Гибкий режущий орган

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 3(51) В 27 В 21 02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫГИЙ(72) В.З,Матюжки и РЛюманов (71) Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт механизации и энергетики лесной промыаленности(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 356121, кл. В 27 В 21/ 02, 1971.2. Патент СШЫ 3979988, :кл, В 27 В 13/10, 1973 (прототип )(54)(57) 1.: ГИБКИЙ РЕЖУЩИЙ ОРГАН поверхность которого снабжена наклонными рабочими элементами, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьщення усилий и увеличения производительности резания, рабочие элементы выполнены в виде площадок, рабочая поверхность которых направлена в сторону, противоположнуюнаправлению подачи рабочего органа, причем площадки расположены симметрично относительно плоскости, проходящей через продольную ось гибкого режущего органа в направлении его подачи.2. Орган по и. 1, о т л и ч аю.щ и й с я тем, что его поверхность со стороны подачи снабжена подрезающими элементами.еИзобретение относится к режущиморганам, применяемьм в лесной проьышпенности,Известен режущий орган, включающий трос, внешние нити котороговыполнены с расположенной по всейего длине сплошной режущей кромкой 13.Недостатками данного режущегооргана являются сложность изготовления, .увод в сторону от направленияподачи и значительное усилие растяжения троса.Известен также гибкий режущийорган, поверхность которого снабжена наклонными рабочийи элементами Г 2 1.Недостатки известной конструкции обусловлены большими усилиямипри резании и низкой производительностью резания из-за наличия несимметричной винтовой режущей кромкии большого диаметра режущего органа.Цель изобретения - уменьшениеусилий и увеличение производитель ности резания.Поставленная цель достигаетсятем, что в гибком режущем органерабочие элементы выполнены в видеплощадок, рабочая поверхность которых направлена в сторону, противоположную направлению подачи рабочего органа, причем площадки расположены симметрично Относительноплоскости, проходящей через продольную ось гибкого режущего органав направлении его подачиКроме того, поверхность гибкого режущего органа снабжена подрезающими элементами.На фиг. 1 изображено устройствос гибким режущим органом, общийвид; на фиг. 2 - гибкий режущнйорган на фнг. 3 - разрез Л-А нафиг. 2; на фиг. 4 - гибкий режущийорган, вариант исполнения," нафиг.,5 - схема процесса резаниягибким режущим органом; на фиг, бразрез Б-Б на фиг, 5,Устройство с гибким режущим органом (фиг, 11 состоит из рамы 1,на которой установлены двигатель 2с передачей 3 на ведущий шкив 4, обводных роликов 5, стабилизатора б игибкого режущего органа 7, например,в виде проволоки,Гибкий режущйй орган (фиг. 2 1снабжен на его боковой поверхностивыемками 8, содержащими рабочие площадки 9, направленные в сторону, противоположную направлению подачирабочего органа, и расположенныесимметрично относительно плоскости,проходящей через ось 002 в направлении подачи гибкого режущего органаНа рабочих площадках 9 возникаютусилия, которые самозатягивавтгибкий режущий.,орган в древесину . Поверхность гйбкого режущего органа 7 между выемками 8 со стороны подачи снабжена подрезающими элементами 10, выступающими над поверхностью гибкого режущего органа на величину превышения й . Шаг между подрезающими элементами 10 Фз и превышение Д должны находиться преимущественно в пропорцииЧ еЧастота расположения выемок 8и, следовательно, рабочих площадок 9, характеризуемая шагом 1 п, также должна иметь закономерность20 ф под ЬрЕЗ фПВыполнение рабочих площадок 10с соблюдением указанных параметров 25 позволяет затрачивать на процессрезания минимальную энергию при значительной производительности реза"ния.В другом варианте исполнения гибкого режущего органа выемки 8 с ра-бочими площадками, расположеннымис двух сторон, смыкаются между собой в плоскости резания, при этомрабочая площадка на стороне подачиобразует режущую грань 11. Для меха"нического разрушения древесины вместо закономерно расположенных подрезающих элементов 10 на поюерхностигибкого режущего органа на сторонеподачи напылением металла наносятсянебольшие подрезающие элементы 12.Рабочая площадка 9 может бытьобразована не только выемкой, нои выступом, например, при помощинапыления металла.45 Гибкий режущий орган работаетследующим образом.Включают двигатель 2 (фиг. Х),который при помощи передачи 3 иведущего шкива 4 приводит в движе ние гибкий режущий орган 7 со скоРостью ЧРеЗ. Далее РежУЩее УстРойство с гибким режущим органом 7(фиг. 5 и б 1 надвигают на древесину 13 со скороя,тьв подачи У55 При этом стабилизаторы б ориентируют гибкий режущий орган так,чтобы подрезающие элементы 10 (121были направлены в сторону подачи.Подреэающие элементы, встречаясь 0 с древесиной, начинают Разрушатьее волокна, при этом гибкий режущийорган внедряется в древесину 13.Так как волоки древесины обладают упругостью, на рабочих площадках 9 возникает усилие РЗх, как.составляющее.от усилия Р, направленное нормально к рабочей площад" ке 9, т.е. составлЯющие РРез и Рз образуют общее усилие.При угле с 6 = Оо усилие Р, = О. По мере увеличения этого угла от 5 О до 45 ф усилие самозатягивания Рз,г увеличивается до величины РРез, т.е. до максимума. Усилие Рзс, заставляет внедряться гибкий режущий орган в древесину на всем участке соприкосновения с древесиной. При этом усилия растяжения,в гибком режущем органе, вбзникающие от усилия подачи, будут минимальны.Так как гибкие режущие органы 15 допускают большие скорости движения из-за отсутствия динамических нагрузок при зацеплении с ведущим шкивом, производительность резания будет высока, 20Например, при .скорости движения гибкого РежУщего оРгана ЧРез= 50 м/с, превышении Ь= 3 мм и С 3= 30 мм скорость подачи25ч = 5 м(с,рЕЗ 3 Ствол дерева диаметром 1 м будетперерезан за 0,2 с.При больших скоростях резания Мреэ гибкий режущий орган от трения об древесину не успевает нагреваться, так как влага, содержащаяся в древесине, играет роль охлаждающей среды. Кроме .того, гибкий режущий орган за пределами зоны резания охлаждается при своем быстром движении наоужным воздухом.При резании мерзлой древесины возникающее от трения гибкого режущего органа о древесину тепло размораживает ее, создавая благоприятные условия для самовнедрения органа в древесину.Гибкий режущий орган имеет малые размеры, поэтому на резание затрачи" вается незначительная механическая энергия. Отходы древесины в виде опилок и стружки также незначительны. Например, диаметр проволоки может быть равным 0,5-4,0 мм в зависимости от диаметра хлыста и прочности стали. Возникающий (фиг. 6) после прохождения гибким режуцим органом ствола древесины зазор 14 очень мал. При резании мягких пород древесины поперек волокон указанный зазор может быть равным нулю.Масса гибкого режущего органа по сравнению с массой пильной цепи, применяемой на лесосечных машинах в 10-15 раз меньше, причем уменьшение массы режущего о 1.гана и механической энергии на процесс резания ведет к резкому уменьшению массы механизма срезания и, тем самым, массы машины в целом.Применение предлагаемого гибкого режущего органа повзоляет увеличить производительность срезания деревьев машиной в 2-3 раза и заменить дорогостоящие пильные цепи.1069993 га едак о д, 4/5 Филиал ППП фПатент", г,Ужгород, ул.Прое Закаэ 11637/18ВНИИПИ Гопо делам1130 Э 5, Ио Составитель Н.КрюковТехреди,нсталош Корректор А.ференц Тираж 49 Подпиарственного комитета СССРзобретений и открытийва, Ж, Раушская наб.,