Способ производства брикетов и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности. Цель изобретения - обеспечение безопасности работы и улучшение качества брикетов. Устройство для осуществления способа производства брикетов из заготовки 1 содержит экструдер, направляющую плиту 4, ножевой ролик 5, прижатый к верхней грани 6 заготовки 1, подпружинен при помощи пружины 8 и имеет нож 9, стаскиватель в виде подпружиненного упругим элементом 15 рычага 16. Толкающий выступ 24 кулачка 25 имеет рабочую поверхность 27, нормальную боковой грани 26 ножевого ролика 5. Перерабатываемый волокнистый материал непрерывно экструдируется в виде заготовки 1, поступающей на рабочую поверхность 3 направляющей плиты 4. Прижатие заготовки 1 к рабочей поверхности 3 осуществляется при помощи ножевого ролика 5, подпружиненного пружиной 8. При повороте ножевого ролика 5 нож 9 касается верхней грани заготовки и начинает врезание в верхнюю грань. При начале врезания толкающей выступ 24 кулачка 25 своей рабочей поверхностью 27 касается свободного конца 23 передающего плеча 22 рычага 16. По мере дальнейшего поворота ножевого ролика рычаг 16 поворачивается на неподвижной оси 17, преодолевая усилие упругого элемента 15. Поворот рычага осуществляется под действием увеличивающегося по мере врезания ножа крутящего момента. Этот крутящий момент приводит к возникновению усилия, дополнительно прижимающего ножевой ролик к заготовке. Усилие, действующее на свободный конец передающего плеча рычага, преобразуется в усилие, действующее на отламывающем плече рычаге и изгибающее заготовку. Устройство обеспечивает отламывание от заготовки брикета с завершением внедрения ножа в верхнюю грань заготовки. 2 с.п. ф-лы, 13 ил.

сОюз СОВетсних социАлистичесних

РЕСПУВЛИН (g1)g В 27 N 3/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ по ижжРе и=-ниям и отнрытиям и и л<нт. СССР (21) 4414093/23-1 5 (22) 25.04.88 (46) 07.11.90. Бюл. N - 41 (71) Украинский научно-исследовательский и конструкторский институт по разработке машин и оборудования для переработки пластических масс, резины и искусственной кожи (72) 10 ..А.Жданов, В. С .Одинец и А.И.Чубовский (53) 674. 81 5-41 (088. 8) (56). Авторское свидетельство СССР ,В 1135648, кл. В 27 N 3/16, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Р 1526998, кл. В 27 N 3/28, 1988. (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БРИКЕТОВ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУ!!!ЕСТВЛЕНИЯ

„„SU 1604618 А Il (57) Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности.. Цель изобретения — обеспечение безопасности работы и улучшение качества брикетов. Устройство для осуществления способа производства брикетов из заготовки 1 содержит экструдер, направляющую плиту 4, ножевой ролик 5, прижатый к верхней грани 6 заготовки 1, подпружинен с помощью пружины

8 и имеет нож 9, стаскиватель в виде подпружиненного упругим элементом

15 рычага )6. Толкающий выступ 24 кулачка 25 имеет рабочую поверхность

27, нормальную боковой грани 26 ножевого ролика 5. Перерабатываемый волокнистый материал непрерывно экстру3 1604618 дируется в виде заготовки 1, поступающей на рабочую поверхность 3 направляющей плиты 4. Прижатие заготовки 1 к рабочей поверхности 3 осуществля5 ется с пемощью ножевого ролика 5, подпружиненного пружиной 8. При повороте ножевого ролика 5 нож 9 касается верхней грани заготовки и начинает врезание в верхнюю грань. При начале врезания толкающий выступ 24 кулачка 25 своей рабочей поверхностью 27 касается свободного конца 23 передающего плеча 22 рычага 16.Помере дальнейшего поворота ножевого ролика рычаг 16 поворачивается на неподвижной оси 17, преодолевая усилие упру"

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, а именно к способам производства брикетов 25 и устройству для его осуществления, и может быть использовано при изготовлении брикетов из волокнистых деревянных материалов, в основном, из стружечных отходов мебельного про- 30 изводства и опилок.

Цель изобретения — обеспечение безопасности работы и улучшение ка" чества брике.тов.

На фиг. 1 представлена схема свободной обкатки ножевым роликом верхней грани заготовки брикета; на фиг. 2 — схема нагружения ножевого ролика с созданием изгибающего усилия в момент врезания ножа в верхнюю - 40 грань заготовки брикета; на фиг. 3то же, в процессе дальнейшего врезания; на фиг. 4 — то же, в момент отламывания от заготовки брикета; на фиг. 5 - циклограмма изменения изги- 45 бающего усилия; на фиг. 6 - устройство для производства брикетов, вид сбоку; на фиг. 7 — то же, вид сверху; на фиг. 8 - узел I на фиг. 6; на фиг. 9 - разрез А-А на фиг. 6; на фиг. 10 — разрез Б-Б на фиг. 8; на фиг. 11 - разрез В-В на фиг. 8; на фиг. 12 — схема, поясняющая работу сталкивателя в момент врезания ножа в верхнюю грань заго55 товки брикета; на фиг. 13 — то же, в момент отламывания брикета.

Способ производства брикетов (фиг. 1 - 4) заключается в том, что гого элемента 15„ Поворот рычага осуществляется под действием увеличивающегося по мере врезания ножа крутящего момента, Этот крутящий момент приводит к возникновению усилия, дополнительно прижимающего ножевой ролик к заготовке. Усилие, действую-, щее на свободный конец передающегс плеча рычага, преобразуется в усилие, действующее на отламывающем плече рычага и изгибающее заготовку. Устройство обеспечивает отламывание от заготовки брикета с завершением внедрения ножа в верхнюю грань заготовки.

2 с.п. ф-лы, 13 ил. волокнистый материал, например nòходы первичной древесины или стружечные отходы или опилки мебельного производства непрерывно экструдируют в виде заготовки 1, представляющей собой монолитный профиль заданного поперечного сечения, осуществляя при этом прижатие выходящей из экструдера 2 заготовки к рабочей поверхности 3 направляющей плиты 4 с помощью ножевого ролика 5, прижатого к верхней грани 6 заготовки 1. За счет наличия сил трения между рабочей поверхностью 7 ножевого ролика 5 и верхней гранью 6, обусловленных возникновением реактивного усилия Г (фиг ° 1), со стороны поступательно перемещающейся со скоростью V заготовки передается усилие Т, приводящее к возникновению на ножевом ролике крутящего момента М>, обуславли- вающего вращение ножевого ролика с частотой и . При этом часть энергии перемещающейся заготовки, передаваемая на ножевой ролик, расходуется на преодоление потерь в era опорах, а сам ножевой ролик 5 осуществляет свободную обкатку верхней грани 6 заготовки 1 брикета..

Предпочтительным является осуществление упругого прижатия ножевого ролика через пружину 8 к верхней грани заготовки, что уменьшает возможность пробуксовывания ножевого ролика.

При увеличении значения текущего угла q до () =, (фиг. 2) нож 9 но16046) 10

40

Преобразование крутящего момента, действующего на ножевом ролике, в усилие, изгибающее заготовку, производят так, чтобы па мере поворота ножевого ролика от угла Ц((до угла (, т.е. па мере увеличения глубины подрезания заготовки, увеличивались напряжения изгиба заготовки с одновременным увеличением дополни55 жевога ролика 5 начинает врезание в верхнюю грань заготовки 1, а соприкосновение ножевого ролика с верхней гранью заготовки происходит как па его рабочей поверхности 7, так и через наж 9. Врезание ножа сопровождается увеличением усилия прижатия ножевого ролика к верхней грани заготовки до значения F<, уравновей щенного усилиями F(и F, ножевой ролик несколько приподнимается за счет сжатия пружины 8, а врезающийся нож обеспечивает надежное сцепление ножевого ролика с заготовкой.

Непосредственно после начала врезания ножа преобразуют преимущественно с помощью механических устройств, крутящий момент, действующий на ножевом ролике и обусловленный усили((( ями Т и Т, передаваемыми со стороны заготовки, в усилие Р(изгибающее заготовку на плече 1, и в дополнительное усилие R(прижимающее ножевой ролик к заготовке с соответствующим увеличением крутящего момента са значения М до М(, При этом усилие, изгибающее заготовку, ориентируют в вертикальной плоскости в направлении сверху †вн hepпендикулярно оси заготовки.

В процессе дальнейшего подрезания заготовки (фиг. 3) продолжают преобразование крутящего момента, действующего на ролике, в усилие, изгибающее заготовку. Па мере дальнейшего поворота ножевого ролика на угол ((, происходит ега дальнейшее приподнимание, усилие прижатия ножевого ролика увеличивается до суммы значений Fz и R, уравновешенной реактивн ус ыием Fã » а апирание ножевого ролика на заготовку происходит через наж 9 с передачей через него на ролик усилия Т . Изгибающее усилие увеличивается до значения Pz чему соответствует увеличение крутящего момента, действующег o на ролике, до значения Ì z, 8 тельно(а усилия, прижимающего ножевой ролик к заготовке.

Завершение подрезания производят преимущественно при значении угла поворота ножевога ролика Ц = 360

О

При этом усилие, изгибающее заготовку, достигает критического значения P> = P (фиг. 4), достаточного для отламывания от заготовки I брикета 10 изгибающие напряжения в сечении 11 заготовки, ослабленном подрезам, достигают значения, превышающего предел прочности на изгиб ее материала, С завершением подрезания производят отламывание от заготовки

1 брикета 1 0 длиной L. В момент атламывания на заготовку действует усилие прижатия, равное сумме значений F и R и усилие, изгибающее зг T атавку > P Ь вЂ” — РОт (ХОтОРОму саат ветствует крутящий момент М > = Мо, возникающий вследствие передачи на. нож ролика усилия Т со стороны пос3 тупательна перемещающейся заготовки.

После атламывания брикета нож вьгхадит из зацепления с заготовкой, усилие, изгибающее заготовку, уменьшается да нуля, ножевой ролик опускается до контакта его рабочей поверхности 7 с верхней гранью 6 заготовки, усилие прижатия ножевого ролика к заготовке уменьшается до значения F, а крутящий момент, действующий на ножевом ролике, уменьшается до значения М . Ножевой ролик начинает свободную обкатку верхней грани заготовки с равномерным увеличением угла <((от значения (1(= 0 до Ч(= ((, т.е. до начала последующего подрезания заготовки. При этом синхронно с каждым последующим подрезанием создают изгибающие усилия, осуществляя процесс производства брикетов в соответствии с приведенным описанием. Циклаграмма измейения усилия, изгибающего заготовку, представлена в виде графика зависимости отношения текущего значения P этого усилия к значению усилия Par изгибающего заготовку в момент отламывания брикета, от значения текущего угла (поворота ножевого ролика, являющегося функцией текущего л з нач ения времени v (фиг . 5) .

Устройство для осуществления спаI саба производства брикетов из заготовки 1 содержит экструдер 2, рабочую поверхность 3 направляющей плиты 4, 1604618 ножевой ролик 5, прижатый к верхней грани 6 заготовки 1, Ножевой ролик 5 имеет круглую рабочую поверхность 7, подпружинен с помощью пружины 8 и имеет нож 9. Подпружиненный ножевой ролик 5 обеспечивает усилие, достаточное для отламыв ания б рик ета 1 0 по с ечению 11 заготовки 1. Ножевой ролик

5 (фиг. 6, 8-10) установлен на оси

12, смонтированной на вилке 13, под" п ружиненной и ружиной 8 и ус та новленной с возможностью перемещения в вертикальном направлении на верхней части рамы 14 агрегата, Сталкиватель устройства выполнен в виде подпружиненного упругим элементом 15 рычага

1 6, установленного на неподвижной оси 17, смонтированной на опоре 18 (фиг. 6-8, 11), прикрепленной к раме

14. Рычаг 16 имеет отламьвающее пле20 чо 19, на конце которого на оси 20 установлен обкатывающий ролик 21, и передающее плечо 22, свободный конец

23 которого расположен над толкающим выступом 24 кулачка 25,прикрепленного (фиг. 8 и 10) к боковой грани 26 ножевого ролика 5 диаметрально противоположно лезвию ножа 9. Толкающий выступ 24 кулачка 25 имеет рабочую

ЗО поверхность 27, нормальную боковой грани 26 ножевого ролика 5, а рабо.чая поверхность 28 обкатьвающего ролика 21 выполнена по круглому цилиндру.

С целью обеспечения возможности производства брикетов различных типоразмеров опора 18 выполнена с возможностью установочного перемещении (не изображено) по отношению к раме 4О

l 4 в вертикальном направлении и вдоль оси заготовки, а брикетирующий агент снабжен комплектом рычагов 16 различной длины, ножевыми роликами 5 различного диаметра и пружинами 8 различной жесткости.

Устройство работает следующим образом.

Перерабатываемый волокнистый материал, преимущественно древесные отходы в виде опилок, стружек и т,п., проходит в экструдере 2 механическую и термическую обработку и непрерывно экструдируется в виде заготовки 1 (фиг. 6 и 8), поступающей на рабочую поверхность 3 направляющей плиты 4.

Прижатие заготовки 1 к рабочей поверхности 3 осуществляют с помощью ножевого ролика 5, подпружиненного пружиной 8 и упруго прижатого с усилием Р к верхней грани 6 заготовки

1 своей рабочей поверхностью 7. За счет наличия сил трения Ти между рабочей поверхностью 7 и верхней гранью

6 заготовки 1 и поступательного перемещения заготовки со скоростью V в направлении экструзии на ножевом ролике создается крутящий момент М .О он приходит во вращение с частотой и, осуществляя свободную обкатку верхней грани 6 заготовки 1. В состоянии свободной обкатки ножевой ролик находится в крайнем нижнем положении, а между обкатьвающим роликом 21 и верхней гранью 6 заготовки 1 имеется зазор и . Наличие упругого прижатия несколько уменьшает возможность пробуксовки ножевого ролика относительно рабочей поверхности 6 заготовки 1.

Нри повороте ножевого ролика на угол Ч =, (фиг. 12) нож 9 ножевого ролика 5 касается верхней грани заготовки и начинает врезание в верхнюю грань. В этот момент времени соприкосновение ножевого .ролика с заготовкой происходит как по его рабочей поверхности 7, так и по лезвию ножа

9. Началу врезания соответствует некоторое увеличение усилия Р до знао чения Р, и соответствующее сжатие пружины 8, Со стороны поступательно перемещающейся заготовки (фиг. 12) на ножевой ролик передаются в направлении экструзии усилия Т и Т, за

ff

1э счет сжатия пружины 8 ножевой ролик начинает несколько перемешаться в вертикальном направлении, а врезающийся в верхнюю грань заготовки нож обеспечивает ее надежное сцепление с ножевым роликом. При начале врезания толкающий выступ 24 .кула "ка 25 своей рабочей поверхностью 27 касается свободного конца 23 передающего плеча 22 рычага 16, по мере дальнейшего поворота ножевого ролика рычаг 16 поворачивается на неподвижной оси 17, преодолевая усилие упругого элемента

15. Зазор ц выбирается до нуля и обкатывающий ролик опирается на верхнюю грань заготовки. Поворот рычага осуществляется под действием увеличивающегося по мере врезания ножа крутящего момента М, действующего на ролике и возникающего за счет наличия усилий Т и Т,. Этот крутящий момент приводит к возникновению усилия

N действующего на свободном конце

1604618

10 передающего плеча рычага 16 и приводящего к возникновению реактивного усилия R<, дополнительно прижимающего ножевой ролик к заготовке. При этом сумма значений усилий F< и R < уравноI вешивается реактивными усилиями F и

F ", . Усилие N == N<, действующее на свободный конец передающего плеча рычага, преобразуется в усилие Р

t ) действующее на отламьвающем плече рычага и изгибающее заготовку на плече 1 = l .

При дальнейшем повороте ножевого ролика с его положения, определенного 5 значением текущего угла Ц) =(„до положения, соответствующего значению

10= Ы, крутящий момент М, действующий йа ножевом ролике, и усилия F, Т, Р и R проходят через промежуточные значения М, Р, Т, Р.2 и Rz (Фиг. 3), изменяясь по мере увеличения угла (в указанных пределах в сторону увеличения. Продолжаются сжатие пружины 8 и перемещение ноже- 25 вого ролика в вертикальном направлении, увеличивается глубина подреза, рабочая пов".ðõíîñòü ножевого ролика отрывается от верхней грани заготовки, а опирание ножевого ролика на заготовку осуществляется через нож

9. При этом крутящий момент, действующий на ролике, непрерывно преобразуется в усилие Р, изгибающее заготовку, и в дополнительное усилие R прижимающее ножевой ролик к заго35 товке.

Выполнение рабочей поверхности 28 обкатьвающего ролика 21 по круглому цилиндру обеспечивает ориентацию уси-40 лия Р, изгибающего заготовку, в вертикальной плоскости в направлении сверху вниз перпендикулярно оси заготовки, что позволяет наиболее полно преобразовать энергию поступатель-45 но перемещающейся заготовки в чистый изгибающий момент, действующий на ее консольном кольце, без создания усилий, действующих в другом направлении.

При повороте ножевого ролика на угол Ц = ((фиг. 13) значение усилия, изгибающего заготовку и дейст-. вующего на плече 1 = 1э, достигает

3H IeHH< РЗ Рот до а ого для

55 отламывания от заготовки брикета 10, а изгибающие напряжения в сечении

11, ослабленном подрезом глубиной

h0» достигают значения, превышающего предел прочности на изгиб материала заготовки. Конструкция брикетирующего устройства обеспечивает отламывание от заготовки брикета с завершением внедрен;.я ножа в верхнюю грань заготовки. При отламывании брикета 10 длиной L на нож 9 со стороны заго- товки передается в направлении экструзии усилие Т, создающее на ролике крутящий момент M = М „, посЪ oГ ледовательно преобразуемый в усилие

N = N „, действующее на передающем плече рычага, и усилие Рa = Рд, изгибающее зв готовку и производящее отламывание от нее брикета. В момент отламьвания прижатие-заготовки осуществляется суммой усилий Р и R, ypaB HoB pvreHHbrx yc илием F

После отламывания брикета нож за счет дальнейшего повсрота ножевого ролика выходит из зацепления с заготовкой, одновременно ножевой ролик под действием пружины 8 опускается дс контакта его рабочей поверхности 7 с верхней гранью 6 заготовки, значения крутящего момента, действующего на ножевом ролике, и усилия прижатия ножевого ролика к заготовке уменьшаются до значений М и Г, толкающий выступ 24 кулачка 25 выходит из кон-. такта со свободным концом 23 передающего плеча 22 рычага 16, упругий элемент 1 5 > действующий на отламьвающее плечо 19, поворачивает рычаг в исходное положение с образованием зазора $ между обкатьвающим роликом

21 и верхней гранью заготовки.

При дальнейшей работе устройства в точном соответствии со способом производства брикетов и циклограммой (фиг. 5) процесс врезания ножа, преобразования крутящего момента, действукпчего на ролике, в усилие, изгибающее заготовку, и отламывание брикета повторяется с синхронным созданием изгибающего усилия с каждым подрезанием заготовки.

Пример. Способ производства брикетов осуществляют на брикетирующем агрегате. Перерабатьвают измельченные сосновые отходы мебельного производства с производительностью по брикетам не менее 550 кг/ч.

Брикеты должны иметь квадратную форму поперечного сечения с высотой граней b = 7,0 см со скруглениями между смежными гранями, выполненными по радиусу 1, 2 см. Площадь поперечно1604618 го сечения брикетов — S = 47,8 см требуется обеспечить длину брикетов

L = 40 «+ 2 см после их остьвания.

Базовый экструдер брикетирующего агрегата обеспечивает получение заданной производительности по готовым брикетам данного поперечного сечения

G = 550 кг/ч при плотности материарикетов го с 1,05 г/см . Коэффициент линейного термического расшире ния ма т е риала б рик ет ов рав ен ф, = 1,2 ° 10 11/ С, температура экструдируемой заготовки ТЗ = 230 С, температура брикета после остывания 15

Т р = 20 С, среднее значение проскальо зьвания ножевого ролика относительно верхней грани заготовки Я= 0,01.

В брикетирующем агрегате применен нож высотой Н = 1,5 см с углом заточки лезвия 30, максимальная глубиО на подрезания заготовки Ь = 1, 2 см, 1 усилие F врезания ножа в заготов3 ку при максимальной глубине подрезания 30 Н. Для материала заготовки 25 при температуре экструзии 230 С прео дельно допустимое напряжение на изгиб равно (Я J „= 20 Н/см

Предварительно производят выбор основных параметров ножевого ролика 5, пружины 8 и рычага 16, необходимых для производства брикетов при заданных условиях.

Определяют скорость выхода остьвшей до температуры 20 С заготовки из условия обеспечения заданной производительности по данным брикетам:

Ч = — = 3,04 см/с.

3, б г„8

Необходимая скорость выхода заготовки при температуре экструзии с учетом ее последующего остывания равна

Ve

V — 3,12 см/с.

1 — (т — т )

Находят необходимую длину отрезков заготовки для получения брикетов заданной длины с учетом остывания:

1 — — — — — — — — — 41,03 см. h (T T3)

Определим необходимый диаметр D ножевого ролика, исходя из требуемой (после остывания) длины брикетов и проскальзывания ножевого ролика относительно верхней грани заготовки:

12

L — 13 19 см.

i(1 -F)

Выбирают ножевой ролик наружным диаметром 13,0 см, что позволяет получать длину брикетов в пределах допуска.

Находят частоту вращения ролика в процессе производства брикетов:

V(1 — Я )

-I

n= — — — --=00756с

r D э

П

Находят значение угла Cg соответствующее началу врезания ножа в верхнюю грань заготовки, исходя из высоты ножа Н и диаметра D ролика:

D (, = 360 — ar c co s (— — — -)

D + 2Н

324,3 что соответствует длине Ь1 дуги окружности от начала до завершения подреза в В(360 — Ч )

Д1 = — — — — — — — = 4 05 см

360 ф ° !

Производят выбор рычага из условия обеспечения длины 1 (фиг. 13), меньшей по сравнению с длиной

Ь1 = 36,98 см, (чем обеспечивается нахождение торца свободного конца заготовки под обкатывающим роликом при начале врезания ножа) и достаточно большой для создания необходимого изгибающего усилия для отламывания брикета ..

Выбирают рычаг, обеспечивающий расстояние 1 = 35,0 см, с расположе" нием отверстия под неподвижную ось

17 (фиг. 13), обеспечивающим равенство усилий N и Р в момент отламьвания брикета.

Масса отламываемого брикета равна ш=$ L ггг= 2007,6г, что соответствует значению массовой силы

-3

Р = 1 10 mg = 19,7 Н.

Находят момент сопротивления W сечения 11 (фиг, 1 3), по которому происходит отламывание брикета:

1 ь I b

6 1-Ъ(т,-т,)) ДТ: (т,:т )

1 от =42,8 см

13

14

1604618

С учетом предельно допустимых напряжений на изгиб, массы и размеров отламываемого брикета и выбранных размеров рычага определяют значение усилия Р, необходимое для отламывания брикета

Lj (V — - - ——

«ю 2 сь от 1

12,9 Н, 1О при этом в. соответствии с выбранны" ми размерами рычага N „. = 1 2, 9 H значение Rs также равно 12,9 H.

Выбирают пружину 8, имеющую линейную зависимость значения перемещения ее торцов от значения приложенного к торцам усилия F и обеспечивающую (с учетом предварительного сжатия для обеспечения прюкатия ножевого ролика к верхней грани заготовки) получение усилия = з Nот = 17,1 Н при максимальной глубине врезания ножа в заготовку h = 1,2 см..

Другие размеры остальных элемен" тов брикетирующего агрегата и параI метры (не приводятся) обеспечивают его работу в соответствии со схемами (фиг. 1-4, 8, 12 и 13).

При работе устройства, имеющего указанные определяющие размеры основных элементов и оговоренные параметры и условия работы, измельченные сосновые отходы мебельного производства подают на вход экструдера

2, где подвергают механической и 40 термической обработке, и в виде непрерьвно экструдируемой заготовки 1, имеющей температуру 230 С, подают

О (с массовой подачей 550 кг/ч) в за- зор между рабочей поверхностью 3 нап-45 равляющей плиты 4 и круглой рабочей поверхностью 7 ножевого ролика 5.

После стабилизации параметров работы экструдера упруго прижимают с помощью пружины 8 ножевой ролик 5 к верх- 0 ней грани б заготовки 1 с усилием

F< 12 Н. Непрерьвно экструдируемая с линейной скоростью Ч = 3,12 см/с заготовка за счет передачи усилия

Т = 0,9 Н создает на ножевом ролике крутящий момент М„= 5,85 Н см и ножевой ролик приходит во вращение f с частотой n = О, 0756 с, осуществляя свободную обкатку верхней грани заготовки и одновременно ее прижатие к рабочей поверхности (фиг :8).

При достижении текущим углом g поворота ножевого ролика значения

Ц, = 324,3 (фиг 12) нож 9 ножевого ролика врезается в верхнюю грань заготовки, а ножевой ролик вместе с осью 12 и вилкой 13 начинает перемещаться вертикально вверх за счет деформации пружины 8 с соответствующим увеличением усилия прижатия к заготовке, толкающий выступ 24 кулачка 25 своей рабочей поверхностью 27 касается свободного конца 23 передающего плеча 22 рычага 1 6, а рычаг

16 начинает поворачиваться на неподвижной оси 17. Поворот рычага сопровождается увеличением крутящего момента на ножевом ролике, обеспечиваемым увеличивающимся усилием, передаваемым в осевом направлении на нож непрерывно экструдируемой заготовкой, Одновременно зазор между рабочей поверхностью 28 обкатывающего ролика

21, первоначально равный Р = 1,2 мм, уменьшается до нуля, и обкатьвающий ролик опирается на верхнюю грань заготовки. В этот момент работы брикетирующего агрегата крутящий момент М, действующий на ролике, начинает преобразовьваться в усилие Р, изгибающее заготовку, и дополнительное усилие R, прижимающее ножевой ролик к заготовке. Преобразование крутящего момента осуществляют путем контакта свободного конца 23 передающего плеча 22 рычага 16 с рабочеи поверхностью 27 толкающего выступа 24 кулач. ка 25.

При дальнейшем повороте ножевого ролика с угла ), = 324,3 до угла

< = 360 крутящий момент на ножевом ролике увеличивается (фиг. 13) до значения М = М Ог = 14,6 Н-см, усилие сжатия пружины 8, дополнительное усилие прижати;- ножевого ролика и усилие, изгибающее заготовку, до значения Рз = 17,1 Н N = Кот = 1299 Н и P = Рот — — 12,9 Н, а нож врезается в заготовку на максимальную глубину

1 от

В процессе возникновения и увеличения усилия, изгибающего заготовку, вследствие круглой формы обкатывающего ролика это усилие ориентируется перпендикулярно оси заготовки в вертикальном направлении сверху вниз.

При достижении изгибающим усилием

15 1 б04б18

16 значения P. 12,9 Н напряжения изгиба в сечении 11 заготовки, ослабленном подрезом, увеличивается до предельно допустимых напряжений на изгиб ((= 20 Н/см и от заготовки QTJIctMblBBeтся брикет длиной

L 41 см, который после остывания до температуры 20 С приобретает не" обходимые размеры. 10

После отламывания брикета рычаг, 1б под действием упругого элемента

15 и чожевой ролик под действием пружины 8 возвращаются в исходное положение и процесс брикетирования синхронно повторяется при дальней" шей работе брикетирующего агрегата в соответствии с приведенным описанием.

Конструкция устройства обеспечивает совпадение во времени врезания ножа ножевого ролика в заготовку, создания усилия, изгибающего заготовку и направленного на отламывание брикета, и дополнительного усилия, прижимающего ножевой ролик к заготовке. Однозначная функциональная связь между подрезанием заготовки и отламыванием от нее брикета явля- 30 ется следствием выполнения сталкивателя в виде установленного на неподвижной оси рычага, имеющего отламывающее плечо со смонтированным на нем обкатывающим роликом и передающее плечо, свободный конец которого расположен под толкающим выступом кулачка, прикрепленного к боковой грани ножевого ролика диаметрально противоположно лезвию ножа. Перечис- 40 ленные признаки позволяют после начала врезания ножа в заготовку и обеспечения ее надежного сцепления с роликом (также за счет создания дополнительного усилия прижатия) преобразовать крутящий момент, возникающий на ролике, в усилие, изгибающее заготовку, по мере увеличения глубины врезания за счет дальнейшего поворота ножевого ролика и поворота рычага под действием толкающего выступа кулачка увеличивать изгиб заготовки и изгибающие напряжения в ее материале до отламьпзания от заготовки брикета при завершении ее подрезания по месту, ослабленному подрезом, в котором изгибающие напряжения при этом достигают максимальных значений, превьппающих предел прочности материала заготовки на изгиб.

Однозначная функциональная связь между подрезанием заготовки и отламыванием от нее брикета исключает возможность излома заготовки по монолитному с еч ению, не ослабленному падре зом, в озник нове ния в материале заготовки черезмерных напряжений, образования осколков при отделении брикетов с их разбрасыванием или разбрасыванием самих брикетов с попаданием в зону обслуживания, т. е. брикетирующий агрегат улучшает условия труда и безопасность обслуживания.

Одновременно получаемые брикеты имеют ровные торцовые поверхности, улучшается их внешний вид.

Выполнение обкатывающего ролика круглой формы позволяет ориентировать усилие, изгибающее заготоЪку, в вертикальной плоскости в направлении сверху вниз и перпендикулярно продольной оси заготовки, т.е. усилие, направленное на отламывание брикета, создает в заготовке чисто изгибающие напряжения, а энергия пос. тупательно перемещающейся при экструзии заготовки наиболее эффективно используется для осуществления процесса отламывания брикета. Строго ориентированное направление силы, изгибающей заготовку, в направлении сверху вниз обеспечивает устранение возможности разброса брикетов в горизонтальной плоскости, что также повышает безопасность работы. Этому способствует также наличие упругого элемента, подпружинивающего рычаг и отводящего его отламывающее плечо в крайнее верхнее положение после завершения отламывания брикета.

Предусмотренное изобретением выполнение кулачка, прикрепленного к боковой грани ножевого ролика и имеющего рабочую поверхность, нормальную этой грани, а также выполнение сталкивателя в виде рычага, расположенного вблизи ножевого ролика, обеспечивает дополнительно компактность конструкции, доступность ее элементов для .обслуживания, уменьшает материалоемкость рамы и агрегата в целом и занимаемую им производственную площадь.

Дополнительные преимущества при использовании устройства заключаются в воэможности производства брике18

17

1606618 тов уменьшенной длины за счет создания в материале заготовки в местах, ослабленных подрезом, чисто изгибающих напряжений, достаточных по значению для отделения этих брикетов без создания помех, нормальному процессу экструзии заготовки.

Основные технические эффекты, получаемые с помощью предлагаемых способа производства брикетов и устройства, заключаются в обеспечении безопасности работы и улучшении внешнего вида брикетов. По сравнению с известным предлагаемый брикетирующий агрегат дополнительно обеспечивает уменьшение габаритных размеров и материалоемкости конструкции.

15

Формула изоб ретения

l . Способ производства брикетов путем непрерывной экструзии заготовки, периодического подрезания заготовки с помощью ножевого ролика, соз- 25 дания изгибающего усилия с последующим увеличением изгиба до отламывания брикета, отличающийся тем, что, с целью обеспечения безопасности работы и улучшения качества брикетов, изгибающее усилие создают в процессе подрезания заготовки с одновременным приложением дополнительного прижимного усилия с помощью ножевого ролика, а отламывание заготовки осуществляют одновременно с завершением отрезания, 2. Устройство для производства брикетов, включающее экструдер„ направляющую плиту, а также установленный над плитой ножевой ролик и подпружиненный рычаг, о т л и ч а ю— ш е е с я тем, что, с целью обеспечения безопасности работы и улучшения качества брикетов, устройство снабжено дополнительным обкатывающим роликом, смонтированным на рабочем плече подпружиненного рычага, а на боковых гранях ножевого ролика установлены кулачки, рабочая поверхность которых расположена перпендикулярно боковой грани ножевого ролика, при этом кулачки имеют толкающий выступ, расположенный под свободным концом подпружиненного рычага.! 604б18

Фиа2

1604618

) бО 120 180 об 300 550(0) b0 120 1О 240 700 360(0)

Игпп ппйпрата нпже3пгп репина Ф=f(z), грпй

Фиг,5

1 604618

Фиг. 7

1б04б) 8

1 604618

Фиг. f2

1604618

oo(go) Составитель Н. Дроздова

Техред Л.Сердюкова Корректор О. Ципле

Редактор А. Козориз

Заказ 3423 Тираж 415 Подписное

ВНИИПИ Гос а стве уд р нного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент" У ент, r, жгород, ул. Гагарина, 101