Пачковые буферные магазины

Пачковые буферные магазины подразделяют на бункерные и открытые.

Буферные магазины бункерного исполнения

состоят из емкости (бункера), где располагается межоперационный запас заготовок, и устройства, служащего для разделения пачки, ориентирования заготовок, их продвижения к выдающей части магазина и поштучной выдачи.

Наибольшее применение получили бункерные буферные магазины гребенчатого типа (рис. 11.3). Заготовки

поштучно или пачкой загружаются в бункер, образованный задней стенкой 1 и рабочей площадкой, вдоль которой закреплены несколько гребенок 2. Около каждой гребенки расположена цепь 3 с толкателями 4 треугольной формы. Высота толкателей превышает зубцы гребенок на определенную величину, обеспечивающую разделение заготовок. При включении привода цепей толкатели захватывают нижние заготовки из бункера и перемещают их в направлении по стрелке. При пересечении толкателями зубцов гребенок между ними образуются ячейки переменного профиля. Размер ячейки в определенный момент становится таким, что в ней может разместиться только одна заготовка, а остальные скатываются в бункер. В результате этого происходит разделение пачки и поштучная выдача заготовок. Мусор убирается транспортером 5.

Рис. 11.3. Схема буферного магазина бункерного исполнения гребенчатого типа

Буферный магазин бункерного исполнения с отсекателями (см. рис. 11.1, тип Б1-16) предназначен для разделения пачек бревен и поштучной их выдачи. Он состоит из приемного бункера, образованного наклонной 1 и вертикальной 4 плоскостями, и поперечного двухцепного транспортера 9 с захватными органами (отсекателями) 10. Цепи, огибающие звездочки 6 и 11, движутся в направлении, указанном стрелкой. Отсекатель представляет собой сварную балку, концы которой шарнирно присоединены к цепям транспортера. Верхняя часть отсекателя для лучшего ориентирования бревен имеет седлообразную форму. Длина отсекателя равна наибольшей длине бревна. К отсекателю крепится ограничитель 2, препятствующий проваливанию тонких бревен в щель между отсека-телем и вертикальной плоскостью. Защелки 3 образуют дно бункера, перекрывая зазор в нижней части между наклонной и вертикальной плоскостями. Процесс работы буферного магазина заключается в следующем. Очередной отсекатель, выходя на вертикальный участок транспортера, отклоняет защелки 3 и, двигаясь снизу вверх, проходит сквозь толщу бревен, лежащих в бункере. При этом отсекателем захватывается одно или несколько бревен. Неправильно ориентированные и неустойчиво лежащие бревна сваливаются обратно в бункер, а на отсекателе остается одно бревно. Бревна, опиравшиеся на ограничитель, вначале сваливаются на отсеивающую плоскость 5 и с нее — в бункер. При движении по горизонтальному участку транспортера отсекатель, встречаясь с упором 7, опрокидывается и бревно скатывается на транспортер 8. Бревна в бункер могут загружаться поштучно и пачками. Разрешающая способность составляет примерно 6. Тарельчатые питатели (тип Б1-2) предназначены для разделения куч коротья, ориентирования заготовок и их поштучной выдачи. Принципиальная особенность тарельчатых питателей, отличающая их от других буферных магазинов бункерного исполнения, заключается в том, что заготовки в процессе их ориентирования и выдачи движутся по окружности. Рабочим органам тарельчатого питателя (см. рис. 11.1) является диск 3, сидящий на наклонном приводном валу. Диск является дном бункера, образованного стенками 5. По периметру диска расположены гребни 4У выполняющие функции толкателей при движении заготовок по окружности. Расстояние между гребнями должно быть меньше самой короткой заготовки. Благодаря наклону диска бункер условно делится на нижнюю и верхнюю части. Нижняя часть является зоной загрузки заготовок, в верхней происходит их ориентирование и выдача. Угловые и линейные параметры диска должны быть такими, чтобы заготовки, находящиеся в верхней периферийной части бункера, не скатывались в зону загрузки, а прижимались к стенке бункера опираясь на гребни. В стенке бункера имеется окно 2 для выдачи заготовок на выносной транспортер 1. Специальный профиль окна разрешает выход только одной из двух заготовок минимального диаметра, одновременно поступающих на выдачу.

Процесс работы питателя заключается в следующем. Заготовки, поданные в зону загрузки, увлекаются вращением диска и перемещаются из нижней в верхнюю его часть. Ориентированными являются те заготовки, которые расположились по периметру бункера и оказались во впадине, образованной скосами гребней и стенкой. Они продолжают движение и поступают на выдачу. Все остальные — не ориентированные заготовки, оказавшись в верхней части бункера, скатываются в зону загрузки откуда опять начинают двигаться к окну выдачи. При этом часть из них в этом или последующем случаях становится ориентированными и выдается из бункера.

Согласно исследованиям, выполненным в ЛТА, диаметр диска Du рекомендуется определять из соотношения Dn= = (3,5-3,6)/3, где /3 — длина заготовки, м. При этом объем единовременной загрузки заготовок в бункер составляет 2,2—2,5 м3. Частота вращения диска в зависимости от требуемой производительности находится в пределах п = 0,5ч-1,0 об/мин. Угол у наклона диска определяется из неравенства tgv>|ifl, где |1Д — коэффициент трения скольжения заготовок по диску (7=154-18°).

Конструкции буферных магазинов бункерного исполнения. На производстве получили широкое применение буферные магазины гребенчатого типа конструкции СевНИИП. Для разделения и поштучной выдачи хлыстов служит буферный магазин ЛТх-80 (см. рис. 11.3), состоящий из двух расположенных рядом блоков аналогичной конструкции: комлевого, имеющего три цепи с толкателями, и вершинного разобщителя с двумя цепями. Вместимость ЛТх-80 составляет 25 м3 хлыстов диаметром в комле 6—80 см и длиной 8—30 м. Мощность двигателя привода цепей 20 кВт, производительность 80 м3/ч. Для выполнения тех же операций с бревнами применяют буферные магазины гребенчатого типа ЛТ-80-1 и ЛТ-80 с увеличенным бункером, имеющие вместимость, равную соответственно 10 и 25 м3 бревен диаметром 6—60 см и длиной 4—6,5 м. Мощность двигателя привода цепей 7,5 кВт, производительность до 60 м3/ч. Особенности конструкции и принцип работы этих буферных магазинов такие же, как и у ЛТх-80. Более универсальным является буферный магазин гребенчатого типа Л О - 1 0 8, позволяющий производить разделение пачек и поштучную выдачу бревен широкого диапазона диаметров 6—100 см, длин 1,6—8,5 м и с существенными пороками формы. У этого буферного магазина нет неподвижных гребенок, но вместо одного имеется два транспортера с реверсивными приводами: основной (с широкими толкателями) и вспомогательный, также имеющий толкатели. Основной транспортер движется на выдачу со скоростью 0,42 м/с, вспомогательный движется навстречу основному со скоростью 0,32 м/с и лишь при выдаче особо крупных и искривленных бревен реверсируется для движения на выдачу. Мощность двигателя привода цепей основного и вспомогательного транспортеров соответственно равна 13 и 7,5 кВт. Вместимость бункера составляет 10 м3. Производительность до 110 м3/ч. Разрешающая способность А, составляющая примерно 20, почти в 2 раза превышает Д буферного магазина с неподвижными гребенками.

Буферные магазины открытого исполнения. Отличительная их особенность заключается в расположении пачки заготовок не в бункере, а на открытой площадке. Согласно классификации к ним относятся буферные магазины, разделяющие пачку заготовок поштучно при помощи захватных устройств, а также путем нарушения ее равновесия.

У буферных магазинов первого типа в качестве захватных устройств используются разделители с челночными захватами и манипуляторы. Разделители с челночными захватами применяют для разделения пачек хлыстов и деревьев, и поэтому их монтируют обычно на разгрузочных эстакадах. Они состоят из двух замкнутых систем с канатным или цепным тяговым органом и индивидуальным приводом, выполненных по схеме, изображенной на рис. 12.9, а. В верхние ветви тягового устройства включены челночные захваты (рис. 11.4, а), состоящие из основания 1, перемещаемого по настилу эстакады, и упора 2, сидящего на оси 3. Упор поднимается пружиной 5 и удерживается от опрокидывания канатом 4. К обоим концам основания крепится тяговое устройство. При разделении пачки один из захватов заводят под ее комлевую часть. Упор при встрече со стволами утапливается (положение I на рис. 11.4, а). Когда захват оказывается под пачкой, электродвигатель привода реверсируется и захват движется в обратном направлении. Упор, под действием пружины 5, входит в промежуток между соседними стволами и отделяет от пачки (положение II) комлевые части одного или нескольких стволов. Затем вторым захватом от пачки отделяются вершины, после чего стволы перемещаются обоими захватами. Дальнейшее разделение пачки выполняется в такой же последовательости. По этому принципу работают разделители РХ-2 и РД-2, предназначенные соответственно для разделения пачек хлыстов и деревьев. Замкнутые системы РХ-2, находящиеся друг от друга на расстоянии 8 м, приводятся в движение от двух однобарабанных реверсивных лебедок с двигателями по 7 кВт и тяговым усилием И кН. Скорость движения канатов около 0,5 м/с. Цепные тяговые устройства вместо канатных имеет разделитель РД-2, в остальном схожий с разделителем РХ-2; тяговое усилие одной цепи 34 кН, скорость 0,27 м/с. Разделители имеют дистанционное управление и обслуживаются одним рабочим. Средняя продолжительность цикла для отделения одного ствола от пачки около 40 с.

Рис. 11.4. Схемы захватных устройств буферных магазинов открытого исполнения:
а — челночный захват; б — манипулятор с поворотом стрелы в вертикальной плоскости; в — манипулятор с поворотом стрелы в вертикальной и горизонтальной плоскостях; г — манипулятор для осевой подачи заготовок

Буферные магазины с челночными захватами просты по конструкции, имеют малые металлоемкость и энергоемкость, но не гарантируют поштучного отделения заготовок.

Для разделения пачек заготовок и их поштучной подачи широко применяют манипуляторы различных типов: одно- и двухстреловые, фронтальные и поворотные с поперечным и осевым перемещением стволов.

Стационарный манипулятор (рис. 11.4,6) состоит из неповоротной стрелы 1, рукояти 2 и захвата 3. Движение стрелы и рукояти, а также смыкание и размыкание челюстей захвата осуществляются при помощи гидроцилиндров. В положении I (изображенном пунктиром) раскрытый захват накладывается на ствол вблизи от его центра тяжести, смыкает челюсти, отделяет ствол от пачки и подает его на транспортер 4 (положение //). Недостатком такого манипулятора является невозможность перемещения захвата вдоль оси ствола, поэтому не всегда удается захватить наиболее удобно лежащий ствол. Большие избирательные возможности имеет манипулятор (рис. 11.4, в), стрела 2 которого шарнирно присоединена к колонке 1 и может поворачиваться вокруг вертикальной оси.

Манипулятор для осевого перемещения заготовок (рис. 11.4, г) имеет стрелу 3, вдоль которой может перемещаться захват 5, получающий привод от барабана 1 посредством канато-блочной системы. Для размыкания челюстей захвата служит пружина 6, а их смыкание происходит при натяжении холостой ветви каната отдельным гидроцилиндром. Гидроцилиндр 4 служит для поворота стрелы в вертикальной плоскости относительно оси 2.

На лесных складах применяют двухстреловые стационарные манипуляторы ЛО-13С (рис. 11.4. б), выполняющие поштучную подачу хлыстов на подающий транспортер раскряжевочной установки ЛО-15С. Стрелы могут работать как поочередно, так и совместно. Грузоподъемность каждой стрелы при минимальном вылете 1,8 м равна 3,0 т, а при максимальном вылете 6,5 м 1,2 т. Мощность двигателя гидропривода 20 кВт, скорость подтаскивания хлыстов около 0,4 м/с.

Для подачи деревьев на сучкорезную установку ПСЛ-2 используют одностреловой поворотный манипулятор МП-5 (см. рис. 11.4, в). Манипулятор может перемещать стволы на расстояние до 4 м в поперечном и до 1,5—2,0 м в продольном направлениях. Среднее время на подачу одной заготовки для манипуляторов J10-13C и МП-5 соответственно равно 20 и 30 с. Оба эти манипулятора разработаны в ЦНИИМЭ.

Манипулятор с осевым перемещением хлыстов конструкции СИПЛО (см. рис. 11.4, г), установленный на многооперацион-ной машине НСК (см. рис. 10.14, б), имеет грузоподъемность на максимальном вылете 4,0 т; скорости перемещения захвата: с грузом 1,5 м/с и на холостом ходу 2,2 м/с.

Буферные магазины с разделением пачек заготовок путем нарушения их равновесия не получили практического применения и были изготовлены только в виде отдельных экземпляров, к которым относится вибрационный разделитель конструкции СевНИИП, прошедший производственные испытания на разделении пачек хлыстов и деревьев. Он представляет собой наклонную металлическую эстакаду 1 (см. рис. 11.1, тип БП-2, б) опирающуюся на шарнирные стойки 2. Пачка заготовок укладывается на эстакаду. Вибрация эстакады создается кривошипно-шатунным механизмом 3.

Глава 12 ВНУТРИСКЛАДСКОЙ ТРАНСПОРТ И ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫЕ РАБОТЫ

§ 12.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Технологический процесс лесного склада включает большой объем подъемно-транспортных операций, выполняемых различными подъемно-транспортными установками, конструктивные особенности и параметры которых должны соответствовать виду перемещаемых грузов и характеру их перемещения. В зависимости от характера перемещения груза подъемно-транспортные установки можно подразделить на грузоподъемные и транспортирующие. Конструкция первых позволяет осуществлять подъем и опускание грузов и в большинстве случаев перемещение их по горизонтали. Транспортирующее оборудование предназначено в основном для горизонтальных перемещений грузов, однако, многие его виды позволяют перемещать грузы и по вертикали.

К грузоподъемному оборудованию относятся подъемно-транспортные установки, выполняющие погрузочно-разгрузочные работы: разгрузку подвижного состава лесовозных дорог, погрузку в вагоны МПС, в суда или на автомашины различных лесоматериалов, укладку их в штабеля, а также скатку бревен из штабелей на воду.

Транспортирующее оборудование механизирует внутри-складское и внутрицеховое транспортирование лесоматериалов: подачу сортиментов из штабелей в цеха переработки, транспортирование готовой продукции из цехов, передачу заготовок от станка к станку внутри цехов и др.

Наиболее крупные работы по созданию конструкций подъемно-транспорт-ного оборудования для лесных складов и разработке теоретических основ его расчета выполнены в МЛТИ Б. А. Таубером [54], в ЦНИИМЭ Д. К- Воеводой [17] и др.