RU2033315C1 - Round log production apparatus - Google Patents

Abstract

FIELD: production of round logs. SUBSTANCE: apparatus has working tool. Invention is based on usage of gravity force of working tool as one of motive force of process. Log is fixed in apparatus so that its position may be regulated. EFFECT: increased efficiency in obtaining high quality logs. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к устройствам для изготовления из древесины тел цилиндрической формы, а именно круглых бревен. The invention relates to the woodworking industry, in particular to a device for the manufacture of wood bodies of a cylindrical shape, namely round logs.

Известно устройство для разделки деревьев на сортименты в вертикальном положении, содержащее захватный, срезающий, раскряжевочный и сучкорезный механизмы. Осуществление чистовой операции обрезки сучьев со ствола происходит при протяжке дерева вниз под действием собственной силы тяжести. A device is known for cutting trees into assortments in an upright position, containing gripping, shearing, bucking and delimbing mechanisms. The final operation of trimming branches from the trunk occurs when the tree is pulled down under the influence of its own gravity.

Однако уровень качества чистовой операции в известном устройстве невысок, т. к. в нем невозможна равномерная обрезка сучьев по всей поверхности бревна из-за того, что среди составляющих относительных взаимных перемещений объекта обработки и режущего устройства известного устройства предполагает осуществление с его помощью технологических операций, являющихся лишь подготовительными для процесса чистовой оцилиндровки древесины, а значит применение устройства прямо не приводит к увеличению полезного выхода чисто обработанной древесины из общей ее массы, поступающей на обработку с лесосеки. However, the quality level of the finishing operation in the known device is low, because it is impossible to evenly cut the knots over the entire surface of the log due to the fact that among the components of the relative mutual movements of the processing object and the cutting device of the known device, it involves technological operations, which are only preparatory for the process of final cylindering of wood, which means that the use of the device does not directly lead to an increase in the useful yield of purely treated wood s of its total mass coming from the processing of cut.

Известны устройства, использующие вращательное движение при выполнении операции по чистовой оцилиндровке древесины. К ним относятся токарные станки (марок ТС-40, ТП-40-1, ИТЛ-30 и т.д.), в которых для получения деталей в виде тел вращения, деревянная заготовка, имеющая зафиксированную ось, вращается вокруг этой оси, а обрабатывающий резец, закрепленный в резцовой головке, движется поступательное относительно поверхности заготовки. Known devices that use rotational motion when performing operations on the final cylinder of wood. These include lathes (grades TS-40, TP-40-1, ITL-30, etc.), in which, to obtain parts in the form of bodies of revolution, a wooden billet having a fixed axis rotates around this axis, and a processing cutter mounted in the cutting head moves progressively relative to the surface of the workpiece.

Недостаток известных устройств потребность в большом количестве технологических операций (обрезка сучьев, снятие коры, раскряжевка, распиловка, т. д. ), предшествующих чистовой оцилиндровке, которые невозможно осуществить в этих устройствах. Кроме того, имеются существенные ограничения по размерам объектов обработки. Эти обстоятельства обусловливают небольшой полезный выход обработанной известными устройствами древесины из общей ее массы, снятой на лесосеке. The disadvantage of the known devices is the need for a large number of technological operations (cutting knots, removing bark, bucking, sawing, etc.) preceding the final cylindering, which cannot be carried out in these devices. In addition, there are significant restrictions on the size of processing objects. These circumstances determine a small useful yield of wood processed by known devices from its total mass, taken on a cutting area.

Известны устройства, использующие вращательное движение при обработке объектов, обладающих значительными размерами. К ним относятся окорочные машины марок ОК40-1, ОК63-1, ОЕ80-1, ОК100-1 и т.д. в которых при очистке ствола дерева от коры он движется поступательное в просвете ротора машины. Коросниматели вращаются с ротором машины, приводимым в движение с помощью ременной передачи. Known devices that use rotational motion in the processing of objects with significant dimensions. These include debarking machines of the OK40-1, OK63-1, OE80-1, OK100-1 brands, etc. in which when cleaning the tree trunk from the bark, it moves forward in the lumen of the rotor of the machine. The scavengers rotate with the rotor of the machine, driven by a belt drive.

Возможности известных устройств ограничены. Причинами этого являются горизонтальное расположение и подвижность объекта обработки и обрабатывающего элемента во время техпроцесса, из-за чего существуют ограничения объектов обработки по длине, т.к. пропорционально ее росту возрастают сложности по закреплению, центровке, устранению биений в процессе обработки. При увеличении диаметра объекта обработки резко возрастают энергозатраты. Обязателен строгий отбор так называемой деловой древесины из общей ее массы, причем к ее геометрическим параметрам предъявляются жесткие требования. Обязательна предварительная обработка древесины: качественная зачистка сучьев, иногда опиловка. Кроме того, известное устройство не осуществляет чистовой оцилиндровки древесины. The capabilities of known devices are limited. The reasons for this are the horizontal location and mobility of the processing object and the processing element during the process, due to which there are restrictions on the length of the processing objects, because in proportion to its growth, difficulties in fixing, centering, eliminating beats during processing increase. With an increase in the diameter of the processing object, energy costs increase sharply. A strict selection of so-called commercial wood from its total mass is required, and strict requirements are imposed on its geometric parameters. Preliminary processing of wood is obligatory: high-quality cleaning of knots, sometimes filing. In addition, the known device does not perform final cylindering of wood.

По этим причинам применение известных устройств мало способствует увеличению полезного выхода чисто оцилиндрованной древесины из общей ее массы, снятой с лесосеки. For these reasons, the use of known devices does little to increase the useful yield of purely logged wood from its total mass taken from the cutting area.

Цель изобретения увеличение полезного выхода обрабатываемой древесины при изготовлении из нее крупногабаритных изделий в виде тел вращения, например круглых бревен. The purpose of the invention is to increase the useful yield of the processed wood in the manufacture of large-sized products from it in the form of bodies of revolution, for example round logs.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для изготовления круглых бревен, включающем направляющие стойки, захватные механизмы и механизмы для перемещения, а также обрабатывающую головку с режущим органом, расположенным в просвете ротора обрабатывающей головки, обрабатывающая головка установлена с возможностью продольного перемещения вдоль оси неподвижно закрепленного объекта обработки, в том числе и под действием только собственной силы тяжести. Режущий орган моет быть выполнен в виде разъемного соединения концентрически расположенных насадков, каждый из которых является самостоятельным режущим органом. This goal is achieved in that in a device for the manufacture of round logs, including guide racks, gripping mechanisms and mechanisms for moving, as well as a processing head with a cutting body located in the lumen of the rotor of the processing head, the processing head is mounted with the possibility of longitudinal movement along the axis of the fixed processing object, including under the action of only its own gravity. The cutting body can be made in the form of a detachable connection of concentrically arranged nozzles, each of which is an independent cutting body.

На фиг. 1 показан разрез В-В на фиг.4; на фиг.2 разрез Г-Г на фиг.4; на фиг.3 вид по стрелке А на фиг;1; на фиг.4 разрез Б-Б на фиг.1. In FIG. 1 shows a section bb in FIG. 4; in Fig.2 section GG in Fig.4; Fig.3 is a view along arrow A in Fig; 1; in Fig.4 a section bB in Fig.1.

Несущими элементами устройства для изготовления круглых бревен являются три вертикальные направляющие стойки 1, с укрепленными на них гидро- или пневмоцилиндрами 2, расположенными с заданным расчетным шагом по высоте стойки 1 по три цилиндра (по числу стоек) в соответствующих горизонтальных сечениях устройства. Верхняя платформа 3 с размещенными на ней подъемными механизмами (например электротельферами) 4 и 5 и системой блоков 6 и нижняя платформа 7 с размещенными на ней блоками 6 образуют со стойками 1 жесткую конструкцию. The load-bearing elements of the device for manufacturing round logs are three vertical guide racks 1, with hydraulic or pneumatic cylinders 2 mounted on them, located at a predetermined design pitch along the height of the rack 1, three cylinders (according to the number of racks) in the corresponding horizontal sections of the device. The upper platform 3 with the lifting mechanisms (for example, hoists) 4 and 5 and the system of blocks 6 and the lower platform 7 with the blocks 6 placed on it form a rigid structure with racks 1.

Между стойками 1 расположена обрабатывающая головка 8, представляющая собой одноступенчатый редуктор повышенной мощности с цилиндрическими шевронными колесами. Три шевронных колеса 9, являющихся ведущими в редукторе, укреплены на осях 10, соединенных муфтами 11 с валами электродвигателей 12. Режущий орган обрабатывающей головки 8 -% фреза 13 снабжена ножами 14 и 15 и крепится в просвете ведомого колеса 16, являющегося ротором головки 8, концентрично ему. Соединение шлицевое по внутренней цилиндрической поверхности колеса 16 и фланцевое по его верхней торцовой поверхности. Between the racks 1 there is a processing head 8, which is a single-stage gearbox of increased power with cylindrical chevron wheels. Three chevron wheels 9, which are leading in the gearbox, are mounted on the axles 10, connected by couplings 11 to the shafts of the electric motors 12. The cutting body of the processing head 8% cutter 13 is equipped with knives 14 and 15 and is mounted in the lumen of the driven wheel 16, which is the rotor of the head 8, concentric to him. The connection is splined along the inner cylindrical surface of the wheel 16 and flanged along its upper end surface.

Фреза 13 может состоять из разъемного соединения концентрически расположенных насадков, каждый из которых является самостоятельной фрезой с убывающим диаметром рабочей части насадков больших диаметров. Зубчатая передача размещается в корпусе 17 редуктора с крышкой 18, подкрепленной ребрами 19 корпуса. На крышке 18 имеются стойки 20 для укрепления электродвигателей 132. На крышке 18 и нижней поверхности корпуса 17 расположены по три кронштейна 21, попарно связанные между собой тремя тросами, пропущенными через систему блоков 6 нижней 7 и верхней 3 платформ и лебедку подъемного механизма 5, барабан которой разбит по длине на три одинаковых участка, по числу наматываемых тросов. Трос лебедки подъемного механизма 4 может оканчиваться фланцем 22, крепящимся к комлевому срезу бревна силовыми шурупами. Боковые поверхности корпуса редуктора 17 снабжены вертикальными направляющими 23 и текстолитовыми вкладышами 24, ответными стойкам 1. The mill 13 may consist of a detachable connection of concentrically arranged nozzles, each of which is an independent mill with a decreasing diameter of the working part of the nozzles of large diameters. The gear transmission is placed in the housing 17 of the gearbox with a cover 18, reinforced by the ribs 19 of the housing. On the lid 18 there are racks 20 for strengthening the electric motors 132. On the lid 18 and the lower surface of the housing 17 there are three brackets 21, pairwise interconnected by three cables passed through the system of blocks 6 of the lower 7 and upper 3 platforms and the winch of the lifting mechanism 5, drum which is divided along the length into three identical sections, according to the number of wound cables. The winch cable of the lifting mechanism 4 can end with a flange 22, which is attached to the butt cut of the log with power screws. The lateral surfaces of the gear housing 17 are provided with vertical guides 23 and textolite inserts 24, reciprocal racks 1.

На крышке 18 может быть смонтирован раскряжевочный механизм (не показан). К одной из направляющих стоек 1 крепится монтажная лестница (не показан). A bucking mechanism (not shown) may be mounted on the lid 18. An assembly ladder (not shown) is attached to one of the guide posts 1.

Предлагаемое устройство, выполненное в вертикальном положении, работает следующим образом. Подъемный механизм 5 поднимает обрабатывающую головку 8 в верхнее положение на стойках 1. Трос подъемного механизма 4 опускается в просвет фрезы 13 обрабатывающей головки 8 и крепится к стволу дерева. Ствол может подниматься в устройство вершиной вверх (закрепление троса осуществляется в виде накидной петли) или комлем вверх (трос может крепиться к стволу как накидной петлей, так и посредством фланца 22 к комлевому срезу). The proposed device, made in an upright position, operates as follows. The lifting mechanism 5 raises the processing head 8 to the upper position on the uprights 1. The cable of the lifting mechanism 4 lowers into the lumen of the cutter 13 of the processing head 8 and is attached to the tree trunk. The trunk can be lifted into the device with its top up (the cable is fixed in the form of a cap loop) or upwards (the cable can be attached to the trunk with both a cap loop and, via flange 22, to the butt cut).

После подъема ствола дерева в устройство он фиксируется в вертикальном положении с помощью гидро- или пневмоцилиндров 2. Шаг расположения цилиндров 2 по высоте стойки 1 принимается, например, 3 м. Данному фиксированному положению ствола дерева в устройстве отвечает закрепление с помощью цилиндров 2 минимум в двух горизонтальных сечениях, ближайших к положению обрабатывающей головки 8 в данный момент. По мере перемещения обрабатывающей головки 8 по вертикали фиксацию ствола осуществляют попеременно группы цилиндров 2 в соответствующих горизонтальных сечениях. Это дает возможность обеспечения потребной вертикальности обрабатываемого участка ствола при его искривлении. After lifting the tree trunk into the device, it is fixed in a vertical position using hydraulic or pneumatic cylinders 2. The step of arranging the cylinders 2 along the height of the rack 1 is taken, for example, 3 m. This fixed position of the tree trunk in the device corresponds to fixing with at least two cylinders 2 horizontal sections closest to the position of the processing head 8 at the moment. As the machining head 8 moves vertically, the barrel is fixed alternately with groups of cylinders 2 in the corresponding horizontal sections. This makes it possible to ensure the required verticality of the processed section of the barrel when it is curved.

После фиксации ствола в вертикальном положении ослабляется и снимается со ствола трос подъемного механизма 4. Тросами подъемного механизма 5 обрабатывающая головка 8 опускается вдоль направляющих стоек 1, входя в контакт со стволом ножами фрезы 13. Включаются электродвигатели 12 и начинается обработка ствола, при этом ножи 15 фрезы 13 обрезают имеющиеся на стволе сучья, срезают кору и обеспечивают черновую обточку ствола под заданный диаметр бревна. При перемещении обрабатывающей головки 8 вниз по стволу ножи 14 фрезы 13 осуществляют чистовую оцилиндровку бревна. Перемещение обрабатывающей головки 8 вниз по стволу может осуществляться под действием собственной силы тяжести при выключенном приводе и расстопоренном барабане лебедки подъемного механизма 5. After fixing the barrel in a vertical position, the cable of the lifting mechanism 4 is loosened and removed from the barrel. With the cables of the lifting mechanism 5, the machining head 8 is lowered along the guide posts 1, coming into contact with the barrel with the cutter knives 13. The motors 12 are turned on and the barrel is machined, with the knives 15 the cutters 13 cut off the branches on the trunk, cut off the bark and provide a rough turning of the trunk for a given diameter of the log. When moving the processing head 8 down the barrel, the knives 14 of the milling cutter 13 carry out the final cylinder logging. Moving the processing head 8 down the barrel can be carried out under the action of its own gravity with the drive turned off and the open drum of the winch of the lifting mechanism 5.

После обточки под нужный диаметр заданной части ствола дерева (при обработке ствола, закрепленного комлем вверх после выхода головки 8 из контакта со стволом из-за уменьшения его диаметра) электродвигатели 12 останавливаются, обрабатывающая головка 8 с помощью механизма подъема 5 останавливается на соответствующей высоте, включается раскряжевочный механизм и производится обрезка обработанной части ствола. После этого она удаляется из устройства. After turning to the desired diameter of the given part of the tree trunk (when processing the trunk fixed with a butt up after the head 8 comes out of contact with the trunk due to a decrease in its diameter), the electric motors 12 stop, the processing head 8 with the lifting mechanism 5 stops at the appropriate height, turns on bucking mechanism and trimmed part of the trunk. After that, it is removed from the device.

Производства замена насадки в фрезе 13 для обработки ствола под новый диаметр, которая осуществляется в той же последовательности. Production replacement of the nozzle in the mill 13 for processing the barrel under a new diameter, which is carried out in the same sequence.

При варианте исполнения устройства в горизонтальном положении направляющие стойки 1 трансформируются в направляющие рельсы, меняются соответственно обозначения перечисленных выше плоскостей размещения элемента. В остальном порядок работы и назначение органов не меняются. Использование силы тежести как движущей силы процесса возможно во всех промежуточных между вертикальным и горизонтальным вариантах исполнения устройства. When the embodiment of the device is in a horizontal position, the guide racks 1 are transformed into guide rails, the designations of the above-mentioned element placement planes are changed accordingly. Otherwise, the order of work and the appointment of organs do not change. The use of gravity as the driving force of the process is possible in all intermediate between vertical and horizontal versions of the device.

Технические результаты реализации предлагаемого устройства: обеспечение возможности совмещения в нем нескольких технологических операций обработки древесины (обрезка сучьев, очистка ствола от коры, чистовая оцилиндровка бревна) в одном ходе рабочего органа устройства; изготовление из одного ствола дерева круглых бревен различного диаметра с возможностью разделки их на сортименты, причем участки местных искривлений ствола также подвергаются чистовой оцилиндровке за счет способности устройства корректировать положение в нем ствола в процессе обработки; возможность активного использования в качестве одной из движущих сил процесса тяжести, чем обеспечивается снижение энергозатрат; стабильность энергопотребления при обработке различных сортиментов. Technical results of the implementation of the proposed device: providing the possibility of combining in it several technological operations of wood processing (cutting branches, clearing the trunk of the bark, finishing cylinder logs) in one stroke of the working body of the device; production of round logs of various diameters from one tree trunk with the possibility of cutting them into assortments, and sections of local curvature of the trunk are also subjected to final cylindering due to the ability of the device to correct the position of the trunk in it during processing; the possibility of active use as one of the driving forces of the gravity process, which ensures a reduction in energy consumption; stability of energy consumption when processing various assortments.

Главный результат повышение полезного выхода обработанной древесины из общей ее массы, снятой с лесосеки. The main result is an increase in the useful yield of treated wood from its total mass removed from the cutting area.

В целях экономии металла на изготовление устройства и значительного упрощения техпроцесса выгодно изготавливать круглые бревна из раскряжеванной и соответствующим образом рассортированной древесины. В этом случае для изготовления партий бревен разных диаметров производится последовательная переналадка фрезы 13 на соответствующий диаметр при переходе от партии к партии. In order to save metal on the manufacture of the device and significantly simplify the process, it is advantageous to produce round logs from cut and properly sorted wood. In this case, for the manufacture of batches of logs of different diameters, a sequential readjustment of the cutter 13 to the corresponding diameter is carried out when switching from batch to batch.

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРУГЛЫХ БРЕВЕН, включающее направляющие стойки, захватные механизмы и механизмы для перемещения, а также обрабатывающую головку с режущим органом, расположенным в просвете ротора обрабатывающей головки, отличающееся тем, что обрабатывающая головка установлена с возможностью перемещения вдоль оси неподвижно закрепленного объекта обработки, в том числе и под действием только собственной силы тяжести. 1. A DEVICE FOR PRODUCING ROUND LOGS, including guide racks, gripping mechanisms and mechanisms for moving, as well as a processing head with a cutting body located in the lumen of the rotor of the processing head, characterized in that the processing head is mounted to move along the axis of the fixed processing object , including under the action of only its own gravity. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что режущий орган выполнен в виде разъемного соединения концентрически расположенных насадков, каждый из которых является самостоятельным режущим органом. 2. The device according to claim 1, characterized in that the cutting body is made in the form of a detachable connection of concentrically arranged nozzles, each of which is an independent cutting body.

Images