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园艺/碎木机

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一台便携式树木粉碎机和卡车。处理后的木屑已经收集到卡车里

碎木机是一种用于将木材(通常是树枝或树干)粉碎成更小部件(如木屑或锯末)的机器。它们通常是便携式的,安装在轮子上,安装在适合拖曳在卡车或货车后面的框架上。动力通常由 3 至 1,000 马力的内燃机提供。

碎木机通常由一个带挡板的漏斗、碎木机机构本身以及可选的碎木收集箱组成。将树枝插入漏斗(挡板充当部分安全机制,防止人体部位接触碎木刀片),然后启动碎木机机构。碎木从一个滑槽排出,可以引导到卡车上的容器中或地面上。典型的输出是尺寸在 1 到 2 英寸之间的碎木。产生的木屑有各种用途,例如可以撒在表面作为地覆盖物,或者在造纸过程中送入消化器。

大多数碎木机依靠储存在重型飞轮中的能量来完成工作(虽然有些使用滚筒)。碎木刀片安装在飞轮的表面上,飞轮由电动机或内燃机加速。当大型树枝被机器消耗时,飞轮的惯性会使其逐渐减速;当树枝被消耗后,发动机又使其加速。这就是这些机器发出上升和下降的警笛般嚎叫声的原因。大型碎木机经常在其进料漏斗的喉部配备有凹槽滚轮。一旦树枝被滚轮夹住,操作员就会松开它,滚轮以稳定的速度将树枝输送到碎木刀片。这些滚轮是一种安全装置,通常是可逆的,适用于树枝卡在衣服上的情况。

碎木机类型

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高扭矩滚轮

使用高扭矩低速研磨滚轮的碎木机在住宅用途方面越来越受欢迎。这些碎木机由电动机驱动,非常安静,无尘,并且自动进料。其中一些机器配备了防卡住功能。

滚筒式碎木机

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现代滚筒式碎木机“Bandit Industries Model 1290H”
Asplundh“Whisper Chipper”。

第一个商业化销售的碎木机采用的是滚筒式设计。它们至今仍在生产和销售。滚筒式碎木机中的碎木机机构是一个大型的钢制滚筒,由电机驱动,通常通过皮带驱动。它与漏斗平行安装,并朝输出滑槽旋转。滚筒也充当进料机构,在碎木的同时将材料吸入。这使得它俗称“装填和投放”碎木机,因为一旦材料接触到滚筒,它就会很快开始通过碎木机移动。

这些碎木机有很多缺点。滚筒式碎木机不如更新的设计安全。如果操作员被送入机器的材料卡住,几乎肯定会受伤或死亡。这些碎木机也非常吵。产生的碎木可能很大,如果插入薄材料,它可能会被切成碎屑而不是碎木。最后,由于滚筒无法与发动机分离,如果送入机器的材料过大或过长,它会停转,通常会将材料牢牢地卡在滚筒中。

更新的型号克服了许多这些缺点,采用了可逆的液压进料轮,由数字 Auto-Feed Plus® 自动控制,该系统首次出现在 2000 年 10 月的《树木交易员》杂志上,由 Electronic Solutions 的 Kurt Snider 发布,以及消音系统。可逆进料系统允许新型滚筒式碎木机处理更大直径的材料。

现代滚筒式碎木机通常的材料容量为 6 到 19 英寸。

圆盘式碎木机

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一种更新的碎木机设计采用了一个钢制圆盘,其上安装了刀片作为碎木机机构。在这种设计中,(通常)可逆的液压动力轮将材料从漏斗拉向圆盘,圆盘与进入材料成垂直角度安装。当圆盘旋转时,刀片将材料切成碎木。它们被滚筒上的法兰抛出滑槽。这种设计不如滚筒式设计节能,但产生的碎木形状和尺寸更均匀。目前商业树木护理公司使用的碎木机大多数都是这种类型。

圆盘式碎木机通常的材料直径容量为 6 到 24 英寸。

其他类型

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存在用于木材加工的更大机器。“整棵树碎木机”和“回收机”通常可以处理 2 到 6 英尺的材料直径,可以使用滚筒、圆盘或两者的组合。木材加工中使用的最大机器,通常被称为“筒磨机”,可以处理 8 英尺或更大的材料直径,并使用硬质合金刀头锤来粉碎木材而不是切割木材。这些机器通常功率为 200 到 1,000 马力。有些机器非常重,必须由半挂卡车移动。较小的型号可以用中型卡车牵引。

碎木机刀片

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虽然碎木机的尺寸、类型和容量差异很大,但它们使用的刀片非常相似。它们呈矩形,通常宽 4 到 6 英寸,长 6 到 12 英寸。它们的厚度从大约半英寸到 2 英寸不等。碎木机刀片由高品质钢制成,通常至少含有 8% 的铬以提高硬度。

碎木机控制

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碎木机自问世以来一直通过各种方式进行控制。然而,恶劣的应用和环境导致了令人难以置信的可靠性和性能缺乏。1999 年,Kurt Snider 开发了一种比例启动/停止自动进料控制系统,该系统经 Morbark 测试。虽然这是此类机械的首个数字进料控制系统,但最终结果是锯末。在接下来的夏天,Kurt 生产了第一个数字可编程反向控制系统,带有 LED 显示屏,即 Auto-Feed Plus®。这种控制系统消除了当发动机功率不足时材料自动进料到进料轮的问题。此外,这项技术通过使机器能够在发动机转速下降到预设设定点后停止并反转进料轮,从而节省了刀片磨损和离合器磨损,提高了机器的整体寿命。这项技术彻底改变了行业,几乎所有北美碎木机制造商以及世界上大多数制造商,现在都在使用自动进料反转功能的某种变体。

碎木机本质上是危险的机器,设计用于将放入其中的任何东西变成碎木。虽然大多数现代碎木机都内置了安全功能,但重要的是要记住,有些碎木机没有安全功能,即使那些有安全功能的碎木机也需要谨慎使用,并在有经验的操作员的指导下使用。

防护服

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碎木机使用者应穿着舒适的衣服,不要太松垮,最好是用牢固的布料制成,不会被树枝刺穿。始终佩戴护目镜,使用非自动进料类型时,建议佩戴刷子面罩。耳罩是必须的,特别是对于大型碎木机。

木屑机始终应将树枝的粗端先放入,因此在开始碎枝前需要将树枝堆放好。为了防止树枝缠绕,树枝堆应呈扇形排列,以木屑机为中心,形成三分之一圆周的形状(在木屑机两侧留出空间,方便处理被卡住的树枝)。对于非常大的树枝堆,可以将这些扇形排列成两排(前后两排)。后排不应与前排有任何接触,避免在木屑机运行时需要拉扯树枝。树枝堆和木屑机出料口之间应始终保持至少十英尺的作业空间,以防止绊倒。

根据木材类型、树枝角度和木屑机的容量,可能需要对一些树枝进行切割以防止堵塞。长度接近进料口宽度的树枝绝不可放入,因为它们经常会在进料轮和刀盘之间卡住。

树根可能包含石头

树根和耙过的材料绝不可放入木屑机中,因为它们通常含有石头,会损坏刀片。尽可能避免碎枝带刺的材料。

碎枝病害材料时,应将碎枝堆标记为病害材料,并不要用于在易受相同病原体感染的植物周围进行覆盖。

碎枝

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启动木屑机前,请检查出料口是否指向正确方向并已固定。确保所有人员准备就绪后才能启动发动机。新成员应该熟悉“等待”、“放入”、“不要放入”和“关闭”的 手势。所有安全设备应在启动发动机前穿戴,鞋子系好,清除所有杂物。如果在住宅区碎枝,请确保没有儿童、宠物或其他“平民”在附近。

木屑机启动并转速稳定后,工人们可以开始将材料放入进料口。如果有多名工人使用木屑机,工人们需要互相注意,并在放入新的材料之前进行眼神交流。如果小的材料没有马上进入,通常让它被下一批材料推入会更容易,而不是阻碍进料。

如果进料口被小树枝堵塞,可以用一根长树枝尝试将小树枝拉出来,如果需要,可以用一个塑料 Grain Scoop 或类似工具,这种工具尺寸过大,无法进入木屑机,并且是塑料或木制,以防它碰触刀片或滚筒。

参考资料

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http://autofeedplus.com/ Auto Feed Plus® 网站,包含视频

美国专利:7070132,低速高扭矩木屑机碎木机

华夏公益教科书