Станок для раскалывания древесины
Изобретение относится к станкам, предназначенным для механизации работ по раскалыванию древесины, в частности, при использовании большого диаметра древесины лиственных пород в качестве сырья для изготовления древесно-стружечных плит и в качестве топлива. Станок содержит колющий узел, силовой узел, включающий траверсу, смонтированную с возможностью перемещения в направляющих, связанные с траверсой два силовых и вспомогательный гидроцилиндры плунжерного типа, лоток и гидропривод силовых узлов. Станок снабжен силовым узлом ударного действия на раскалываемую древесину, выполненным в виде смонтированного на металлоконструкции, установленной на основании, поворотного стержня-маятника с грузом-ударником и приводным механизмом в виде двух силовых и вспомогательного гидроцилиндров плунжерного типа, смонтированных на металлоконструкции и расположенных вертикально. Плунжеры силовых гидроцилиндров несут закрепленную на них траверсу, с которой сочленяют траверсу, связанную канатом со стержнем-маятником и смонтированную с возможностью перемещения в вертикальных направляющих, закрепленных на металлоконструкции. При этом силовые гидроцилиндры смонтированы с возможностью отклонения от вертикального положения с помощью установленных на металлоконструкции пневмоцилиндров и разъединения в результате этого траверс от их взаимодействия, а также повторного их сочленения в один узел при помощи смонтированных на металлоконструкции направляющих упоров с кривошипным шарнирно-стержневым узлом их поворота в рабочее и нерабочее положения. Для соединения между собой траверс гидроцилиндров и стержня-маятника связывающие их канаты запасованы через установленные на металлоконструкции канатоотклоняющие блоки. Для взаимодействия колющего узла с древесиной он смонтирован с возможностью перемещения в закрепленных на основании направляющих. Станок обеспечивает высокую производительность при маленьких энергозатратах, а также более высокую надежность, так как для эффективной работы станка достаточно сравнительно низкое давление рабочей жидкости. 8 ил.
Изобретение относится к оборудованию для механизации работ в деревообработке, в частности при использовании низкокачественной большого диаметра древесины в качестве сырья для изготовления древесно-стружечных плит и в качестве топлива.
Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является станок для раскалывания древесины, содержащий колющий узел, силовой узел, включающий траверсу, смонтированную с возможностью перемещения в направляющих, связанные с траверсой два силовых и вспомогательный гидроцилиндры, лоток для раскалываемой древесины и гидропривод силового узла (патент RU 2283221, 24.01.2005).
Помимо преимуществ, известный станок все же недостаточно эффективен в работе, так как требует аппаратуры для сравнительно высокого давления рабочей жидкости и повышенных энергозатрат при работе с древесиной, плохо поддающейся раскалыванию.
Сущность изобретения состоит в том, что станок для раскалывания древесины, содержащий колющий узел, силовой узел, включающий траверсу, смонтированную с возможностью перемещения в направляющих, связанные с траверсой два силовых и вспомогательный гидроцилиндры, лоток и гидропривод, снабжен силовым узлом ударного действия, выполненным в виде смонтированного на металлоконструкции, установленной на основании, поворотного стержня-маятника с грузом-ударником и приводом силового узла в виде двух силовых и вспомогательного гидроцилиндров, смонтированных на металлоконструкции с вертикальным расположением, и связанных с гидроцилиндрами пары сочленяемых между собой траверс, одна из которых перемещается в смонтированных на металлоконструкции вертикальных направляющих и связана канатом со стержнем-маятником. При этом силовые гидроцилиндры траверс смонтированы с возможностью отклонения от вертикального положения и разъединения траверс от их взаимодействия, например, с помощью установленных на металлоконструкции пневмоцилиндров и возможностью повторного сочленения траверс в один узел с использованием смонтированных на металлоконструкции направляющих упоров с кривошипным шарнирно-стержневым узлом поворота упоров. При этом канаты, связывающие одну из траверс со стержнем- маятником, а другую - с вспомогательным гидроцилиндром, запасованы через установленные на металлоконструкции канатоотклоняющие блоки. Колющий узел при этом смонтирован с возможностью перемещения в закрепленных на основании направляющих.
На фиг.1 изображены упрощенно основные элементы предлагаемого станка, вид в плане, с изображением схемы трубопроводов и аппаратуры гидропривода; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 с изображением узла ударного действия; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.2; на фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.2; на фиг.6 - разрез Д-Д на фиг.2; на фиг.7 изображен вид Е верхней части узла ударного действия; на фиг.8 изображена стойка узла со смонтированными на ней элементами.
Станок содержит подвижную в направляющих 1, закрепленных на основании, траверсу 2 с лотком 3, в котором помещают подлежащий раскалыванию древесный чурак 4. На основании смонтирован колющий узел 5, взаимодействующий с чураком при работе станка.
Смонтированный на основании силовой узел 6 выполнен в виде двух гидроцилиндров 7, плунжеры которых соединены с траверсой 2. Для возврата траверсы в исходное положение на основании смонтирован гидроцилиндр 8, плунжер которого соединен с траверсой 2 с помощью вспомогательной траверсы 9 и двух тяг 10.
Станок снабжен силовым узлом 11 ударного действия, содержащим поворотный стержень-маятник 12 с грузом-ударником 13, который при рабочем ходе от сил гравитации взаимодействует со смонтированным на основании колющим узлом 5. Стержень-маятник с жестко закрепленной осью 14 смонтирован в подшипниковых опорах 15, которые закреплены на металлоконструкции 16, установленной на основании. Привод угловых подготовительных перемещений стержня-маятника выполнен в виде смонтированных на закрепленных к стойкам 17 металлоконструкции шарнирных опорах 18 двух силовых гидроцилиндров 19, плунжеры которых соединены с траверсой 20, которая периодически, во время подготовительного рабочего хода плунжеров гидроцилиндров, сочленена с траверсой 21, смонтированной с возможностью отсоединения от траверсы 20 «по команде» оператора (см. раздел «работа станка».). Траверса 21 перемещается в вертикальных направляющих 22, закрепленных на стойках 17, и соединена канатом 23, запасованным через установленные на металлоконструкции пару канатоотклоняющих блоков 24, со стержнем-маятником 12.
Для обеспечения обратного хода плунжеров гидроцилиндров 19 на траверсе 20 закреплены два каната 25, запасованные через блоки 26, установленные на металлоконструкции, и свободные концы канатов несут закрепленную на них вспомогательную траверсу 27. Траверса 27 соединена с плунжером вспомогательного гидроцилиндра 28, закрепленного на металлоконструкции.
Для уменьшения усилий расчленения, траверса 20 выполнена со смонтированным на ней роликом 29, взаимодействующим с рабочей поверхностью закрепленной на траверсе 21 пластины 30.
Для обеспечения автоматизированной остановки плунжеров гидроцилиндров 19 в конце их рабочего хода на закрепленной к стойке 17 оси 31 установлен поворотный упор 32, который одним плечом взаимодействует с роликом 33, смонтированным на концах траверсы 20, а другим - с выключателем 34, установленным на стойке 17.
Для «включения» рабочего хода стержня-маятника с грузом под действием гравитации, которое может осуществляться из любого, а не только из крайнего его положения, предусмотрена установка вспомогательных пневмоцилиндров 35 на закрепленных к стойкам 17 кронштейнах 36. Шток каждого из пневмоцилиндров, с помощью закрепленного на нем зацепа 37 и соединенной с ним гибкой тяги 38, связан с гидроцилиндром 19 с помощью установленного не нем зацепа 39.
Для автоматизированного сочленения траверс, после активного рабочего хода стержня-маятника, предусмотрен шарнирно-стержневой узел 40, смонтированный на стойках 17 металлоконструкции. Узел 40 выполнен с направляющими упорами 41, взаимодействующими в их рабочем положении с вышеупомянутыми роликами 33 траверсы 20. Упоры 41 смонтированы на осях 42 опор 43, закрепленных к стойкам 17.
Для поворота упоров 41 в рабочее и нерабочее положения каждый из упоров шарнирно соединен стержнем 44 с кривошипом 45, смонтированным на оси 46, которая закреплена на стойке 17. Кривошип выполнен с возможностью поворота на 180 градусов вручную.
Гидропривод станка содержит гидронасос 47, а система трубопроводов оснащена гидрораспределителями 48, 49 и 50, предохранительным клапаном 51, обратным клапаном 52, реле давления рабочей жидкости 53, трубопроводами 54-59, баком 60, гидроаккумуляторами 61 и манометром 62.
Колющий узел 5 смонтирован на основании с возможностью перемещения в закрепленных на основании направляющих 63 в рабочее положение, которое определяется закрепленным на направляющих 63 упором 64. Это перемещение осуществляется силовым узлом 6 (см. раздел «работа станка»), а рабочее положение колющего узла обеспечивает необходимое горизонтальное направление удара закрепленного на стержне-маятнике груза 13.
Станок работает следующим образом.
Древесину (чурак) укладывают в лоток 3 и включают гидронасос 47. Трехпозиционный гидрораспределитель 48 устанавливают в позицию I и при открытом кране 49 рабочая жидкость подается гидронасосом по трубопроводу 55 в гидроцилиндры 7.
Траверса 2 надвигает чурак на колющий узел 5, который вместе с чураком перемещается в направляющих 63 в рабочее положение до упора 64. При рабочем ходе траверсы рабочая жидкость из вспомогательного гидроцилиндра 8 вытесняется по трубопроводу 56 и 57 в бак. При резком увеличении сопротивления, в момент взаимодействия колющего узла с упором, начинает плавно повышаться давление рабочей жидкости в гидроцилиндрах 7 за счет работы гидроаккумуляторов 61. Когда давление жидкости в трубопроводе 55 достигает уровня, на который настроено реле давления 53, автоматически переключается гидрораспределитель 48 в среднюю нулевую позицию. Оператор отключает с помощью крана 49 напорный трубопровод 55 силового узла 6 и подключает к насосу с помощью кранов 50 гидроцилиндры силового узла 11.
В исходном нерабочем положении стержень-маятник 12 с грузом расположен вертикально, а сочлененные между собой траверсы 20 и 21 - в верхнем крайнем положении. При включении оператором гидрораспределителя 48 в позицию I рабочая жидкость подается по трубопроводу 58 в гидроцилиндры 19 и пара траверс осуществляет рабочий подготовительный ход, при котором канат 23, закрепленный на траверсе 21, осуществляет угловое перемещение стержня-маятника с грузом-ударником. При достижении стержнем-маятником заданного положения, обеспечивающего необходимую энергию удара, оператор останавливает перемещение силового узла переключением гидрораспределителя 48 в среднюю нулевую позицию. Удостоверившись по показаниям манометра 62 в рабочем положении чурака и колющего узла, оператор с помощью пневмоцилиндра 35 включает стержень-маятник с грузом в работу, расчленяя (отсоединяя) траверсу 21 от взаимодействия с траверсой 20. При включении с помощью двухпозиционного пневмораспределителя 65 сжатый воздух по трубопроводу 66 поступает в пневмоцилиндры 35, штоки которых осуществляют рабочий ход, и соединенная с каждым из них гибкая тяга 38 отклоняет гидроцилиндры 19 (относительно шарнирной опоры 18) от вертикали. Соединенная с плунжерами гидроцилиндров траверса 20 освобождается от взаимодействия с траверсой 21, и стержень-маятник начинает активный рабочий ход под действием гравитационных сил.
По показаниям манометра определяют результат взаимодействия (удара) груза-ударника с колющим узлом и чураком. Если давление рабочей жидкости в трубопроводе 55 значительно снизилось, оператор включением крана 49 и гидрораспределителя 48 в позицию I завершает процесс раскалывания чурака. При этом два гидроаккумулятора 61, подключенный каждый к гидроцилиндрам 7, выполняют функцию упругих амортизаторов и не допускают значительного кратковременного повышения давления рабочей жидкости в напорном трубопроводе в момент удара.
Обратный ход плунжеров (и траверсы 20) гидроцилиндров 19 осуществляется аналогично, как и для силового узла 6, при соответствующем открытом положении кранов 50 и закрытом кране 49. При этом в конце обратного хода траверсы 20 осуществляется автоматическое ее сочленение с траверсой 21. Для осуществления сочленения траверс оператор поворотом кривошипа 45 устанавливает упоры 41 в рабочее положение и переключает гидрораспределитель 48 из средней в позицию II. Рабочая жидкость по трубопроводу 59 поступает во вспомогательный гидроцилиндр 28, плунжер которого с помощью канатов 25 осуществляет обратный нерабочий ход траверсы 20 совместно с плунжерами гидроцилиндров 19. При взаимодействии роликов 33 траверсы 20 с упорами 41 гидроцилиндры 19 осуществляют угловое перемещение относительно осей опор 18 и траверса 20 сначала отклоняется, а затем, в результате действия пружин растяжения 67, которые установлены на закрепленных к стойкам 17 и гидроцилиндрам 19 зацепах 68, располагается над траверсой 21 в сочлененном положении обеих траверс. При этом гибкие тяги 38 обеспечивают беспрепятственное угловое перемещение гидроцилиндров 19.
После удаления из лотка расколотой древесины в него укладывают очередной чурак и процесс раскалывания осуществляют, как изложено выше.
Таким образом, предлагаемый станок обеспечивает высокую производительность при сравнительно низких энергозатратах, так как обеспечивается легкость регулирования энергии изменением высоты подъема стержня-маятника и возможность повторения рабочего цикла, если высока сопротивляемость чурака раскалыванию. Кроме того, станок более надежен, так как его гидравлическая аппаратура работает при сравнительно низком давлении рабочей жидкости.
1. Станок для раскалывания древесины, содержащий колющий узел, силовой узел, включающий траверсу, смонтированную с возможностью перемещения в направляющих, связанные с траверсой два силовых и вспомогательный гидроцилиндры, лоток и гидропривод, отличающийся тем, что он снабжен силовым узлом ударного действия, выполненным в виде смонтированного на металлоконструкции, установленной на основании, поворотного стержня-маятника с грузом-ударником и приводом силового узла в виде двух силовых и вспомогательного гидроцилиндров, смонтированных на металлоконструкции с вертикальным расположением, и связанных с силовыми гидроцилиндрами пары сочленяемых между собой траверс, одна из которых перемещается в смонтированных на металлоконструкции вертикальных направляющих и связана канатом со стержнем-маятником, при этом силовые гидроцилиндры смонтированы с возможностью отклонения от вертикального положения и разъединения траверс от их взаимодействия с помощью установленных на металлоконструкции пневмоцилиндров и возможностью повторного сочленения траверс в один узел при помощи смонтированных на металлоконструкции направляющих упоров с кривошипным шарнирно-стержневым узлом их поворота, а канаты, связывающие между собой траверсы гидроцилиндров и стержень-маятник, запасованы через установленные на металлоконструкции канатоотклоняющие блоки.
2. Станок по п.1, отличающийся тем, что колющий узел смонтирован с возможностью перемещения в закрепленных на основании направляющих.
