14.4 Оборудование для измельчения отходов
14.4.1 Дисковые рубительные машины
Для измельчения древесных отходов в технологическую щепу применяются дисковые и барабанные рубительные машины. Тот или иной тип рубительных машин выбирается с учетом назначения выпускаемой щепы, видов и объемов перерабатываемых отходов, технологии переработки, условий привязки машины в технологическом потоке.
Наибольшее распространение получили дисковые рубительные машины (рис. 14.6), в которых вырабатывается щепа лучшего качества. Принцип работы таких машин заключается в том, что древесное сырье, подвергаемое измельчению, по питающему патрону подают под вращающиеся ножи диска 2. Каждый нож отрезает (отрубает) кусок древесины толщиной, определяемой выпуском режущих ножей за плоскость диска. Отрубленная древесина распадается на отдельные элементы (щепу), которые сквозь подножевую щель проходят на приводную строну диска, а затем удаляются из машины. При верхнем выбросе специальными лопатками щепа посылается в трубопровод. При нижнем выбросе щепа через проем в раме машины падает вниз на конвейер или в приемник пневмотранспортной установки.
Рис.14.6 Схема дисковой рубитслыюй машины МР2-10Н: 1 - устройство загрузочное; 2 - диск ножевой; 3 - вал; 4 - станина; 5 - кожух; 6 - подшипник; 7 - устройство винтовое регулировочное; 8 - накладка; 9 - гнездо; 10 - шпилька; 11 - контрнож; 12 - тормозное устройство; 13 - электродвигатель; 14 - рама; 15 – фундамент
Различают малоножевые (4…6 ножей) и многоножевые (10…16 ножей). Ножи располагают по радиусу (или со смещением) вертикального или наклонного диска. Большее число режущих ножей обеспечивает постоянный их контакт с древесиной (рис. 14.7, б, в). Тем самым создаются благоприятные условия резания и постоянное усилие, затягивающее древесину под нож, что приводит к получению равномерной по размерам щепы.
Ножи в рубительных машинах с непрерывным процессом резания крепят фаской в сторону измельченной древесины, в рубительных машинах с прерывистым резом - фаской к диску. Рабочая поверхность межевых секторов может быть плоской или геликоидальной (рис. 14.7, в). Последняя имеет переменный угол к плоскости резания от центра диска к периферийной части.
Рис. 14.7 Схема резания древесины в дисковых рубительных машинах: а - малоножевые;б - многоножевые с плоским диском; в - мпогоиожевые с геликоидальным диском; 1 - ножевой диск; 2 - нож; 3 - древесина; 4 - щепа
Размеры
щепы, получаемой на дисковых рубительных
машинах, определяются свойствами
древесины, особенностями статической
и кинематической геометрии режущего
инструмента и режимов резания. Длина
щепы
зависит
от углов наклона патрона к горизонту и
к ножевому диску в горизонтальной
плоскости), а также от выпуска
ножей
над торцевой поверхностью диска
и определяется по формуле
Длина щепы в машинах с геликоидальным диском определяется рядом параметров, связанных между собой строгим соотношением:
(2.4)
(2.5)
где
радиус
резания;
число
ножей;
угол
среза щепы (угол затягивания материала);
угол наклона питающего патрона к диску
машины;
скорость
затягивания древесины, м/с;
окружная скорость резца, м/с.
В выражении (14.4) длина щепы, число ножей и угол наклона патрона -величины постоянные, поэтому значение угла определяется только радиусом резания. Отсюда необходимо, чтобы значения для каждой точки на лезвии радиуса резания Rt постепенно уменьшались по длине радиально расположенного ножа от периферии к центру диска. Это условие выполняется в рубительных машинах с геликоидальным диском. Оптимальной длине щепы 25 мм на заданном радиусе резания соответствует угол 3,2°. Если этот угол уменьшить до 1,4°, длина получаемой щепы снизится до 14 мм.
Толщина щепы плохо поддается теоретическим расчетам и колеблется в весьма широких пределах.
Производительность дисковых рубительных машин (м3 /ч) приводится в их технической характеристике. Для удобства привязки в технологическом потоке дисковые рубительные машины выпускаются правого и левого исполнения.