EN
Neposreden vpliv gostote lesa na Škrabljica za vejice Zmogljivost in porabo energije
Pri delu z gostejšim lesom vejevnice za drobljenje materiala ne obdelujejo tako hitro in s tem porabijo več goriva. Vzemimo na primer hrast ali oreh – ti gosti trdnih lesa porabita približno 59 litrov goriva na uro, kar je približno trikrat več kot smreka, kot kaže raziskava, objavljena v reviji Applied Energy leta 2015. Razlog za to leži v njihovi tesno zgoščeni celični strukturi, ki za razdrobljenje zahteva veliko več sile, kar dodatno obremenjuje tako motor kot rezalne komponente. Kaj se nato zgodi?
- Zmogljivost pri drobljenju gostih vrst lesa pade za 40–60 % v primerjavi z lesom nizke gostote
- Zahteva po energiji narašča na 0,92 MJ na megagram suhe snovi pri gosti vejevini
- Delovna poraba električne energije presega 3.300 W za veje s premerom nad 50 mm
Ko les postane gostejši, se učinkovitost običajno zmanjša, zato morajo tehnične specifikacije drobilcev resnično ustrezati vrsti materiala, ki se obdeluje. Tisti, ki delajo z mešanim lesom, bi bili bolje opravili z drobilci z visokim navorom in bobnom, če želijo ohraniti gladko in neprekinjeno obratovanje. Obstaja tudi še en vidik, povezan z izpusti ogljikovega dioksida. Drobljenje gostega lesa povzroči približno 16,4 kg ekvivalenta CO2 na megagram suhe snovi, kar je dejansko za 52 odstotkov več kot pri obdelavi celotnih dreves. Samo ta številka jasno kaže, zakaj je tako pomembno, da se zmogljivosti opreme prilagodijo dejanskemu materialu, ki se obdeluje – tako za uspešno izvedbo naloge kot za zmanjšanje okoljskega vpliva.
Skupni učinek gostote lesa, vsebnosti vlage in trdote vrste na trajnost drobilcev za veje
Gostota lesa igra ključno vlogo pri določanju količine napetosti in energije, potrebne za operacije drobljenja vejev. Trde vrste lesa običajno ostrožijo nože veliko hitreje kot mehke vrste lesa, v nekaterih primerih celo do 70 % hitreje, kar kažejo opazave na terenu. Tudi vsebnost vlage ima pomembno vlogo. Sveže posečen les z vsebnostjo vlage okoli 50 % se v splošnem lažje drobi, čeprav to povzroča več težav s korozijo. Nasprotno pa, ko les posuši na zraku, postane težje rezati skozi njega, kar poveča upornost približno za 30 do 40 %. Različne vrste lesa stvari še dodatno zapletejo. Vzemimo na primer eukaliptus: operaterji ugotavljajo, da morajo nože zamenjati približno dvakrat in pol pogosteje pri delu z eukaliptusom kot pri borovih drevesih podobne velikosti.
Ta trojica – gostota, vlažnost in trdota – ustvarja kumulativne obremenitve trajnosti:
- Abrazijska mehanika : Celice z visoko vsebnostjo lignina v gostem lesu delujejo kot naravni abrazivi na rezalnih robovih
- Cikli utrujenosti : Ponavljajoče se drobljenje suhe trde lesne snovi pri visokem navoru povzroča mikroprhljaje v rotorjih
- Sodelovanje korozije : Vlaga se združi z lesnimi smolami in pospeši oksidacijo obremenjenih komponent
Opazovanje dejanskega obratovanja razkrije nekaj pomembnega o mešani obdelavi lesa. Ko se v strojno opremo brez ustrezne prilagoditve vhajajo različne vrste lesa, se obraba ležajev in pogonskih sistemov poveča približno za 45 %. Da bi opremo dalj časa ohranili v delujočem stanju, morajo operaterji upoštevati nekaj osnovnih pravil. Najprej: kosov trdega lesa ne sme biti predebela pri vhodu. Pomembna je tudi vsebnost vlage – idealno naj bo med 30 % in 40 %. Prav tako ne smemo pozabiti na prilagoditev geometrije rezalnih nožev določeni vrsti lesa. Te ukrepe skupaj uveljavljene resnično naredijo razliko: sestavni deli trajajo približno 200 do 300 ur dlje, preden jih je treba zamenjati, kar pomeni približno 18 % varčevanja z vzdrževalnimi stroški v času daljšega obratovanja. Ni preslikljivo, zakaj so mnoge naprave te prakse že začele uveljavljati po vsej svoji proizvodni dejavnosti.
Poleg gostote: ključne lastnosti materiala, ki vplivajo na zmogljivost in nadzor vejevne drobilnice
Čeprav gostota določa silo za drobljenje, drugi lastnosti materiala ključno vplivajo na stabilnost drobilnika, doslednost izhodne količine, varnost in pogostost vzdrževanja.
Smer vlaken in vsebina smole kot soodločilni dejavniki stabilnosti obremenitve drobilnika
Kako se lesna vlakna poravnajo v primerjavi s smerjo dovajanja, resnično vpliva na to, koliko vibracij nastane in ali se stroj ob obremenitvi ohrani stabilen. Ko se veje dovajajo vzdolž zrna, se običajno brez težav prebijejo skozi rezalne bobne. Vendar pa dovajanje materiala prečno na zrno povzroči različne težave. Navor se dejansko zelo močno nihče – po nekaterih raziskavah iz časopisa Industrial Processing Journal iz lanskega leta celo za približno 40 % več. Poleg tega obstaja težava z lesi, bogatimi z smolo, kot je bor. Smola se lepi na rezalne nože in povzroča nabiranje, zaradi česar se noži hitreje obrabijo. Ugotovili smo, da se noži morajo zamenjati dvakrat pogosteje, ko vsebnost smole preseže približno 8 %. Lesi z nizko vsebnostjo smole, kot so trde lesne vrste, s tem problemom niso soočeni. Vse te dejavnike skupaj pomeni, da morajo obratovalci paziti na vrsto materiala, ki ga obdelujejo. Sicer morda njihov drobilnik proizvede neenakomerno drobljen les ali še hujše – nevarne odboje, ki lahko poškodujejo opremo in povzročijo poškodbe delavcem.
Nastajajoča uporaba profiliranja surovin v realnem času v pametnih sistemih za drobljenje vejev v vejah
Današnji napredni drobilniki so opremljeni s spektroskopskimi orodji in senzorji tlaka, ki določajo vrsto vejev, ki vstopajo v napravo. Ko veje potujejo skozi napravo, ti pametni sistemi dejansko spreminjajo hidravlični tlak in hitrost vrtenja rotorja. To počnejo zato, ker zaznajo lastnosti, kot so gostota lesa, vlažnost in število vozlov. Eden od vodilnih proizvajalcev je pred kratkim izvedel preskuse svojih naprav in odkril nekaj zanimivega. Njihov sistem napovednega uravnavanja obremenitve je izboljšal delovanje celotnega procesa in povečal učinkovitost za približno 15 % v primerjavi z obratovanjem pri stalni hitrosti. To pomeni, da se motorji ne ustavijo ob obdelavi zelo trdnih delov lesa, poleg tega pa so rezultirajoči drobci bolj enotni tudi pri obdelavi različnih vrst vejev.
Pogosta vprašanja
Kakšen je odnos med gostoto lesa in učinkovitostjo drobilnika?
Učinkovitost drobilnika se zmanjšuje z naraščajočo gostoto lesa, saj za obdelavo gostejših vrst lesa, kot sta hrast in jasen, potrebujemo več sile, kar pomeni višjo porabo goriva in nižjo zmogljivost.
Kako vsebnost vlage vpliva na drobljenje vej?
Vsebnost vlage vpliva na enostavnost drobljenja; sveže posečen les z vsebnostjo vlage okoli 50 % se drobi bolje, čeprav lahko povzroči večjo korozijo. Nasprotno pa suh les postane težje rezati, kar poveča upornost.
Kateri dejavniki prispevajo k obrabi in poškodbam komponent drobilnika?
Visoka gostota lesa, vsebnost vlage ter trdota vrste lesa prispevajo k abraziji, utrujanju in koroziji komponent drobilnika, kar vpliva na njihovo vzdržljivost.