Устройство для бесстружечного срезания деревьев

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик („)967403 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 28.05.81 (21) 3300206/29-15 (51) Я. Кл.з с присоединением заявки №вЂ”

А 01 G 23/08

Гесударстааккмй камитет (23) Приоритет—

СССР

Опубликовано 23.10.82. Бюллетень № 39

Дата опубликования описания 28.10.82 (53) УДК 634.0. .36 (088.8) не делам кзюбретений и юткрмтий (72) Авторы изобретения

1О. П. Супрон, В. П. Ермольев, В. П. Лахно, К. Г. Соустин и В. И. Загайнов

Центральный научно-исследовательский и проек институт механизации и энергетики лесной промышленност (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕССТРУЖЕЧНОГО СРЕЗАНИЯ

ДЕРЕВЬЕВ

Изобретение относится к устройствам для бесстружечного резания древесины и может быть использовано на валке деревьев в лесозаготовительной промышленности.

Известно устройство для бесстружечного срезания деревьев, включающее основание с установленным на нем режущим органом в виде криволинейно изогнутого полотна с заостренной режущей кромкой (1).

Однако такое устройство .не обеспечивает улучшение качества поверхности реза и не по» вышает выхода деловой древесины.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для бесстружечного срезания деревьев, включающее стойку с зажимными рычагами, два поворотных цилиндрических ножа с неравными по площади внутренней и наружной режущими гранями и гидроцилиндры привода ножей (2) Недостатком известного устройства является то, что его нож с различным соотношением площадей внутренней и наружной граней лезвия ухудшит качество поверхности реза, увеличит усилие резания,, что может привести к уводу вверх ножа, его поломке и уменьшению выхода деловой древесины.

Цель изобретения — уменьшение повреждения древесины в месте реза.

Достигается это тем, что внутренняя режущая грань лезвия ножа выполнена по касательной к окружности, образующей внутреннюю поверхность ножа, а наружная режущая грань лезвия ножа образована частью хорды окружности, образующей наружную поверхность ножа, причем точка пересечения касательной и части хорды, образующих угол заострения лезвия ножа, делит толщиio ну ножа в соотношении 1:1 — 1:4.

Кроме того, отношение площади внутренней поверхности режущей грани лезвия ножа к площади наружной поверхности режущей грани лезвия ножа составляет 1,3 — 1,8.

Ка фиг. 1 изображено устройство для бесстружечного срезания деревьев, вид спереди; на фиг. 2 — то же, вид сбоку; на фиг. 3 — вариант выполнения ножей; на фиг. 4 — то же.

Устройство для бесстружечного срезания деревьев состоит из стойки 1 с зажимными рычагами 2, двух ножедержателей 3 с закрепленными на них ножами 4 и гидроцилиндров 5 привода ножей 4.

967403

Каждое лезвие 6 ножа 4 состоит из сходящихся внутренней 7 и наружной 8 граней. Точка пересечения внутренней 7 и наружной 8 граней, образующих угол заострения лезвия б ножа, делит толщину h ножа в соотношении от 1;1 до 1:;4. При этом внутренняя 7 режущая грань лезвия б ножа 4 имеет поверхность намного большую наружной 8 режущей грани лезвия. Отношение этих поверхностей составляет от 1,3 до 1,8.

Такая форма поперечного сечения угла заострения лезвия ножа и различие по величине поверхностей внутренней и наружной граней лезвия позволяет значительно снизить количество и размер трещин при бесстружечном срезании деревьев.

Устройство работает следующим образом, 15

При раскрытых ножедержателях 3 с ножами 4 стойка 1 подводится к дереву до упора. Затем включением гидроцилиндров б приводятся в движение ножедержатели 3 с ножами 4 и производится срезание дерева.

Зажимные рычаги 2 начинают работать одновременно с включением гидроцилиндров

5 привода ножей 4.

При ножевом срезании деревьев возникают значительные деформации древесины в плоскости контакта ее с боковыми поверх- 25 ностями лезвия ножа и в зоне прилегающей к этим плоскостям. Основным сопротивлением внедрению ножа является сопротивление волокон древесины деформациям.

В начале вершина лезвия ножа сжимает и прогибает древесину поперек волокон, образуя из них балку- слой. По достижению предельных значений сжимающих напряжений поперек волокон и растягивающих напряжений вдоль волокон лезвие ножа перерезает волокна и внедряется в древесину, отгибая при этом перерезанные волокна в сторону направления движения ножа и сжимает их вверх внутренней гранью и вниз — наружной гранью лезвия ножа. Эти напряжения в древесине увеличиваются до тех пор, пока перерезанные волокна балки-слоя нахо- 40 дятся в контакте с гранями лезвия ножа и принимают определенное постоянное значения при переходе в контакт с боковыми поверхностями ножа. Величина напряжений, возникающих в древесине при бесстру- 4 жечном резании, зависит от высоты слоя древесины, контактирующего с боковой поверхностью грани лезвия ножа, и толщины балки-слоя. 8 момент достижения максимальных значений этих напряжений происходит разрыв древесины вдоль волокон и образование трещин. Образование трещин, как правило, происходит в зоне перехода грани лезвия ножа в боковую поверхность ножа, Смещение вершины лезвия ножа вверх относительно осевой линии толщины ножа и увеличение поверхности контакта внутренней грани лезвия ножа с древесиной по сравнению с наружной поверхностью лезвия, приводит к уменьшению объема древесины, подвергающейся смятию внутренней гранью лезвия ножа и увеличению толщины балкислоя на внутренней грани лезвия, что вместе взятое приводит к уменьшению напряжений в древесине и, тем самым, значительному снижению величины трещинообразования и увеличению выхода деловой древесины на . 100 — 150/0.

Ожидаемый экономический эффект по сравнению с базовым объектом при установке предлагаемых ножей на лесозаготовительной машине порядка 2000 руб. в год.

Формула изобретения

1. Устройство для бесстружечного срезания деревьев, включающее стойку с зажимными рычагами, два поворотных цилиндрических ножа с неравными по площади внутренней и наружной режущими гранями и гидроцилиндры привода ножей, отличающееся тем, что, с целью уменьшения повреждения древесины в месте реза, внутренняя режущая грань лезвия ножа выполнена по касательной к окружности, образующей внутреннюю поверхность ножа, а наружная режущая грань лезвия ножа образована частью хорды окружности, образующей наружную поверхность ножа, причем точка пересечения касательной и части хорды, образующих угол заострения лезвия ножа, делит толщину ножа в соотношении 1:1 — 1:4.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что отношение площади внутренней поверхности режущей грани лезвия ножа к площади наружной поверхности режущей грани лезвия ножа составляет 1,3 — 1,8.

Источники информации, принятые во .внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 391920, кл. В 27 В 23/00, 1971.

2, Патент США № 3888287, кл. 144 — 34, 1975 (прототип).

967403

Редактор Н. Бобкова

Заказ 7194/6

Составитель Т. Ивкина

Техред И. Верес Корректор Н. Король

Тираж 699 Корректор

ВНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4