Устройство для измельчения древесных кусковых отходов

 

Использование: в лесозаготовительной технике, в частности в устройствах по подготовке лесосечных отходов для применения в целлюлозно-бумажном, гидролизном, плитном производствах. Сущность изобретения: в устройстве привод подвижной плиты выполнен в виде ползунно-винтового механизма. На внутренней поверхности плиты расположены рабочие органы, а ее внутренняя поверхность образована кривой с радиусом R, м, определяемым по формуле, приведенной в описании. 1 ил.

Изобретение относится к лесозаготовительной технике, в частности к устройствам по подготовке лесосечных отходов к использованию в целлюлозно-бумажном, гидролизном, плитном производствах.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса измельчения путем подготовки кусковых лесосечных отходов.

На чертеже представлено устройство, поперечное сечение.

Устройство для размалывания древесных, измельченных на отрезки, лесосечных отходов содержит приводной (привод не показан) вращающийся массивный барабан 1, на наружной цилиндрической поверхности которого для зацепления и последующего затягивания размалываемого отрезка в зазор, выполнены рабочие органы 2, в виде, например, ребристой поверхности.

Напротив барабана 1 установлена плита 3, вогнутая поверхность которой описывается логарифмической кривой вида R = Rб˙eα^+tgϕ и на которой установлены рабочие органы 4, аналогично рабочим органам 2.

В результате такого расположения рабочих поверхностей барабана и плиты образуется сходящийся зазор 5, который характеризуется величиной Δ.

Δвх - входная величина зазора, равная максимально возможному диаметру размалываемых отрезков, т.е. Δвх≥dmax Δвых - выходная величина зазора, равная толщине частиц, на которые размалываются отрезки.

Центральный уголα конструктивно не может быть большеπ . Угол раскрытия логарифмической спиралиϕ является экспериментальным параметром. Он характеризует сходимость рабочего зазора, а значит степень расщепления кусковых отходов на частицы. Его величина зависит от породы, состояния, формы и размеров кусковых отходов. Экспериментально, для отрезков, полученных из кроны свежесрубленной сосны, этот угол находится в диапазоне 7 - 15 град. При углеϕ≥ 15^о преобладает деформация сжатия (раздавливание). При этом расщепленные волокна не растаскиваются по зазору и процесс измельчения затруднен. При угле ϕ ≅7^о преобладает деформация сдвига (истирание). С поверхности материала счесывается тонкий слой волокон, наблюдается проскальзывание.

Радиус барабана выбирается таким образом, чтобы приα=π выполнялось равенство R - Rб = dmax, где dmax - максимальное значение диаметра (размера в поперечном сечении) загружаемого куска, м. Например, при ϕ = 10^о и dmax = 0,15 мм.

Уравнение логарифмической кривой будет выглядеть так: R = ·eα^tg10°, где = R_б По переменному углу, изменяющемуся от 0 до π,рад, определяют изменяющийся радиус спирали R. при α₁=0^о = 0 R₁ = Rб = 0,2 м при α₂=45^о = R₂ = 0,23 м при α₃=90^о = R₃ = 0,26 м при α₄=135^о = π R₄ = 0,30 м при α₅= 180^о = π R₅=Rб + dmax =0,35 м Угол сходимости зазораϕопределяется экспериментально в зависимости от параметров, породы и состояния размалываемых отрезков, а также режимных и конструктивных параметров устройства.

При окружной скорости вращения барабана 1 м/с для основных, свежесрубленных и окоренных отрезков со средним диаметром 0,03 м, длиной 0,15 м, при коэффициенте сцепления с рабочими органами, равном или больше единицы, угол сходимости ϕ ≅ .

Для направленной загрузки отрезков устройство имеет загрузочную воронку 6, для обеспечения безопасности работы - защитный кожух 7, а для съема прилипших к рабочей поверхности 2 древесных частиц - металлическую щетку 8, которая установлена по всей ширине барабана и касается его поверхности.

Барабан посажен на приводной вал 9 (привод не показан).

При необходимости для изменения положения плиты она выполнена подвижной. С этой целью плита имеет, например, ползунно-винтовое устройство 10, позволяющее ей перемещаться в вертикальном и горизонтальном направлениях.

Устройство работает следующим образом.

Измельченные на отрезки 11 лесосечные отходы с отделенной древесной зеленью с корой или без коры непрерывно засыпаются через загрузочную воронку 6 на поверхность вращающегося барабана 1, а с него - в зазор 5. При этом происходит их естественная ориентация вдоль оси вращения барабана.

За счет взаимодействия отрезков с движущимися рабочими органами 2 они затягиваются в сходящийся под угломϕзазор 5. При движении вдоль зазора отрезок за счет одновременно действующих сжимающих и сдвигающих его структуру сил разрушается (размалывается). Готовая продукция в виде размельченных щепок 12 выпадает из выходного зазора наружу.

Величина Δвых устанавливается ползунно-винтовым устройством 10 и находится в интервале 4 - 7 мм.

Прилипшие к рабочим органам 2 частицы древесины соскабливаются щеткой 8.

Применение криволинейной поверхности позволит исключить многоступенчатость процесса и обеспечить постоянный угол затягивания при размалывании и тем самым повысить эффективность процесса подготовки кусковых лесосечных отходов для целлюлозно-бумажного, гидролизного и плитного производств.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ДРЕВЕСНЫХ КУСКОВЫХ ОТХОДОВ, включающее кожух, загрузочное и выходное отверстия, вал, барабан с рабочими органами на его поверхности, подвижную плиту с криволинейной поверхностью, привод, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности процесса измельчения путем подготовки кусковых лесосечных отходов, на внутренней поверхности подвижной плиты расположены рабочие органы, ее привод выполнен в виде ползунно-винтового механизма, при этом внутренняя поверхность подвижной плиты образована кривой вида R=R_б˙eα˙^tgϕ , где R - радиус внутренней поверхности подвижной плиты, м; R_б - радиус барабана, м;
α - величина угла между радиусами барабана и внутренней поверхностью подвижной плиты, рад;
ϕ - величина угла между вертикальной прямой и касательной к наружной поверхности подвижной плиты, рад.

РИСУНКИ

Рисунок 1