Способ изготовления деревянных шпал
Использование: изготовление деревянных шпал для железных дорог, метрополитенов, трамвайных путей. Сущность: использование для изготовления шпал свилеватой; или богатой живыми сучками древесины, преимущественно вершинной; части бревен, при продольной распиловке заготовку ориентируют относительно пилорамы таким образом, чтобы максимальное количество крупных сучков было расположено на боковых поверхностях будущей шпалы, а при поперечной - чтобы рез проходил между зонами расположения сучков. 7 ил.
Изобретение относится к изготовлению деревянных шпал для железных дорог, метрополитенов и трамвайных путей и может быть использовано на предприятиях, изготавливающих шпалы.
Известен способ изготовления деревянных шпал, включающий: выбор древесины, ее разделку, окорку, распиловку /продольную и поперечную/, сушку, антисептирование. Указанный способ приводит к растрескиванию шпал как в процессе их сушки, так и при эксплуатации, что существенно снижает срок их службы. Это недостаток пытаются устранить способом искусственного скрепления волокон древесины шпалы в поперечном направлении с помощью целого ряда устройств. Известно несколько способов защиты шпал от растрескивания и развития трещин: забивка скоб различной формы в торцы шпал и П-образных в верхнюю и нижнюю постели, обвязка концов бандажами, постановка металлических или деревянных стягивающих винтов с предварительным сверлением отверстий, покрытие верхних постелей шпал гидроизоляцией и, самое главное, умеренная сушка шпал перед пропиткой до оптимальной влажности /1/. Однако, практика эксплуатации шпал показывает, что все эти меры - малоэффективны и требуют дополнительных затрат. Целью настоящего изобретения является предложить способ изготовления шпал с более длительным сроком их службы без применения специальных устройств. Поставленная цель достигается тем, что в отличие от известного способа изготовления шпал - используют свилеватую или наиболее богатую живыми сучками древесину, т. е. преимущественно бревна верхней части ствола дерева, причем при продольной распиловке заготовки бревно ориентируют относительно пилорамы таким образом, чтобы наибольшее количество и наиболее крупных живых сучков в будущей шпале выходило на ее боковые поверхности, а при поперечной распиловке заготовки на шпалы, место распиловки выбирают в промежутке между зонами расположения живых сучков. Таким образом, в отличие от существующего способа изготовления деревянных шпал, включающего искусственное скрепление волокон древесины между собой с помощью специальных устройств, в предлагаемом способе используют естественное крепление волокон в поперечном направлении живыми сучками, т.е. естественным фактором, данным самой природой. Кроме того, повышению долговечности шпал при этом способе их изготовления способствует и другой, сопутствующий сучкам фактор - повышенное содержание в зонах живых сучков естественного антисептирующего вещества /например, смолы в хвойных породах дерева/. На фиг. 1 изображена схема разделения ствола /хлыста/ дерева на бревна и вершинку; на фиг. 2 - то же, в продольном разрезе; на фиг. 3 - продольный разрез шпалы в плоскости сучков /вид сверху/; на фиг. 4 - продольный разрез заготовки шпалы в плоскости сучков и места поперечной распиловки заготовки относительно расположения живых сучков; на фиг. 5 - схема расположения живых сучков /вид с торца/ в шпале по предлагаемому способу; на фиг. 6 - расположение сучков в шпале /вид с торца/ при неправильной ориентации постелей относительно расположения живых сучков; на фиг. 7 - поперечный разрез шпалы, изготовленной из бревна меньшего диаметра /но более богатого живыми сучками/ с равновеликим моментом сопротивления относительно поперечной горизонтальной оси шпалы. Предлагаемый способ реализуется следующим образом. Согласно фиг. 1, ствол дерева /хлыст/ распиливается на 4 части: I-бревно-комлевая часть, II-бревно-средняя часть, III- бревно-верхняя часть ствола, IV - самая верхняя часть-вершинка. Как видно из фиг. 2 /продольный разрез хлыста дерева/ в комлевой 1 и срединной 2 частях ствола сучки 5 - мертвые, слабые и не доходят до поверхности дерева, т. к. ветки этих сучьев отмерли у дерева еще в его молодом возрасте. Сучки же 6 вершинных частей 3 и вершинки 4-живые, мощные, наиболее частые /близко расположены друг к другу по длине дерева/, т.к. эти сучки - продолжение живых веток дерева. Известно, что сучки 5 /мертвые/ практически не препятствуют раскалыванию, т.е. слабо скрепляют древесину поперек волокон, а в досках такие сучки нередко выпадают, оставляя отверстия. Сучки же 6, т.е. живые сучки, настолько сильно скрепляют волокна древесины в поперечном направлении, что расколоть древесину в этом случае без применения клиньев практически невозможно. Препятствует трещинообразованию и свилеватость древесины. Свилеватая древесина также трудно поддается раскалыванию. Но ведь трещинообразование в древесине и есть не что иное, как самопроизвольное раскалывание ее вдоль волокон под действием меняющихся температурно-влажностных факторов окружающей среды. Отсюда и вытекает суть предлагаемого способа: при изготовлении шпал в полную меру используют скрепляющее действие волокон между собой в поперечном направлении живыми сучками 6, для чего при изготовлении шпал по предлагаемому способу: во-первых, выбирают бревна свилеватые или наиболее богатые живыми сучками, во-вторых, используют преимущественно вершинную часть дерева, в-третьих, для увеличения выхода шпал при разделке хлыста верхнюю часть 3 /если позволяет величина диаметра/ удлиняют на величину 3 за счет части вершинки 4 у основания, т.к. для шпалы обилие живых сучков - не порок, а преимущество. На фиг. 3 показан продольный разрез шпалы 7 в плоскости живых сучков 6 /вид сверху/, изготовленной по предлагаемому способу, т.е. из вершинной части ствола дерева, из которой видно, что живые сучки 6 выходят на боковые поверхности шпалы и не повреждены поперечной распиловкой шпалы /заготовки/. На фиг. 4 показаны места правильной 8 и неправильной 9 поперечной распиловки заготовки. Как видно из фиг. 4, распиловка по живым сучкам 6 приводит к разрушению их цельности и аннулированию их скрепляющего действия. Использование для изготовления шпал наиболее сучковатой, свилеватой части бревен приведет к повышению сортности и выходу древесины для других нужд, где наличие сучков нежелательно. Из фиг. 5 видно, что по предлагаемому способу изготовления шпал, бревно ориентируют относительно пилорамы таким образом, чтобы в шпальной заготовке наибольшее количество наиболее крупных живых сучков выходило на боковые поверхности будущей шпалы, т.к. наибольшее количество разрушительных трещин образуется в постелях шпалы. Неправильное же расположение сучков 6 не предотвращает трещинообразования в постелях /фиг. 6/. Обилие живых сучков в шпале и их расположение по предлагаемому способу изготовления шпал препятствует и раскалыванию /трещинообразованию/ шпалы под действием крепежа, т.е. костылей, забиваемых в шпалы, Экономическая эффективность предлагаемого способа изготовления деревянных шпал с увеличенным сроком их службы /у случайно попадающихся шпал с сучками срок службы на 20oC30% выше/ очевидно, если учесть, что ежегодно только МПС меняет 25000000 сгнивших шпал /2/. Стоимость одной шпалы-32 руб. При увеличении срока службы шпалы только на 20% для ежегодной замены сгнивших шпал потребуется новых шпал на 5 млн меньше. Следовательно, экономический эффект от внедрения предполагаемого изобретения составил бы только по стоимости шпал свыше 150 млн руб. С учетом же стоимости работ по замене шпал, а также шпал и работ по их замене на трамвайных путях и метрополитенах-экономический эффект будет еще выше. Кроме того, был бы достигнут и определенный экологический эффект, если учесть, что экономия миллионов шпал в год вызовет соответствующее уменьшение вырубки леса. Использованная литература. 1. В. С. Люсюк. Износ деревянных шпал и борьба с ним. ЦНИИ МПС, Изд. "Транспорт". М 1971. 2. Журнал "Изобретатель и рационализатор", N 5, 1983, с. 29.Формула изобретения
Способ изготовления деревянных шпал, включающий выбор древесины, разделку, окорку, распиловку по типоразмерам, сушку и антисептирование, отличающийся тем, что при выборе древесины используют свилеватую или содержащую живые сучки древесину верхней части ствола, причем бревна при продольной распиловке ориентируют так, чтобы наибольшее количество крупных сучков в заготовке шпалы было расположено на боковых поверхностях, а при поперечной распиловке так, чтобы рез проходил между зонами расположения сучков.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7
Похожие патенты:
Изобретение относится к промышленному железнодорожному транспорту
Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, и в частности к производству шпал и переводных брусьев
Изобретение относится к деревообрабатывающему оборудованию и может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности
Изобретение относится к деревообрабатывающей промьш1ленности
Станок для оправки брусьев и шпал // 1288068
Изобретение относится к лесопильной и деревообрабатывающей промьшленности и может быть использовано при производстве переводного бруса и шпал
Устройство для изготовления шпал // 1276499
Изобретение относится к деревообрабатывающей промьшшенности
Изобретение относится к оборудованию для изготовления деревянных шпал (Ш)
Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано для производства железнодорожных шпал
Поточная линия для глубокой наколки шпал // 2184650
Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано, в частности, для обработки шпал перед пропиткой их на шпалопропиточных заводах
Способ изготовления деревянной шпалы // 2185958
Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к изготовлению деревянных шпал
Звукопоглощающая шпала // 2232220
Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано на станционных и тоннельных путях железных дорог
Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано в мебельной, строительной и машиностроительной отраслях
Изобретение относится к области механизации используемого на железнодорожном транспорте оборудования для обработки шпал и может быть использовано при предпропиточной обработке шпал на шпалопропиточных предприятиях или при их ремонте
Линия подготовки пиловочного сырья // 2240227
Изобретение относится к лесозаготовительному оборудованию и может использоваться в деревообрабатывающей промышленности
Изобретение относится к оборудованию для обработки железнодорожных шпал и может быть использовано при предпропиточной их обработке на шпалопропиточных предприятиях
Изобретение относится к оборудованию для обработки железнодорожных шпал и может быть использовано при предпропиточной обработке шпал на шпалопропиточных предприятиях или при ремонте шпал
Составная шпала // 2256020
Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано на стационарных и временных железнодорожных путях