Типи ножів малих деревозрубачів та їх різальні характеристики

Як геометрія леза впливає на ефективність різання у Дрібні здрібнювачі деревини

Різання ножицями проти ударного різання: чому кут заточення та конструкція кріплення визначають однорідність стружки та швидкість подачі

Форма леза має вирішальне значення для того, як невеликий деревоздрібнювач виконує свою роботу — за допомогою різання ножицями або ударного різання. Це дійсно два окремі підходи, які дають абсолютно різні результати. Леза для різання ножицями зазвичай мають кут заточення 25–30 градусів і міцно закріплені без надмірного руху. Вони чітко розрізають свіжі зелені гілки, які ще пружні, утворюючи акуратну однорідну стружку, яку всі бажають отримати. Навпаки, ударні леза мають набагато крутіші кути — близько 40–45 градусів — і закріплені на пружинах, щоб мати можливість відскакувати після кожного удару. Така конструкція дозволяє їм розбивати суху або замерзлу деревину замість простого різання, що дає змогу швидше переробляти більший обсяг матеріалу, хоча стружка буде менш однорідною за розміром.

Дослідження, опубліковане у журналі Manufacturing Engineering Journal ще в 2023 році, показало цікаві результати щодо кутів різання. Коли кут фаски зменшується нижче 30 градусів, опір подачі скорочується приблизно на 22%. Це суттєво впливає на обробку м’яких порід деревини, таких як сосна, де швидкість обробки помітно зростає. Навпаки, більш круті кути набагато краще витримують інтенсивне навантаження від твердих порід деревини, особливо тих непростих вузлів, які можуть серйозно ускладнити роботу. Стабільне утворення стружки та плавне переміщення матеріалу мають велике значення для типових побутових проектів або операцій невеликих підприємств. Саме тому багато операторів поєднують технології зсувного різання зі спеціальними малотертячими кріпленнями. Такі системи допомагають запобігти дратівливим заклинюванням і можуть впоратися з вражаючими обсягами — наприклад, переробляти близько 3,5 тонн сухої сосни на годину, не створюючи проблем.

Реверсивні двосторонні леза проти односторонніх фіксованих лез: реальна продуктивність на гілках твердих порід деревини

Для густого твердого дерева з гілками завтовшки близько 8 см або менше, таких як дуб і гірський горіх, подвійні реверсивні леза значно перевершують звичайні однобічні фіксовані леза. Конструкція має збалансовану форму, яка рівномірно розподіляє знос між усіма чотирма різальними кромками, що фактично означає подовження терміну використання вдвічі до заміни. Згідно з реальними результатами в полі, коли оператори використовують зношені сторони подвійних реверсивних лез, продуктивність знижується лише на 15%. Але при використанні звичайних однобічних лез у тих самих умовах спостерігається падіння продуктивності приблизно на 40%. Це створює суттєву різницю в реальних умовах експлуатації.

Однобічні леза напевно краще нарізають свіжу деревину, оскільки вся сила спрямована в одному напрямку. Але при роботі з різними твердими породами деревини двобічні леза насправді утворюють стружку, яка на 23 відсотки більш однорідна. Крім того, двобічні леза служать значно довше. Більшість власників помічають, що замінювати леза потрібно приблизно на 70 відсотків рідше, ніж у разі з однобічними. Це важливо для тих, хто не хоче постійно купувати нові леза кожні кілька місяців. Однак однобічні леза теж мають своє застосування. При роботі з мерзлою деревиною вони потребують на 37 відсотків меншого обертового моменту, щоб пройти крізь матеріал, що цілком логічно, якщо доводиться розрізати гілки, вкриті льодом. Проте вони просто менш універсальні в різних умовах роботи порівняно з двобічними аналогами.

Оптимальні матеріали для ножів малих деревозрубів: баланс між твердістю, міцністю та зносостійкістю

Порівняння інструментальних сталей D2, DC53, A6 та A8: розподіл карбідів, збереження різального краю та опірність руйнуванню в умовах комбінованого навантаження

Від матеріалу, з якого виготовлені ножі, значно залежить те, наскільки добре міні-щепоруби працюватимуть з часом. Інструментальна сталь D2 вирізняється тим, що набагато краще протистоїть зносу порівняно з іншими варіантами. Це пов'язано з наявністю близько 12% хрому та дрібних карбідів, рівномірно розподілених по всьому металу, завдяки чому різальний край довго залишається гострим навіть після тривалої роботи з обробки дерева. Однак є й недолік: хоча сталь D2 чудово протистоїть абразивному зносу, вона погано витримує ударні навантаження. Якщо ніж зіткнеться з міцним сучком або стороннім предметом у деревині, він легко може потріскатися там, де не слід. Багато операторів уже переконалися в цьому на власному досвіді на будмайданчиках по всій країні.

Сталь DC53 бере все найкраще від D2, але ще й додає щось краще. Її карбідну структуру вдосконалено, щоб вона могла на 30% краще витримувати ударні навантаження, не втрачаючи твердості у діапазоні 60–62 за шкалою Роквелла, а також продовжує добре тримати різальну кромку. Якщо подивитися на сталь A6, то тут, насправді, досить гарний компроміс. Кількість ванадію не надто велика і не надто мала, що допомагає запобігти утворенню тріщин під час неочікуваних змін подачі, які постійно трапляються при роботі з різними матеріалами. Потім є сталь A8 із підвищеним вмістом молібдену — приблизно від 5% до 7%. Це значно покращує її стійкість до зносу через корозію, що має велике значення для інструментів, які використовуються поблизу джерел води або на узбережжі, де вологість завжди висока.

Ефективність різання різних видів деревини та при різному рівні вологості в малих дерево-щепорубах

Варіабельність продуктивності: чому вологий дуб зменшує вихід на 37% порівняно з сухою сосною — і як вибір ножів це компенсує

Коли йдеться про невеликі деревозмелювачі, густина деревини та вміст вологи в матеріалі справді суттєво впливають на обсяг переробки. Випробування показали, що коли машини переробляють вологий дуб замість сухої сосни за всіх інших рівних умов, продуктивність знижується приблизно на 37%. Насправді існує дві основні причини цієї проблеми. По-перше, дуб просто потребує приблизно на 40% більше зусиль для розрізання порівняно з м'якшими породами деревини. По-друге, є ще проблема вмісту вологи. Коли деревина надто волога, вона стає ковзкою для ножів. Це спричиняє їхнє проковзування замість чистого розрізання матеріалу, внаслідок чого утворюються шматки, які не розпадаються належним чином, а навпаки, переміщуються без повної переробки.

Стратегічний вибір ножів безпосередньо компенсує ці втрати:

• Покриття з низьким тертям , такі як покриття нітридом титану або карбідом вольфраму, зменшують прилипання та адгезію у деревині з високим вологовмістом.
• Гострі кутові атаки покращують захоплення та взаємодію з матеріалом на щільних твердих породах дерева.
• Мікрофаски зберігають точність при коливаннях рівня вологості — зберігаючи гостроту без надмірної крихкості.

Леза з кутами основної фаски 25°–30° стабільно забезпечують однакову рівномірність трісок за різних умов, підтримуючи стабільну продуктивність навіть при сумішах гілок твердих порід і хвойних відходів. Узгодження геометрії леза з сезонними змінами деревини забезпечує передбачувану роботу з мінімальними простої протягом усього року.

Подовження терміну експлуатації: стратегії стійкості до зносу для лез малих дерево-чиперів

Збільшення терміну служби лез залежить від вибору правильних матеріалів і дотримання добрих практик обслуговування, що виходять за межі звичайної заточки. Коли леза залишаються гострими, вони краще ріжуть і зношуються повільніше, оскільки тупі кромки створюють додаткове навантаження на обладнання. Наприклад, покриття з вольфрамового карбіду, як повідомлялося в журналі Industrial Processing Journal минулого року, зменшують знос на близько 40% порівняно зі звичайними поверхнями. Такий захист має вирішальне значення для подовження строку служби лез у різних промислових застосуваннях.

Ефективний захист від зносу починається з регулярного догляду:

• Ретельно очищайте леза після кожного використання, щоб видалити сік, смолу та деревні волокна, які сприяють корозії та накопиченню тепла.
• Наносіть інгібуючі корозію мастила на шарніри та кріпильні елементи — не тільки на різальну кромку — щоб зменшити знос, спричинений тертям.
• Обертайте реверсивні леза до того, як зношування одного боку стане надмірним; це зберігає геометрію та відкладає необхідність у заточці.

Методи загартування поверхонь, такі як кріогенна обробка та індукційне загартування, значно підвищують стійкість до пошкоджень, спричинених ударами об тверде дерево та випадковим сміттям, що може потрапити на леза під час роботи. Підрядники, які регулярно застосовують ці методи, виявляють, що їм потрібно замінювати різальний інструмент приблизно вдвічі рідше, ніж тим, хто використовує звичайне обладнання. Це означає менше перерв у робочому графіку й у підсумку економію коштів з часом. З цієї причини багато професіоналів у галузі тепер розглядають поверхневе загартування не просто як корисне, а практично необхідне, а навіть дбайливі любителі самостійних робіт починають усвідомлювати його цінність, коли інвестують у якісні різальні інструменти для домашніх проектів.

Розділ запитань та відповідей

У чому різниця між різанням ножицями та ударним різанням?

Різання зі зрізанням використовує ножі з кутами фаски 25–30 градусів, призначені для розрізання свіжих зелених гілок, забезпечуючи однаковий розмір щепи. Ударне різання використовує ножі з кутами 40–45 градусів, які закріплені на пружинах для гнучкості; найкраще підходить для сухої або замерзлої деревини, але дає менш однорідну щепу.

Який тип ножів кращий для твердих деревних гілок?

Двобічні реверсивні ножі є переважнішими для гілок твердого дерева, оскільки вони забезпечують збалансоване зношування всіх кромок, що призводить до подовженого терміну служби та стабільного розміру щепи порівняно з однобічними ножами.

Які матеріали рекомендуються для ножів деревозрубів?

Інструментальні сталі DC53 та A6 дуже рекомендуються для невеликих деревозрубів завдяки оптимальному поєднанню твердості, стійкості до зносу та міцності на удар, що робить їх придатними для умов змішаного завантаження.

Як правильно доглядати за ножами деревозруба?

Регулярне очищення для видалення залишків та нанесення мастил, що запобігають корозії, допомагає зберігати гостроту різців. Крім того, переставлення реверсивних ножів і використання методів загартування значно подовжують термін служби різців.

Як вологість деревини впливає на продуктивність рубання?

Високий вміст вологи в деревині знижує ефективність різання, роблячи матеріал ковзьким, через що ножі ковзають замість ефективного різання. Правильний вибір ножів може усунути цю проблему та зберегти продуктивність.