Устройство прижима трехвалковых и четырехвалковых механических промышленных вальцов роторного окорочного станка

Авторы патента:

B27L1 - Окорка стволов деревьев или удаление остатков ветвей от деревьев или бревен (окорка древесины химическими средствами B27L 3/00); устройства для этой цели

Полезная модель относится к лесозаготовительной и деревообрабатывающей отрасли, преимущественно к окорке лесоматериалов на роторных окорочных станках и может быть использовано в механизмах подачи роторных окорочных станков. Устройство прижима вальцов роторного окорочного станка, содержащее верхний и нижний качающиеся рычаги, на смежных концах которых закреплены вальцы, причем качающиеся рычаги соединены шарнирно между собой при помощи рычага синхронизации раскрытия, при этом свободный конец верхнего качающегося рычага соединен с механизмом прижима, отличающееся тем, что механизм прижима выполнен в виде дополнительного качающегося рычага на одном конце которого закреплен шток гидроцилиндра, а на другом закреплен пневмоцилиндр, шток последнего закреплен со свободным концом верхнего качающегося рычага. Техническим результатом, достигаемым приведенной совокупностью признаков, является обеспечение стабилизации усилия прижима вальцов при копировании микропрофиля поверхности лесоматериала, независимо от изменения размерных характеристик ствола. 1 п.ф., 2 илл.

Известен механизм подачи, применяемый в станках фирмы «Valon Копе» (Финляндия) марки «VK 26 MX» (фиг.1a) [1], отличающийся тем, что усилие прижима вальцов 11 обеспечивается гидроцилиндром 12, связанным с верхним рычагом 13 вальцов 11.

Наиболее близким техническим решением, выбранным заявителем в качестве прототипа, является механизм прижима вальцов, используемый на существующих станках, например, ОК 63-1-3 [2]. Устройство прижима вальцов роторного окорочного станка (фиг.16) содержит верхний 14 и нижний 15 качающиеся рычаги, на смежных концах которых закреплены вальцы 16, причем качающиеся рычаги 14, 15 соединены шарнирно между собой при помощи рычага синхронизации раскрытия 17, при этом свободный конец верхнего качающегося рычага 14 вальцов 16 соединен с механизмом прижима, выполненным в виде пружины 18.

Недостатком данной конструкции является то, что не обеспечивается стабилизация усилия прижима вальцов к поверхности лесоматериала при окорке, поэтому процесс является динамически нагруженным, сопровождается ударными нагрузками на станок. В результате такие конструкции обладают следующими недостатками:

1. Под воздействием динамических нагрузок снижается надежность станка;

2. Повреждается древесина;

3. Недостаточно обеспечивается качество окорки;

4. Возможны проскальзывания вальцов от действия силы сопротивления подаче и проворачивание ствола от воздействия момента сил короснимателей в роторе.

5. Ограничивается скорость подачи, что не позволяет повысить производительность станка.

Техническая задача заявляемой полезной модели заключается в обеспечении стабилизации усилия прижима вальцов при копировании микропрофиля поверхности лесоматериала, независимо от изменения размерных характеристик ствола.

Техническая задача достигается тем, что устройство прижима вальцов роторного окорочного станка содержит верхний и нижний качающиеся рычаги, на смежных концах которых закреплены вальцы, качающиеся рычаги соединены шарнирно между собой при помощи рычага синхронизации раскрытия, при этом свободный конец верхнего качающегося рычага соединен с механизмом прижима, причем механизм прижима выполнен в виде дополнительного качающегося рычага па одном конце которого закреплен шток гидроцилиндра, а па другом закреплен пневмоцилиндр, шток последнего закреплен со свободным концом верхнего качающегося рычага.

Сравнение заявляемого решения с прототипом показывает, что оно отличается следующими признаками:

- механизм прижима выполнен в виде дополнительного качающегося рычага;

- на одном конце дополнительного качающегося рычага закреплен шток гидроцилиндра;

- на другом конце дополнительного качающегося рычага закреплен пневмоцилиндр;

- шток пневмоцилиндра закреплен со свободным концом верхнего качающегося рычага.

Таким образом, можно предположить, что заявляемая полезная модель соответствует критерию «новизна».

Полезная модель может быть изготовлена на стандартном оборудовании с использованием известных технологических процессов, поэтому она соответствует критерию «промышленная применимость».

На фиг.1а изображен аналог, на фиг.1б схематично показан прототип, на фиг.2 схематично изображена заявляемая полезная модель, установленная в рабочем положении.

На фиг.2 показано: 1 - вальцы; 2 - гидроцилиндр; 3 - верхний качающийся рычаг; 4 - нижний качающийся рычаг; 5 - рычаг синхронизации раскрытия; 6 - дополнительный качающийся рычаг; 7 - пневмоцилиндр; 8 - датчик положения дополнительного качающегося рычага (штока гидроцилиндра); 9 - датчик положения поршня пневмоцилиндра; 10 - гидронасос.

Устройство работает следующим образом.

Лесоматериал подается в раскрытые в исходном положении вальцы 1. Вальцы 1 опускаются на поверхность ствола, шток пневмоцилиндра 7 через промежуточный рычаг 6 с помощью гидроцилиндра 2 перемещается на величину, определенную системой автоматического управления (САУ) для обеспечения заданного усилия прижима P_пр вальцов 1. Вальцы 1 вращаются и перемещают лесоматериал в ротор для окорки.

Под воздействием неровностей поверхности лесоматериала, вращающиеся вальцы 1 одновременно поворачивается и на качающихся рычагах 3, 4 вокруг оси подвеса. Рычаг синхронизации раскрытия 5 обеспечивает одинаковое перемещение вальцов 1, неизменно центрируя лесоматериал относительно оси вращения ротора.

Вращение вальца 1 на рычаге 3 вызывает перемещение шарнирно связанного с ним штока пневмоцилиндра 7 относительно корпуса и изменение усилия прижима P_пр вальцов 1. Чтобы вернуть усилие прижима на заданный уровень, необходимо переместить гидроцилиндром 2 корпус пневмоэлемента 7 через промежуточный рычаг 6 на соответствующую величину. Для этого линейное перемещение штока пневмоцилиндра 7 преобразуется в сигнал рассогласования датчика положения поршня пневмоцилиндра 9 и передается в САУ гидравлического привода. Сигнал управления от системы автоматического управления (САУ) поступает в электрогидравлический усилитель (ЭГУ) и посредством, например золотникового распределителя, выполняется перемещение штока гидроцилиндра 2 и поворот шарпирно связанного с ним промежуточного рычага 6. Промежуточный рычаг 6 противоположным плечом перемещает корпус пневмоцилиндра 7 относительно его поршня до исходного (заданного) положения, тем самым обеспечивая стабилизацию усилия прижима P_пр вальцов 1. Точность регулирования обеспечивается через датчик положения промежуточного рычага (штока гидроцилиндра) 8, выполняющего функцию обратной связи. Таким образом, процесс регулирования механизмом прижима выполняется по сигналам от двух датчиков: положения поршня пневмоэлемента 9 и положения промежуточного рычага (штока гидроцилипдра) 8.

Гидроцилиндр 2 приводится в действие от гидравлического насоса 10 через электрогидравлический усилитель (ЭГУ), управляемый от системы автоматического управления (САУ).

Пневмоцилиндр 7, в процессе подачи выполняет в пневмогидроприводе с САУ основную функцию: обеспечивает заданный уровень прижима P_пр вальца к поверхности лесоматериала.

Технический результат от применения предлагаемого решения - стабилизация усилия прижима вальцов автоматического регулирования, без участия оператора с пульта управления, заданным прижимом вальцов, исключающего проскальзывание вальцов и проворачивание лесоматериала.

При этом:

- обеспечивается равномерная, без динамических нагрузок и, следовательно, повреждений, подача лесоматериала с постоянным прижимом вальцов, чем достигается высокое качество обработки древесины;

- обеспечивается более высокая производительность станка за счет равномерной подачи лесоматериала;

- обеспечивается повышение надежности станка за счет снижения динамических нагрузок на конструкцию,

- исключается проскальзывание вальцов от действия силы сопротивления подаче и проворачивание ствола от воздействия момента сил короснимателей в роторе.

Библиографический список

1. Симонов М.Н., Торговнинков Г.И. Окорочные станки. Устройство и эксплуатация. М.: Лесная промышленность, 1990-182 с.

2. http://www.valonkone.com [Электронный ресурс]

Устройство прижима вальцов роторного окорочного станка, содержащее верхний и нижний качающиеся рычаги, на смежных концах которых закреплены вальцы, причем качающиеся рычаги соединены шарнирно между собой при помощи рычага синхронизации раскрытия, при этом свободный конец верхнего качающегося рычага соединен с механизмом прижима, отличающееся тем, что механизм прижима выполнен в виде дополнительного качающегося рычага, на одном конце которого закреплен шток гидроцилиндра, а на другом закреплен пневмоцилиндр, шток последнего закреплен со свободным концом верхнего качающегося рычага.