Механизация прореживаний и проходных рубок. Механизированные способы рубки металла Правка сырого материала

В системе машин для комплексной механизации лесного хозяйства на 1981-1990 гг. технология рубок ухода дифференцирована на ряд основных технологических процессов: уход за молодняками, рубки ухода с заготовкой леса, переработку древесного сырья.

Уход за молодняками включает осветления и прочистки в лесных культурах и естественных молодняках, направленные на формирование насаждений по породному составу. Заготовка ликвидных лесоматериалов при этом имеет второстепенное значение.

Технологические процессы базируются пока на малопроизводительных ручных средствах. Производительность моторизованных ранцевых кусторезов типа «Секор» в основном зависит от мощности и массы агрегата. Анализ процесса развития кусторезов «Секор» показывает, что кривые, характеризующие динамику роста производительности труда и затрат физической энергии рабочего, могут развиваться положительно при снижении массы агрегата. В противном случае не ожидается роста производительности труда. В ближайшие годы наряду с усовершенствованием кустореза «Секор-3» будет создан более легкий (и несколько меньший по мощности) кусторез «Секор-2» (условное обозначение). Следует отметить, что техническая идея, заложенная в ранцевый мотоинструмент для рубок ухода в молодняках, себя исчерпывает.

Перспектива комплексной механизации работ в молодняках намечается путем применения тракторных кусторезов. Такие кусторезы уже созданы; например, кусторез-осветлитель для ухода за рядовыми культурами хвойных пород и рубщик коридоров РКР-1,5 для ухода за рядовыми культурами дуба. Этот механизм повышает производительность труда на рубках ухода в молодняках более чем в 10 раз.

Применение тракторных кусторезов требует соблюдения ряда условий. Согласно данным Е. Н. Шахова, для успешной работы кустореза-осветлителя необходимо учесть следующие лесотехнические требования: 1) ширина междурядий в культурах должна быть не менее 3,5 м; 2) имеющиеся в междурядьях пни должны быть заранее понижены до высоты не более 10 см над поверхностью почвы, а деревья диаметром более 5 см на высоте 0,4 удалены; 3) уход за культурами путем их осветления следует начинать своевременно и проводить регулярно, не допуская развития затеняющей растительности; 4) высота срезания должна быть в пределах 400-1000 мм; 5) срезанную растительность нужно укладывать на землю так, чтобы она не заваливала и не повреждала рядовые культуры; 6) к качеству срезания особые требования не предъявляются.

Из данной характеристики требований можно сделать вывод, что эффективная работа по выращиванию высокопродуктивных лесонасаждений начинается с создания лесных культур на расчищенных вырубках прямыми рядами и с регулярным уходом.

Перспективы машинизации ухода за молодняками естественного происхождения менее ясны. С одной стороны, это объясняется отсутствием четких направлений в деле применения химических средств, с другой - отсутствием лесоводческих данных об эффективности техники и условиях ее возможного применения (например, тракторного кустореза для прокладки технологических коридоров в сочетании с работой в кустах мотоинструментом или применением машин с гидроманипулятором, оснащенным специальными режущими устройствами). На рисунке показаны два варианта такого кустореза - с гидроманипуляторами и срезающим устройством в конце. В обоих случаях предлагается использовать спирально-винтовой резец и накопитель для измельчения деревьев на корню. Проведенные расчеты потенциальной производительности машин в усредненных условиях молодняков показывают определенную перспективность данного технического решения. Так, при скорости движения стрелы от 0,5 до 1,5 м/с возможно измельчить и подать в контейнер от 2,7 до 4,4 т зеленой щепы в 1 ч.

Предпосылки для механизации рубок ухода с заготовкой лесоматериалов . Между отдельными направлениями технического прогресса, как между клетками единого организма, существуют тесная взаимосвязь, определенные пропорции. Эти слова можно отнести как к оценке системы «лесная промышленность - лесное хозяйство», так и, в определенной степени, к системе «сельское хозяйство - лесное хозяйство».

Рубки ухода с заготовкой лесоматериалов в технических и технологических аспектах являются разновидностью лесозаготовок, и многие приемы и машины используются как на сплошных, так и на выборочных рубках (бензиномоторные пилы, трелевочные тракторы, лесовозные автомашины и др.). Решая вопросы механизации рубок ухода, мы вправе пользоваться богатым арсеналом лесопромышленной науки.

В свою очередь нельзя упустить из виду и главные направления развития механизации сельского хозяйства, например энергетику и подъемно-транспортные работы, где ожидается повышение энергонасыщенности и рабочих скоростей. Будут увеличиваться мощности гидросистем. Многолетний опыт показывает, что создать специальные лесохозяйственные тракторы можно путем максимальной унификации их с массовыми сельскохозяйственными тракторами.

Характеристика вырубаемых на рубках ухода деревьев и заготавливаемая продукция . Если рубки ухода проводят с целью получения лесной продукции, то следует учесть, что между выбором технологии работ и заданными сортиментами существует тесная связь. Например, для того, чтобы получить только зеленую щепу, достаточно дерево свалить, доставить до дробильной установки и расщепить. Если же требуется заготовить максимальное количество сортиментов, необходимо выполнить валку, обрезку сучьев, раскряжевку на круглые сортименты, их сортировку-штабелевку, осуществить транспортные операции, расщепление ветвей и вершин и сортировку зеленой щепы. Характеристика вырубаемых на рубках ухода деревьев определяет качественные границы получаемых лесных товаров (сортиментов). Размеры вырубаемых деревьев также сильно влияют на производительность труда и машин.

Технология и качество получаемой на рубках ухода продукции тесно связаны с такими понятиями, как тонкомерные деревья, отходы лесозаготовок, что в свою очередь имеет связь с направлением полного использования биомассы деревьев.

Термином отходы лесозаготовок обозначаются древесные остатки, образующиеся при валке деревьев, очистке стволов от сучьев, раскряжевке хлыстов и окорке сортиментов: ветви, сучья, вершины, тонкие деревца, откомлевки, козырьки, кора и древесная зелень.

Термином тонкомерные деревья принято обозначать деревья диаметром на высоте 1,3 м ≤ 14 см. Из таких деревьев можно заготавливать только мелкие сортименты или использовать их в качестве технологического сырья. При этом существует также ограничение по нижнему диаметру, равному 6 см. Деревья, диаметр которых на высоте 1,3 м ≤ 6 см, т. е. хворост, необходимо относить к категории отходов лесозаготовок.

Для анализа технологии работ и планирования использования лесоматериалов, заготовленных на рубках ухода, предлагается пользоваться следующим делением вырубаемых деревьев:

1) хворост (отходы лесозаготовок) - стволики диаметром 6 см на высоте 1,3 м;

2) тонкомерные деревья - диаметр от 6 см (нижний) до 14 см на высоте 1,3 м;

3) крупномерные деревья - диаметр на высоте 1,3 м от 14 см и более.

По данным О. Лиепиньш, в Латвийской ССР тонкомерные деревья на проходных рубках по количеству стволов составляют 78 %, а на прореживаниях - 97 %.

При осветлении и прочистке возможно заготавливать только хворост. Притом в летнее время в массе преобладает древесная зелень. При прореживаниях преобладают тонкомерные деревья (93-98 %) и из хвойного тонкомера можно получить до 79 % деловых сортиментов. Древесная зелень в лучшем случае составляет по массе 1/5. Крупномерные деревья в основном получают на проходных рубках (до 60 %), но приходится считаться также со значительной долей тонкомерных деревьев. Древесной зелени тут еще меньше, и ее масса не превышает 14 %.

Резкие отличия размерно-качественных групп лесного сырья, получаемого при рубках ухода, во многом определяют технологию работ в настоящее время и должны быть учтены при разработке технических средств на будущее.

Исследования машинного выноса деревьев показывают, что для конструкторов важно знать такие характеристики предмета труда, как масса, высота центра тяжести, диаметр на высоте среза. При этом надо знать средние и максимальные их величины. По данным Г. Гринфелде (1977), масса деревьев, вырубаемых на прореживаниях, в среднем составляет 24-43 кг, а высота центра тяжести колеблется в пределах 2,9-3,2 м.

Рассмотрение характеристик деревьев, вырубаемых на рубках ухода, говорит о том, что технологии работ и создаваемая техника должны значительно отличаться от той, что применяется на рубках главного пользования.

Потребление новых видов лесоматериалов, заготовленных на рубках ухода . Как уже было отмечено, на выбор технологии работ на рубках ухода коренным образом влияет фактор спроса на лесоматериалы. Рост спроса на лесоматериалы и интенсификация лесного хозяйства подробно рассмотрены в работах лесоэкономистов.

Остановимся на двух моментах технико-экономического характера: 1) появление спроса на технологическую щепу и на товарную древесную зелень; 2) развитие в связи с этим повой техники.

Спрос на технологическую щепу пониженного качества и на древесную зелень приводит к тому, что на тех же площадях становится возможным значительно повысить заготовку товарной лесной продукции.

Исследования и производственный опыт в СССР, США, Финляндии, Канаде, Швеции показывают, что переработка в технологическую щепу целых деревьев повышает по сравнению с использованием только деловых частей ствола выход товарной древесной массы: в высокобонитетных насаждениях на 30- 40 %, в насаждениях среднего бонитета на 100 %, в низкобонитетных насаждениях на 200-300 %.

Идея использования целого дерева одновременно выдвинута в СССР и США; в СССР больше развито производство древесной зелени, а в США - производство технологической щепы из целых деревьев. В настоящее время в СССР наблюдается наращивание темпов исследований и опытных работ, связанных с переработкой на технологическую щепу целых деревьев, особенно небольших размеров. К успехам в этой области необходимо отнести разработку в СССР (научно-производственное объединение «Сплава») способов сортировки зеленой щепы на технологическую и топливную с отделением в качестве товарной продукции древесной зелени.

В связи с растущим ограничением в применении на топливные нужды жидкого топлива на повестку дня выступает вопрос его замены другими видами топлива, в том числе древесиной.

За последние десять лет в промышленно развитых странах мира появилась и развивается новая концепция «биотермической энергии», связанная с использованием лесных ресурсов. При современном уровне знаний и технологии преобразование древесины в энергию возможно следующими основными путями: сжиганием, карбонизацией, газификацией, сжижением, причем предпочтение отдается прямому сжиганию. Сжигание древесины считается одним из самых чистых видов выработки энергии.

Против широкого использования древесины в качестве топлива первым возражением является то обстоятельство, что экономия энергии от применения древесины в строительстве и промышленности нередко больше, чем дает использование древесного топлива. Например, при замене древесных конструкций стальными или пластмассовыми для их производства требуется в 4-6 раз больше энергии. Общепринято считать, что по выработке энергии 1000 л нефти эквивалентны воздушно-сухим дровам в объеме 4-6 пл. м 3 .

Исходя из закономерностей развития энергетики больших мощностей, можно заранее утверждать, что лесные отходы могут служить сырьем для нужд так называемой малой энергетики. Дело в том, что лесосечный фонд в зоне интенсивного ведения лесного хозяйства европейской части СССР сильно рассредоточен и концентрация топливной щепы в районах с расстоянием вывозки 30-50 км не превышает 20-40 тыс. пл. м 3 /год.

В настоящее время в мире известны более чем 300 конструкций устройств для сжигания древесного топлива. Наиболее обнадеживающая ближайшая перспектива - использование щепы и массивной древесины в новейших, разрабатываемых сейчас конструкциях топок и печей, термический КПД которых превышает 80 %.

В качестве примера возможностей пополнить энергетический баланс народного хозяйства путем использования лесной биомассы приводятся данные о наличии биомассы в лесосечном фонде государственных лесов Латвийской ССР.

Древесина сучьев и вершин составляет примерно 17 % общей вырубаемой массы, что эквивалентно 10-12 % потребления тепловой энергии республики. При этом значительную долю могут дать лесоматериалы, полученные при рубках ухода. Из брутто энергии лесной биомассы следует исключить затраты на ее заготовку и транспортировку.

Одно из оптимальных решений стоящей проблемы - расширение опытно-конструкторских работ по созданию прогрессивных средств механизации сбора, транспортирования и переработки тонкомера и лесосечных отходов и технологии их хранения.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

При прореживаниях может быть использован агрегат ЭЛХА на пасеках шириной 30-40 м. Подтрелевочные визиры прокладывают под углом к технологическому коридору 60 0 и на него спиливают деревья электропилой. Ею же обрезают сучья. Хлысты подтрелевывают за вершины.

Могли получить применение и перспективные варианты «Дятлов». В 1984 г. на выставке в Москве экспонировался образец МВП-20 на самоходном шасси с 6-метровым вылетом манипулятора, срезающим деревья до 22 см. Высокопроизводителен вариант «Дятел-1Д», имеющий на стреле накопитель стволов.

Так как «Дятлы» только укладывают деревья на волок, то для их трелевки использовали трелевщик пачек хлыстов «Муравей», агрегатируемый с трактором Т-40А, МТЗ-52 и другими узкими машинами с четырьмя ведущими колесами. Трелевщик представляет собой стрелу, поднимающую за комли пачку деревьев (хлыстов).

На проходных рубках при выборке крупномерных деревьев применялась валочно-пакетирующая машина «Дятел-2» (ЛП-2), созданная на базе трактора ТДТ-55 со второй кабиной на поворотном круге и стрелой длиной 10,5 м, с захватом и консольной пилой. В ее развитии сконструирована машина МВП-35 с одной кабиной и накопителем на стреле. В накопитель могут войти 8 деревьев диаметром ствола 8-14 см. Готовилась к выпуску машина ЛП-54 на базе трактора ТТ-4 с вылетом стрелы манипулятора на 10 м.

На прореживаниях и проходных рубках пропагандируется широкопасечная технология лесосечных работ с технологическими коридорами, прокладываемыми через 60-100 м. Подтрелевку к ним деревьев, хлыстов (полухлыстов), сортиментов осуществляют лебедкой ЛТ-100, ЛТ-400, ЛТ-600, МЛ-2000М или трактором подтрелевщиком ПДТ-1, ПДТ-0,3. Например, лебедка ЛТ-400 установлена на двухколесной тележке, имеет трос длиной 65 м и базовый двигатель от бензопилы, масса 76 кг, обслуживают ее два человека. Мелкие хлысты трелюют пачками до 0,4 м 3 с помощью волокуш или чокеров. Производительность при среднем диаметре хлыстов 10 см – 12-14 м 3 . Тракторный подтрелевщик ПДТ-0,3 , кроме лебедки с троссом длиной 65 м, имеет гидроманипулятор для переноса подтрелеванной древесины вдоль волока.

Широкопасечная технология особенно рекомендуется в лесах с густой сетью дорог, которые используются как технологические коридоры. На Украине разработана технология прореживаний с сучкорезно-раскряжевочной машиной. Технологические коридоры шириной 4 м прокладывают поперек рядов культур через 80 м . Деревья валят бензопилой для трелевки за комли по междурядьям лебедкой к агрегату на базе МТЗ-82. Обрабатываются деревья с максимальным диаметром комля 35 см. Сортименты имеют длину от 1,5 до 6,0 м (кратные 1,5) и трелюются другой машиной.

Наиболее распространенной технологией механизированных прореживаний и проходных рубок является среднепасечная (ширина - 31-50 м) с повалом стволов бензопилой и трелевкой деревьев или хлыстов за вершины сельскохозяйственными колесными тракторами, оборудованными лебедкой и щитом, или трелевочным приспособлением ЛТП-2, ЛТН-1. Хорошо зарекомендовали себя тракторы Т-5Л, Т-40А, Т-25, МТЗ-52, ТЛ-28 и др. В участках, где технологических коридоров нет, технологические коридоры готовятся шириной 2-3 м. Применяют и более мощные тракторы: МТЗ-82, МТЗ-80 (с заводской трелевочной лебедкой), ЛКТ-80 и гусеничный трелевочный трактор ТДТ-55А, для которых готовится волок шириной 4-5 м. На МТЗ-82 (80) может быть установлен гидрозахват УТГ-4,8.

Опыт эксплуатации с 1982 г. лесного колесного трактора ЛКТ-80 производства ЧССР подтвердил возможность разработки устойчивой ходовой системы в лесу. Готовится к серийному выпуску странами СНГ колесный трелевщик ЛТ-19 , оборудованный гидроманипулятором для сбора хлыстов за вершины или за комли с помощью клещевого гидрозахвата. Его производительность при расстоянии трелевки 300 м – 38 м 3 за смену. Намечено создать комплект машин на базе гусеничного трактора для работы на переувлажненных почвах.

На волоке деревья начинают валить с дальнего конца, отступив от границы лесосеки на высоту дерева (надобности в прокладке здесь волока нет, что к тому же предотвращает повреждение деревьев за пределами лесосеки), вершиной в направлении, противоположном трелевке. У сваленных деревьев обрубают сучья и укладывают вблизи растущих стволов, чтобы не повредить при трелевке камбий стволов и корней. Затем от ближайшей стороны пасеки к верхнему складу (погрузочной площадке) валят деревья кроной на волок под углом к нему не более 40 0 для трелевки хлыстов за вершины. Сучья обрубают и ближайшие из них выносят на волок для защиты почвы и деревьев.

Сучья, удаленные от волока, разбрасывают или складывают в мелкие кучи высотой до 0,5 м. Исключение составляют зимние проходные рубки в елово-осиновых насаждениях, где во избежание привлечения лосей, повреждающих ель, трелевка должна проводится с кроной. В остальных случаях, наряду с хлыстовой трелевкой, допустима трелевка древесины полухлыстами или сортиментами.

Сжигание порубочных остатков обязательно в хвойных насаждениях на сухих и свежих почвах вблизи железных дорог и около других опасных в пожарном отношении объектов. В остальных случаях порубочные остатки надо рассматривать как естественное удобрение. На сухих и свежих бедных почвах (типы лесорастительных условий А 0 , А 1 , А 2 , В 1) разбрасывание порубочных остатков в условиях Брянского лесного массива повышает влажность верхних горизонтов почвы в 2 раза, а содержание азота, калия, фосфора в подстилке – в 2-4 раза. Температура почвы становится оптимальной для корней, что повышает прирост сосны на 10-20 % (Сляднев, 1971). Для предотвращения распространения огня такие участки лучше локализовать минерализованными полосами. В Казахстане (в области сухого лесоводства) для ускорения минерализации сучьев и ослабления пожарной опасности эффективным оказалось дробление их с разбрасыванием вдоль технологических коридоров на расстояние 10-20 м. Упоминалась для измельчения рубильная самоходная машина ЛО-63Б.

Надо заметить, что сельскохозяйственные тракторы конструировали не для работы в лесу, и часто приходится ремонтировать ходовую часть. Из-за этого лесоводы вынуждены применять трелевочные гусеничные тракторы, разработанные для сплошных рубок. Но они требуют широких волоков, наносят большие повреждения лесу. Давно назрела необходимость серийного выпуска колесных тракторов с активным полуприцепом: ТЛ-28 (6 кН) на базе самоходной шасси, АЛП-1 (9 кН) на базе Т-40АМ и др. На базе МТЗ-80 разработан сортиментовоз МТН-36 с полуприцепом ПЛ-4 АООТ (Великолукский завод) и полуприцеп-погрузчик ППД-6 (ВНИИЛМ).

При узких пасеках для подтрелевки хлыстов и сортиментов используется 10-метровый трелевочный манипулятор МТТ-10 на базе МТЗ-82 и ЛХТ-55. При сортиментной заготовке вывозку сортиментов с прикоридорных полос осуществляет сортиментовоз, снабженный манипулятором для погрузки и разгрузки сортиментов длиной до 4,5 м. Сортиментовоз вывозит древесину к лесовозной дороге.

Сортиментовозы (форвардеры) широко применяют в Скандинавии, где они работают в комплексе с валочно-сучкорезно-раскряжевочными машинамим (харвестерами) . Высокую производительность труда на проходных рубках (до 6,0 м 3 /чел.-ч.) в хвойном насаждении высотой 20 м при расстоянии трелевки 100 м показала валочно-сучкорезно-раскряжевочная машина Харвестер Локомо 919/750Н с вывозкой сложенных у технологического коридора 4-метровых лесоматериалов сортиментовозом – форвадер Локомо с 10-метровым гидроманипулятором. В радиусе 5 м электропила харвестера подводится к стволу диаметром 6-50 см. Отмер длины выпиливаемых сортиментов проводится с точностью ± 5 см с помощью специального ролика, и информация о сортименте передается в кабину оператора на дисплей. Сучья срезаются одновременно с отмером и раскряжовкой ствола и опадают впереди машины, ослабляя образование колеи при дальнейшем движении и форвардера. Для уменьшения повреждения корней первый след харвестера используется для форвардера. Затем первый, углубляясь на 10 м, движется между деревьями, укладывая сортименты вблизи первых, а, продвигаясь вперед еще на 10 м, кладет их вблизи будущего своего следа и прохода сортиментовоза. Так что расстояние между проходами сортиментовоза составляет 25-30 м. Производительность – 90-160 м 3 .

С 1989 г. начали выпускать в нашей стране совместно с фирмой «Терратек» из комплектующих изделий Финляндии, Швеции и других стран отечественные «харвестеры» и «форвадеры». Испытания этих машин и других финско-шведских образцов пока не дали удовлетворительные результаты, так как около 20 % площади лесосеки с влажной почвой превращаются в глубокие (до 20-80 см) колеи с переререзанной здесь корневой системой ближайших деревьев, другие стволы получают внешние и внутренние повреждения (всего до 30 % деревьев). Эта техника приемлема в зимнее время или для равномерно-постепенных и сплошных рубок с сохранением подроста.

Приемлемой для рубок ухода оказалась финская машина «Макери». Это базовый малогабаритный трактор, с гусенечной цепью на колесах, оборудован в двух вариантах, как валочно-пакетирающая и валочно-сучкорезно-раскряжевочная машины. Валочные ножи силового резания срезают стволы диаметром до 25 см. Ширина машины – 1620 мм, длина - 2,6 м, высота - 2,2 м, масса – 2-4 т, мощность двигателя - 22 кВт, тяговое усилие - 0,5 кН, производительность - 3,5-4,6 м 3 /ч. Она повреждает 5-10 % числа деревьев и 10-15 % поверхности почвы (Нерман и др., 1984; Гильц и др., 1986).

С другими новыми машинами можно знакомиться по «Указателю действующей нормативно-технической документации по стандартизации в лесном хозяйстве».

Для организации и проведения механизированных рубок ухода, планирования потребности в технике, а также трудовых и денежных затрат, составления проектов организации лесного хозяйства для отдельных регионов страны разработаны расчетно-технологические карты (РТК). Форма производственной технологической карты приводится в Наставлении по рубкам ухода.

Развитие современных технологий сказывается на всех сферах деятельности человека. Особенно активно внедряются новые методы в машиностроении, где с каждым годом требования к точности и качеству обработки возрастают. Вместо привычных токарных или фрезерных станков применяются аппараты с ЧПУ, тогда как ручную рубку, являющуюся трудоемким и сложным процессом, заменяет механизированная.

Современные механизированные способы рубки металла – это целый комплекс операций, основной отличительной особенностью которых является использование специального инструмента. Как правило, механизированная рубка производится зубилами, оборудованными пневматическими и электрическими приводами. Основным рабочим инструментом в них являются зубила, как с узким, так и широким лезвием. Также на крупных предприятиях механизированная рубка не обходится без специальных инструментов и приспособлений, особого станочного оборудования.

Преимущества механизированной рубки

На сегодняшний день, используя особенности механизированных способов рубки металлов, можно добиться массы уникальных преимуществ, среди которых можно выделить следующие:

1. Высокая скорость рубки металлических заготовок и обрубка готовых деталей. Производительность механизированной рубки по сравнению с ручной выше практически в 4-5 раз.
2. Повышенная точность металлической заготовки в месте сруба. Современные зубила и прочие инструменты для механизированной рубки имеют износостойкую поверхность, а само оборудование обеспечивает отсутствие задиров и прочих дефектов.
3. Экономия металла . Специальное оборудование для рубки позволяет сократить количество отходов, тем самым, снизив себестоимость производства деталей.
4. Универсальность . При помощи механизированных инструментов и станков можно обрабатывать любые виды металлов, начиная от сталей и заканчивая цветными сплавами.
5. Безопасность . Благодаря современным технологиям те же пневматические или электрические молотки для рубки являются максимально безопасными для рабочих, что позволяет сократить количество травм на производстве.

У нас можно приобрести

Рубкой называется слесарная операция, при ко­торой с помощью режущего инструмента (зубила, крейцмейселя или канавочника) и ударного инстру­мента (слесарного молотка) с. заготовки или детали удаляются лишние слои металла или заготовка раз­рубается на части.

Рубка производится в тех случаях, когда не тре­буется высокой точности обработки. Точность обра­ботки, достигаемая при рубке, составляет 0,4-0,7 мм.

Рубка применяется для удаления (срубания) с заготовки больших неровностей (шероховатостей), снятия твердой корки, окалины, заусенцев, острых углов кромок на литых и штампованных деталях, для вырубания шпоночных пазов, смазочных канавок, для разделки трещин в деталях под сварку (разделка кро­мок), срубания головок заклепок при их удалении, вырубания отверстий в листовом материале.

Кроме того, рубка применяется тогда, когда не­обходимо от пруткового, полосового или листового материала отрубить какую-то часть.

Производится рубка в тисках, на плите или на наковальне. Заготовки и отливки мелких размеров при рубке закрепляются в стуловых тисках. Обрубка де­фектов сварных швов и приливов в крупных деталях осуществляется на месте.

Рубка металла ручным зубилом - очень трудоем­кая и тяжелая операция. Поэтому необходимо стре­миться максимально ее механизировать.

Средствами механизации рубки металла являют­ся: замена обрубки обработкой абразивным инстру­ментом, а также замена ручного зубила пневмати­ческим или электрическим рубильным молотком.

Приступая к рубке, слесарь должен подготовить свое рабочее место. Достав из верстачного ящика зу­било и молоток, он располагает зубило на верстаке с левой стороны тисков режущей кромкой к себе, а молоток - с правой стороны тисков бойком, на­правленным к тискам.

Большое значение для рубки имеет правильное положение корпуса слесаря. При рубке надо стоять у тисков устойчиво, вполоборота к ним; корпус рабо­чего должен находиться левее оси тисков. Левую ногу выставлять на полшага вперед так, чтобы ось ступни располагалась под углом 70-75° по отношению к тис­кам. Правую ногу немного отставить назад, развер­нув ступню под углом 40-45° по отношению к оси тисков.

Молоток необходимо брать за рукоятку так, что­бы рука находилась на расстоянии 20-30 мм от конца рукоятки (рис. 32, а). Рукоятку обхватывают четырь­мя пальцами и прижимают к ладони; при, этом боль­шой палец накладывают на указательный и все паль­цы крепко сжимают. Держать зубило, надо левой ру­кой, не сжимая сильно пальцы, на расстоянии 20- 30 мм от головки (рис. 32, б).

В процессе рубки зубило должно направляться под углом 30-35° по отношению к обрабатываемой по­верхности (рис. рис. 33, а). При меньшем угле накло­на оно будет скользить, а не резать (рис. 33, б), а при большем - излишне углубляться в металл и давать большие неровности обработки (рис. 33, г).

Существенное значение для процесса ручной рубки в тисках имеет также правильная установка зубила по отношению к вертикальной плоскости неподвиж­ной губки тисков. Нормальной установкой режущей кромки зубила следует считать угол 40-45° (рис. 34, а). При меньшем угле площадь среза увеличивается, рубка становится тяжелее, и процесс ее замедляется (рис. 34, б). При большем угле стружка, завиваясь,

Создает дополнительное сопротивление срезу, поверхность среза полу­чается грубой и рваной; возможно смещение за­готовки в тисках (рис. 34, в).

Качество рубки зави­сит от вида замаха и уда­ра молотком. Различают удар кистевой, локтевой и плечевой. При кисте­вом замахе удары молот­ком производятся силой кисти руки. Таким уда­ром пользуются при лег­кой работе для снятия тонких стружек или при удалении небольших неровностей. При локте­вом ударе рука изгибает­ся в локте, удар получа­ется более сильным. Лок­тевой удар применяют при обычной рубке, ког­да приходится снимать слой металла средней толщины, или при проруба­нии пазов и канавок. При плечевом ударе замах по­лучается наибольшим, а удар - самым сильным. К плечевому удару прибегают при рубке толстого ме­талла, при удалении больших слоев за один проход, разрубании металла и обработке больших плоскостей.

При рубке с применением кистевого удара дела­ют в среднем 40-50 ударов в минуту; при более тяжелой работе и плечевом ударе темп рубки снижа­ется до 30-35 ударов в минуту.

Удар молотка по зубилу должен быть как можно более точным. Нужно, чтобы центр бойка молотка попадал в центр головки зубила, а рукоятка молотка с зубилом образовывали прямой угол. Рубить можно только остро заточенным зубилом; тупое зубило со­скальзывает с поверхности, рука от этого быстро ус­тает и в результате теряется правильность удара.

Размеры снимаемой зубилом стружки зависят от физической силы работающего, размеров зубила, веса молотка и твердости обрабатываемого металла. Наи­более производительной считается рубка, при кото­рой за один проход снимается слой металла толщи­ной 1,5-2 мм. При снятии слоя большей толщины слесарь быстро утомляется, а поверхность рубки по­лучается нечистой.

Рубку хрупких металлов (чугун, бронза) следует производить от края к середине заготовки, чтобы из­бежать откалывания края детали. При рубке вязких металлов (мягкая сталь, медь, латунь) режущую кромку зубила рекомендуется периодически смачи­вать машинным маслом или мыльной эмульсией.

Рубку в тисках можно выполнять по уровню гу­бок тисков либо выше этого уровня - по размечен­ным рискам. По уровню губок тисков чаще всего рубят тонкий металл, а выше уровня - широкие поверх­ности заготовки.

При обрубании широких поверхностей для со­кращения времени следует пользоваться крейцмей - селем и зубилом. Сначала крейцмейселем проруба­ют канавки, а затем срубают зубилом образовавшие­ся выступы.

Чтобы правильно выполнять рубку, нужно хоро­шо владеть зубилом и молотком, т. е. правильно дер­жать зубило и молоток, без промахов и правильно производить замахи и удары молотком по головке зубила.

Рассмотрим сначала процесс рубки с помощью зубила вместе с молотком.

Зубила своей режущей частью представляет форму клина. Выбор угла заточки в значительной степени зависит от твердости обрабатываемого материала
чем тверже материал, тем больше тупее клин.
Рекомендации по выбору
стали угол режущего клина равен 60 градусов,
цветные металлы угол режущего клина равен 35 -40 градусов.

Для получения канавок с помощью зубила используется специальное зубило.
При обработке рубкой применяются молоток массой до 500 г.

Процесс рубки

В процессе рубки заготовку крепят в тиски чуть-чуть левее правого края губок. Оставшееся место служит для крепления зубила. Молоток располагают бойком влево и кладут его на верстак справа от тисков, зубило при этом находится слева, режущей частью к себе. Рабочее место должно быть защищено защитной сеткой для защиты от вылетающих осколков материала.

Особенности положения тела

В процессе рубки металла важно следить за правильностью рабочей позы. Стоять при рубке нужно прямо, корпус нужно развернуть, так чтобы правое плечо находилось напротив головки зубила. Левую ногу для улучшения устойчивости тела нужно выдвинуть вперед и перенести вес на правую ногу.
Зубило с молотком держат таким образом при котором край рукоятки и ударная часть выступали на 20-30 мм.

Особенности рубки

Есть два способа рубки металла

1. Рубка в тисках по разметочным рискам.
2. Рубка в тисках зажимая металл не уровне губок тисков.

Рубка при помощи тисков с помощью разметочных рисок осуществляется таким образом, чтобы разметка была на 1,5- 2 мм выше губок самих тисков. Зубило располагают под углом в 30- 40° к обрабатываемой поверхности детали. После каждого удара нужно возвращать инструмент в первоначальное положение.
Рубка в тисках зажимая металл не уровне губок тисков осуществляется если риски опустить ниже уровня губок, чтобы после рубки на поверхности детали был припуск до 1,5 мм.

При разной твердости материала различают разные виды рубки

1. Кистевой виды рубки.
2. Локтевой виды рубки.
3. Плечевой виды рубки.

Кистевым видом рубки убирают очень маленькие неровности.
Локтевым виды рубки - убирают не нужный материал и рубят на части заготовку толщиной не более 10 мм.
Плечевым видом рубки - убирают толстый слой металла и рубят на части заготовку большой толщиной.

Особенности выполнения рубки

При кистевом виде, как можно предположить, молоток двигается за счет движения кисти руки.
При локтевом виде рука сгибается в локте и удар становится сильнее.
При плечевом виде двигается от плеча и удар становится значительно сильнее.

В случае, если заготовку для рубки не получается зажить в тисках, ее обрабатывают на плите. Зубило в этом случае ставят вертикально на разметочную риску и только так наносят удары.
После каждого такого удара зубило двигают на половину его режущей кромки. Благодаря такому способу упрощается установка зубила в нужное расположение, что способствует получению непрерывного реза. Если заготовка имеет большой толщины и просто ее не разрубить, то в этом случае наносят дополнительные разметочные риски на противоположную сторону рубки. В этом случае заготовку надрубают примерно до половины толщины с одной стороны, затем дорубают с другой стороны.

Если нужно разрубить заготовку по сложному профилю, то режущую кромку отводят на расстоянии до 2 мм от разметочных рисок, надрубая металл легкими ударами вдоль всего профиля. Далее повторяют рубку более сильными ударами. Затем ее переворачивают и производят рубку по обозначившемуся контуру.

Особенности техники безопасности при рубке металла

1. Работать разрешается только исправным инструментом не имеющим на ударной части трещин и заусениц.
2. Ручка молотка прочно насажена на баек и не иметь трещин.
3. Нельзя проверять качество рубки рукой на ощупь.
4. В конце рубки нужно ослаблять силу удара.
5. Рубку металла должна производиться в защитных очков или за защитным экраном.

Механическая рубка выполняется

с помощьюпневматических рубильных молотков
с помощью прессов
с помощью пресс ножниц
с помощью различных современных способов резки (гидрорезка, резка лазером, резка давлением воздуха).

Рубка с помощью пневматических рубильных молотков

Пневматические молотки используются для рубки металла, чеканки швов, обрубки кромок под последующую сварку. Иногда их еще используют для зачистки швов после сварки, вырубки сложных пазов. В мастерских они применяются для сглаживания стыков водопроводных и канализационных чугунных труб и пробивки углублений и проемов в стенах. В строительстве используются рубильные молотки ИП-4108 и ИП-4126, конструкции которых имеют мало различий.

Пневматические рубильные молотки

Следует отметить, что у пневматического молотка есть виброзащитный манипулятор защищающий левую руку работника от вибраций повышая точность управления положением лезвия. Манипулятор позволяет закрепить инструмент и тем самым предотвратить вылет из молотка при холостых ударах.

В России выпускают пневматические рубильные молотки следующих видов:

молоток П-4126 применяется для зачистки швов и вырубки раковин.
молоток ИП-4108 применяется для чеканки и зачистки сварных швов.
молоток МР-4 применяется для легкой глубины рубки,
молоток МР-5 применяется для средней глубины рубки,
молоток МР-6 применяется для большой глубины рубки

Рубка металлов с помощью прессов

Рубка прессом имеет ряд особенностей:

Пресс может рубить металл любой толщины
Пресс может вырубать фигуры любой сложности, это зависит от штампа
Пресс не выгодно использовать при мелкосерийном и единичном производстве.
При работе на прессе нужно соблюдать меры охраны труда, которые очень обширны. Самое главное правило это чтобы рабочий не в коем случае не убирал защитный кожух пресса и не находиться в рабочей зоне. Второе главное правило - перед началом рубки обязательно проверить работу штампа на холостом ходу.

Рубка с помощью пресс ножниц

Сами по себе пресс ножницы очень простые по конструкции поэтому очень легко проходят не дорогостоящий ремонт.

Рубить этим методом можно металл толщиной от 5 до 30 мм. В процессе рубки рабочему нужно следить за тем, чтобы ножи не входили очень глубоко в заготовку. Если ножи будут входить очень глубоко то может получиться двойной срез. Особенно это актуально при рубке металлолома и заготовок с высокой пластичностью. Также при обработке иногда
Рубка с помощью пресс ножниц –это самое распространенный вид рубки металла на производстве. При этом способе металл отделяется очень чисто почти без заусенцев и деформации поверхностного слоя. Современные пресс ножницы часто оснащают ЧПУ. Это позволяет повысить качество реза и существенно уменьшить трудоемкость рубки.

В процессе рубки детали происходит вытягивание металла. Вытянутый металл рубится прессом. О качестве пресс ножниц судят по линии среза металла: чем он ровнее, тем выше качество инструментальной оснастки.

Отношение лини реза к разлому металла зависит от степени износа пресс ножниц.
Этот метод дает максимальную точность реза.
Так же как и со случаем выше пресс ножницы не выгодно использовать при мелкосерийном и единичном производстве.

Пресс ножницы для рубки металла

1 дисковые;
2 гидравлические;
3 контейнерные.

Все пресс формы делятся в зависимости от возможности перемещения на стационарные и мобильные.

Дисковые, иногда именуемые еще рычажные, очень хорошо подходят для мелкосерийной рубки. Рычажные пресс ножницы крепятся двумя ножами, причем одни из ножей закрепляется к станине. Это делает большую часть рычажных пресс ножниц не подвижными. Ножи для этого инструмента изготавливают из высокоуглеродистой стали. От качества изготовления ножей зависит долговечность и точность реза, поэтому советую обращать ни них особое внимание при покупке.

Гидравлические пресс ножницы обладаю теми же характеристиками, что и рычажные, но главное движение у них приводится с помощью гидравлического механизма.

Контейнерные пресс ножницы представляют собой контейнер отлично подходящий для разрезки различного металлолома. Этот вид пресс ножниц имеет отдельную камеру куда забрасывается металл для резки. Благодаря этой особенности стружка не разлетается в процессе работы, не разлетается в стороны, что значительно повышает безопасность рабочего.

Контейнерные пресс ножницы различаются по способу подачи металла

1 Автоматизированные
2 Ручные

Контейнерные пресс ножницы различаются по мощности -это в значительной степени влияет на максимальную толщину разрезаемого металла.
В этой статье я рассказал, о основных способах рубки металла предназначенных для резки в подсобных хозяйствах и на промышленном производстве. Если у Вас есть вопросы, то пишите в комментариях.