Резец для измельчения древесины в технологическую щепу

 

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, а именно к оборудованию для измельчения древесины при поперечном резании. Цель изобретения - повышение стойкости резца и улучшение качества щепы. Резец для измельчения древесины в технологическую щепу имеет режущую кромку, образованную пересечением передней цилиндрической поверхности, имеющей продольные проточки, и задней поверхности, выполненной в виде части призмы. Наличие продольных проточек, проходящих через вершины режущей кромки при пересечении граней 5 призмы, создает вогнутости 6 на режущей кромке, условно разделяющие ее на главную 7 и две вспомогательные 8 режущие кромки. Участки вогнутости 6, образованные поверхностью продольных проточек и задней поверхностью резца в зоне вершин лезвия, играют роль дополнительных лезвий, формирующих поверхность среза вблизи угловых участков поперечного сечения отделяемого слоя древесины. 12 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК др 4 В 27 L 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4331606/29-15 (22) 23.11.87 (46) 15.07.89. Бюл. № 26 (71) Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт механизации и энергетики лесной промышленности (72) П. В. Баранов, Е. А. Пряхин, А. М. Френкель и П. Н. Коломиец (53) 634.0.363.? (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1139626, кл. В 27 1 ll/00, 1982.

Патент США № 3757839, кл. 144/172, 1973. (54) РЕЗЕЦ ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ДРЕВЕСИНЬ1 В ТЕХНОЛОГИЧЕСКУЮ ЩЕПУ (57) Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, а именно к оборудованию для измельчения древесины при поперечном резании. Цель изобÄÄSUÄÄ 1493473 А1 ретения — повышение стойкости резца и улучшение качества щепы. Резец для измельчения древесины в технологическую щепу имеет режущую кромку, образованную пересечением передней цилиндрической поверхности, имеющей продольные проточки, и задней поверхности, выполненной в виде части призмы. Наличие продольных проточек, проходящих через вершины режущей кромки при пересечении граней 5 призмы, создает вогнутости 6 на режущей кромке, условно разделяющие ее на главную 7 и две вспомогательные 8 режущие кромки. Участки вогнутости 6, образованные поверхностью продольных проточек и задней поверхностью резца в зоне вершин лезвия, играют роль дополнительных лезвий, формирующих поверхность среза вблизи угловых участков поперечного сечения отделяемого слоя древесины. 12 ил.

1493473!

О !

30

40

3

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, а именно к оборудованию для измельчения древесины при поперечном резании.

Цель изобретения — повышение стойкости резца и улучшение качества щепы.

На фиг. 1 показан резец, общий вид; на фиг. 2 — вид A на фиг. 1; на фиг. 3— вид Б на фиг. 2; на фиг. 4 — вид В на фиг. 1; на фиг. 5 — размешение резцов на рубительном барабане; на фиг. 6— сечение à — Г на фиг. 5; на фиг 7 — узел

1 крепления резца на рубительном барабане, поперечное сечение; на фиг. 8 — схема последовательности срезания элементов щепы резцами; на фиг. 9 — сечение Д вЂ” Д на фиг. 7; на фиг. 10 — узел 1 на фиг. 9; на фиг. 11 — элемент щепы, поперечное сечение; на фиг. 12 — вид Е на фиг. 7.

Резец имеет режущую кромку 1, образованную пересечением передней цилиндрической поверхности 2, имек>шей продольные проточки 3, и задней поверхности 4, выполненной в виде части призмы. Наличие продольных проточек 3, проходящих через вершины лезвия при пересечении граней 5 призмы, создает вогиутости 6 на режушей кромке 1, условно разделяющие ее на главную 7 и две вспомогательные 8 режущие кромки. Участки вогнутости 6, образованные поверхностью продольных проточек 3 и задней поверхностью 4 резца в зоне вершин лезвия, играют роль дополнительных лезвий, формирующих поверхность среза вблизи угловых участков поперечного сечения отделяемого слоя древесины.

Резцы 9 размешены на поверхности ,рубительного барабана 10 по спирали, причем зона резания каждого последующего частично перекрывает зону резания предыдугцего резца 9. Измельчаемая древесина 1 располагается так, что направление волокон совпадает с осью рубительного барабана 10. Первый резец 9 вырезает из массива древесины 1! элемент поперечным сечением е g, р а. Расположенный за ним по спирали второй резец 9 вырезает элемент сечением g g, р,-. Третий резец 9 вырезает элемент сечением р„g g р,„и т. д.

3а один оборот барабана резцы 9 срезают слой древесины 11 сечением ае g, . а .

Рассмотрим процесс формирования элемента шепы 12 вторым резцом 9. На фиг. 11 стрелками изображено направление перемещения точки контакта лезвий при внедрении в древесину 11 и характер взаимодействия резца 9 с древесиной 11 на участках е l и тg n.

Срезание элементов щепы 12 резцом 9 начинается внедрением резца 9 в древесину 11 точками l, m и и режущей кромки l. Поскольку главная 7, вспомогательная 8 кромки и вогнутости 6 лезвия имеют форму вогнутых кривых, они постепенно включаются в резание. Формирование участков е 1, mg и ng происходит при внедрении лезвия в направлении от точек первичного контакта к углам срезаемого элемента, т. е. к точкам е и g . Резание на участке е l и mg совпадает с поперечным резанием главной режушей кромки на участке lm, при этом формируется длина элемента щепы 12. На участке ng осуществляется поперечно-торцовое резание, совпадающее с действием вспомогательной режущей кромки 8 на участке пр, при этом формируется скошенная поверхность среза элемента щепы 12.

Такая организация процесса срезания элемента щепы обеспечивает устранение стесненного характера резания, исключается взаимовлияние режущих кромок 7 и 8, уровень напряжений в древесине 11 уменьшается, Поскольку первичный контакт срезаемого элемента с резцом осуществляется в трех точках, т. е. е, m и и, то удельная величина давления на древесину 11 в этих зонах уменьшается, что приводит к уменьшению деформации и сминания поверхности среза у элемента шепы 12. По этой же причине уменьшается и дополнительное сминание поверхности среза при перемещении срезанного элемента щепы 12 по передней поверхности резца. Качество щепы улучшается. Положительное влияние на уменьшение деформирования капилляров боковых поверхностей элементов шепы 12 оказывает перенесение зоны контакта резца и срезанного элемента от углов срезанного элемента ближе к его середине вдоль длинной стороны. Чем больше величина отрезков е l и mg, тем дальше зона деформации от раскрытых капилляров боковой поверхности щепы и тем в большей степени проявляется способность древесины к упругому восстановлению смятой поверхности в точках l и т после снятия нагрузки. Пунктиром на фиг. 11 показано расположение зон деформации волокон у срезанных элементов щепы 12.

Наличие продольных проточек 3 уменьшает интенсивность образования продольных трещин в щепе 12, приводящих в дальнейшем к расчленению щепы 12 на игольчатые элементы. Положительный эффект достигается за счет уменьшения изгиба срезаемой щепы 12 в продольной плоскости резца. При наличии продольных проточек 3 отделяемый элемент шепы 12 получает возможность углубиться в тело резца на величину Х (пунктиром на фиг. 10 показано положение щепы 12 на передней поверхности резца-прототипа). Beëè÷èна Х характеризует уменьшение стрелы прогиба отделяемой древесины в продольной плоскости резца. С уменьшением изгиба интенсивность трешинообразования уменьшается. Качество щепы возрастает.

1493473

Повышение стойкости лезвия резца обеспечивается за счет уменьшения глубины режущей кромки 1 до величины Л (см. фиг. I2), . определяемой как наибольшая разность между выступом и впадиной режущей кромки 1. При этом длина контакта лезвия резца с древесиной возрастает.

Удельные нагрузки по длине режущей кромки 1 у резца меньше, что обеспечивает повышение стойкости режущей кромки I. Затупление режущих кромок 1 происходит более равномерно. Срезание элементов щепы острым лезвием объективно повышает качество щепы как с точки зрения чистоты среза, так и улучшения ее фракционного состава.

Дереворежущие резцы относятся к группе быстроизнашивающихся инструментов, их часто снимают для заточки или замены. Крепление резцов на рубительном барабане 10 осуществляют, зажимая их между опорой 13 и накладкой 14 при помощи винта 15. Нагрузки, воспринимаемые резцом, передаются элементам крепления.

Наибольшая жесткость резца обеспечивается при плотном прилегании резца к опоре 13 и накладке 14. Если радиус изгиба резца отличается от номинальных значений, то при установке резца на рубительный барабан 10 он упруго деформируется, и в теле резца возникают напряжения. Если после окончательной сборки узла крепления остались зазоры между сопрягаемыми деталями и резцом, то в случае ударных нагрузок в процессе работы (например, если на пути резца попался заросший сучок или минеральные включения) резец дополнительно деформируется, 6 и суммарные напряжения могут превысить предел прочность, т.е. произойдет излом резца.

Наличие продольных проточек 3 на передней поверхности 2 резца обеспечивает его надежное прилегание к опоре 13 и накладке 14. При этом возникающие прн монтаже напряжения находятся в зоне упругости. Возможные ударные нагрузки передаются резцом на элементы крепления, 10 и поскольку соединение выполнено без зазора, то дополнительная деформация резца исключается, стойкость его повышается.

В случае излома резца во время работы его части оказываются зафиксированными между опорой 13 и накладкой 14 резцедержателя, поскольку наиболее вероятное направление трещины совпадает с проточкой, являющейся в данном случае концентратором напряжений.

Формула изобретения

Резец для измельчения древесины в технологическую щепу, имеющий вогнутую переднюю поверхность в виде сектора пустотелого цилиндра и наклонно расположенную к ней заднюю поверхность в виде части призмы, образующие при пересечении режущую кромку с вершинами при пересечении граней призмы, отличаюЗ0 щийся тем, что, с целью повышения стойкости резца и улучшения качества щепы, на вогнутой передней поверхности резца выполнены проходящие через вершины режущей кромки продольные проточки.

1493473

1493473

1493473

Pg

Фиг.8

12

Фиг, 12

Составитель H. Антонова

Редактор И. Рыбченко Техред И. Верес Ко рре кто р И. Муc ка

Заказ 3939/18 Тираж 452 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Рау шская на б., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101