Конструкции рубительных машин

По форме рабочего органа рубительные машины делятся на дисковые, барабанные и конические.

В существующих барабанных и конических рубительных машинах вырабатывается щепа, очень неоднородная по фракци­онному составу, поэтому такие машины не получили распростра­нения в целлюлозно-бумажной промышленности. Наиболее вы­сокий выход кондиционной щепы при умеренных энергозатратах обеспечивают дисковые рубительные машины, чем и обусловле­но их повсеместное использование при производстве волокни­стых полуфабрикатов. Далее рассмотрены конструкции машин только этого типа (рисунок 1.4).

Рисунок 1.4 - Дисковая рубительная машина МНРП-30: 1 - рама; 2 - вал;

3 - ножевой диск; 4 - кожух; 5 - направляющий патрон; 6 - подшипники; 7 -муфта;

8 - тормоз; 9 – электродвигатель

Рабочий орган всех дисковых рубительных машин - мас­сивный ножевой вращающийся диск. Ножи крепятся на лицевой стороне диска радиально или под небольшим углом к радиусу та­ким образом, чтобы режущие лезвия несколько выступали над поверхностью диска. В теле диска вдоль всей режущей кромки каждого ножа выполнены сквозные щели. Диск помещен в ко­жух. К кожуху с лицевой стороны прикреплен направляющий па­трон для подвода балансов. На стенках, образующих днище па­трона, крепятся контрножи, создающие опору балансам в процес­се, рубки.

Балансы подаются по направляющему патрону и упираются торцом в поверхность вращающегося диска. Каждый нож отрубает шайбу, толщина которой определяется выступом ножа. Под действием сдвигающих усилий на передней грани ножа шайба раскалывается, превращаясь в щепу. Через щели в диске щепа вылетает в пространство между диском и задней стенкой кожуха и удаляется из машины.

Существующие конструкции дисковых рубительных машин классифицируются по разным признакам. Наиболее важные из них:

- число ножей;

- форма поверхности ножевого диски;

- угол наклона направляющего патрона;

- способ удаления щепы.

По числу ножей машины делят на два типа: малоноже­вые (до 6 ножей на диске) и многоножевые (8... 16 ножей).

Принципиальное различие между ними в том, что при рубке в малоножевой машине в каждый момент времени шайба отреза­ется только одним ножом, а в многоножевой - одновременно не­сколькими ножами.

При рубке в малоножевой машине (рисунок 1.5) бревно, сойдя с ножа, упирается торцом в диск и скользит по нему до встречи со следующим ножом. Это приводит к «подскакиванию» балансов в патроне, ухудшает качество щепы и снижает эффек­тивность рубки.

Рисунок 1.5 - Механизм рубки в малоножевой рубительной машине:

1- дисковый нож; 2 - контрнож; 3 - патрон; 4 - планка; 5 - установочные бол­ты

Рисунок 1.6 - Схема непрерывного резания древесины в многоножевой машине

с плоской поверхностью ножевого диска

Процесс резания в многоножевой машине происходит не­прерывно (рисунок 1.6). В результате устраняются периоды холо­стого движения диска и уменьшается подскакивание бревна в па­троне, значительно улучшается качество щепы, снижается коли­чество отходов.

На целлюлозно-бумажных предприятиях малоножевые рубительные машины повсеместно вытесняются многоножевыми машинами.

Форма поверхности ножевого диска бывает пло­ской или геликоидальной.

В процессе резания бревно движется по направлению к дис­ку под влиянием затягивающего действия ножей. Если диск пло­ский, то в начальной фазе резания плоскость среза бревна не па­раллельна плоскости вращения диска, а составляет с ней острый угол v, который называется углом затягивания (см. рисунки 1.5 и 1.6). Поверхность отруба приобретает некоторую вогнутость. На­чальная фаза завершается ударом верхней кромки среза в по­верхность диска, и резание продолжается параллельно диску. Частично этим обстоятельством объясняется неоднородность щепы по длине. В современных машинах участкам-секторам дис­ка между ножами придают геликоидальную форму поверхности; аналогичным образом затачиваются и ножи. Этим обеспечивает­ся равномерное продвижение древесины, однородная длина ще­пы, гладкий срез и меньшее количество отходов.

По углу наклона направляющего патрона рубительные машины делятся на две группы: с наклонным и с горизонтальным расположением патрона.

Губительные машины с наклонным патроном предназначе­ны для измельчения короткомерных балансов. Угол наклона па­трона к горизонтальной плоскости обычно 45...52°. Подвод бревён к диску осуществляется под действием силы тяжести. В на­чальной и конечной стадиях рубки каждого брёвна процесс обра­зования щепы нестабилен, это обусловливает образование основ­ного количества крупной и опилочной фракций щепы. Более ус­тойчив процесс образования щепы при измельчении длинномер­ных сортиментов в машинах с горизонтальным патроном. В по­следнем случае бревна длиной от 2 до 8 м подводятся к диску конвейером или специальным загрузочным устройством. Качест­во получаемой щепы достаточно высокое, она может использо­ваться для производства волокнистых полуфабрикатов без сорти­рования.

По способу удаления щепы различают машины с верхним и с нижним выбросом.

Верхний выброс в циклон осуществляется лопатками, при­крепленными к ободу ножевого диска. Машины этого типа более удобны для совместной компоновки с сортирующим оборудова­нием. Их основной недостаток - дополнительное дробление ще­пы в кожухе машины, щепопроводе и циклоне, особенно при от­рицательных температурах.

При нижнем выбросе щепа выгружается на транспортер или в бункер под рубительной машиной. Чаще всего машины с на­клонным направляющим патроном имеют верхний выброс щепы, а машины с горизонтальным патроном - нижний выброс.

Отечественными предприятиями с конца семидесятых годов минувшего века выпускаются рубителъные машины девяти типо­размеров: МРН-10, МРН-30, МРН-50, МРН-100; МРН-150, МРН-300, МРГ-20, МРГ-40 и МРГ-100. Третья буква Н в обозначении типоразмера указывает на тип машины с наклонным патроном, а буква Г - на горизонтальное расположение патрона. Число соот­ветствует номинальной расчетной производительности в м³/ч плотной древесины. В марку машины с нижним выбросом после числового индекса добавляется буква Н (например, МРН-30Н). Некоторые параметры машин: диаметр диска от 1270 до 3000 мм;частота вращения диска от 250 до 740 мин^-1;число ножей от 10 до 16; установленная мощность двигателя от 56 до 1600 кВт.