одинаковую величину, двигаясь друг другу навстречу. При нажатии выключателя 4 на поверхность центрируемого кряжа подача жидкости в нижнюю полость гидроцилиндра прекращается. Кряж любого диаметра будет сцентрирован относительно торцовых зажимов. Центрирующее устройство одновременно используется для замера диаметра кряжа; с этой целью на тяге 7 устанавливается щетка 6, скользящая по контактам 8, соответствующим различным диаметрам центрируемого кряжа. Нажим на выключатель 4 при соприкосновении его с поверхностью кряжа ведет не только к прекращению подъема кряжа и вилок, но и к подаче питания к щетке 6, при этом через нее и соответствующий контакт 8 передается информация о замеренном диаметре.

Механизмы поперечного перемещения кряжа или пилы (рис. 70). Для перемещения кряжа или пилы в поперечном направлении служат специальные механизмы. Закрепленный кряж 1 крючьями 2 (рис. 70,а) перемещается влево при помощи кронштейна 3 со стойкой и зубчатой рейкой 4 и червячной пары 5 от электродвигателя 6. После пропила кряж может подаваться опять влево. Вправо подача кряжа затруднительна: он может поворачиваться за счет момента сил от крючьев относительно точки опоры его на лежнях.

Кряж 1 (рис. 8, б), закрепленный торцовыми зажимами 2, может перемещаться влево и вправо, как показано на схеме рис. 70, а, так и при помощи гидроцилиндра 4, жестко связанного с кронштейном 3 (шток 5 закреплен неподвижно). Пилы могут перемещаться также при помощи гидравлического или механического привода (рис. 70, в). Пила 1 с электродвигателем 2 перемещается от электродвигателя 5 через редуктор посредством ходового винта 4 и гайки 3 в обоих направлениях. Величина поперечного перемещения определяется и задается оператором по специальной масштабной линейке или устанавливается автоматически.

На рис. 70,б показана схема автоматического перемещения и установки кряжа в заданную плоскость пропила. На кронштейне 1 на его изолированной плите закреплены две металлические контактные пластины 2 и 5, разделенные изолированным участком 4. К контактным пластинам прижаты щетки 3. Крайняя правая щетка соединена с катушкой контактора КПП, а крайняя левая — с катушкой КПЛ; внутренние щетки через кнопки К1...К5 соединены с источником питания. При включении контактора КПЛ электродвигатель вращает шестерню 6 против часовой стрелки и кронштейны 1 с торцовым зажимом 7 и кряжем 8 двигаются влево и, наоборот, при включении контактора КПП — система двигается вправо.

Нажатием на одну из кнопок К1...К5 кряж передвигается до соответствующего положения 1', 2', 3', 4', 5' и останавливается при набегании соответствующей щетки на изолированный участок 4. Цепь контактора КПЛ при этом разрывается и кронштейн 1 с кряжем 8 останавливается.

Другая система автоматического устройства для перемещения и установки кряжа в заданную плоскость пропила приведена на рис. 70,г. Кроштейн 2 с зажатым кряжем 1 крючьями 3 перемещается при помощи зубчатых реек 4, шестерен 5, вала 8 и червячного редуктора 7, приводимых в действие электродвигателем 6. От вала 8 через цепную передачу 9 вращение передается электромагнитной муфте 10, ведомая часть которой имеет диск с упором 11. На пульте управления оператор рукояткой 14 заказывает величину поперечного перемещения кряжа. При этом поворачивается ротор сельсина- датчика 15 на угол, соответствующий заданному размеру перемещения кряжа. На такой же угол поворачивается ротор сельсина-приемника 12 с диском и микропереключателем 13. Одновременно с этим включаются электродвигатель 6 и электромагнитная муфта 10. Кряж начинает перемещаться, а упор 11 поворачиваться. При встрече упора 11 с микропереключателем 13 электродвигатель 6 и муфта 10 отключаются, кряж 91 останавливается, а диск с рукояткой 14 под действием пружины возвращается в исходное положение.

Рис. 70. Схемы механизмов поперечного перемещения: а —при помощи шестерни и рейки, б — при помощи гидроцилиндра; в — при помощи винта и гайки, г — то же при помощи сельсинов, д — дистанционное управление при помощи контактных пластин.

Для расчета механизма подачи необходимо определить силы, действующие на него. В процессе пиления необходимо преодолеть сопротивления, вызываемые силами резания, надвигания и трения. Равнодействующую R'_o (см. рис. 61,а), силы резания Р_р и реакции силы подачи Р_и можно определить по аналогии с формулой (7), но направлена она в

другую сторону. Сопротивление подачи Г определится в общем случае из схемы сил

где R_x — горизонтальная составляющая силы R'_o;

т и m₁ — масса распиливаемого лесоматериала и подающего устройства;

ω и ω₁ — коэффициенты сопротивления движению для лесоматериала и транспортного устройства.

Силы R_x и R_y определяют в зависимости от углов Ѳ и γ. При подаче лесоматериала цепным транспортером по неподвижным направляющим (см. рис. 61, а):

где т₂ — масса 1 м тягового органа транспортера, кг;

L — длина транспортера, м.

Если лесоматериал лежит на рабочих органах транспортера,

(ω=ω₁),

то

Т=R_x+(mg+R_y+2m₂gL)ω₁

При надвигании пилы на распиливаемый материал

где т₃ — масса пилы с рамой, кг;

ω₂ — коэффициент сопротивления движению рамы по направляющим. При вращении пилы по часовой стрелке в формуле R_y берется со знаком плюс, против часовой стрелки — со знаком минус.

При качательном движении рамы станка (рис. 61, б) сопротивление подачи находится также из схемы действующих сил. Момент сил сопротивления подачи определяют из формулы

Так как Р_u = т Р_р, то

где т’ — масса частей станка, поворачивающихся при подаче пилы;

μ — коэффициент трения в цапфах оси качания рамы;

d₁ — диаметр цапфы.

Усилие Та , которое необходимо приложить к раме пилы в точке А для преодоления сопротивления надвиганию (подачи), равно

где l_a — расстояние от точки до оси вращения рамы пилы.

Скорости подачи и и и', отнесенные соответственно к центру бревна и к точке А на раме пилы, равны

где ω — угловая скорость вращения рамы пилы, тогда

Точка А может быть и в другом месте рамы и даже по другую сторону оси вращения О₀.

где R₀ — радиус качания рамы пилы;

lo — расстояние, характеризующее смещение центра пилы по отношению к центру распиливаемого лесоматериала;

Р_р — усилие резания, определяемое по формуле;

т — коэффициент, зависящий от степени затупления пилы формула;

М_т — момент сил трения в цапфах оси качания рамы пилы;

Ѳ— кинематический угол встречи.

В этой формуле знак плюс соответствует вращению пилы вокруг точки О₀ по часовой стрелке, а знак минус — против часовой стрелки. Значение угла в принимается для наибольшей величины усилия резания, т. е. когда окружность пилы проходит через центр распиливаемого материала:

где R — радиус пилы. Момент сил трения

14.Виды резания древесины. Определение усилия резания одиночным резцом.

Процесс резания заключается в том, что резец, двигаясь по направлению х—х (рис. 17.1, а) внедряется в древесину и от­деляет одну ее часть от другой. В зависимости от размеров от­деляемой части резание может быть с образованием стружки или щепы или без образования стружки.

Резание с образованием стружки. Получаемая в процессе резания стружка характеризуется толщиной е, измеряемой по оси у—у, длиной / по оси х—х и шириной b — по оси z—z. Для отделения стружки определенных размеров необходимо иметь движение резания и движение надвигания.

Движением резания называется движение резца по отноше­нию к обрабатываемому материалу по оси х—х, при котором происходит отделение стружки. Оно, как правило, придается резцу и только в исключительных случаях обрабатываемому ма­териалу. Скорость движения резания

Рис. 17.1. Резание резцом

v = v_p±v₀, (17.2)

где v — скорость движения резца в направлении оси х—X; v — проекция на ту же ось скорости движения обрабатываемого материала.

Так как v_p всегда значительно больше v₀, то в расчетах при­нимают скорость резания равной скорости резца, т. е. v = v_p. Движение резца может быть прямолинейным или криволиней­ным, вращательным. Прямолинейное движение происходит при постоянной или переменной скорости. Последнее наблюдается при поступательно-возвратном движении резца.

Для получения стружки определенной толщины обрабаты­ваемому материалу (или резцу) придается движение надвигания. Оно направлено под углом в плоскостихОу, причем 0°< < <180°. Это движение производится одновременно с резанием или перед его началом. В последнем случае оно носит харак­тер установочного движения, чередующегося с движением ре-замия. Движение надвигания, производимое одновременно с ре­занием, изменяет толщину стружки, которая зависит от вели­чины и направления скоростиv_H. Если она составляет с осью х—х угол , то проекции ее на осих—х и у—у будут

, (17.3)

Скорость vo характеризует движение в плоскости х—х, т. е. в направлении траектории резца. Это движение называется продольным надвиганием. Скорость этого движения v₀ алге­браически складывается со скоростью резания (формула 17.2). Поскольку движение продольного надвигания увеличивает или уменьшает длину стружки, а вместе с тем и длину обрабаты­ваемой поверхности за один ход резца, то его можно назвать движением продольной подачи. Оно лежит в одной плоскости с движением резца и не оказывает влияния на толщину стружки.

Проекция скорости движения надвигания на ось у—у (век­тор ) приводит к увеличению толщины стружки, снимаемой резцом. Это движение называется нормальным надвиганием, так как вектор 'нормален к траектории резца. Толщина стружки е, измеряемая по нормали к этой траектории, т. е. к оси х—х, пропорциональна величине v_a:

e = v_at₀ или e = t₀v_Hsin .(17.4)

Ширина обрабатываемой поверхности за один ход резца равна ширине стружки b, измеряемой по оси z—z. Если требу­ется обработать поверхность, имеющую ширину В>b, то необ­ходимо повторное движение резца. С этой целью материал или резец смещают по оси z—z.Такое движение в плоскости реза­ния, т. е. в плоскости xOz по z—z называется движением бо­ковой или поперечной подачи. Резание с образованием стружки может происходить по одной, двум и трем поверхностям обра­ботки.

В первом случае (рис. 17.1,6) длина передней режущей кромки (лезвия) резца больше ширины обрабатываемой поверхности и резание производится только этой кромкой. Во вто­ром случае (рис. 17.1, в) длина лезвия меньше ширины обра­батываемой поверхности, поэтому обработка материала начи­нается с края его поверхности и резание ведется по двум пло­скостям передней и боковой режущими кромками. Если целью обработки является получение паза в обрабатываемом мате­риале (рис. 17.1,г), то резание происходит по трем плоскостям, в нем участвуют передняя и обе боковые режущие кромки.

Различают простое и сложное резание с образованием стружки. Основными условиями простого резания являются: вы­полнение резания только передней режущей кромкой резца, длина ее должна быть больше ширины обрабатываемого ма­териала (см. рис. 17.1,6); постоянная скорость резца; перпен­дикулярность режущей кромки прямолинейной траектории резца; постоянная толщина стружки по всей ее длине и ши­рине; определенное положение плоскости резания по отношению к направлению волокон.

В зависимости от положения плоскости резания по отноше­нию к волокнам различают три вида простого резания: в торец, вдоль и поперек волокон. При резании в торец (рис. 17.2, а) пло­скость обработки и направление движения резания перпендику­лярны направлению волокон, которые расположены по оси у—у, а движение резания по оси х—х. В этом случае волокна разрушаются по их длине.

При резании вдоль волокон (рис. 17.2,6) плоскость резания xOz и направление движения резца совпадают с направлением волокон, идущих по оси х—х. Стружка отделяется по плоскости Ох вследствие разрыва связей между волокнами и излома по плоскости ОМ,проходящей поперек волокон. Резание поперек волокон (рис. 17.2, в) происходит при движении резца поперек волокон в их плоскости. В этом случае волокна древесины ле­жат в плоскости резания xOz и их направление совпадает с осью z—z. Отделение стружки происходит по плоскости Ох и поверхности ОМ вследствие нарушения связи между волок­нами.

Нарушение любого из условий простого резания вызывает появление сложного резания, которое характеризуется одно­временной обработкой двух-трех поверхностей, переменной ско­ростью резца, криволинейной траекторией его движения, пере­менной толщиной стружки, расположением плоскости резания под разными углами к направлению волокон и т. д.

Усилие резания.В процессе ре­зания к резцу прикладывается усилие Р, величина которого за­висит от сопротивления резанию. Сопротивление резанию зави­сит от различных взаимосвязанных факторов, основными из которых являются строение, физико-механические свойства дре­весины и параметры резца. В процессе резания (см. рис. 17.2, а) резец своей передней режущей кромкой сминает и разрушает древесину, отделяя стружку по плоскости ОС. Одновременно он давит на стружку передней гранью ОА и деформирует ее. Уси­лие Р_Р, приложенное к резцу, достигает наибольшего значения при внедрении резца на глубину 1₀ и падает до наименьшего значения в момент отделения стружки по плоскости ОМ. Усилие Р_Р по абсолютной величине равно равнодействующей сил сопротивления резанию, действующих на резец со стороны древесины. К ним относятся: Р_л — усилие на лезвии резца; N и N нормальное давление, производимое на переднюю и на заднюю грань резца со стороны древесины;F и F₂— силы тре­ния на этих гранях как следствие нормального давления.

Рис. 17.2. Виды резания

Усилие на передней режущей кромке представляет собой сопротивление, оказываемое волокнами древесины, отделению стружки по плоскости резания. Величина его зависит от ши­рины стружки, степени заострения резца и от сопротивления сил связи, соединяющих волокна в плоскости обработки. Чем острее резец, тем меньше Р_л.

Усилие на лезвии резца

(17.5)

где — удельное сопротивление срезанию (перерезанию) волокон, прихо­дящееся на единицу длины лезвия резца или ширины стружки, Н/мм;b -— ширина стружки, мм.

Нормальное давление на переднюю грань резца N\ оказы­вает наибольшее влияние на величину равнодействующей сил сопротивления резанию Р_р, так как отделение стружки про­исходит в результате деформации древесины, вызванной давле­нием N₁ производимым передней гранью резца на стружку. Поэтому величина N₁ зависит от площади поперечного сече­ния стружки и сил связи волокон в плоскости перпендикуляр­ной поверхности обработки.

Давление на переднюю грань резца

(17.6)

где — удельное сопротивление связи волокон в плоскости отделения стружки, Н/мм², b и е — ширина и толщина стружки, мм.

Направление силы зависит от угла. Чем больше этот угол, тем больше проекция силына осьх—х и меньше на ось у—у.Отделение стружки происходит главным образом под действием вертикальной составляющей , а сопротивление ре­занию возрастает вместе с горизонтальной составляющей этой силы. Поэтому для уменьшения сопротивления резанию следует принимать возможно меньшее значение угла резания.

Давление N₂, производимое древесиной на заднюю грань резца, вызвано упругой деформацией волокон. Величина его неизвестна, но вместе с тем установлено, что при работе с за­тупленным резцом давление N₂ больше, чем при остром. Кроме того, давление N₂возрастает с уменьшением заднего угла а, так как увеличивается площадь контакта задней грани резца с древесиной. Для уменьшения давления N₂ следует увеличи­вать угол а. Силы трения и, где — коэффи­циент трения резца о древесину.

Составляющая усилия Р_р направленная по оси х—х против движения резца является сопротивлением резанию . Усилие равное по величине сопротивлению резания совпадающее с направлением движения резца, называется усилием резания. Составляющая усилия Р_р по оси у—у — сила Р₀ называется силой отжима, если она направлена от поверхности обработки к резцу, и силой прижима, если она действует в обратную (к по­верхности обработки) сторону. Отжим резца происходит при тонкой стружке, большом угле резания и тупом резце, в про­тивных случаях наблюдается прижим резца. Для острых резцов сила Р₀ = (0,4.. .0,6) а для затупленных Р₀= (0,6.. .1) 

Горизонтальные проекции сил N₂ и F₂ направлены в про­тивоположные стороны, поэтому величина усилия зависит от сили Р_л:

P₁ = P_Jl+N₁(sin +cos).(17.7)

Обозначив N₁(sin +cos)=и подставив значения Р_л и из (17.5) и (17.6), получим

(17.8)

Величина зависит от направления действия силы, т. е. от угла резания , как и величина  . Поэтому принимают  =Кс,причем значение К_с выбирают в зависимости от угла б. Тогда

Р₁ = К_лЬ + К_сЬе = КЬе.

При этом

(17.20)

где Кс — удельное сопротивление резанию, Н/мм².

Определить значение К_л весьма трудно, поэтому его влия­ние на основании экспериментальных данных учитывают коэф­фициентом а_е.Тогда

К = К_с а_в, (17.11)

где а_е — коэффициент, учитывающий влияние толщины стружки на удельное сопротивление резанию К, значение которого при прочих равных условиях уменьшается с увеличением толщины стружки е.

Величина

имеет отвлеченное значение, несмотря на то, что толщина стружки е — линейная величина. Показатель степени т — за­висит от вида резания, при резании в торец т =0,33, а при про­дольном и поперечном резании т =0,5.. .0,55

В (17.11) К_с— удельное сопротивление резанию для сосны, Н/мм². Его величина принимается на основании эксперимен­тальных данных для острых резцов, толщине стружки е= 1 мм, влажности древесины W= 15 %, с учетом угла и вида резания.

Наименьшее значение он имеет при поперечном резании, поскольку в этом случае пло­скость резания образуется вследствие нарушения слабой связи между волокнами. При продольном резании вдоль волокон ве­личина Кс" имеет промежуточное значение по сравнению с пре­дыдущими случаями.

 

На удельное сопротивление резанию К оказывает влияние порода, влажность древесины, степень затупления резца.

В общем случае

(17.13)

где а_п, а„ и а₃ — коэффициенты, учитывающие изменения удельного сопро­тивления резанию Кс в зависимости от породы, влажности древесины и сте­пени затупления резца.

При сложном резании одним резцом усилие резания также определяется по (17.9) и (17.13), при этом значение Кс будет отличаться от его значений при простом резании: оно будет зависеть от условий сложного резания, т. е. от числа плоско­стей резания и наклона их к направлению волокон.

Резание без образования стружки. В процессе резания без образования стружки резец (нож), двигаясь в направлении перпендикулярном волокнам древесины, перерезает их перед­ней режущей кромкой, осуществляя резание в торец или близ­кое к нему. Движение резания придается резцу (рис. 17.3, а, в) или перерезаемому материалу (рис. 17.3,6). При этом способе резания наблюдаются смятие и изгиб волокон, вызывающие расслоение древесины. Резание без образования стружки при­меняется при срезании стоящих деревьев (см. рис. 17.3,а), пе­ререзании хлыстов (см. рис. 17.3,0) и сучьев (см. рис. 17.3,6). Усилие резания без образования стружки зависит от угла за­точки р" и других параметров резца и размеров поперечного сечения перерезаемых материалов. Исследования этого процесса показали, что наибольшее значение усилия резания достигает при внедрении резца (ножа) на глубину ½ … 2/3 диаметра ствола или сучка. Величина этого усилия (Н) может быть оп­ределена по следующей эмпирической формуле:

Р = a a₆ a_n a₃ d² n, (17.15)

где d — диаметр перерезаемого ствола, сучка, мм; п — число одновременно перерезаемых сучков, для стволов п=1; а — коэффициент, учитывающий физико-механические свойства древесины; для сучьев а=35, для стволов а=25; а., а_п, а₃ — коэффициенты, учитывающие влияние угла резания, породы де­рева и степени затупления резца (ножа); а_в = 1...1,4.

Рис. 17.3. Резание без образования стружки

15.Устройство шпалоокорочных станков, назначение. Схемы применения.

Шпалоокорочный станок ЛО-44(рис. 23.7, а) относится к окорочным станкам с периодической поперечной подачей и предназначен для окорки боковых и обзольных поверхностей шпал. Каретка станка имеет барабанную ножевую головку с приводом и перемещается по направляющим с помощью ка-натно-блочной системы. Скорость каретки переменная и регу­лируется гидравлическим универсальным регулятором УРС-2,5, обеспечивающим также реверсивное движение каретки. Для закрепления шпалы с торцов и поворота ее используются спе­циальные зажимный и поворотный механизмы с гидроприво­дом. После окорки шпала поступает на приводной роликовый лесотранспортер, расположенный ниже направляющих каретки.

Рис. 23.7. Схемы шпалоокорочных станков с барабанной ножевой головкой:

а — станок ЛО-44: / — каретка; 2, 3 — направляющие и привод каретки; -/ — барабан­ная ножевая головка; 5, 6 — механизм зажима и поворота шпалы,; 7 — шпала; б — станок ЛО-48: / — барабанная ножевая головка; 2 — приводные вальцы; 3 — привод вальцов,; 4 — прижимные вальцы; 5 — шпала; 6, 7 — коническая и цепная передачи

Скорость перемещения каретки от 0 до 0,95 м/с, ход ее 4,5 м, угловая скорость барабанной ножевой головки 420 рад/с, об­щая установленная мощность 15,9 кВт.

Окорка шпал на станке ЛО-44 протекает следующим обра­зом. Шпала подается в зажимное устройство станка, закреп­ляется с торцов и устанавливается поворотным механизмом' в определенное положение. После этого барабанную головку подводят к окоряемой поверхности и одновременно сообщают каретке движение вдоль шпалы. В случае неполного удаления коры с окоряемой поверхности шпалы ее можно, поворачивая, установить так, чтобы при повторном перемещении барабан­ной головки оставшаяся кора была бы удалена. После полной обработки шпала приводным роликовым лесотранспортером подается на сортировочное устройство.

Шпалоокорочный станок ЛО-48(рис. 23.7, б) относится, к станкам непрерывного действия. В отличие от станка ЛО-44 этот станок имеет две восьминожевые барабанные головки, ко­торые охватывают шпалу с боков, прижимаясь к окоряемым поверхностям. В зависимости от поперечного сечения шпал и формы окоряемой поверхности барабанные головки могут от­клоняться и поворачиваться в плоскости перпендикулярной оси шпалы. Каждая барабанная головка приводится во вращение электродвигателем мощностью 5,5 кВт, через ременную пере­дачу, угловая скорость головки 103 рад/с. Механизм продоль­ного перемещения шпалы имеет шесть приводных вальцов (че­тыре из них с ребристой поверхностью) и три верхних прижим­ных вальца. Скорость движения шпал 0,3 м/с, мощность двигателя 3 кВт. Поступающие по роликовому транспортеру шпалы подаются вальцами к барабанным головкам, которые подводятся к окоряемой поверхности оператором станка.

16.Типы круглопильных станков периодического действия для поперечной распиловки лесоматериалов.

Станки и установки для поперечной распиловки могут быть с непрерывным и периодическим надвиганием. Непрерывное надвигание применяют, если число пил, установленных на станке, равно числу пропилов, необходимых для полной рас­пиловки лесоматериала по длине на несколько частей, или больше этого числа. При периодическом надвигании боковая подача чередуется с надвиганием и пилением. Движе­ние боковой подачи возможно только после того, как пила уда­лена из пропила, поэтому перед подачей необходимо колеба­тельное движение пилы или распиливаемого материала, т. е. после рабочего хода надвигания, при котором происходит пи­ление, необходим обратный ход. В связи с этим в круглопиль-ных станках для чередования надвигания с обратным ходом применяют различные механизмы, надвигания периодического действия.

Станки с периодическим надвиганием (периодического дей­ствия) могут быть двух типов: с надвиганием пилы на распи­ливаемый материал (см. рис. 19.3, е, ж) и с надвиганием ма­териала на пилу. На практике широкое применение получили станки с надвиганием пилы на распиливаемый материал, в ко­торых пила установлена на качающейся раме (рис. 20.1, а, б, в, г, д), и реже — с поступательно-возвратным движением рамы (см. рис. 19.3, е и 20.1, е). Установки периодического действия, кроме круглопильного станка, имеют еще механизмы боковой или поперечной подачи, прижима, разметки и остановки распи­ливаемого материала.

Рис. 20.1. Типы круглопильных станков периодического действия

Для поперечной распиловки лесоматериалов применяют балансирные и маятниковые станки с качающейся рамой. К балансирным станкам с надвиганием пилы сверху на распиливае­мый материал относятся АЦ-2М, АЦ-1, ЦБ-4, а с надвиганием снизу — ЦКБ-40; к маятниковым станкам с нижней осью кача­ния рамы относится станок АЦ-ЗС, а с верхней осью качания — ДО-5.

Поустройству круглопильные станки с качающейся рамой различают по числу пил, по положению оси вращения пилы поотношению к раме и по направлению надвигания относи­тельно центра пилы. По числу пил они могут быть однопильные и двухпильные. Обычно применяют станки с одним пиль­ным диском и редко с двумя. В последнем случае пильные диски устанавливают на двух параллельных валах с враще­нием дисков в одной плоскости для образования одного про­пила (см. рис. 20.1, д), при этом пилы могут быть одинако­вого или разного диаметров. По положению оси вращения пилы различают три варианта: ось вращения пилы находится под качающейся рамой (см. рис. 20.1, а), над ней (см. рис. 20.1, б), рама располагается под небольшим углом к горизон­тальной плоскости (см. рис. 20.1,в, г, д).

Станки с верхним или нижним положением оси вращения рамы (точки Оо) называются маятниковыми станками с верх­ней (см. рис. 20.1,а) или нижней (см. рис. 20.1, б) опорой. У станков с положением рамы близким к горизонтальному ка­чающаяся рама уравновешивается посредством грузовых ба­лансиров, помещенных на свободном конце рамы, поэтому та­кие станки называются балансирными (см. рис. 20.1, в, г, д). У балансирных станков распиливаемый материал может нахо­диться под пилой (см. рис. 20.1, в, д) и пила надвигается сверху или над пилой (см. рис. 20.1, г)—пила надвигается снизу. Станки с качающейся рамой могут быть с тангентальным и радиальным надвиганием. При тангентальном надвигании тра­ектория центра пилы всегда находится на некотором расстоя­нии от центра бревна, называемом эксцентриситетом ео (см. рис. 20.1,а). При радиальном надвигании е₀ = 0 (см. рис. 20.1,б, в, г).

У маятникового станка пила надвигается на распиливаемый материал сбоку и, так как она движется по отношению к центру, бревна в тангентальном направлении, путь ее надвигания мо­жет быть большим. Это дает возможность за один рабочий ход станка распиливать одновременно несколько бревен. В прак­тике это свойство маятникового станка используют для увели­чения его производительности, когда под пилу подается одно­временно по нескольку бревен, уложенных в один ряд. У маят­никовых станков с верхним положением оси вращения рамы >0, поэтому путь надвигания, необходимый для распилива­ния бревна, больше его диаметра (см. рис.17.7,д), но вместе с тем наибольшая высота пропила меньше диаметра бревна, вследствие чего потребное для надвигания усилие уменьшается. У всех балансирных станков, как с надвиганием на распи­ливаемый материал сверху, так и снизу, движение надвигания происходит в радиальном направлении, т. е. ео=0, поэтому путь надвигания и высота пропила равны диаметру распиливаемого бревна. Путь надвигания при е₀=0 весьма ограничен, он не может быть больше D-d /2(D — диаметр пилы и do — диаметр фланца или шкива), поэтому одновременное распиливание не­скольких бревен затруднено, а часто и невозможно.

У станков с качающейся рамой радиус качания R₀, изме­ряемый от оси вращения рамы Оо до оси вращения пилы О (см. рис. 20.1) выбирают в зависимости от направления на­двигания и типа станка. У маятниковых станков с верхним по­ложением оси вращения рамы, имеющих тангентальное на­двигание, необходим больший путь надвигания, чем у балан­сирных станков. Поэтому для таких маятниковых станков R_Q = = 1,5...3 м или примерно R₀/D=l.. .2 (D — диаметр пильного диска). У маятниковых станков с нижним положением оси вра­щения рамы надвигание пилы, как правило, радиальное, по­этому, как и у балансирных станков, путь надвигания у них небольшой и радиус качания R₀ принимают также небольшим по величине в пределах от 0,8 до 1,6 м или примерно RqID = -0,75...1,1.

Качающиеся рамы круглопильных станков изготовляют ме­таллические, литой или сварной конструкции. На одном конце рамы балансирного станка устанавливается электродвигатель, а на другом — пильный вал с опорами и пилой. Для уравнове­шивания рамы на ней помещают груз, допускающий переме­щение по ее длине. Пильный вал приводится в движение ре­менной передачей. Для натяжения ремней электродвигатель устанавливают на салазки или на особую качающуюся опору, укрепленную шарнирно на конце рамы станка.

В маятниковых станках с нижней осью качания электродви­гатель устанавливается на неподвижной опоре соосно с осью качания рамы станка. Натяжение ремней осуществляется пу­тем смещения опор пильного вала. В маятниковых станках с верхней осью качания электродвигатель может устанавли­ваться на раме подвижно, как у балансирных станков, или не­подвижно, тогда приводные ремни пильного вала натягиваются так же, как у маятниковых станков с нижней осью качания.

17.Устройство лесотранспортера с гибким тяговым органом. Определение тягового усилия и полного натяжения тягового органа лесотранспортера.

Транспортеры подразделяются по типу тягового устройства, виду лесного груза и способу его перемещения. По типу тяго­вого устройства различают: транспортеры с гибким тяговым органом, винтовые, роликовые транспортеры, водяные транспортные лотки и пневматические транспортные установки.

Рис. 9.1. Схема транспортера с гибким тяговым органом: / — тяговый орган; 2 - рабочий орган,; 3 — тяговое (ведущее) колесо; 4 — неподвиж­ные опоры; 5 — направляющее колесо; 6 — натяжное устройство; 7 — привод

Наиболее распространенным типом транспортного устрой­ства непрерывного действия являются транспортеры с гибким тяговым органом, в качестве которого применяют цепь, ленту или канат. Общая схема транспортера с гибким тяговым орга­ном представлена на рис. 9.1 и включает замкнутый тяговый орган, два концевых колеса, натяжное устройство, неподвижные опоры и привод. Тяговый орган огибает концевые колеса, на нем для захвата груза закреплены рабочие органы. Концевое колесо приводящее в движение тяговый орган называется тяго­вым или ведущим, а колесо, только изменяющее направление движения тягового органа, носит название направляющего. Обе ветви тягового органа или одна из них поддерживаются непо­движной опорой. Для натяжения тягового органа применяют натяжное устройство. Движение ведущему колесу и через него тяговому органу передается от привода транспортера.

Тяговый орган приводит в движение перемещаемый груз. В процессе работы он огибает концевые колеса, поэтому дол­жен быть достаточно гибким, прочным, иметь малый вес и быть удобным для прикрепления к нему рабочего органа. Всем этим требованиям в той или иной мере отвечают цепи, ленты и про­волочные канаты. Наибольшее распространение имеют цепи, конструкцию которых приспосабливают к типу транспортного устройства. Они более гибки, чем канаты и ленты, более прочны и удобны для прикрепления к ним рабочих органов. К недостат­кам их относят сравнительно большой вес и неравномерность движения, что вызывает динамические нагрузки и ограничи­вает возможность применения больших скоростей. Ленты и ка­наты менее приспособлены к условиям работы тягового органа, к ним трудно прикреплять рабочие органы, они обладают боль­шей жесткостью* а ленты, кроме того, имеют и малую прочность.

Перед работой тяговый орган — цепь, канат или ленту натя­гивают с силой So, представляющей собой первоначальное, или монтажное, натяжение, создаваемое с помощью натяжного уст­ройства. К тяговому органу во время движения от ведущего колеса передается тяговое усилие Т, поэтому натяжение тяго­вого органа в любой точке по его длине равно

S_n = T_n + S₀, (9.52)

где Г_п и S_n — тяговое усилие и натяжение в точке п.

Тяговое усилие в конце какого-нибудь участка тягового ор­гана равно сумме сопротивлений на этом участке и тягового усилия в начале этого участкат. е.

(9.53)

Таким образом, тяговое усилие в какой-либо точке тягового органа есть сумма сопротивлений предшествующих участков этого органа. Тяговый орган работает на растяжение, поэтому тяговое усилие не может быть отрицательным, если даже сопро­тивления будут отрицательными, поэтому необходимо опреде­лить порядок суммирования сопротивлений. Для того чтобы тяговое усилие всегда было положительным, необходимо на­чать суммирование сопротивлений от той точки тягового органа, где тяговое усилие равно нулю, а натяжение тягового органа наименьшее, т. е. S_n = So.

В горизонтальных транспортерах такой нулевой точкой для тягового усилия будет точка сбегания тягового органа с веду­щего колеса. В транспортерах с наклонными участками, сопротивление на этих участках может быть по­ложительным и отрицательным. Если ца нижней ветви (см. рис. 9.7, а) сопротивление P_1-2 >0, т. е. положительно, то ну­левой точкой в этом случае будет точка 1 и Т₁ = 0. Напротив, если P_1-2 <0 и сопротивление P_1-2 отрицательно, то тяговое усилие будет равным нулю в точке 2, т. е. Т₂ = 0.

Таким образом, для определения тягового усилия и сумми­рования сопротивлений необходимо определить знак суммы со­противлений холостой ветви тягового органа и по этому знаку установить положение нулевого значения тягового усилия. От этой нулевой точки и суммируются сопротивления движению отдельных участков.

Для схемы на рис. 9.7, а нулевое значение тягового усилия возможно в точке / или 2. Для первого случая, когда P_1-2 >0 или wL>H,— нулевая точка 1, поэтому Т₁ = 0 и натяжение S₁ = S₀. Тяговое усилие в точке 2 T₂ = P_1-2 и натяжение S₂ = P_1-2 + S₀. Тяговое усилие в точке 3 равно сумме сопротивлений на криволинейном участке 2—3 и тягового усилия в точке 2, т. е. Тз = P_2-3 + Т₂ или Тз = P_1-2 + P_2-3. Так как участок 2—3 криво­линейный, то сопротивление на нем является сопротивлением направляющего колеса, т. е. P_2-3 =P_н и S_н= S₂ поэтому P_2-3= C_KS₂ или P_2-3= C_K(P_1-2 + So). Тяговое уси­лие в точке 4 Т₄=Т₃ + P_3-4, т. е.

Т₄= P_{1 - 2} + P_{2 - 3} + P_{3 – 4 или}

Т₄= P_{1 - 2} + C_K(P_1-2 + So). + P_{3 – 4}

Подставив значения P_{1-2 и} P_3-4 из и, получим

Т₄ = ++ C_K [ +So] (9.54)

Наибольшее тяговое усилие будет в точке 4, т. е. в точке набегания тягового органа на ведущее колесо. График измене­ния тягового усилия по длине тягового органа между точками 1, 2, 3 и 4 приведен на рис. 9.8, а. Из него видно, что тяговое усилие в точке 4 для первого случая равно сумме сопротивле­ний на трех участках.

В формуле (9.54) первое слагаемое 2q_TwL представляет со­бой сопротивление движению самого тягового органа, коэф­фициент 2 указывает, что в расчет принята сумма длин обеих ветвей тягового органа. Второе слагаемое q_г{wL + H)—сопро­тивление движению перемещаемого груза, в котором q_гwL — со­противление трения и q_гH — сопротивление подъема. Третий и последний член с коэффициентом С_к представляет собой сопро­тивление направляющего колеса. Так как третье слагаемое составляет 1... 2 % от общего тягового усилия, то для приближенных расчетов можно принять С_к = 0 и тогда

Рис. 9.7. Расчетные схемы для определения сопротивления движению

T₄==2q wL + q_г(wL+H). (9.55)

Для второго случая, когда P_1-2 <0 или wL<H, суммирова­ние сопротивлений следует вести от точки 2, так как для нее тяговое усилие Т₂= 0 и натяжение S₂ = S₀. Тяговый орган на участке 1—2, двигаясь вниз под действием силы тяжести, будет производить натяжение в точке 1, равное T₁ = P_1-2 или Т₂ = - q_т(wL - H).). Тяговое усилие в точке 3 Т₃ = P_{2 - 3}, где P_{2 - 3} — сопротивление криволинейного участка 2—3, т. е. сопротивление направляющего колеса, определяемое по формуле P_{2 - 3} = P_к = С_КS₂; так как S₂ = So, то P_{2 - 3} = C_KS₀и T₃ = C_KSo.

Тяговое усилие в точке 4 при набегании тягового органа на ведущее колесо составит T₄ = Тз + P_{3 – 4} или Т₄ = P_{2 - 3} + P_{3 – 4 .}Под­ставив значение P_{3 – 4} из получим

Т₄= C_KSo+ (9.56)

Следовательно, для второго случая, когда P_1-2 <0, тяговое усилие в точке 4 равно сопротивлению только двух участков 2—3 и 3—4.График тягового усилия для этого случая пред­ставлен на рис. 9.8,6. Таким образом, при P_1-2>0 и P_1-2 <0 тя­говое усилие Т₄ в точке 4имеет разное значение.

Более сложная схема транспортера представлена на рис. 9.8, в. Она отличается от предыдущей (см. рис. 9.7, а) тем, что на обеих ветвях для изменения направления движения тяго­вого органа имеются шины А и В выпуклого профиля. Вслед­ствие этого появляются дополнительные сопротивления движе­нию Р_а и Ръ, приложенные в точках А и В.

Приближенно можно принять, что натяжение в точке А равно S_a= Ta+So, где Т_а = P_{1- A}, или по формуле приS_a = 0 S_a = qTwL₁ + S_Q. Следовательно, принимая в формуле Р_ш= C_ш S_н, при Ра=Рш и Sn=S_a, получаем P_a=C_ш( wL +So).Для верхней ветви Pb = C_ш S_b, где S_b — натяжение тягового органа в точке В, т. е. S_b = Tb + S₀, или S_b = T₃ + P_{2 - b}+ S₀ где T₃ = C_н S₂ + T₂. Зна­чение усилия T₂ в точке 2 зависит от знака суммы сопротивле­ния движению на нижней ветви. Если Т₂ =P_1-а + P_а + P_а-2 и Т₁=0.

Так как P_1-а + P_а-2 = P_1-2 и P_3-b + P_b-4 = P_3-4 , то

Т₄= P_1-2 + P_2-3 + P_3-4 + Р_а + Ръ (9.57)

Если P_1-2 + Р_а + Ръ <0, то Т₂=0, T₃ = C_KSo

Т₄=P_2-3 + P_3-4+ Ръ (9.58)

Схема транспортера, представленная на рис. 9.8, г, отлича­ется от предыдущей наличием шин не только выпуклого А и В, но и вогнутого профиля С и D. Сопротивление движению по вогнутой шине будет отрицательным ипоэтому при расчете не учитывается. Расчет в этом случае ведется по спрямленному профилю 1—А—2 и3—В—4, как и при выпуклом профиле.

Если нижняя ветвь транспортера провисает (рис. 9.8, д) в связи с отсутствием на участке 1—2 неподвижной опоры, то на участке 1—2 =0и сопротивление P_1-2 всегда отрицательно, т. е. P_1-2 = -qТ_н и Т_l=q_TH. В точке 2 тяговое усилие Т₂=0, а тяговое усилие в точке 4определяется по (9.56).

Рис. 9.8. Расчетные схемы для определения тягового усилия

18.Устройство круглопильных станков периодического действия для продольной распиловки лесоматериалов.

Круглопильные станки периодического действия для про­дольной распиловки (рис. 21.2) имеют механизмы пиления и надвигания, а также механизмы поперечной подачи, зажима, поворота и центрирования.

Механизм пилениявключает пилу с пильным валом, при­водимым во вращение электродвигателем, и тормоз. Для умень­шения трения пилы о стенки пропила за пилой ставят раскли­нивающий нож, а для снижения ее поперечной вибрации осо­бое устройство — противовибратор. Отпиленные горбыли, доски, бруски падают на ленточный транспортер.

Усилие резания для станков периодического действия опре­деляется по формуле e = v_at₀ или e = t₀v_Hsin ,в которой высота пропила принимается в зависимости от схемы раскроя лесоматериалов.

Механизм надвиганияпредставляет собой тележку, на ко­торой закрепляется лесоматериал, надвигаемый на пилу. Она перемещается по рельсовому пути канатом, приводимым в дви­жение от барабана, который получает вращение от отдельного привода, не связанного с механизмом пиления, или от вала пилы через особый реверсивный механизм, состоящий из ремен­ных и зубчатых передач. Рама тележки металлическая (рис. 21.3, а), установлена на двух или трех колесных парах в зави­симости от ее длины. Колеса, расположенные ближе к пиле, имеют две реборды и выполняют роль направляющих. Рельсо­вый путь, как и колеса, определяет направление плоскости про­пила. Необходимая длина рельсового пути в метрах составляет

/_n = 2/₆ + D + (0,5. . . 1,0), (21.1)

где /б—длина распиливаемого лесоматериала, D — диаметр пилы.

Рис. 21.2. Схема круглопильного станка периодического действия:

/ — круглая пила; 2 — расклинивающий нож,; 3 — канат; 4 — ленточный транспортер; 5— барабан; 6 — механизм привода тележки; 7 — рельсовый путь; 8 — противовибратор; 9 — тележка; 10 — шестерня; // —зубчатая рейка; /" — привод механизма поперечной подачи,; 13 — блок; 14 — механизм поворота (кантователь); 15 — механизм зажима; 16 — электродвигатель пилы; 17 — тормоз пилы

Для изменения направления движения тележки применяются реверсивные механизмы. Реверсивный механизм с двумя ремен­ными передачами (рис. 21.4, а) приводится во вращение отвала пилы через двухступенчатый шкив. Оба ремня надеты на соот­ветствующие шкивы свободно. При повороте рукоятки по ча­совой стрелке натяжной ролик натягивает ремень, охватываю­щий шкив меньшего диаметра, в результате чего барабан на­чинает вращаться, перемещая тележку в рабочем направлении. При повороте рукоятки против часовой стрелки натягивается ремень, охватывающий шкив большого диаметра, и тележка движется в обратном направлении (холостой ход). Изменяя на­тяжение, можно в определенных пределах изменять скорость движения тележки. Реверсивный механизм с одной ременной передачей (рис. 21.4, б) имеет фрикционную передачу с двумя

Рис. 21.3. Тележка круглопильного станка с механизмами зажима и попе­речной подачи:

а — тележка: / — вертикальная стойка; 2 — горизонтальная направляющая; 3 —направ­ляющее колесо с ребордами; 4 — поддерживающее колесо; 5 —шестерня; 6 — зубча­тая рейка; 7 — механизм замера поперечной иодачи; 8 — зажимной крюк; б, в, г —•'" боковые механизмы зажима; д, е- -торцовые механизмы зажима

ведущими фрикционными шкивами, вращающимися в разные стороны. Если рычаг повернуть по часовой стрелке, то тележка будет перемещаться в рабочем направлении, против часовой стрелки — в обратном направлении. В том случае, когда бара­бан приводится во вращение не от вала пилы, а от индивидуаль­ного привода, изменение направления движения тележки дости­гается реверсом электродвигателя. Если пила установлена на тележке (рис. 21.4, в), то надвигание ее производится с по­мощью полиспастов, приводимых в действие от гидроцилиндров. Сопротивление движению тележки определяется по T = R'_X + (Q + G+R'_y)w при = 45⁰ , ,.

T=  + (Q + G)w_т

где Р — усилие резания на пиле; Q и G — вес кряжа и тележки (если на распиливаемый лесоматериал надвигается тележка с пи­лой, то Q=0) ay_T = 0,l ...0,15.

В период пуска тележки в ход сопротивление ее движению возрастает за счет силы инерции Pi, определяемой по (19.19), и равно T_р = Т + .

Мощность, необходимая для приведения тележки в движе­ние при разгоне, составит

(21.3)

где v — скорость надвигания при установившемся движении.

Холостой ход

Рис. 21.4. Схемы механизмов реверсивного движения:

/ — вал пилы; 2 — двухступенчатый шкив,; 3 — натяжной ролик; 4 — барабан; 5 — зуб: чатая передача; 6 — фрикционные шкивы; 7—тележка с пилой; 8 — гидроцилиндр с полиспастом.

Разгон тележки происходит обычно до начала пиления ле­соматериала.

Механизмы зажимаприменяют для закрепления лесомате­риала на тележке. Они бывают бокового или торцового дей­ствия. В первом случае зажим в виде острого крюка внедряется в боковую поверхность материала в тангентальном направле­нии (см. рис. 21.3, б, в, г),во втором — материал закрепляется с торцов зажимами с клиновидными шипами (см. рис. 21.3, д, е). Боковые зажимы закрепляют распиливаемый материал по отношению к вертикальной стойке и горизонтальной направляю­щей, служащей опорой для стойки и кряжа. Поэтому зажимные крюки должны перемещаться в горизонтальном и вертикальном направлении в зависимости от размеров поперечного сечения распиливаемых лесоматериалов. Для вертикального перемеще­ния крюков применяются цепные, винтовые и реечные меха­низмы с электроприводом или гидро- и пневмоцилиндрами (см. рис. 21.3, б, в, г). Горизонтальное перемещение крюков выпол­няется автоматически специальными устройствами, связанными с механизмом вертикального их движения. При торцовом за­креплении кряжа применяются винтовые, реечные механизмы или гидро-и пневмоцилиндры (см. рис. 21.3, д, е).

При боковом зажиме для предохранения распиливаемого материала от сдвига и поворота к нему в двух или трех точках по его длине крюками зажима передается усилие S, которое определяют из условия возможного поворота распиливаемого материала около точки Опод действием усилия резания Р (см. рис. 21.3, в).

(21.8)

где Q — вес материала; / — коэффициент трения качения его об опору.

Механизмы поперечной подачипредназначены для попереч­ных перемещений кряжа, необходимых при выполнении оче­редных параллельных пропилов. Кряж вместе с механизмомзажима перемещается по двум-трем неподвижным горизонталь­ным направляющим, укрепленным поперек тележки (см. рис. 21.2 и 21.3, а). Наибольшее распространение получили ре­ечные механизмы поперечной подачи, рейки которых связаны с направляющими вертикальных стоек и приводятся в движе­ние зубчатыми колесами от электропривода через передаточ­ный механизм. Изменение направления движения реек, а вме­сте с ними и поперечного перемещения вертикальных стоек, до­стигается реверсированием электродвигателя. Такие механизмы поперечной подачи применимы при боковом и при торцовом за­жиме кряжа. Величина поперечной подачи указывается на ци­ферблате механизма замера, установленного на тележке.

Механизмы поворота используют, если в процессе распи­ловки материал необходимо повернуть вокруг своей оси для получения взаимно перпендикулярных пропилов. Для поворота кряжа при боковом его зажиме применяются цепные, реечные и сегментные кантователи. Цепной кантователь (рис. 21.5, а) поворачивает кряж движущейся цепью с зубьями. Цепь с по­мощью гидроцилиндра с демпфером подводится к боковой по­верхности кряжа, и ее зубья, перемещаясь вверх, поворачивают кряж на необходимый угол. Распиливаемый материал пода­ется на тележку специальным рычагом, прижимающим его к вертикальным стойкам. Реечный кантователь (рис. 21.5, б)имеет зубчатую рейку с гайкой и ходовой винт, вращаемый электродвигателем. При вращении винта зубчатая рейка пере­мещается вверх и поворачивает распиливаемый материал. За­тем двигатель реверсируется и рейка опускается в исходное положение. Сегментный кантователь (рис. 21.5, в) состоит из двух ребристых сегментов, сидящих на одном валу, и привода. Сегменты имеют реверсивное вращение. Это позволяет не только подавать кряж на тележку (поз. /), но и поворачивать его (поз. //).

При торцовом зажиме кряжа один из зажимов свободно вращается на своей оси, а второй с помощью какого-либо ме­ханизма поворачивается вместе с зажатым кряжем. Поворот­ный механизм, оборудованный четырехконечным мальтийским крестом, представлен на рис. 21.5, г. Мальтийский крест имеет четыре крестообразно расположенных паза, в которые при по­вороте ведущего колеса поочередно входит палец водила. За один оборот ведущего колеса мальтийский крест, а вместе с ним и кряж, повернется на угол 90°. Для поворота на такой угол можно использовать рейку, находящуюся в зацеплении с ведо­мым зубчатым колесом, насаженным на поворотный вал ме­ханизма зажима. Для этой же цели можно использовать хра­повое колесо и зубчатую передачу. В последнем случае в ка­честве приводного механизма можно использовать силовой гидроцилиндр.

Механизмы центрирования. Прежде чем закрепить лесома­териал в торцовых зажимах, его устанавливают в определен­ное положение по отношению к ним. С этой целью применяют центрирующие устройства (рис. 21.5, д, е). Каждый из них имеет подъемные вилки, центрирующие поданный на них кряж в вертикальной плоскости, приводной механизм и конечный выключатель. При подъеме вилок происходит одновременное опускание конечного выключателя, укрепленного на конце стального каната или рычага. В момент соприкосновения вы­ключателя с поверхностью кряжа подъем вилок прекраща­ется, при этом ось кряжа любого диаметра занимает необхо­димое горизонтальное положение по отношению к торцовым зажимам. После зажима кряжа вилки опускаются, а выклю­чатель поднимается, занимая исходное положение. Для подъ­ема вилок могут применяться гидропривод, реечный механизм и др.

Рис. 21.5. Схемы механизмов поворота и центрирования:

а — цепной кантователь: /—цепь с зубьями; 2 — гидроцилиндр с демпфером; 3 — при­жим; 6 — реечный кантователь: / — рейка; 2 — гайка; 3 — винт,; 4 — двигатель; в — сегментный кантователь: / — сегмент; 2— привод вала сегмента; г — поворотный ме­ханизм с мальтийским крестом: / — мальтийский крест; 2 — ведущее колесо с води-лом; д, е — механизм центрирования: / — центрирующие вилки; 2—конечный вы­ключатель; 3 — гидроцилиндр; 4 — коромысло; 5 — рычаг; 6 — реечный механизм; 7 —

канат

19.Типы круглопильных станков непрерывного действия для продольной распиловки лесоматериалов, устройство, область применения.

Станки с непрерывным надвиганием применяют для про­дольной распиловки пиломатериалов, а иногда и для распи­ловки тонких круглых лесоматериалов. Конструкция этих станков приспосабливается к условиям распиловки, при этом большое значение имеют форма и размеры распиливаемого ле­соматериала, его положение в процессе распиловки, необходи­мое число пропилов в нем. Они имеют механизмы пиления и надвигания, а также прижимные и направляющие устройства.

Механизм пиления.Станки с непрерывным надвиганием бывают однопильные и многопильные. В однопильных станках для получения повторных пропилов лесоматериал необходимо возвращать в первоначальное положение и надвигать повторно. У многопильных станков число пил соответствует необходи­мому числу пропилов, поэтому лесоматериал распиливается заодно надвигание. Пилы многопильных станков устанавливают на одном (рис. 21.6, а, б) или на разных валах, размещая их в шахматном порядке. В двухпильных станках одна из пил мо­жет перемещаться в осевом направлении вместе с диском (рис. 21.6, б). Это дает возможность выпиливать пиломатери­алы различной ширины. Впереди пилы устанавливают гребенки, препятствующие выбрасыванию пилой распиливаемого лесома­териала, а за пилой расклинивающий нож.

Механизм надвигания.Для надвигания распиливаемого ма­териала применяются роликовые и цепные (несущие и скреб­ковые) транспортеры (см. рис. 19.3, б, в), а также горизон­тальные и вертикальные питающие вальцы . В скребковых транспортерах движение от цепи к материалу передается упорами цепи, при этом цепь может располагаться ниже (рис. 21.6, в) или сбоку распиливаемого материала (рис. 21.6, г). Цепные несущие и скребковые транспортеры с нижним расположением цепи применяются обычно для рас­пиловки лесоматериала по ширине, а скребковые с боковым расположением цепи — по толщине. У роликовых и цепных не­сущих транспортеров движение распиливаемому материалу пе­редается силой трения его о ролики или цепь. Для увеличения силы трения применяют различные прижимные устройства, со­храняющие в то же время положение материала в процессе его распиловки. К ним относятся скользящие прижимы (рис. 21.6, д), гладкие или рифленые прижимные ролики (рис. 21.6, е). При работе с несущими цепными транспорте­рами в качестве прижимных устройств применяют также гу сеничные прижимы, удобные для распиливания коротких пило­материалов.

Рис. 21.6. Узлы станков с непрерывным надвиганием

Питающие вальцы применяются при распиловке пиленых и круглых лесоматериалов. Горизонтальные вальцы используют обычно при распиловке их по ширине (см. рис. 19.3, г), а вер­тикальные— по толщине (см. рис. 19.3, д). В последнем слу­чае распиливаемый материал ставят на ребро. Длина вальцов должна быть несколько больше ширины или высоты распили­ваемого материала. Поддерживающие и направляющие вальцы делают обычно гладкими, а ведущие — с ребристой поверхно­стью (рис. 21.6, ж). При надвигании питающими вальцами для увеличения силы трения между вальцами и материалом при­меняют прижимные ролики в виде гладкого или рифленого ко­леса. Этот ролик может иметь посередине обода ребро (рис. 21.6, з), выполняющее роль расклинивающего ножа. При­жимные вальцы, как и скользящие прижимы, могут прижимать распиливаемый материал к нижней или боковой опорной по­верхности.

Механизм надвигания может приводиться в движение от пильного вала или от индивидуального двигателя. В первом случае надвигание распиливаемого материала происходит только при вращении пилы, во втором двигатели механизма пиления и надвигания сблокированы, при этом остановка ме­ханизма пиления всегда вызывает и остановку механизма на­двигания. Сопротивление надвиганию распиливаемого мате­риала определяют в зависимости от типа механизма надвига­ния.

Для продольной распиловки лесоматериалов применяются станки непрерывного действия с горизонтальными и вертикаль­ными приводными вальцами, а также станки с цепными тран­спортерами.

Станки с горизонтальными вальцами.Они применяются для распиловки пиломатериалов по ширине на несколько частей, а также для обрезки кромок необрезных досок, в последнем случае их называют обрезными (рис. 21.7, а). Такие станки имеют одну, две и более пил.

Станки с вертикальными вальцами.Эти станки служат для распиловки досок и горбылей по толщине. Наиболее распро­странен ребровый станок ЦР-4, он имеет одну пилу диаметром 800 мм с расклинивающим ножом и механизм надвигания, со­стоящий из двух пар вертикальных вальцов, поставленных пе­ред пилой (рис. 21.7, б). Основные два вальца устанавливают на определенном расстоянии от плоскости пилы в "зависимости от необходимой толщины отпиливаемой доски. Два других вальца служат для прижима распиливаемого материала к ос­новным вальцам. Прижим вальцов осуществляют посредством груза, подвешенного к суппорту прижимных вальцов. Для от­вода вальцов применяется гидропривод, мощность которого 0,5 кВт. Наибольшая толщина распиливаемого материала 250 мм, толщина выпиливаемых досок от 8 до 125 мм.

Рис. 21.7. Схемы круглопильных станков с непрерывным надвиганием:

/ — пила; 2 — горизонтальные приводные вальцы; 3 — вертикальные приводные вальцы; 4 — прижимные вальцы; 5 — скребковый цепной транспортер; 6 — направляющая стенка (линейка); 7 — лоток

Станки с цепными транспортерами.Такие станки используют для распиловки лесоматериалов как по ширине, так и по тол­щине. В качестве механизма надвигания применяют скребковые цепные транспортеры. При распиловке по ширине верхняя веду­щая ветвь цепи скользит в желобе, устроенном в столе станка и находится под распиливаемым материалом (см. рис. 21.6,в). В станках, распиливающих материал по толщине, ведущая ветвь транспортера движется сбоку по отношению к распиливаемому материалу в желобе, расположенном в вертикальной направ­ляющей стенке (см. рис. 21.6, г).

20.Способы перемещения лесных грузов. Определение усилия, необходимого для перемещения груза.

С помощью подъемно-транспортного оборудования груз мо­жет перемещаться тремя способами. При первом из них груз лежит на подвижной опоре — рабочем органе (рис. 3.1, а, б) или висит под ней (рис. 3.1, в). Давление от груза на непод­вижную опору при этом передается рабочим органом. И груз и рабочий орган имеют общие условия перемещения и одинако­вый коэффициент сопротивления движению. В этом случае уси­лие, необходимое для перемещения груза, передается ему по поверхности соприкосновения груза с рабочим органом посред­ством силы трения (см. рис. 3.1, а). Если это условие не обес­печивается, то на рабочем органе делают выступы, через кото­рые полностью или частично усилие передается грузу (см. рис. 3.1, б).

Рис. 3.1. Схемы перемещения груза

При втором способе перемещения (рис. 3.1, г, д) рабочий ор­ган и груз независимо один от другого находятся на разных или на одной и той же неподвижной опоре. В этом случае рабочий орган перемещает груз перед собой, т. е. толкает его (см. рис. 3.1, г) или тянет за собой (см. рис. 3.1, д). Коэффициенты сопротивления движению для груза и рабочего органа при этом отличаются друг от друга.

Третий способ характеризуется тем, что один конец груза лежит на рабочем органе, а другой — на неподвижной опоре (рис. 3.1, е). Применение подвижных опор усложняет транс­портное устройство и увеличивает его массу, но дает возмож­ность значительно уменьшать сопротивление движению. По­этому перемещение груза с применением подвижной опоры имеет широкое распространение.

При первом способе перемещения груз и рабочий орган имеют одинаковые по величине и направлению скорости движения, при двух других способах скорости их движения по ве­личине и направлению могут не совпадать (рис. 3.2, а).

Рис. 3.2. Расчетные схемы

Лесные грузы имеют большую длину по сравнению с их по­перечными размерами, поэтому различают продольное и попе­речное перемещение. Это влияет на способ захвата груза и ве­личину тягового усилия, необходимого для его перемещения. По величине этого усилия находят размеры рабочего и тяго­вого органов, а также необходимую мощность двигателя подъ­емно-транспортной машины. . Тяговое усилие, приложенное к грузу в процессе движения, зависит от веса груза и сопротивления окружающей среды, к которой относятся воздух и поддерживающие груз опоры. Так как движение лесных грузов происходит, как правило, при небольшой скорости, то сопротивление воздуха весьма мало и при расчетах не учитывается. Сопротивление поддерживающих опор, наоборот, оказывает основное влияние на величину тяго­вого усилия. Это сопротивление представляет собой силу тре­ния, которая возникает между грузом (или подвижной опорой) и опорой, по которой перемещается груз.

Таким образом, величина сопротивления движению (тяговое усилие) зависит от типа опор и способов перемещения груза. Несмотря на различие в способах перемещения груза, к ним применим один общий метод определения тягового усилия, за­ключающийся в том, что рабочий орган, приводящий груз в дви­жение, рассматривается как подвижная опора, а тяговое уси­лие, приложенное к нему, как реакция этой опоры.

Поперечное перемещение груза.Рассмотрим общий случай поперечного перемещения груза (рис. 3.2, б), когда подвижная опора (рабочий орган) посредством опорной поверхности п—п перемещает груз по неподвижной опоре а—а, расположенной под углом а к горизонту.

Движение рабочего органа происходит по прямой т—т под углом . Нормаль опорной поверхности рабочего органа «—'/г составляет с прямойт—т угол у. В процессе движения к грузу приложены следующие силы: сила тяжести груза Q = mg, где т — масса груза, g — ускорение свободного падения, реакции опор в точках А и В — Nа и N_b, силы трения в этих точках Fa = Na и F_b = N_b , где  и — коэффициенты трения груза по неподвижной опореа—а и по

опорной поверхности п—п ра­бочего органа. Кроме того, при неравномерном движении в со­ответствии с принципом Деламбера к центру тяжести груза в направлении обратном движению действует сила инерции Pi = ma, где а — ускорение движения груза.

Реакция подвижной опоры (рабочего органа) N_b является по существу тяговым усилием, необходимым для перемещения груза, а реакция N_a — усилием, по которому рассчитывается не­подвижная опора а—а. При движении груза вверх по опоре а—а сила трения F_aдействует в точке А в обратном направ­лении. При >а (см. рис. 3.2,б) подвижная опора п—п сколь­зит по грузу и поднимается по нему вверх, причем точка каса­ния В перемещается по подвижной опоре вниз, а сила трения Fb будет направлена вверх.

Из условия равновесия сил, приложенных к грузу, сумма их проекций на ось х—х, параллельную неподвижной опоре а—а, при щ>апредставлена уравнением

N_bcos[( —(+)]—F_a + Qsin -P_i—F_bsin[ —(+)]=0

А на ось у—у уравнением

N_a + N_bsin[ - (+)]-Qcos + F_bcos[( —(+)]= 0.

Решая эти уравнения относительно реакций опор N_a и N_b, получим

N_b = Q__________________________________________________

(1 + ) cos [ - (+)] + ( -) sin[ - (+)] (3.5)

(3.6)

Формулы (3.5) и (3.6) применимы для всех случаев поперечного перемещения лесных грузов, когда требу­ется определить тяговое усилие, приложенное к центру тяжести груза, или реакции его опор. В частности, они применимы для всех схем перемещения груза, показанных на рис. 3.1, с уче­том условий его перемещения.

Продольное перемещение груза.В продольном направлении лесные грузы перемещают волоком, в полупогружеином (полу­подвесном) положении, а также на ходовых опорах в погру­женном положении. При перемещении груза волоком он пол­ностью лежит на неподвижной опоре (рис. 3.3, а, положение /) и тяговое усилие T = ,необходимое для его перемещения, в зависимости от схемы перемещения определяется по (3.7) или (3.15).

Если груз перемещается в полуподвесном положении (рис. 3.3, а, положение //), то тяговое усилие Т, необходимое для пе­ремещения груза, направлено под углом к горизонтали и при­ложено в точкеВ к концу груза имеющего длину /. Другой ко­нец груза Сперемещается по неподвижной опоре а—а. Про­дольная ось груза составляет с опорой угол В точкахВ и С приложены составляющие Qи Q_c силы тяжести груза Q.

При движении по наклонной опоре а—а в точке С вдоль оси груза будет действовать тяговое усилие Т_с, необходимое для преодоления сопротивления движению составляющей силы тя­жести Q_c. Для определения этого усилия T_c = , тогда

(3.26)

Рис. 3.3. Схемы продольного перемещения груз;

Тяговое усилие Т, необходимое для перемещения груза, представляет собой реакцию равнодействующей R сил иТь, приложенных в точке В (рис. 3.3, б), причем усилие Т_b = Т_С, но направлено в противоположную сторону.

По рис. 3.3, б, = 90°- ( ). Тогда

(3.30)

Необходимо отметить, что переход от перемещения груза волоком (см. рис. 3.3, а) к перемещению его в полуподвешен­ном положении возможен при условии T_y или

(3.37)

При продольном перемещении груза в полупогруженном по­ложении, когда передний его конец лежит на ходовой опоре (рис. 3.3, в) усилие Т_с, необходимое для перемещения части груза Q_c по неподвижной опоре, определяется по (3.26).

Тяговое усилие Т, необходимое для перемещения всего груза Q, направленное вдоль его оси, составит

(3.38)

21.Установки для раскряжевки хлыстов периодического действия с поперечным надвиганием хлыста.

Элементы и узлы раскряжевочных установок с поперечным перемещением хлыста. К раскряжевочным установкам с поперечным перемещением хлыста относятся слешеры и триммеры. Слешеры (см. рис. 4.2, тип Па) состоят из механизмов: пильного, подачи, выравнивания торца и системы управления. Триммеры с непрерывным движением хлыста (тип 116) имеют, кроме того, механизмы для введения пил в работу, а триммеры с пилением неподвижного хлыста (тип Пв) — зажимные механизмы и сбрасыватели

Рис. 4.10. Раскряжевочные установки с поперечным перемещением хлыста: а — триммер с пилением движущегося хлыста; б — то же с пилением неподвижного хлыста; в — схема рационального расположения пильных валов слешера; г — график потребной мощности слешера на пиление; д — схема к расчету мощности привода подающих цепей слешера отпиленных отрезков.

Триммеры типа Пг снабжены устройством для установочного продольного перемещения хлыста. Триммер с непрерывным движением хлыста (рис. 4.10, а) работает по следующей схеме. Хлысты с площадки 1 или буферного магазина поштучно подаются на рольганг служащий для выравнивания торцов. Крюки поперечного транспортера 3 снимают хлысты с этого рольганга и подают их к пилам 4. Пилы в исходном положении расположены ниже подающих цепей (или в некоторых конструкциях подняты над подающими цепями на величину, превышающую наибольший диаметр распиливаемого хлыста). Введение каждой из пил-в работу (подъем и опускание) производится при помощи индивидуального привода 6. Оператор, оценивая размеры и качество хлыста, находящегося на подающих цепях, выбирает программу его раскроя и вводит в действие соответствующие пилы (на некоторых конструкциях установок выбор программы автоматический). Цепи надвигают хлыст на пилы. Отпиленные отрезки падают на выносной транспортер 5, при этом межторцевых разрывов между ними не получается. У триммера с пилением неподвижного хлыста (рис. 4.10,6) хлысты выравниваются по комлю или вершине на рольганге 1У снимаются с него поперечным транспортером 2 и поступают в лоток, где зажимаются рычагами 5. Пилы 4У в соответствии с выбранной программой, поднимаются и распиливают хлыст. После возвращения пил в исходное положение сбрасыватели 3 подают отпиленные отрезки на транспортер 6. Затем цикл повторяется. Пильные механизмы. В качестве режущего инструмента на раскряжевочных установках с поперечным перемещением хлыста в основном применяют круглые пилы, хотя возможно использование и цепных пил. Основные параметры круглых и цепных пил такие же, как и на установках с продольным перемещением хлыста. У слешеров число пил должно быть равно числу пропилов при раскряжевке самого длинного хлыста (обычно от трех до восьми пил), а расстояния между пилами неизменяемые, равные длинам отпиливаемых отрезков. Число и расстановка пил в триммерах должны обеспечивать выполнение всех предусмотренных программ раскроя наиболее длинных хлыстов. В слешерах пильные валы расположены под подающими цепями и вращаются на неподвижных опорах. Они приводятся в действие от индивидуальных двигателей, или от одного общего двигателя через трансмиссию. Для большей равномерности загрузки этого двигателя или выравнивания потребления электроэнергии из сети, пилы у слешеров обычно располагают в шахматном порядке или по диагонали. Такое расположение пил снижает возможность их зажима во время пиления. Исследования работы слешеров, выполненные в СибТИ

показали, что для снижения возможности зажимов пилы слешера должны быть расположены так, чтобы последующая пила не начинала пиления, пока не закончено пиление этого же участка хлыста предыдущей пилой.

Механизмы для введения пил в работу. В триммерах, распиливающих движущийся хлыст, пилы опускаются и поднимаются обычно при помощи гидро- или пневмоцилиндров. Эти механизмы не подают пилы на хлыст, а только устанавливают их в рабочее положение, поэтому величина и характер изменения скорости перемещения пил не оказывает влияния на работу раскряжевочной установки. В триммерах, у которых распиливается неподвижный хлыст, эти устройства служат подающим механизмом и делаются такими же, как и на раскряжевочных установках с продольным перемещением хлыста.

Механизм подачи. В слешерах и триммерах, распиливающих движущийся хлыст, последний подается на пилы поперечным цепным транспортером. Число цепей на транспортере должно быть таким, чтобы каждый отпиливаемый отрезок находился не менее чем на двух цепях. Скорость движения цепей обычно постоянная и находится в пределах от 0,1 до 0,25 м/с. Целесообразно применять специальные устройства, позволяющие временно снижать скорость подачи (скорость движения цепей) при раскряжевке особенно толстых хлыстов.

Это осуществляется или оператором при помощи вариатора, включенного между двигателем и ведущим валом подающего транспортера, или автоматически при помощи специального устройства, следящего за загрузкой пильных электродвигателей и в случае перегрузки хотя бы одного из них, переключающего на меньшую скорость многоскоростной электродвигатель подающего механизма.

Цепи подающего транспортера снабжены крюками, захватывающими хлысты; они имеют подъем 10—15°, что обеспечивает лучшую фиксацию хлыстов у подающих крюков, предотвращает перекосы и самопроизвольное накатывание хлыстов па пилы. Расстояние между крюками на подающих цепях у слешеров должно в 1,5—2 раза превышать диаметр наиболее толстого хлыста, а у триммеров принимается таким, чтобы в интервале между двумя хлыстами оператор успел оценить очередной хлыст, выбрать программу его раскроя и произвести необходимое переключение пил.

Механизмы для выравнивания торца. В раскряжевочных установках типов Па, б, в (см. рис. 4.2) необходимо, чтобы в исходном положении комлевой (или в отдельных случаях вершинный) срез каждого хлыста был расположен на одинаковом расстоянии от крайней пилы. При подаче хлыстов на раскряжевочную установку со сплава комли выравнивают на воде по упорной доске. Если хлысты подаются с площадки или буферного магазина, их выравнивают на так называемом ориентирующем транспортере с постоянно выдвинутым упором, фиксирующим положение комля. На установках типа Пг таких упоров несколько и выдвижение того или другого производится оператором.

Прижимные механизмы и сбрасыватели у триммеров, распиливающих неподвижный хлыст, устроены так же, как и на раскряжевочных установках с продольным перемещением хлыста.

Система управления. У слешеров система управления включает в себя пусковую аппаратуру и блокировочные устройства. Последние допускают, например, включение подающих цепей только если вращаются все пилы, установлены ограждения, работает транспортер, уносящий отпиленные отрезки, и т. п.

У триммеров при помощи системы управления вводятся в работу пилы, заказанные оператором, а иногда и выбранные автоматически в соответствии с предусмотренной программой раскроя. У триммеров с пилением неподвижного хлыста при помощи системы управления автоматически в строго определенной последовательности срабатывают прижимы, поднимаются пилы, включаются сбрасыватели.

Конструкции раскряжевочных установок с поперечным перемещением хлыста. Наиболее отработанными триммерными раскряжевочными установками с пилением неподвижного хлыста являются раскряжевочные установки АПЛ-1 (конструкции СевНИИП) и МР-8 (конструкции ЦНИИМЭ).

Установка АПЛ-1 предназначена для раскряжевки хлыстов на сортиментное долготье (рис. 4.10,6). Хлысты, перемещаясь вдоль своей оси, поступают по приемному рольгангу 1 комлем вперед и выравниваются по вершинам, которые оказываются расположенными примерно на одинаковом расстоянии от плоскости крайней пилы, что значительно облегчает уборку отпиленных вершин. Установка имеет восемь пил, которые поднимаются и опускаются пневмоцилиндрами. Прижимные рычаги и сбрасыватели имеют также пневмопривод. Сбрасыватели срабатывают не все одновременно, а формируются в группы в соответствии с номерами пил, участвующих в раскряжевке хлыста, и сбрасывают отпиленные отрезки на выносной транспортер последовательно, начиная с комлевого, благодаря чему создаются межторцевые разрывы между соседними отрезками, необходимые для последующей сортировки. Программа раскроя задается оператором вовремя нахождения хлыста на поперечном транспортере. Расчетная производительность раскряжевочной установки АПЛ-1 составляет 35— 40 м3/ч.

Установка МР-8 также представляет собой триммер с пилением неподвижного хлыста. Она в основном выполнена по схеме, изображенной на рис. 4.10, б, но имеет цепной ориентирующий транспортер, выравнивающий хлыст по комлю; зажимы, расположенные в раскряжевочном лотке под распиливаемым хлыстом;, сбрасыватели, срабатывающие все одновременно; гидропривод подачи пил, сбрасывателей и зажимов. Установка имеет девять пил диаметром по 1,5 и 1,25 м, каждая из которых приводится во вращение отдельным двигателем мощностью 13 или 10 кВт. Расчетная производительность установки составляет 45—50 м3/ч.

К триммерным установкам, распиливающим движущийся хлыст, относится установка финской фирмы «Рау-ма — Репола» (рис. 4.11, а). Она имеет 11 пил диаметром

1,8 и 1,4 м, расположенных по диагоналям. Хлысты из буферного магазина 1 через ориентирующий транспортер 3 поступают на подающие цепи триммера 4У которые перемещаются в поперечном направлении со скоростью и = 0,3 м/с. Гарантированная поштучная подача хлыстов обеспечивается манипулятором 2, расположенным на ферме, перекрывающей стол триммера. Программа раскроя выбирается автоматически в зависимости от диаметра и длины хлыста. Пилы, которые должны участвовать в выполнении данной программы, поднима-ются только тогда, когда через зону их действия пройдет предыдущий хлыст. Это значительно усложняет систему автоматического управления, но дает возможность при диагональном расположении пил иметь сравнительно небольшое расстояние между крюками на подающих цепях триммера (3,6 м) и, следовательно, получать высокую производительность.

Для раскряжевки хлыстов довольно широко начали применяться установки слешерного типа. У пятипильного слешера JIO-65 (рис. 4.11,6) хлысты из буферного ма-газина 1 поштучно подаются на реверсивный продольный транспортер 3 и ориентируются по любой из пил слешера, после чего сбрасывателями 2 сталкиваются на цепи 4У которыми подаются на пилы 5. Диаметр пил 1,8 и 1,5 м. Скорость движения цепей слешера 0,1 и 0,2 м/с в зависимости от толщины распиливаемых хлыстов. Расстояние между крючьями на цепях 1,6 м. Каждая пила приводится во вращение от отдельного электродвигателя. Примерно такую же конструкцию имеют и слешеры, спроектированные в СибТИ. Производительность слешера составляет 70—80 м3/ч.

Рис. 4.11. Схемы: a-триммера «Раума—Репола»; б — слешера ЛО-65

На лесных складах целлюлозно-бумажных комбинатов широкое распространение получили слешеры для разделки балансового долготья на отрезки постоянной длины (1 или 1,25 м). Из воды долготье выгружается поперечным транспортером и передается на подающие цепи слешера. Производительность такого слешера составляет 80—100 м3/ч.

К установкам с поперечным перемещением распиливаемых лесоматериалов относят также концеравнители, применяемые в тарных цехах для точной прирезки пачек тарных до-щечек по длине. Наиболее распространены концеравнители с двумя круглыми пилами диаметром по 0,4 м, приводящимися во вращение отдельными электродвигателями мощностью по 3,2 кВт. Дощечки подаются на пилы либо вручную на специальной каретке (передвижном столе), либо цепным конвейером (концеравнитель Ц2К12). Станки этого типа можно применять для торцовки дощечек длиной от 0,2 до 1,2 м.

22.Классификация нижних лесопромышленных складов. График режима работы склада.

Основными признаками, характеризующими нижние лесо­промышленные склады, являются: условия примыкания лесовоз­ной дороги к транспортным путям общего пользования; грузо­оборот лесосклада; тип лесовозной дороги, по которой доставля­ется древесное сырье: уровень механизации операций: виды обра­батываемого древесного сырья, степень переработки древесины и виды выпускаемой продукции.

В зависимости от условий примыкания лесовозной дороги к транспортным путям общего пользования нижние лесосклады разделяются на три основные группы: прирельсовые, автодорож­ные и береговые (рис. 1.1).

Прирельсовые лесосклады примыкают к железной дороге МПС широкой колен. Лесоматериалы и готовая продукция доставляется в этом случае потребителям в вагонах.

Автодорожные лесосклады примыкают к автомагистралям, по которым лесопродукция доставляется автомобильным транс­портом непосредственно потребителям или первоначально транс­портируется до ближайшей железнодорожной станции и пере­гружается в вагоны. Такие лесосклады в чистом виде представ­ляют малочисленную группу. На практике чаше встречается сме­шанное примыкание. В этом случае лесоматериалы доставляют­ся потребителям в зависимости от конкретных условий (желез­нодорожным транспортом и автомобилями или автомобилями и водным транспортом). Смешанное примыкание характерно для нижних лесоскладов, обеспечивающих лесоматериалами мест­ных потребителей и имеющих значительные объемы внутреннего потребления, а также для береговых лесоскладов, примыкающих к несудоходным или временно судоходным водным путям.

Береговые лесосклады примыкают к водным путям, по которым лесоматериалы доставляются потребителям в судах, плотами или молевым сплавом.

В отличие от прирельсовых и автодорожных береговые лесо­склады имеют целый ряд специфических особенностей. В зависи­мости от характеристики водных путей они делятся на три основ­ные группы. К первой из них относятся склады, примыкающие к судоходным водным путям, ко второй группе отнесены склады, примыкающие к временно судоходным водным путям, а к третьей — склады, примыкающие к несудоходным водным путям. Кроме того, каждая из этих групп в зависимости от отметки высоты и продолжительности стояния паводка подразделяется на два вида: лесные склады, расположенные на водосъемных в поло­водье участках, и лесные склады, расположенные на участках, не затапливаемых в половодье.

Особую группу лесоскладов, примыкающих к судоходным водным путям, представляют лесоперевалочные базы и склады деревообрабатывающих предприятий, расположенных в пунктах приплава. Характерным для этих лесных складов является вы­сокая концентрация древесного сырья в виде сортиментов. Однако в последнее время на береговых лесоскладах все более широкое распространение находит технология водной поставки хлыстов и полухлыстов. Это позволяет, с одной стороны, перенести значительную часть трудоемких операций в стационарные условия, где имеется возможность комплексно механизировать и автома­тизировать лесообрабатывающие процессы, используя при этом современное высокопроизводительное оборудование, а также организовать переработку древесных отходов. С другой стороны, на береговых лесоскладах лесозаготовительных предприятий до минимума сокращается число производственных операций и максимально упрощается технология первичной обработки дре­весного сырья.

В числе береговых лесоскладов необходимо выделить еще одну группу. Это лесосклады, примыкающие к озерам и водохра­нилищам, спецификой которых являются нулевые скорости тече­ния и значительные колебания уровня воды в водохранилищах.

Важным параметром лесных складов является их грузооборот, который характеризует фактический объем лесоматериалов, обрабатываемых на лесоскладе в единицу времени (в сутки, в месяц, в год). Обычно лесные склады характеризуются годовым грузооборотом, измеряемым в тысячах кубометров. В зависимости от величины грузооборота все лесосклады разделены на три категории: мелкие, средние и крупные.

Мелкие лесосклады имеют грузооборот до 100 тыс. м³ в год. Лесосклады с годовым грузооборотом от 100 до 300 тыс. м³ отно­сятся к средней категории, а склады с грузооборотом 300 тыс. м³ и более являются крупными.

Среди нижних лесоскладов преобладают мелкие и средние, которые составляют около 94 % общего их количества. При этом на долю складов с малым грузооборотом приходится 49%, а на долю складов со средним грузооборотом - около 45%. Крупных нижних складов насчитывается около 100, что составляет примерно 6% общего их количества.

По типу лесовозных дорог, по которым доставляется древесное сырье, склады разделяются на автодорожные и железнодорожные. В настоящее время преобладает вывозка древесины по автомо­бильным дорогам, которые в свою очередь подразделяются на сезонные и круглогодового действия. Однако довольно часто, особенно в северных заболоченных районах, вывозка древесины осуществляется по узкоколейным железным дорогам (УЖД). Возможно также использование смешанных видов транспорта. Например, в летний период древесина может вывозиться по УЖД. а в зимний — автомобилями.

По видам обрабатываемого древесного сырья лесосклады раз­деляются на склады, принимающие деревья, хлысты и полухлысты, а также сортименты. Имеет место поступление и обработка сме­шанных видов древесного сырья, например хлыстов и сорти­ментов.

Рассматривая нижние лесопромышленные склады с точки зре­ния их классификации, необходимо выделить еще одну специ­фическую их группу. Это нижние лесосклады предприятий лесного хозяйства, функционирующие в зоне малолесных районов.

Отличительной особенностью таких лесоскладов являются их малые грузообороты. В пределах одного предприятия, имеющего небольшой объем заготовки, функционируют два-три мелких лесосклада, средний грузооборот которых не превышает 50...60 тыс. м' в год. Этот факт свидетельствует о низкой степени концентрации лесоскладского производства и является характерным прак­тически для всех предприятий этого региона.

Таким образом, в зависимости от назначения и условий при­мыкания, степени механизации производственных операций, видов и объемов переработки древесины, типа лесовозных дорог и видов обрабатываемого древесного сырья существует довольно большое число типов и разновидностей лесных складов. Данная классификация охватывает практически все их многообразие. Вместе с тем в процессе развития лесозаготовительной промышленности появляются все новые черты и признаки лесоскладского произ­водства, поэтому приведенная классификация лесных складов не может претендовать на ее завершенность.

Одним из основных показателей нижнего лесопромышленного склада является режим его работы, который характеризует сроки и объемы поступления древесного сырья и его обработки, а также сроки и объемы отгрузки готовой продукции. Режим работы склада определяется главным образом типом лесовозного транспорта, режимом работы транспорта общего пользования, а также климатическими условиями района расположения лесозаготовительного предприятия. Обычно режимы работы представляют в виде интегральных графиков поступления, обработки и отгрузки лесоматериалов.

Графики режима работы прирельсового нижнего лесосклада приведены на рис. 1.3. График 1 характеризует поступление дре­весного сырья (хлыстов или деревьев) на нижний склад нара­стающим итогом. График II отражает характер обработки дре­весного сырья на лесоскладе. При этом объемы обработки по ме­сяцам планируются равномерно. График III отражает сроки и объемы отгрузки продукции с прирельсового лесосклада.

Для определения величины запаса древесного сырья в любой момент работы склада вычисляется разность ординат графиков / и // в соответствующих точках временной оси. Разность орди­нат графиков // и /// в соответствующих точках временной оси дает величину запаса готовой продукции у фронта отгрузки.

Разность ординат точек А и Б соответствует годовому грузо­обороту лесосклада Q_г.с по сырью, а разность ординат точек Б и Г характеризует объем переходящего запаса древесного сырья q_с.п на начало следующего года. Разность ординат между точ­ками О и Г определяет объем переходящего запаса готовой лесопродукции Q_г.с, а разность ординат точек О и В равняется годо­вому объему отгрузки готовой лесопродукции Q_г.с.

Величина Q₃₁ соответствует объему вывозки за первый зимний

Месяцы года

Рис. 1.3. Интегральные графики режима работы прирельсового нижнего лесосклада

период t₃₁, величина Q_л соответствует объему вывозки древес­ного сырья за летние месяцы t_л, а величина Q₃₂ — объему вы­возки древесного сырья за второй зимний период t₃.

Величина G₃₁ соответствует объему переработки древесного сырья за первый зимний период t₃₁ , величина G_л — объему перера­ботки за летний период t_л, а величина G₃₂ — объему переработки за второй зимний период t₃₂.

Величины E_св и Е_со соответствуют максимальным объемам сезонного запаса древесного сырья, создаваемого для обеспечения ритмичной работы лесосклада соответственно во время весенней распутицы t_р в и во время осенней распутицы t_ро.

Для нижних лесоскладов с развитой переработкой древе­сины и широкой номенклатурой выпускаемой продукции приведенные интегральные графики являются иллюстрацией лишь общего режима работы. При выборе системы машин и обосно­вании типа оборудования, а также при расчете площадей под запасы готовой продукции аналогичные графики рассчитываются и строятся для каждого вида сортиментов.

23.Краны для разгрузки хлыстов. Область и схемы применения.

Оборудование, применяемое на лесных складах для про­изводства круглых лесоматериалов, по своему функционально­му назначению разделяется на три группы: подъемно-транс­портное, технологическое, вспомогательное.

Подъемно-транспортное оборудование. Подьемнотранспортное оборудование на лесных складах применяется в основном для выгрузки и создания запаса древесного сырья, а также для выполнения штабелевочно-погрузочных работ.

Для выгрузки и создания запаса древесного сырья наиболь­шее распространение нашли краны большой грузоподъемности, к которым относятся: кабельные краны КК-20, козловые бес­консольные краны ЛТ-62, козловые двухконсольные краны ККЛ-32 и КСК-30-42В, а также мостовые краны.

Кабельные краны КК-20 грузоподъемностью 20 т достаточ­но широко применяются на нижних лесопромышленных скла­дах с малым грузооборотом. Основными их достоинствами яв­ляются: простота конструкции, надежность в работе и невысо­кая стоимость. Кабель-краном можно производить не только выгрузку древесного сырья с лесовозного транспорта, но и по­дачу его на приемные площадки или раскряжевочные эста­кады, возможно также создание запаса хлыстов или деревьев объемом до 2500 м . Вместе с тем при использовании одного кабель-крана невозможно осуществить подачу сырья на спа­ренные и последовательно размешенные площадки. В этом слу­чае требуется два крана. При параллельном же размещении спаренных раскряжевочных площадок существенно снижается полезный пролег крана, необходимый для создания запаса. Кроме того, максимальный объем запаса, создаваемый кабель-краном, недостаточен для складов с большим грузооборотом. Кабельные краны КК-20 выпускаются в четырех исполнени­ях с пролетами 70, 80, 90, 100 м и различной высотой опорных мачт.

Козловые бесконсольпые краны относятся к передвижным грузоподъемным машинам, у которых мост (ригель) установ­лен на двух опорах, перемещающихся по рельсовому пути. Из козловых кранов на нижних лесоскладах широко применяют­ся специальные краны-лесоперегрузчики ЛТ-62, которые явля­ются модернизацией крана К-305Н. Кран ЛТ-62 выпускают ^в двух модификациях с различными пролетами. Кран первой Модификации имеет пролет 32 м, а кран второй модифика­ции — 40 м. Увеличенный пролет второй модификации дости­гается за счет дополнительной вставки длиной 8 м при сохра­нении той же грузоподъемности. Кран оснащен электрогидрав­лическим поворотным грейфером ЛТ-59 грузоподъемностью 28 т, которым можно осуществлять захват пачки хлыстов или деревьев объемом до 30 м³ и ее разворот на угол 210° со скоро­стью 0,06 рад/с (рис. 2.1).

Кроме специализированных Козловых кранов-лесоперегрузчиков, на выгрузке и создании запаса древесного сырья могут применяться козловые краны общего назначения К-7, К-30-32, К-182, К-202, К-405, грузоподъемностью от 20 до 30 т. Основ­ным недостатком кранов общего назначения является то, что они рассчитаны на легкий режим работы. В этой связи их ис­пользование на нижних лесоскладах возможно при снижении грузоподъемности на одну ступень, например с 30 до 24 т или с 50 до 32 т. Вместе с тем при невысокой загрузке крана на складах с малым и средним грузооборотом возможно исполь­зование их паспортной грузоподъемности.

На рис. 2.2 приведена схема склада хлыстов на базе коз­лового крана типа ЛТ-62 с 40-метровым пролетом. Штабеля хлыстов укладываются в пролете крана с расположением ком­лей пачек в разные стороны. Высота штабеля может достигать 10 м. Козловые краны могут использоваться и на перегрузке лесоматериалов с лесовозного транспорта на транспорт общего пользования. Схема размещения штабелей и подъездных путей в пролете крана ЛТ-62 с 32-метровым пролетом при перегрузке лесоматериалов приведена на рис. 2.3. При 40-метровом про­лете емкость склада увеличивается. Наиболее приемлемой конструкцией штабелей, при укладке в запас деревьев являются клеточные штабеля, которые способствуют быстрому набору пачки при работе крана с грейфером. Однако удельная емкость такого штабеля достаточно низка и составляет примерно 1,73 м³/м². Для плотного штабеля хлыстов с уложенными вразнокомелицу пачками эта величина составляет 2,31 м³/м².

Консольно-козловые краны относятся также к передвижным грузоподъемным машинам, у которых мост с одной или двумя консолями установлен на двух высоких опорах, перемешаю­щихся по рельсовому пути. Из специальных консольно-козловых кранов, предназначенных для работы с лесными грузами, разработан кран ККЛ-32 (рис. 2.4), который снабжен одно­стоечными опорами, что позволяет перемещать пачки хлыстов с пролета на консоли. В отличие от других кранов элементы ККЛ-32 имеют коробчатое сечение и сварены из листовой стали. Конструкция крана имеет возможность самомонтажа. Кран ККЛ-32 может обеспечить выполнение всего комплекса погрузочноразгрузочных и штабелевочных работ на нижнем лесоскладе. Его оснащают грейфером Л Г-59, а также рамным грузозахватом, предназначенным для штебелевки и погрузки в вагоны пакетированных лесоматериалов. Схема склада древес­ного сырья на базе консольно-козлового крана ККЛ-32 приведена на рис 2.5. Особенностью работы консольно-козловых кранов является возможность размещения штабелей хлыстов или деревьев как в пролете крана, гак и под его консолями. Высота штабелей в пролете может достигать 10 м, а под консо­лями — не более о м на уровне максимального вылета грузо­захватного устройства. Хлысты в пролете крана укладываются в плотные и клеточные штабеля, а под консолью только в плотные. В пролете и под консолями крана возможно разме­щение технологического оборудования.

Рис. 2.1. Козловой кран ЛТ-62:

/ — рельсовый подкрановый путь; 2 — опора шарнирная. 3 — лебедка механизма перемещения гру­зовой гележки; ■/- мост крана; 5— кран-балка; 6—лебедка механизма подъема и опускания груза: 7 — кабина крановик: 8 — лестница; 9 — штабель хлыстов; 10 — грейфер ЯТ-59

Рис. 2.2. Схема склада хлыстов на базе козлового крана ЛТ-62:

/ — водоем; 2- кран ЛТ-62; 3—штабеля хлыстов; 4 — автолесовозная дорога; 5 — вспомогатель­ные помещения

Кроме консольно-козловых кранов специального назначения, на выгрузке хлыстов и деревьев на нижних лесоскладах могут применяться двухконсольные самомонтирующиеся крапы общего назначения серии КС и КК. Эти краны имеют значительную грузоподъемность (от 30 до 50 т). Кроме того, за счет специаль­ных вставок они могут изменять пролет от 24 до 36 м, а некото­рые краны имеют пролет 42 м. Однако все консольно-козловые краны общего назначения рассчитаны на легкий режим работы.

Наибольшее применение на лесных складах из консольно-козловых кранов общего назначения нашел кран КСК-30-42В, грузоподъемностью 30 т и с пролетом 24, 36, 42 м. Этот кран имеет значительную высоту подъема грузового крюка, которая составляет 18 м (рис. 2.6). Отличительной особенностью конструкции мостовых кранов яется то, что их мост опирается непосредственно на ходовые колеса, при помощи которых он перемещается по надземному рельсовому пути, установленному на специальных колоннах (крановых эстакадах). Грузозахватный орган при этом подвешен на грузовой тележке, перемещающейся по передвижному мосту. Мостовые краны предназначены для обслуживания больших складских площадей. Основным их достоинством является возможность пересечения крановых путей с подъездными путями, технологическими линиями и другими лесоскладскими объектами и сооружениями. Однако необходимо отметить, что из-за высокой стоимости крановой эстакады мостовые краны оправ­дывают себя лишь при высокой концентрации работ на лесо-складах. В лесной промышленности для выгрузки хлыстов и де­ревьев с лесовозного транспорта нашли применение мостовьк краны КМ-20, КМ-30, КМ-50, грузоподъемностью соответст­венно 20, 30, 50 т.

24.Методы раскроя хлыстов.

Раскрой хлыстов на сортименты является одной из ключе­вых операций технологического процесса первичной обработки древесины, от качества выполнения которой зависят выход готовой продукции, а также количество отходов при после­дующей обработке круглых лесоматериалов. При этом иод рас­кроем хлыстов понимается процесс деления древесных ство­лов на части с предварительной их разметкой на отрезки, дли­на которых устанавливается в зависимости от размерно-каче­ственных параметров хлыстов с учетом сортиментной програм­мы предприятия. В зависимости от способа обработки хлыстов существует три основных способа раскроя древесных стволов: индивидуальный, программный, обезличенный. Существуют и промежуточные способы раскроя, например индивидуально-обезличенный и поставный.

Индивидуально-обезличенный — это способ, при котором наиболее ценная комлевая часть хлыста раскраивается по индивидуальной программе, а вершинная часть — по обезличен­ному способу.

Поставный способ, при котором предварительно рас­сортированные по группам хлысты раскряжевываются по неизменной программе (обезличенно) для каждой группы. Обыч­но такой метод применяют на слешерных установках, перестанавливая пилы под каждую группу хлыстов.

Индивидуальным способом раскроя (чаше его называют рациональным) называется такой раскрой, при котором каж­дый хлыст делится (раскряжевывается) на части по индиви­дуальной для него схеме, принятой с учетом качества хлыста и его размерных параметров, а также обеспечивающей мак­симальный выход наиболее пенных сортиментов по их задан­ной спецификации. При таком способе раскроя оценка раз­мерных параметров и сортообразуюших пороков хлыста осуществляется визуально, а назначение длины очередного отрез­ка производится только после определения скрытых пороков (гни.m и др.) на торце среза ствола.

Обшие положения правил рациональной раскряжевки сво­дятся к следующему. Раскрой каждого в отдельности хлыста должен осуществляться с обязательным учетом видимых и вскрываемых в процессе раскряжевки пороков. Поэтому опера­тор предварительно оценивает хлыст визуально, а затем, на­метив программу раскроя, производит отпиливание первого отрезка заданной в соответствии с принятой схемой длины. Отпиливание очередного отрезка должно производиться толь­ко после осмотра торца и видимой поверхности оставшейся части хлыста с учетом его размеров и наличия пороков.

Для обеспечения повышенного выхода и качества деловых сортиментов хлысты должны раскряжевываться индивидуально. Одновременная раскряжевка нескольких хлыстов с различ­ными размерами и качеством не рекомендуется. Хлысты должны подаваться под пилу комлями вперед.

Хлысты с сильной сбежистостью рекомендуется раскраи­вать на короткие сортименты, что позволяет лучше использовать фактический объем хлыста. Вместе с тем каждый хлыст имеет сильносбежистую, среднесбежистую и малосбежистую зону. Сильный сбег (более 1 см на 1 погонный метр длины) имеет комлевая часть ствола, которую стремятся раскроить на короткомерные отрезки. Срединная часть хлыста обычно имеет малый сбег. Эту часть ствола целесообразно раскраивать на длинномерные сортименты (длиной более 5 м).

Хлысты, имеющие одностороннюю (простую) кривизну, сле­дует размечать таким образом, чтобы место реза совпадало с местом наибольшего изгиба ствола. Если при этом кривизна сортиментов превышает допустимую, то необходима дополнительная разметка хлыста или части хлыста на более короткие отрезки.

Разносторонняя (сложная) кривизна допускается в поло­винном размере, от норм допуска односторонней кривизны, поэтому хлысты со сложной кривизной необходимо размечать на более короткие отрезки.

Разметку и раскряжевку хлыстов, имеющих в зоне высоко­качественной древесины пасынок, двойную вершину или рак. необходимо осуществлять таким образом, чтобы эти пороки были удалены из хлыста наиболее короткими отрезками и не снижали сортности лесоматериалов.

Программным способом раскроя является такой раскрой, при котором группа хлыстов, имеющая одинаковые размерные и качественные признаки, раскряжевывается по заранее уста­новленной оптимальной для этой группы схеме. Программы (схемы) раскроя определяются по результатам индивидуаль­ной раскряжевки партии хлыстов с последующей их группировкой по одинаковым схемам раскроя. Определение задан­ных для каждой программы признаков хлыстов оператором осу­ществляется визуально или при помощи специальных датчи­ков.

Обезличенным («слепым») методом раскроя называется та­кой раскрой, при котором все хлысты одной или разных пород с различными размерно-качественными параметрами раскряже­вываются на сортименты стандартной длины по одной заранее установленной схеме.

При выборе того или иного способа раскроя древесных стволов необходимо учитывать прежде всего специфику лесосечного фонда и плановый выход выпиливаемых сортиментов. При эксплуатации древостоев с большим содержанием мягко-лиственных пород, которые подвержены поражению пороками в большей степени, чем хвойные, и при производстве широкой номенклатуры сортиментов целесообразно использовать инди­видуальный способ, который учитывает особенности каждою хлыста и дает максимальный выход товарной продукции. В хвой­ных лесонасаждениях с незначительным содержанием листвен­ных пород наиболее эффективным будет программный способ. Применение обезличенного способа возможно в однородных хвойных лесонасаждениях и при ограниченном выпуске выпи­ливаемых видов сортиментов.

Выбор способа раскроя древесных стволов обусловливает прежде всего использование того или иного способа их обработки, который в свою очередь предполагает выбор такого типа оборудования, конструктивные особенности которого позволя­ют реализовать выбранный способ раскроя.

Основным требованием, предъявляемым к техническим сред­ствам для раскряжевки хлыстов, является обеспечение высо­кой производительности при максимальном выходе товарной продукции. Вместе с тем достижение высокой производитель­ности раскряжевочного агрегата при оптимальном раскрое ствола представляет собой трудную и актуальную задачу.

Главная трудность тэтой проблемы заключается в двойст­венном характере самого процесса раскряжевки, состоящего из двух элементов: предварительной разметки и деления ство­ла на части.

Высокая производительность деления ствола на части до­стигается при поперечном перемещении хлыста. Разметка же ствола наилучшим образом осуществляется при продольном его перемещении.

Индивидуальный способ раскроя хлыстов реализуется при использовании ручных инструментов и стационарных устано­вок для поштучной обработки хлыстов при продольной их подаче.

Эффективность применения установок для поштучной об­работки хлыстов при продольной их подаче зависит главным образом от степени учета всех параметров обрабатываемого ствола. Для достижения необходимой производитель­ности установки оператору требуется больше времени на не­посредственное управление механизмами, вместе с тем сокра­щается время на выбор оптимальной схемы. Таким образом, одной из основных причин, сдерживающих улучшение исполь­зования древесного сырья при его раскряжевке на установках с продольной подачей, является высокая психологическая за­грузка оператора.

Программный (константный) способ раскроя хлыстов может быть реализован как на установках с продольной их подачей при обработке, так и на установках с поперечной подачей в ос­новном триммерного типа. Однако высокая их производитель­ность предполагает использование автоматических устройств по определению основных параметров и качества хлыста. Не­обходимо отметить, что до настоящего времени проблема ис­пользования таких средств в производстве практически не решена.

Обезличенный способ раскроя реализуется в основном на установках для поштучной обработки хлыстов при попереч­ной их подаче как слешерного, так и триммерного типа, а так­же на установках для пачковой обработки хлыстов. Обезли­ченный способ наиболее прост из названных. Именно это об­стоятельство позволяет осуществить принцип поперечной по­дачи хлыстов при их обработке, обеспечивающий высокую про­изводительность раскряжевочного агрегата. Однако необходи­мо отметить, что такие раскряжевочные установки, особенно в сочетании с круглыми дисковыми пилами, очень громоздки и практически не приспособлены для индивидуального раскроя.

На слешере осуществляется поперечное надвигание хлыстов на неподвижные пилы при их обработке. В этом случае все хлысты раскраиваются без учета особенностей каждого из них по одной и той же программе, заранее обусловленной расста­новкой пил. что существенно снижает выход товарной про­дукции.

Повышения выхода деловой древесины при раскряжевке хлыстов на слешере можно достичь обработкой предварительно подсортированного по размерам и особенно по качеству древесного сырья. Кроме того, повысить выход деловых сортиментов можно за счет совершенствования конструкции слешера. Так, использование ориентирующего механизма для про­дольного перемещения хлыста, позволяющего устанавливать место комлевого реза по любой пиле, дает возможность осу­ществлять раскряжевку выбранной группой пил по нескольким основным программам. Такой способ раскроя получил назва­ние визуально-константного. Число программ на слешере мо­жет быть увеличено за счет предварительной откомлевки части хлыста с напенной гнилью. Эта операция может осущест­вляться также на ориентирующем транспортере.

Более широкие возможности заложены в раскряжевочных установках триммерного типа, на которых деление хлыста на части осуществляется выдвигающимися пилами при фиксиро­ванном его положении. При этом в раскрое хлыста могут участвовать все или только часть пил в определенной комбинации. Это дает возможность изменять программу раскроя в зависимости от индивидуальных характеристик хлыста. Вместе с тем число программ здесь также ограничено и определяется чис­лом пил.

По обезличенному способу раскроя работают также и уста­новки для пачковой раскряжевки хлыстов. Пачковый способ обработки древесного сырья позволяет достичь чрезвычайно высокой производительности, однако при обработке целой пачки невозможно учесть индивидуальные особенности каждого хлыста. В этой связи их раскрой осуществляется, по существу, вслепую, что резко снижает товарный выход готовой продук­ции и увеличивает количество отходов. Повысить выход дело­вых сортиментов здесь возможно путем введения в технологический процесс первичной обработки древесного сырья дополнительной операции по предварительной сортировке хлыстов.

25.Сортировка круглых лесоматериалов. Значение, дробность сортировки Оборудование.

Сортировка круглых лесоматериалов на нижних лесоскладах осуществляется в основном при помощи продольных сортировоч­ных транспортеров. Вместе с тем все более широкое распростра­нение находит манипуляторная сортировка.

Сортировка круглых лесоматериалов – процесс распределения лесоматериалов после раскряжевки хлыстов по качеству, породе, назначению и т. д.

Автоматизированный сортировочный лесотранспортер ЛТ-86 предназначен для сортировки круглых лесоматериалов длиной от 1,6 до 7,5 м. Выпускается в двух исполнениях с различным ша­гом между грузонесущими траверсами и различной скоростью перемещения тяговой цепи транспортера. Лесотранспортер ЛТ-86 первого исполнения со скоростью тяговой цепи 0,85 м/с предназначен для сортировки круглых лесоматериалов диамет­ром до 100 см и длиной от 1,6 до 6,5 м. Лесотранспортер ЛТ-86 второго исполнения со скоростью перемещения тягового органа 1,29 м/с предназначен для сортировки преимущественно длинно­мерных лесоматериалов, от 4 до 7,5 м, диаметром до 60 см. Сорти­ровочный лесотранспортер ЛТ-86А имеет примерно такие же параметры, как и лесотранспортер ЛТ-86 в первом исполнении.

Лесотранспортер ЛТ-86 снабжен гравитационными сбрасы­вающими устройствами. Для управления процесса сброски лесо­материалов с лесотранспортера применяется автоматическая система управления УУС-67А.

Сортировочный продольный лесотранспортер Б-22У-1А выпус­кается также в двух исполнениях. У транспортера в первом исполнении скорость тягового органа составляет 0,6 м/с, а во вто­ром исполнении—0,8 м/с. Лесотранспортер позволяет сорти­ровать бревна диаметром до 110 см и длиной от 1,6 до 11 м в первом исполнении и от 1,6 до 6,5 м во втором исполнении. Ле­сотранспортер Б-22У-1А оснащается комплектом механических сбрасывателей ЛТ-166, предназначенных для механизации сброски лесоматериалов в лесонакопители. Комплект бревносбрасывателей ЛТ-166 выпускается также в двух исполнениях для правосторонней и левосторонней сброски. Вариант разме­щения лесонакопителей сортировочного лесотранспортера ЛТ-86 приведен на рис. 2.26.

Сортировка лесоматериалов при их круговом перемещении реализуется при помощи манипуляторов. При этом в зоне дей­ствия манипулятора размещаются приемники-накопители, по которым сортименты распределяются и соответствии с заданной схемой и дробностью сортировки (рис. 2.27). Манипулятор, укла­дывая бревна в лесонакопители, одновременно обеспечивает фор­мирование транспортных пакетов, пачек или пучков заданного объема и формы поперечного сечения. Расчеты и результаты экспериментов показывают, что сортировка круглых лесоматериа­лов манипуляторами эффективна при числе сортировочных групп 6...8. Наиболее благоприятными условиями для применения ма­нипуляторов на сортировке являются береговые лесосклады. Однако применение манипуляторной сортировки возможно и на прирельсовых лесоскладах, особенно при специализации потоков на выпуск ограниченного количества выпиливаемых сорти­ментов.

Для береговых лесоскладов с плотовым сплавом разработана технологическая линия ЛР-167 на базе манипулятора JIB-186, при помощи которой осуществляются сортировочно-сплоточные работы. Для раскладки бревен по лесонакопителям ВКНИИ-ВОЛТом разработана сортировочно-пакетирующая машина ЛР-168 на базе серийно выпускаемого электрогидравлического манипулятора JIB-186.

26.Запасы сырья полуфабрикатов, готовой продукции на нижних складах.

Древесное сырье поступает на нижние лесосклады пачками, а обрабатывается поштучно. В этой связи возникает необходимость в разделении хлыстов или деревьев и поштучной их подачи к лесообрабатывающим установкам. Кроме того, между отдельными машинами и производственными участками создаются запасы различного назначения в виде пачек бревен. В этом случае необходимо обеспечить также разделение лесо­материалов и поштучную их подачу на обработку. Для выпол­нения этой операции применяются специальные устройства, которые называются разделителями. Разделители по принципу своего действия делятся на две группы. К первой группе отно­сятся устройства периодического действия, а ко второй группе -устройства непрерывного действия.

В качестве разделительных устройств периодического дей­ствия используются манипуляторы, а также разделители с чел­ночными захватами. Манипуляторы по конструкции разделяются на фронтальные и торцовые. Фронтальные манипуляторы могут быть как одностреловые, так и двухстреловые. Торцовые ма­нипуляторы являются одностреловыми.

Манипулятор МП-1 является стационарным одностреловым фронтального типа и предназначен для разделения пачек де­ревьев и поштучной их подачи в сучкорезную установку ПСЛ-2А. Грузоподъемность манипулятора на максимальном вылете стрелы 4 м составляет 3 т.

Гидроманипулятор сучкорезно-раскряжевочной линии уста­новки ЛО-30 является стационарным одностреловым фронталь­ного типа и предназначен для разделения пачек деревьев и поштучной их подачи на шаговый подающий лесотранспортер с одновременной укладкой комлей в сучкорезную головку. Грузоподъемность манипулятора на максимальном вылете стрелы 1,6 м составляет 1,6 т.

Гидроманипулятор ЛО-13С является стационарным двухстреловым фронтального типа и предназначен для раскряжевки хлыстов и поштучной подачи их на подающее устройство рас­кряжевочных установок ЛО-15А и ЛО-68. Грузоподъемность манипулятора ЛО-13С на вылете 1,6 м составляет 6 т. Макси­мальный вылет стрелы достигает 6,5 м.

Торцовые манипуляторы захватывают ствол в одной точке, а второй точкой ствол опирается в специальный неподвижный упор. Унифицированный гидроманипулятор МП-00 является тор­цовым и предназначен для разделения пачек и поштучной подачи хлыстов или деревьев на одну или две спаренные раскряжевоч­ные или сучкорезные установки. Манипулятор имеет возмож­ность выравнивать торцы, а также может быть использован на подсортировке хлыстов перед их раскряжевкой. Грузоподъем­ность манипулятора на максимальном вылете 6.2 м составляет 1,4 т.

В качестве разделителей пачек деревьев, хлыстов и бревен могут быть использованы универсальные манипуляторы типа ЛВ-184, ЛВ-185 и ЛВ-186. Их грузовой момент равен соответ­ственно 50, 70, 110 кН м, а максимальный вылет равен у ЛВ-184 6 м. у ЛВ-185 7,3 м, у ЛВ-186 7,5 м. Эти манипуляторы могут работать как фронтальные и как торцовые.

К разделителям с челночными захватами относятся растаски-ватели пачек деревьев РД-2, растаскиватели хлыстов РХ-2 раз-грузочно-растаскиваюшие устройства ЛТ-10 и ЛТ-74.

К разделителям непрерывного действия относятся разобщи­тели пачек хлыстов типа ЛТХ-80 и разобщители пачек бревен ЛТ-80, ЛТ-79, ЛО-108.

Разобщитель пачек гребенчатого типа ЛТХ-80 предназначен для разделения пачек хлыстов длиной до 35 м и диаметром 10... 100 см и поштучной их выдачи на обработку к установ­кам как с продольной, так и с поперечной подачей, а также для создания буферного запаса между сучкорезными и раскряже­вочными установками. Загрузка разобщителя производится краном или лесопогрузчиком. Цикл выдачи одного хлыста состав­ляет не более 10 с.

Разобщитель бревен гребенчатого типа ЛТ-80 предназначен для разделения пачек круглых лесоматериалов длиной 4...6,5 м и диаметром 6...60 см, а также для поштучной их выдачи на об­работку. Время выдачи одного бревна составляет в среднем 3,2 с, а производительность при среднем объеме бревна 0,12 м достигает 60 м³/ч.

Питатель ЛТ-79 предназначен для поштучной поперечной подачи круглых лесоматериалов длиной от 1 до 6,5 м и диаметром от 10 до 80 см к технологическому оборудованию. Одновременно питатель может обеспечивать выравнивание торцов бревен.

Поштучная выдача лесоматериалов производится отсекателем, представляющим собой шарнирный параллелограмм, верхняя плоскость которого имеет уклон в сторону сброса бревен.

Разобщитель бревен гребенчатого типа ЛО-108 позволяет осуществлять разделение пачек и поштучную выдачу бревен длиной от 1,6 до 8,5 м и диаметром от 6 до 100 см. Разобщитель бревен ЛО-108 имеет два транспортера с реверсивными приво­дами. Транспортеры имеют толкатели. Основной лесотранспортер перемещается в сторону выдачи бревен со скоростью 0,42 м/с, а нспомогательный движется навстречу основному со скоростью 0,32 м/с. Таким образом, у ЛО-108 нет неподвижных гребенок. Вместимость его бункера составляет 10 м³, а производитель­ность достигает 110 м³/ч. Достоинством этого разобщителя яв­ляется также возможность работы с лесоматериалами, имею­щими пороки формы ствола (закомелистость, кривизну).

Все многообразие технологического и подъемно-транспорт­ного оборудования, применяемого для производства круглых лесоматериалов, по характеру работы можно разделить на две основные группы. К первой группе относятся станки, машины и установки периодического действия, а ко второй группе — станки, машины и установки непрерывного действия.

Лесообрабатывающие машины периодического действия имеют цикличный (повторяющийся) характер работы. При этом полный цикл работы такой машины состоит из отдельных эле­ментов, выполняемых в строго определенной последовательности.

Для машин непрерывного действия характерным является возможность обработки или перемещения предметов труда сплошным потоком или с определенными интервалами между ними.

Выбор того или иного типа оборудования для выполнения отдельных операций определяется главным образом его назна­чением, областью эффективного использования и производитель­ностью с учетом параметров обрабатываемого сырья и требо­ваний, предъявляемых к качеству готовой продукции.

27.Штабелевка и погрузка круглых лесоматериалов. Оборудование, технологические схемы применения.

Технология штабелевочно-погрузочных работ, состав и на­значение подъемно-транспортного оборудования на прирельсовых и береговых лесоскладах неодинаковы. Определяется это прежде всего различием условий поставки лесопродукции потребителям. С прирельсовых лесоскладов продукция отгру­жается в вагоны МПС, а с береговых лесоскладов лесомате­риалы поставляются сплавом или в судах.

Для штабелевки и погрузки лесоматериалов на прирель­совых лесоскладах применяют консольно-козловые и башен­ные краны, а также автопогрузчики. В некоторых случаях на­ходят применение автомобильные и пневмоколесные краны или к раны-экскаваторы.

Консольно-козловые краны и башенные краны обладают вы­сокой производительностью, обеспечивают максимальнее ис­пользование складских площадей, способны выполнять погруз­ку лесоматериалов как в пакетах, так и россыпью. Для механизации штабелевочно погрузочных работ краны могут осна­щаться грейферными захватными устройствами, при помощи которых можно штабелевать и грузить не только круглые ле­соматериалы, но и пилопродукцию, технологическую щепу, горбыли и др.

Консольно-козловые краны ККУ-7,5; ККУ-10; ККС-10 имеют одинаковую конструкцию, позволяющую за счет опор трапециевидной формы с просветом между ними на максимальной вы­соте Перемешать пачку лесоматериалов длиной до 8 м с одной консоли на другую без ее разворота. Их грузоподъемность равна соответственно 7,5; 10 т. Краны поставляются с проле­том 32 м, а ККУ-7,5 может поставляться с пролетом 20 и 32 м. Они имеют разновеликие консоли длиной 8 и 9 м. Высота подъ­ема грузового крюка составляет 1(1 м.

Консольно-козловые краны ККЛ-8; ККЛ-12,5; ККЛ-16 пред­назначены также для штабелевки и погрузки лесоматериалов на нижних лесоскладах. Отличаются от кранов типа ККУ и ККС по конструкции тем, что имеют четыре трубчатые опоры, установленные на ходовых тележках. К верхней части труб­чатых опор крепится пролетное строение (мост), которое представляет собой сплошную конструкцию со сварной трубой в центре и двумя балками двутаврового сечения. На двутавры уложены рельсы для перемещения грузовой тележки.

Кран ККЛ-16, грузоподъемностью 16 т с пролетом 32 м и консолями по 10 м предназначен в основном для механизации погрузочно-разгрузочных работ с пакетированными лесомате­риалами. Оснащен универсальным торцовым захватом типа ЛТ-77, предназначенным для работы как с пакетами лесома­териалов длиной 1,5...6,5 м, так и с лесоматериалами без об­вязок, россыпью. Захват имеет возможность поворачиваться на 350°.

Башенные краны-лесопогрузчики КБ-572А грузоподъем­ностью 10 т предназначены для выполнения погрузочно-штабелевочных работ на лесных складах. Стрела крана - много­секционная, полноповоротная, состоит из трех секций при вылете 30 м и четырех секций при вылете 35 м. Грузоподъем­ность крана при вылете 35 м снижается с 10 т до 6,5 т. Конструкция портала крана с колеей и базой 6 м позволяет размещать между крановыми путями подъездной железнодорожный тупик и пропускать под ним вагоны МПС. Грузовой крюк может под­ниматься на высоту до 13.5 м со скоростью 20...40 м/мин, а грузовая тележка может передвигаться по стреле со скоростью 24 м/мин. Скорость перемещения крана но рельсам составля­ет 30 м/мин. Башенные краны но сравнению с консольно-козловыми имеют удвоенную рабочую зону, так как могут обслуживать площади с обеих сторон крановых путей. За счет этого сокращается фронт штабелевки лесоматериалов и улучшается использование складских площадей. Кроме того, улучшаются возможности планировки производственных участков и привяз­ки лесообрабатывающих цехов к основным технологическим линиям. Башенные краны могут обслуживать два и даже три железнодорожных тупика при многопоточной компоновке ниж­него лесосклада.

Консольно-козловые и башенные краны могут быть осна­щены стройными и грейферными грузозахватными устройствами. Наибольшее применение нашли грейферы ВМГ-5А, ЛТ-153 и ГТБ-1М. Для погрузки пакетированных лесомате­риалов применяют специальные захватные устройства рамного типа ЛВ-88, а для пакетированных пиломатериалов — автома­тические захваты ЗП-2 и ЗП-3.

Вибрационный моторный грейфер ВМГ-5А, грузоподъем­ностью 5 т, предназначен для оснащения кранов грузоподъемностью до 7 т, используемых на штабелевке и погрузке лесо­материалов. Смыкание и размыкание челюстей у этого грей­фера осуществляется электроталями через шестикратный по­лиспаст. Грейфер оснащен механизмом вибрации.

Электрогидравлический поворотный грейфер ЛТ-153 явля­ется съемным грузозахватным органом для кранов ККС-10 и КБ-572. Его грузоподъемность составляет 8 т. Объем захваты­ваемой пачки бревен длиной 6,5 м может достигать 8,5 м³. Грейфер может поворачиваться на угол 240°. Время набора пачки составляет в среднем 24...25 с.

Торцовый грейфер ГТБ-1М предназначен для кранов гру­зоподъемностью до 10 т. Грейфер захватывает пачки бревен с торцов двумя плоскими вертикально расположенными челюстя­ми, которые имеют возможность перемешаться в горизонталь­ной плоскости по раме захвата. Для кранов грузоподъем­ностью до 12,5 т разработан торцовый грейфер типа ЛТ-77, который рассчитан для работы с лесоматериалами длиной от 1,5 до 6,5 м.

Применение торцовых грейферов ограничено в связи с тем, что существуют жесткие требования к разнице сортиментов по длине. Они имеют большую собственную массу, снижаю­щую полезную грузоподъемность кранов на 15...20%.

Автопогрузчики являются самоходными машинами, обеспе­чивающими выполнение погрузочно-разгрузочных и штабелевочных работ, а также перемещение и транспортировку гру­зов в пределах склада. Применение автопогрузчиков позволя­ет осуществить свободную планировку объектов нижнего лесосклада и автономное функционирование производственных участков. Они могут доставлять материалы в любую точку лесосклада на высокой скорости. Обладая небольшим радиусом разворота, являются достаточно маневренными машинами. Вместе с тем применение автопогрузчиков обусловливает раз­мещение лесосклада на площадках с высокой несущей способ­ностью грунтов или с твердым покрытием. Кроме того, из-за не­большой высоты формирования штабелей, а также наличия дорог для проезда автопогрузчиков их применение требует значительных площадей.

См. стр. 70-75 учебника «Технология и проектирование лесных складов».

28.Круглые лесоматериалы. Основные сортименты, стандартные требования к ним.

Лесоматериалы - это материалы из древесины, сохранив­шие ее природную физическую структуру и химический состав, получаемые из хлыстов или их частей путем поперечного или продольного деления.

Круглые лесоматериалы это материалы из древесины, по­лучаемые путем поперечного деления хлыста.

Сортиментами называются материалы установленного на­значения. Круглые лесоматериалы могут поставляться в виде бревен, кряжей и чураков.

Сортимент, предназначенный для использования в круглом виде или в качестве сырья для выработки продукции общего назначения, называется бревном.

Кряж - это круглый сортимент, предназначенный для вы­работки специальных видов лесопродукции.

Чураком называется круглый сортимент, длина которого соответствует размерам, необходимым для обработки на станках.

Долготьем называются отрезки хлыста, имеющие длину крат­ную длине получаемого сортимента с припуском на разделку.

Долготье, предназначенное для разделки на сортименты раз­ного назначения, называется комбинированным.

Требования к круглым лесоматериалам определяются глав­ным образом их назначением и условиями использования. При этом большинство свойств лесоматериалов зависит от их поро­ды. Порода является комплексным показателем качества лесопродукции. Основные требования к массовым видам лесо­материалов устанавливаются отдельно для хвойных и лиственных пород.

Круглые лесоматериалы хвойных и лиственных пород в со­ответствии с ГОСТ 9463-88 и ГОСТ 9462-88 по своему назначению разделяются на четыре основные группы.

К первой группе относятся лесоматериалы для распиловки и строгания, в которую входят бревна и кряжи для выработки пиломатериалов, шпал и переводных брусьев для железных дорог как широкой, так и узкой колеи, а также лесоматериалы для выработки строганого шпона.

Вторая группа включает в себя лесоматериалы, предна­значенные для лущения. В эту группу входят кряжи для выработки лущеного шпона, а также для производства спичек.

Третью группу составляют лесоматериалы для выработки целлюлозы различного назначения и белой древесной массы (балансы).

В четвертую группу включены лесоматериалы, предназна­ченные для использования в круглом виде. К ним относятся лесоматериалы для изготовления мачт судов и радио (мачто­вые бревна), свай гидротехнических сооружений и элементов мостов (гидростроительные бревна), опор линий связи и элек­тропередачи (столбы), для вспомогательных и временных по­строек (подтоварник), а также для строительства (строитель­ные бревна). В эту же группу входят лесоматериалы для изго­товления рудничной стойки, предназначенной для крепления горных выработок. Рудничная стойка, изготовленная на экспорт, называется пропсом. Кроме того, к лесоматериалам, использу­емым в круглом виде, относятся и тонкомерные лесоматериалы жерди, колья и шпалеры хмельников.

По толщине все круглые лесоматериалы разбиты на три группы: мелкие, средние и крупные. К мелким относятся сор­тименты с диаметром в верхнем отрезе без коры от 6 до 13 см включительно при измерении с градацией 1 см. Средние сорти­менты имеют толщину в верхнем отрезе без коры от 14 до 24 см включительно, а крупные — 26 см и более с градацией для обеих групп 2 см.

По длине круглые сортименты подразделяются также на три группы: короткомерные, средней длины и длинномерные. К ко-роткомерным относятся сортименты длиной до 2 м включитель­но. Сортименты средней длины имеют длину от 2 м до 6,5 м, а длинномерные — более 6,5 м.

Размеры лесоматериалов по длине устанавливаются с опре­деленными градациями. Величина той или иной градации обусловливается степенью дефицитности лесоматериалов кон­кретных пород. Необходимо отметить, что градации существен­ным образом влияют на точность учета.лесоматериалов.

В процессе производства лесоматериалов неизбежны неко­торые отклонения от номинальных размеров их длины и попе­речного сечения. Если отклонение должно быть в сторону увели­чения номинального размера, то оно называется припуском. Когда отклонения размеров лесоматериалов допускаются как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения, то они на­зываются предельными отклонениями, а сумма их абсолютных значений называется допуском.

Одним из определяющих требований, предъявляемых к круг­лым лесоматериалам, является ограничение пороков. В зави­симости от вида, размера, количества и места расположения пороки оказывают различное влияние на свойства древесины. Степень ограничения пороков находится в прямой зависимости от степени их влияния на основное назначение лесопродук­ции. Один и тот же порок может оказывать значительное влия­ние на качество одного сортимента и не иметь существенного влияния на качество другого

Диапазон влияния пороков на основные свойства сорти­ментов достаточно широк. В этой связи для одного и того же вида лесоматериалов устанавливается несколько степеней влия­ния пороков на их качество. Каждая из этих степеней опре­деляет сорт лесоматериалов. Определение степени влияния по­роков на основные свойства сортиментов, а также знание но­менклатуры и встречаемости пороков создают основу для нор­мирования качества круглых лесоматериалов. Существующая практика оценки качества круглых лесоматериалов свидетель­ствует о том, что их сортность определяется по ограниченно­му количеству важнейших пороков. Наибольшую встречаемость из них имеют сучки, трещины, гнили и кривизна. Основны­ми же сортообразующими пороками являются сучки и гнили. Требования к качеству лесоматериалов определяются уни­фицированными стандартами ГОСТ 9463-88 и ГОСТ 9462-88. В соответствии с этими требованиями все круглые лесома­териалы по качеству разделяются на три сорта.

Существенное влияние на механические свойства и на стой­кость против загнивания древесины оказывает ее влажность. Поэтому для ряда лесоматериалов их влажность ограничива­ется определенной величиной. При обработке влажной древесины продукция, получаемая из нее, должна иметь припуски на усушку.

Методы оценки качества круглых лесоматериалов регла­ментируются ГОСТ 2292—88, который предусматривает два основных способа: выборочную оценку лесоматериалов, измеря­емых поштучно, и выборочную проверку лесоматериалов, из­меряемых в складочной мере. По согласованию поставщика с потребителем или по требованию последнего может осущест­вляться и сплошной контроль лесоматериалов.

Круглые лесоматериалы подвергаются обязательному уче­ту, заключающемуся в определении их объема в плотной ме­ре. Для определения объема лесоматериалов необходимо осу­ществить их обмер. ГОСТ 2292—88 предусматривает два основ­ных способа учета. Первый способ заключается в поштучном обмере лесоматериалов с последующим вычислением объема каждого из них в плотной мере. Суть второго способа заклю­чается в том, что лесоматериалы первоначально измеряются в складочной мере с последующим переводом в плотную меру через соответствующие коэффициенты полнодревесности.

Хвойные лесоматериалы, предназначенные для выработки пиломатериалов на экспорт, должны рассортировываться по породам следующим образом: ель и пихта вместе, сосна, кедр, лиственница отдельно.

Балансы, кроме предназначенных для производства хвой­ной и лиственной сульфатной целлюлозы и бисульфитной полуцеллюлозы, лиственной нейтрально-сульфитной полуцеллю­лозы, должны быть также рассортированы по породам: еловые и пихтовые вместе, ольховые и осиновые, включая тополь, вместе, сосновые, лиственничные и березовые отдельно, твердолиственные породы вместе.

При молевом лесосплаве лесоматериалы по породам не рас­сортировываются. При поставке лиственных и лиственничных лесоматериалов в плотах или в судах, а также при погрузке в суда из плотов допускается приплот хвойных лесоматериалов в соответствии с действующими нормами.

Рудничную стойку для каменноугольной и горнорудной про­мышленности рассортировывают и укладывают в штабеля по длинам и толщинам. В одном штабеле должны укладываться стойки одной длины и одной-двух смежных четных и нечетных до 11 см включительно толщин. Рудничная стойка кратных раз­меров при перевозке железнодорожным и автомобильным транс­портом подлежит рассортировке отдельно по каждой длине, а при поставке в судах и плотах — по группам длин: от 4 до 4,5 м; от 5 до 5,5 м; от 6 до 6,5 м. Сортировка их по толщинам произ­водится на три группы: от 7 до 11 см: от 12 до 16 см; от 18 до 22 см (от 18 до 24 см для горнорудной промышленности).

Транспортируют круглые лесоматериалы железнодорожным, автомобильным и водным транспортом в соответствии с пра­вилами перевозки грузов, действующими на данном виде транс­порта и на лесосплаве. Лесоматериалы могут транспортиро­ваться в пакетах или в непакетированном виде. Для пакети­рования лесоматериалов используют многооборотные стропы (ГОСТ 14110—80). Размеры пакетов устанавливаются ГОСТ 16369—88.

На транспортные средства лесоматериалы укладывают шта­белями, которые формируют из отдельных бревен или пакетов. При перевозке железнодорожным и автомобильным транс­портом в штабеля укладывают лесоматериалы одной длины. При транспортировании в судах и плотах в штабель или спло­точную единицу укладывают лесоматериалы одной или двух смежных длин.

При перевозке в вагонах рудничные стойки должны быть уложены одной или двух смежных четных толщин или двух смежных нечетных толщин до 11 см включительно для каж­дой длины. При этом стойки каждой длины должны быть уло­жены отдельно.

Балансы, изготовленные из вершинной части хлыста, укла­дывают в отдельный пакет (пучок) или в формируемый на транспортном средстве штабель с разницей между наимень­шей и наибольшей длиной не более 0,5 м.

Правила маркировки и обмера круглых лесоматериалов ре­гламентируются ГОСТ 2292—88. В соответствии с требованиями этого стандарта круглые лесоматериалы диаметром 14 см и бо­лее маркируются поштучно в пунктах их производства. Круг­лые лесоматериалы длиной менее 2 м независимо от их диамет­ра поштучно не маркируются, за исключением лесоматериалов, предназначенных для лущения и строгания, выработки авиа­ционных пиломатериалов, лыжных и ложевых заготовок, а так­же лесоматериалов ценных пород. Балансы, рудничная стойка и дрова поштучно также не маркируются.

Маркировка круглых лесоматериалов должна содержать обозначение их сорта и толщины. Если нормативно-техническая документация устанавливает один сорт лесоматериалов, то маркировка должна содержать только обозначение толщи­ны. На лесоматериалах, предназначенных для лущения, при поставке их в долготье или в комбинированном виде по дли­не наносят обозначение сорта каждого чурака и толщины брев­на. На вершинных бревнах должно быть нанесено обозначение в виде черты, пересекающей весь верхний тореи бревна.

Реквизиты маркировки наносят на верхние торцы лесома­териалов водостойкими красками и мелками стойкими к атмосферным воздействиям.

Сорт лесоматериала обозначается арабскими или римскими цифрами: 1 или I — первый сорт; 2 и II - второй сорт; 3 и Ш - третий сорт.

Толщина лесоматериалов обозначается арабскими цифрами в сантиметрах: 0 — 20, 30, 40, 50 и т. д.; 2— 12, 22, 32, 42. 52 и т. д.; 4 — 14, 24, 34, 44, 54 и т. д.; 6 — 16, 26, 36, 46, 56 и т. д.; 8—18, 28, 38, 48, 58 и т. д.

Условные обозначения сорта и толщины должны иметь вы­соту 30...50 мм. К пакетам или сплоточным единицам прикреп­ляются ярлыки, которые должны содержать следующие рекви­зиты: номер пакета (пучка), назначение лесоматериалов, ко­личество бревен и их общий объем. Номер пакета (пучка) дол­жен дублироваться нанесением обозначения на нескольких брев­нах или на втором ярлыке. Реквизиты наносятся несмываемой краской или другими средствами, обеспечивающими сохран­ность обозначений до получения лесоматериалов потребителем.

При групповом способе определения объема лесоматериалов, количество бревен, не подлежащих поштучному измерению, не указывается.

29.Системы машин для нижних лесопромышленных складов. Основное оборудование. Обоснование применения систем машин.

Процесс любого производства включает в себя ряд опера­ций, выполняемых в технологической последовательности при помощи определенного набора оборудования, представляющего собой систему машин. При этом под системой машин следует понимать совокупность технических средств различного функ­ционального назначения, взаимно увязанных по своим эксплуата­ционным параметрам в комплекты, предназначенные для осу­ществления какого-либо процесса или выполнения определен­ного цикла операций.

Система машин как единое целое, состоящее из ряда эле­ментов, связанных друг с другом но определенному принципу, характеризуется целевым назначением (выполнением конкретных задач), иерархической (многоуровневой) структурой, состоящей из подсистем более низкого уровня, возможностью управления (целенаправленного воздействия на систему), а также процес­сом функционирования, заключающимся в обмене между эле­ментами системы различными материальными средствами или какой-либо информацией.

Для комплексной механизации и автоматизации лесозагото­вительного производства разработана система машин, которая характеризуется определенной номенклатурой технических средств, взаимоувязанных друг с другом по типам и коли­честву с учетом особенностей природно-производственных усло­вий основных лесозаготовительных районов страны. Система машин для лесозаготовок имеет трехуровневую структуру, состоящую из взаимодействующих подсистем, соответствую тих определенным фазам лесозаготовительного производства, и обозначается индексом ЛП. Каждая подсистема, кроме бук­венного индекса, обозначающего принадлежность к данной системе, имеет соответствующий числовой код, который вклю­чает в себя набор чисел, обозначающих фазу производства (пер­вое число), вид работ или соответствующий технологический процесс (второе число), а также тип оборудования, на кото­ром базируется данная подсистема (третье число) [71].

Совокупность технических средств, предназначенных для пер­вичной обработки древесного сырья, представляет собой систему машин для лесных складов. Эта система соответствует третьей фазе лесозаготовительного производства и поэтому обозна­чается кодом ЛП.З.

В свою очередь система машин ЛП.З в зависимости от струк­туры технологического процесса, которая определяется видом поступающего древесного сырья, разделяется на пять основных подсистем. Первая подсистема соответствует наиболее полной структуре технологического процесса нижнего лесосклада, пред­назначена для первичной обработки деревьев и обозначается кодом ЛП.З. 1. Вторая подсистема предназначена для первичной обработки хлыстов и обозначается кодом ЛП.З.2. Третья подсистема предназначена для выработки короткомерпых сортимен­тов (рудничной стойки, пропсов, балансов) и обозначается кодом Л П.3.3. Четвертая подсистема предназначена для производства технологической щепы на лесных складах и обозначается кодом ЛП.З.4. Пятая подсистема является вспомогательной. Она предназначена для технического обслуживания и ремонта лесоскладских машин, обозначается кодом ЛП.3.5 (в данном по­собии не рассматривается).

Каждая из этих подсистем может базироваться на спе­циализированных (однооперационных) или на многоопера­ционных машинах. Однако в любой из систем возможно приме­нение тех и других машин одновременно. Тип применяемого в системе оборудования характеризуется третьим числом кода. Например, с 1 по 40 обозначены системы, сформированные только из однооперационных машин, с 41 по 60 — системы на базе многооперационных машин, а с 61 по 99 — системы, где применяются как однооперационные, так и многооперационные (смешанные) машины.

Таким образом, полный код системы машин для лесных скла­дов состоит из буквенного индекса ЛП и трех чисел, отде­ляемых друг от друга точкой. Например, кодом ЛП.З.2.01 обозна­чена система для первичной обработки хлыстов на нижнем лесоскладе однооперационными машинами, а кодом Л П.3.1.63 обозначена система для первичной обработки деревьев на ниж­нем лесоскладе, включающая как одно-, так и многоопераци­онные машины.

Для комплексной механизации лесозаготовительного производства на ближайшую перспективу укомплектовано 76 основ­ных систем машин, в том числе 18 систем предназначены для нижних лесоскладов. При формировании систем в их состав включены как серийно выпускаемые, так и перспективные ма­шины, находящиеся в стадии НИР и ОКР. При этом соблю­дались следующие основные принципы:

использование однотипных машин на одноименных опера­циях;

обеспечение соответствия технических и эксплуатационных параметров машин особенностям природно-производственных условий, виду заготавливаемого древесного сырья (деревья, хлысты или сортименты), а также возможностям комплексного и рационального его использования;

обеспечение равной или кратной производительности машин в системе с учетом примерного равенства их технической надеж­ности.

Ниже будут рассмотрены системы машин для обработки де­ревьев и хлыстов.

Системы машин для обработки деревьев. Система машин ЛП.З. 1.01 предназначена для пер­вичной обработки деревьев на лесных складах, примыкающих к железной или автомобильной дорогам, а также к судоходной реке. Она может быть применена и на лесных складах потребителей. Систему машин ЛП.З. 1.01 целесообразно использовать в районах со смешанными лесонасаждениями для обработки мелких и средних деревьев.

В состав этой системы включено оборудование для выгрузки пачек деревьев, обрезки сучьев, раскряжевки хлыстов, сорти­ровки и пакетирования круглых лесоматериалов, штабелевки и погрузки сортиментов, дробления сучьев, а также оборудование Для уборки и вывозки отходов.

На выгрузке, создании запаса и подаче пачек деревьев на обработку могут быть использованы краны ККЛ-32, ЛТ-62 и ЛТ-62А, оснащенные электрогидравлическим поворотным грей­фером ЛТ-185, а также разгрузочно-растаскивающие устрой­ства ЛТ-10 или ЛТ-74. Для обрезки сучьев в эту систему вклю­чена сучкорезная машина СМ-11, которая в ближайшем будущем заменит установку ПСЛ-2А.

На раскряжевке хлыстов используются полуавтоматические линии ЛО-15С или ЛО-15А. При этом в качестве питателя рас­кряжевочных установок может быть применен бункерный раз­общитель хлыстов типа ЛТХ-80.

Для сортировки круглых лесоматериалов в эту систему вклю­чены продольные автоматизированные лесотранспортеры с одно­сторонней сброской ЛТ-86 или ЛТ-86А, а также лесотранспортеры с автоматизированной двухсторонней сброской ЛТ-182. Для учета лесоматериалов предполагается использование устрой­ства ТС-43.

Пакетирование круглых лесоматериалов в лесонакопителях сортировочного лесотранспортера может осуществляться с по­мощью специальной пакетоформирующей машины ЛТ-177.

На штабелевке и погрузке сортиментов могут быть исполь­зованы консольно-козловые краны ККЛ-16 и ККС-10 или ба­шенные краны КБ-572. При этом кран ККЛ-16 грузоподъем­ностью 16 т оснащен грейфером ПЛ-28, а краны ККС-10 и КБ-572 - грейфером ЛТ-153 (ВМГ-5А).

Дробление сучьев осуществляется рубительными машинами ДУ-2 или МРГС-7. Для уборки отходов применяются спе­циальный транспортер ТОЦ-16-5 и скиповый погрузчик Л В-175, а для вывозки отходов могут применяться автосамосвалы ЗИЛ-ММЗ-555 или специальные мусороуборочные машины ПЛ-16А.

В состав системы машин ЛПЗ.1.61 и Л П.3.1.62 в от­личие от системы машин ЛП.3.1.01 включена сучкорезно-рас­кряжевочная установка ЛО-30, что позволяет использовать ее в районах со смешанными лесонасаждениями для обработки не только мелких и средних, но и крупных (диаметром более 60 см) деревьев. Состав оборудования на других операциях, условия примыкания, а также основные показатели системы машин Л 11.3.1.61 аналогичны системе ЛП.3.1.01.

Система машин ЛП3.1.04 предназначена для первич­ной обработки деревьев в основном на прирельсовых нижних лесных складах. В состав этой системы включена шнековая установка для групповой очистки стволов от сучьев СМ-18 и раскряжевочно-сортировочная установка (Л П.0645), В этой связи систему машин ЛП.3.1.04 целесообразно использовать в хвойных лесонасаждениях для обработки в основном мелких деревьев. Обслуживает эту систему 18...22 рабочих, а ее рас­четная сменная производительность в зависимости от вели­чины среднего объема хлыста составляет от 250 до 370 м³.

Система машин ЛП.3.1.02 является перспективной и предназначена для обработки средних и крупных деревьев хвой­ных пород на лесных складах, примыкающих к железной дороге МПС или непосредственно к потребителю. Состав оборудования и основные показатели по этой системе приведены в табл. 2.2.

Системы машин для обработки хлыстов. Доля вывозки хлыс­тов на нижние лесопромышленные склады составляют около 94% общего объема вывозки, поэтому технологический процесс заготовки, вывозки и первичной обработки хлыстов ТП-2 в настоящее время и на ближайшую перспективу следует считать основным.

Для первичной обработки хлыстов на лесных складах раз­работано 11 систем машин. К ним относятся: ЛП.3.2.01; ЛП.3.2.02; ЛП.3.2.03; ЛП.3.2.04; ЛП.3.2.05; ЛП.3.2.06; ЛП.3.2.07; ЛП.3.2.08; ЛП.3.2.61; ЛП.3.2.62; ЛП.3.2.63. Состав оборудования и основные показатели но этим системам приведены в табл. 2.3.

Система машин ЛП.3.2.01 предназначена для обра­ботки мелких, средних и крупных хлыстов смешанного пород­ного состава на нижних лесоскладах, примыкающих к железной дороге МПС, судоходной реке, автомобильной дороге общего назначения, или непосредственно к потребителю. Отличительной особенностью этой системы является то, что в ее состав входит электромоторная пила ЭПЧ-3 (ЭПЧ-ЗМ) для раскряжевки хлыс­тов, а на сортировке круглых лесоматериалов используется уни­фицированный лесотрансиортер Б-22У-1А с комплектом бревно-сбрасывателей ЛТ-166. Производительность этой системы состав­ляет в среднем 150... 180 м³ в смену.

Система машин ЛП.3.2.02 предназначена для обра­ботки мелких и средних хлыстов смешанного породного состава. В этой системе для раскряжевки хлыстов предназначена полу­автоматическая линия ЛО-15С (ЛО-15А) или установка гидрофицированная ЛОЛ 13, в комплекте с электромоторной пилой ЭП-50К. На сортировке круглых лесоматериалов предусмотрено применение автоматизированного сортировочного лесотранспор­тера ЛТ-86А с односторонней сброской или лесотранспор­тера ЛТ-182 с двусторонней сброской. Обслуживает эту систему 30...31 рабочий. Производительность системы составляет в сред­нем 250...360 м³ в смену.

Система машин ЛП.3.2.03 предназначена для обра­ботки в основном крупных хлыстов смешанного породного состава, так как здесь используется раскряжевочная установка ЛО-68 с двухдисковым пильным аппаратом. В этой системе предусмотрено также использование мостового крана KM-30 с электрогидравлическим грейфером ЛТ-185 для выгрузки пачек хлькстов и подачи их на обработку. Система может использоваться на нижних лесоскладах, примыкающих как к железной дороге МПС, так и к судоходной реке или к потребителю. На об­служивании этой системы занято 35…38 рабочих, а ее произво­дительность составляет в среднем 450...500 м³ в смену.

Система машин ЛП.3.2.04 предназначена для обра­ботки средних и крупных хлыстов в основном хвойных пород, так как базируется на раскряжевочной автоматизированной многопильной установке ЛО-105 слешерного типа. Может использоваться на прирельсовых нижних лесоскладах или на скла­дах примыкающих непосредственно к потребителю. На обслу­живании этой системы занято около 32 рабочих, сменная произ­водительность достигает 600...650 м³.

В систему машин ЛП.3.2.05 включена раскряжевочно-сортировочная установка (ЛП-0645), поэтому она может быть использована для обработки хвойного древесного сырья, со зна­чительным содержанием тонкомерных хлыстов на прирельсовых нижних лесоскладах или на лесоскладах, примыкающих к авто­мобильной дороге общего назначения или к потребителю Про­изводительность системы может колебаться в зависимости от величины среднего объема хлыста от 250 до 370 м в смену. На ее обслуживании занято 15...20 рабочих.

Система машин Л П.3.2.03 является также перспек­тивной. В се состав может быть включена двухножевая установка для раскряжевки крупных хлыстов смешанных пород (код ЛП.0650). Эта система предназначена для прирельсовых лесоскладов, а также для складов, примыкающих к потребителю или судоходной реке.

30.Оборудование и технология нижних лесных складов при поступлении на них сортиментов.

Для нижних лесоскладов характерно поточное производство. Машины и установки, выполняющие отдельные технологические и транспортно-переместительные операции, объединяются определенным образом в технологические потоки. Размещение машин и установок на площадке склада – последовательное, в порядке выполнения технологических и транспортно-переместительных операций.

Технологический процесс на нижних лесопромышленных складах должен отвечать следующим основным требованиям:

- он должен соответствовать основным природно-производственным условиям работы склада. Все технологическое, транспортно-перемести- тельное и другое оборудование, применяемое на каждом конкретном нижнем складе, должно выбираться с учетом годового грузооборота склада, видов вывозимого сырья из лесосеки, среднего объема хлыста, породного состава, типа транспортных путей, к которым примыкает лесопромышленный склад, видов лесопродукции, отгружаемой со склада, и ряда других условий;

- размеры площадки нижнего лесопромышленного склада должны быть такими, чтобы обеспечить размещение всего оборудования, лесоперерабатывающих цехов, штабелей запасов сырья, полуфабрикатов и готовой продукции, производственных зданий и сооружений, транспортных путей, необходимых противопожарных разрывов и водоемов. Общая площадь нижнего склада рассчитывается, как и другие основные параметры лесного склада, исходя из его грузооборота, сроков и объемов поступления леса на склад, его обработки, выхода товарной продукции;

- оборудование отдельных участков на площадке нижнего лесопромышленного склада нужно располагать по ходу технологического процесса так, чтобы обеспечить наименьшее перемещение лесоматериалов от места складирования до места отправки потребителям, подачи в лесоперерабатывающие цехи;

- лесоперерабатывающие производства должны быть обеспечены связью с основными технологическими линиями при минимальном объеме транспортно-переместительных операций. Цехи для переработки деловых круглых лесоматериалов обычно располагают в конце сортировочных лесотранспортеров. Запасы сырья должны располагаться вблизи цеха. Цехи по переработке короткомерного, низкокачественного сырья и дров при поступлении на нижний склад хлыстов проектируют вблизи раскряжевочных установок;

- при смешанном примыкании, наиболее характерном для нижних лесопромышленных складов, к транспортным путям общего пользования необходимо обеспечить рациональное размещение подъездных путей с учетом минимума грузовой работы при погрузке различных видов готовой продукции со склада;

- при поступлении из лесосеки подсортированного сырья с различными размерно-качественными характеристиками необходимо специализировать отдельные участки на обработку определенного вида круглых лесоматериалов; - следует учитывать основные требования правил охраны труда и техники безопасности при проведении всех видов работ на складе;

- общие требования к проектированию лесных складов должны приводиться в соответствие с действующими инструкциями – СНиПами и другой необходимой документацией.

Общие положения по организации технологического процесса на нижних лесопромышленных складах

На рис. 3, 4 приведены наиболее типичные структурные схемы технологических потоков на нижних лесопромышленных складах при поступлении на них хлыстов и сортиментов. В то же время в зависимости от конкретных природно-производственных условий работы того или иного нижнего склада организация технологического процесса может несколько отличаться от предлагаемых схем.

В определенных природно-производственных условиях становится экономически эффективно и целесообразно специализировать технологические потоки на нижних лесных складах, проводя операцию по частичной сортировке хлыстов и круглых лесоматериалов в условиях лесосеки. Это позволяет значительно уменьшить объем транспортно-переместительных операций на складе, рационально использовать складские площади и упростить технологический процесс.

Технологический процесс при поступлении хлыстов может предусматривать разделение потоков по породам (хвойных и лиственных хлыстов), а при поступлении сортиментов – по породам (хвойных и лиственных), по категориям толщины (тонкомерных и крупномерных), по назначению (на отгрузку и переработку).

Часть из поступающих на склад хлыстов сразу же с автопоездов идет на раскряжевку, а остальные складируются в штабеля межсезонного запаса, откуда по мере необходимости подаются на переработку. На нижних складах во всех случаях, вне зависимости от применяемого для выполнения данной операции оборудования, раскряжевка хлыстов ведется по индивидуальному методу. Каждый хлыст раскраивается на части по оптимальной для него схеме, выбранной с учетом его размерно-качественных характеристик. После раскряжевки хлыстов на сортименты, как правило, сразу же отделяется дровяная древесина, которая поступает на отдельный поток.

Полученные деловые круглые лесоматериалы, как правило, делятся на две группы: сортименты, предназначенные для переработки на пилопродукцию, и сортименты для отгрузки с нижнего лесопромышленного склада в круглом виде. Некоторые из них сразу же подаются в лесоперерабатывающие цехи или на транспортные средства, а часть после сортировки и пакетирования в штабеля попадает на резервный склад круглых лесоматериалов.

Все нижние лесопромышленные склады при доставке на них из лесосеки сырья в виде сортиментов имеют существенные отличия от тех нижних складов, на которые привозят хлысты, как в организации технологического процесса, так и в применяемом оборудовании. На таких складах не выполняется важнейшая технологическая операция – раскряжевка хлыстов на сортименты, и нет соответствующего технологического и грузоподъемного оборудования. Операция сортировки круглых лесомате- риалов частично может выполняться на лесосеке или верхнем складе в процессе выполнения отдельных операций: раскряжевки, трелевки, погрузки.

Рис. 3. Структурная схема технологического потока типичного нижнего лесопромышленного склада при поступлении хлыстов

Рис. 4. Структурная схема технологического потока типичного нижнего лесопромышленного склада при поступлении сортиментов

Во многих случаях лесоматериалы, отправляемые потребителю в круглом виде (балансы, фанерный кряж и другие), дровяная древесина поставляются прямо с лесосеки, а на нижний склад поступают сортименты, подлежащие дальнейшей переработке непосредственно на предприятии.

Объективные тенденции развития нижних лесопромышленных складов в условиях рыночных отношений ведут к тому, что основными видами лесопродукции является продукция, полученная в лесоперерабатывающих и деревообрабатывающих цехах.