CS195186B1 - Nožová hlava štěpkovacího stroje - Google Patents

Abstract

Vynález se týká nožové hlavy štěpkovacího stroje, s pevné připojenými noži, určené zejména pro výrobu štěpek opracováním dřevní kulatiny a řeziva

Description

Vynález se týká nožové hlavy štěpkovacího stroje, s pevné připojenými noži, určené zejména pro výrobu štěpek opracováním dřevní kulatiny a řeziva.

Dříve byly nože na nožové hlavě štěpkovacího stroje umístěny do jedné až dvou spirál. Osazení nožové hlavy tvaru komolého kužele bylo v pravidelných soustředných mez ikružích, přesazených navzájem radiálně o Šířku štěpky a axiálně o tloušťku štěpky* Na každém osazení byl jeden,nejvýše dva nože. Později se zavedly nožové hlavy, na nichž je kombinován pro dosažení většího bočního úběru původní systém se systémem, podle něhož jsou spirály zdvojeny. Místo každého nože původní spirály je podle druhého systému dvojice nožů. Zadní nůž dvojice je axiálně přesazen o tloušťku štěpky, ale radiálně je bez přesazení. Podle původního systému jsou připevněny nože blíže středu nožové hlavy, podle druhého systému pak nože vzdálenější.

Nevýhodou prvého systému je malý dosažitelný boční úběr, omezený rozměry hlavy a malá produktivita^ Množství odebraných štěpek lze určit ze vztahu:

Q = n.z.V = ---7— .z.l.b.h, kde je:

Q objem odebraných štěpek za určitý čas, n počet otáček nožové hlavy, z počet nožů na nožové hlavě,

V střední objem štěpky, v největší řezná rychlost,

D největší průměr, na němž jsou noze připevněny, b šířka štěpky, h tloušťka štěpky a střední délka Štěpky,

Z tohoto vztahu je zřejmé, že výkonnost štěpkovacího stroje jé přímo úměrná poctu nožů. Malý počet nožů na nožové hlavě je způsoben jejich nerovnoměrným rozložením. Blíže menší základny komolého kužele nožové hlavy jsou nože natěsnány, u větší pak jsou naopak daleko od sebe. Celkový počet nožů na nožové hlavě je limitován počtem nožů, které je možno umístit do nejmenších osazení nožové hlavy vzhledem k jejím pevnostním vlastnostem a nezbytnému prostoru pro upínací zařízení nožů a pro odvod štěpek, bez ohledu na nevyužitelný prostor nožové, hlavy na vnějších osazeních.

Druhý systém sice zvyšuje boční úběr, ale o to více se zde projevuje nerovnoměrnost rozložení nožů na nožové hlavě. Hlavní nevýhodou je zde špatný režim odebírání Štěpek zadním nožem z uvažované dvojice. Vlivem posuvu kulatiny při otáčení nožové hlavy nenaváže řez zadního nože na řez předního. Zadní nůž řeže i svým bokem, který již k tomu není plně přizpůsoben. Odříznutá tříska má krátká vlákna- asi 1 až 5 mm a svojí přítomností snižuje kvalitu veškerých nařezaných štěpek. Rovněž může dojít k pěchování třísky, což se nepříznivě projeví zvýšeným namáháním nožů, nožové hlavy a celého hnacího ústrojí nebo případnými poruchami štěpkovacího stroje a tím zasta195186

8' vení celé linky. Nejkratši vlákno odříznuté nebo pěchované třísky bokem zadního nožé lze určit ze vztahu:

P . = mm.

u.x

360.n ’ kde je:

P-mín, nejkratši vlákno oříznuté bokem zadního nože, x středový úhel mezi noži příslušné dvojice, n počet otáček nožové hlavy a u rychlost posuvu kulatiny nebo řeziva.

Délka vláken třísek odříznutých zadním nožem se mění podle sklonu vedlejšího nařezávacího ostří nože. Celkový podíl těchto znehodnocujících třísek lze určit přibližně ze vztahu:

P . +0,5.h.cotg r mm ^a

2.b

100Z kde je:

z podíl znehodnocujících třísek s krátkými vlákny v X,

Pmin. nejkratši vlákno odříznuté bokem zadního nože podle předcházejícího vztahu, h tloušřka Štěpky;

b šířka štěpky a r úhel mezi vedlejším nařezávacím ostřím a prodloužením hlavního hoblovacího ostří.

Podle tohoto vztahu se množství třísek s krátkými vlákny pohybuje okolo 5 až 10 Z z celkové zpracované dřevní hmoty.

Při použití kombinace obou systémů jsou jednotlivé klady i nedostatky, jak byly popsány, zdůrazněny nebo potlačeny podlé toho, v jakém rozsahu byly jednotlivé systémy použity.

Uvedené nevýhody odstraňuje nožová hlava štěpkovacího stroje s pevně připojenými noži podle vynálezu, jejíž podstata spočívá v tom, Že řezné části nožů jsou na povrchu nožové hlavy uspořádány nejméně ve dvou stupních do sekcí prostorové spirály, přičemž pouze sekce uvnitř jednotlivých stupňů jsou stejné. V rozsahu jedné sekce jsou nejméně dva nože postupně axiálně přesazené o tlouštku štěpky a radiálně o přesah rovnající se minimálně poměru součinu posuvové rychlosti a středového úhlu ku 360násobku počtu otáček nožové hlavy.

Při použiti nožové hlavy štěpkovacího stroje podle vynálezu jsou odstraněny nedostatky v řežimu odebírání třísek, a proto nedochází k řezáni nebo pěchování třísek s krátkými vlákny bokem nožů. Rovněž je lépe využita funkční kuželová plocha nožových hlav, což umožňuje zvýšit počet nožů na nožové hlavě bez zvětšení jejího průměru. Přínos vynálezu je různý podle způsobů jeho využití, jak je zachyceno následovně.

Lze zvýšit počet nožů při zachování vnějšího průměru nožové hlavy a tím zvýšit produkci štěpek a navíc toho lze využít k zvýšení posuvové rychlosti, a tím i ke zvýšení produkce hranolů nebo řeziva a ke zvýšení bočního úběru, a tím ke zvýšení rozsahu použití štěpkovacího stroje.

Lze zmenšit rozdíl poloměrů, při zachováni počtu nožů, na nichž jsou nože upnuty, čehož lze využit ke zmenšení průměru nožové hlavy, čímž klesnou náklady na její výrobu a zlepší se silové poměry jak na nožové hlavě, tak na celém poháněcím ústrojí, a ke zvětšení menší podstavy komolého kužele nožové hlavy, a tím je možno opracovat větší hranoly.

Nože jsou rozděleny do stupňů, čehož lze využít k optimalizaci řezných úhlů v jednotlivých stupních, nebot řezné podmínky se mění mezi stupni skokem, ale v rámci stupně se příliš neliší, což se odrazí v jejich diferenciaci a ve zvýšeni trvanlivosti nožů a snížení spotřeby energie, k doplnění hlavy kryty mezi jednotlivými stupni, což zabrání rozbíjení Štěpek od vnitřních nožů vnějšími noži a jejích upínacím zařízením.

Nožová hlava štěpkovacího stroje podle vynálezu je příkladně schematicky znázorněna na obr. 1 až 3 na připojeném výkresu, kde obr. 1 je bokorysný pohled, obr. 2 nárysný pohled na nožovou hlavu štěpkovacího stroje a obr. 3 je pohled v podélném řezu kulatinou se znázorněním režimu odebírání štěpěk..

Jak patrno z obr. 1 a 2, jsou v nožové hlavě štěpkovacího stroje 2^ v kruhových osazeních 2 pevně upnuty pomocí upínacího zařízení £ nože 2* Nože 5. jsou uspořádány ve stupních 6, 7, 8 do sekcí 2 prostorové spirály. AxVSlnT jsou vůči sobě přesazeny o tlouštku štěpky 1 0, radiálně pak uvnitř stupňů 2« 2.* θ, ^nej^máně o minimální přesah £, který je z kinematické vazby dán vztahem:

^min ^u<y

360.n * kde je:

p skutečný radiální přesah,

Pmin minimální radiální přesah, u rychlost posuvu kulatiny nebo řeziva, y středový úhel mezi dvěma sousedními noži jedné sekce a n počet otázek nožové hlavy.

S radiálním odstupem navazují na první atupeň 6_ další stupnš 7_, <3, ve kterých se sekce £ od předchozích liší jak tvarem, tak počtem nožů 5_. Vzdálenost mezi jednotlivými stupni 6_, T_* 8, je. dána pevnostními a prostorovými možnostmi. V rámci jednoho stupnš 6_, 2.» Δ j^sou však sekce stejné a počet sekcí v jednom stupni zůstává zachován.

V každém kruhovém osazení 3 je jeden nebo více nožů 5, podle toho, kolik je sekci 9_ ₍spirály v Jednotlivých stupních 6, 7_, 13 Tpi.rály. Odstupňováni nožové hlav£ T do kruhových osazení 3. je pak pravidelná pouze v rámci jednoho stupnš 6^, 7_, 8.·

Funkce je prakticky shodná jako u známého řešení, to znamená, že nožová hlava _1_ sestávající z komolého kužele uloženého tak, že menší základna kužele je obrácena ke zpracovávaná kulatinš 11 , je nastavitelná oproti dráze zpracovávaná kulatiny

11. Rozdíl je v pozměnění režimu odebírání Ttšpek 10 z řeziva nebo kulatiny 11 v průběhu jedná otáčky, jak je znázorněno na obr. 3.

Uspořádání nožů £ lze použít i u tvarově odlišných nožových hlav jako např.' u hladké kuželové nožové hlavy 1 nebo v případě, že potřebné přesahy /p7 řezných částí břitů jsou vytvořeny rozdílnými tvary nožů 5_ a nikoliv jejich uspořádáním.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT

   1. Nožová hlava štěpkovacího stroje s pevně připojenými noži, vyznačující se tím, že řezné části nožů /5/ jsou na povrchu nožové hlavy /1/ uspořádány nejméně ve dvou stupních /6, 7/ v sekcích /9/ prostorové spirály, přičemž pouze sekce /9/ uvnitř jednotlivých stupňů /6, 7/ jsou stejné .

   VY.NÁLEZU
2. 2. Nožová hlava podle bodu 1, vyznačující se tím, že v rozsahu jedné sekce /9/ jsou nejméně dva nože /5/ postupně axiálně přesazeny o tloušťku štěpky /10/ a radiálně o přesah /p/ rovnající se nejméně poměru součinu posuvové rychlostí a středového úhlu mezi dvěma sousedními noži /5/ ku 360násobku počtu otáček nožové hlavy /1/.