1. Le principe de fonctionnement de base et la composition du système électrique de fendeuse de bois électrique
(I) Type de moteur et principe d'adaptation de puissance
La source d'énergie d'un fendeur de bois électrique en est le cœur, et différents types de moteurs ont une influence décisive sur les performances de l'équipement. Les principaux types de moteurs actuellement sur le marché comprennent les moteurs asynchrones à courant alternatif et les moteurs sans balais à courant continu.
Avec ses caractéristiques de structure simple, son faible coût et sa facilité d'entretien, il est largement utilisé dans les fendeuses à bois électriques de petite et moyenne taille ; les moteurs sans balais à courant continu sont plus adaptés aux gros équipements avec des exigences de performances plus élevées en raison de leurs avantages de rendement élevé et d'économie d'énergie, de bonnes performances de régulation de vitesse et de faible bruit.
L’adaptation de puissance est la clé pour garantir le fonctionnement efficace des fendeuses à bois électriques. Si la puissance est trop faible, elle ne peut pas répondre aux besoins de fendage du bois dur, ce qui entraîne une surcharge de l'équipement, voire des dommages ; si la puissance est trop importante, cela entraînera non seulement un gaspillage d'énergie, mais augmentera également les coûts de l'équipement et les difficultés de fonctionnement. D'une manière générale, pour les fendeuses à bois domestiques ordinaires, lors du traitement de bois d'un diamètre de 20 à 30 cm et d'une dureté modérée, une puissance de 2 à 3 kilowatts peut répondre aux besoins ; dans les scénarios industriels tels que la foresterie et les usines de transformation du bois, face à du bois de plus grands diamètres et de dureté plus élevée, il est nécessaire d'être équipé de moteurs de 5 à 10 kilowatts, voire de puissance plus élevée. Lors de la sélection proprement dite, il est également nécessaire de prendre en compte de manière exhaustive des facteurs tels que le type de bois, la teneur en humidité et la taille du bois fendu à la fois, et de déterminer la puissance motrice la plus appropriée grâce à des calculs précis et à des tests réels.
(II) Optimisation de l'efficacité du système de transmission hydraulique/à engrenages
Le système de transmission hydraulique et le système de transmission par engrenages sont deux méthodes de transmission couramment utilisées pour les fendeuses à bois électriques. Leur efficacité affecte directement les performances de travail des équipements.
Le système de transmission hydraulique utilise du liquide comme fluide de travail. La pompe hydraulique convertit l'énergie mécanique du moteur en énergie hydraulique, puis convertit l'énergie hydraulique en énergie mécanique via le vérin hydraulique pour fendre le bois. Son optimisation de l’efficacité se reflète principalement dans la sélection des pompes hydrauliques, la conception des conduites hydrauliques et la sélection de l’huile hydraulique. La sélection d'une pompe hydraulique efficace et économe en énergie, telle qu'une pompe à piston variable, peut ajuster automatiquement le déplacement en fonction de la charge de travail réelle pour réduire les pertes d'énergie ; concevoir raisonnablement la canalisation hydraulique, réduire la longueur de la canalisation et le nombre de coudes, réduire la perte de pression en cours de route et la perte de pression locale ; sélectionner de l'huile hydraulique avec une viscosité et une qualité appropriées, le remplacer et l'entretenir régulièrement, ainsi que garantir la propreté et le fonctionnement normal du système hydraulique, peuvent améliorer efficacement l'efficacité du système de transmission hydraulique.
Le système de transmission par engrenages transmet la puissance grâce à l'engrènement des engrenages, et son optimisation de l'efficacité se concentre sur la conception et la précision de fabrication des engrenages. Adopter une technologie de traitement d'engrenages de haute précision pour réduire le jeu latéral des dents d'engrenage et l'erreur de profil des dents, réduire les frottements et les vibrations pendant le processus de transmission ; sélectionner raisonnablement le matériau de l'engrenage et le processus de traitement thermique pour améliorer la résistance à l'usure et la résistance de l'engrenage ; optimiser le rapport de transmission de l'engrenage pour utiliser pleinement la puissance de sortie du moteur, tout cela peut améliorer l’efficacité du système de transmission par engrenages. De plus, la lubrification et l’entretien réguliers des engrenages ainsi que le remplacement rapide des engrenages très usés sont également des mesures importantes pour garantir le fonctionnement efficace du système.
2. Points clés du mécanisme de protection de sécurité et des spécifications de fonctionnement
(I) Conception d'un dispositif de double protection (frein de surcharge/d'urgence)
Pour assurer la sécurité des fendeuses à bois électriques pendant le fonctionnement, la conception de dispositifs à double protection est essentielle. Le dispositif de protection contre les surcharges peut surveiller la charge de travail de l'équipement en temps réel. Lorsque la charge dépasse la valeur nominale définie, elle coupe automatiquement l'alimentation électrique ou réduit la vitesse du moteur pour éviter que l'équipement ne soit endommagé en raison d'une surcharge. Les méthodes courantes de protection contre les surcharges comprennent la protection contre les surcharges de courant et la protection contre les surcharges de pression. La protection contre les surcharges de courant détermine si elle est surchargée en détectant le courant du moteur. Lorsque le courant dépasse le courant nominal, le mécanisme de protection est déclenché ; la protection contre les surcharges de pression consiste à placer un capteur de pression dans le système hydraulique. Lorsque la pression hydraulique dépasse la valeur définie, le programme de protection démarre.
Le dispositif de freinage d'urgence est un dispositif clé qui peut arrêter rapidement le fonctionnement de l'équipement lorsqu'il est confronté à des situations dangereuses soudaines. Il adopte généralement une combinaison de freinage mécanique et de freinage électrique. Le freinage mécanique agit directement sur les composants de la transmission via le mécanisme de freinage pour arrêter rapidement l'équipement ; le freinage électrique contrôle le sens actuel du moteur pour générer un couple inverse afin d'obtenir le freinage de l'équipement. Le bouton de frein d'urgence doit être placé dans une position pratique et accrocheuse et avoir les fonctions d'étanchéité, de protection contre la poussière et d'anti-mauvaise utilisation pour garantir que l'opérateur peut activer rapidement et avec précision le dispositif de frein d'urgence en cas d'urgence.
(II) Procédures opérationnelles conformément à la norme EN 609-1
La norme EN 609-1 est une spécification importante pour le fonctionnement des fendeuses à bois électriques. Le respect de cette norme peut garantir efficacement la sécurité des opérateurs et le fonctionnement normal de l’équipement. Avant l'opération, l'opérateur doit effectuer une inspection complète de l'équipement, y compris le moteur, le système de transmission, la lame, le dispositif de protection de sécurité, etc., pour s'assurer que l'équipement est en bon état de fonctionnement. Vérifiez si la ligne électrique est intacte et si la mise à la terre est fiable pour éviter les accidents de fuite.
Pendant l'opération, les procédures prescrites doivent être strictement suivies. L'opérateur doit se tenir sur le côté de l'équipement, éviter de faire face à la lame pour éviter que le bois n'éclabousse et ne blesse les personnes ; placer le bois régulièrement sur l'établi du fendeur de bois et s'assurer que le centre du bois est aligné avec la ligne centrale de la lame ; lors du démarrage de l'équipement, faites-le fonctionner sans charge pendant un certain temps pour observer si l'équipement fonctionne normalement et s'il y a un bruit et des vibrations anormaux ; lors du fendage du bois, poussez le bois lentement pour éviter une force excessive qui pourrait faire perdre le contrôle à l'équipement. Après l'opération, coupez l'alimentation de l'équipement, nettoyez les copeaux de bois et les débris sur l'établi et effectuez l'entretien et les soins nécessaires sur l'équipement.
3. Analyse de l'applicabilité de différents matériaux ligneux
(I) Correspondance des paramètres de dureté et de teneur en humidité du bois
La dureté et la teneur en humidité des différents matériaux en bois varient considérablement, et ces facteurs affectent directement l'effet de travail et la durée de vie de l'équipement du fendeur de bois électrique. La dureté du bois est généralement mesurée par la dureté Brinell ou la dureté Rockwell. Le bois plus dur, comme le chêne et le noyer, nécessite une plus grande force de fendage et nécessite des performances plus élevées du système d'alimentation et de la lame du fendeur de bois électrique ; tandis que le bois de plus faible dureté, comme le pin et le sapin, est relativement facile à fendre, mais si la teneur en humidité est trop élevée, la ténacité du bois augmentera, ce qui augmentera également la difficulté de fendage.
La teneur en humidité du bois est étroitement liée aux performances de fendage. D’une manière générale, l’effet de fendage est meilleur lorsque la teneur en humidité du bois est comprise entre 12 % et 20 %. Lorsque la teneur en humidité est inférieure à 12 %, le bois devient cassant et est sujet aux fissures et aux fragments pendant le processus de fendage ; lorsque la teneur en humidité est supérieure à 20 %, les fibres du bois deviennent molles, augmentant la résistance au fendage. Par conséquent, avant d’utiliser un fendeur de bois électrique, il est nécessaire de tester la dureté et la teneur en humidité du bois et de sélectionner les paramètres d’équipement et les méthodes de fonctionnement appropriés en fonction des résultats des tests. Pour le bois ayant une dureté plus élevée, la puissance du moteur et le tranchant de la lame peuvent être augmentés de manière appropriée ; pour le bois ayant une teneur en humidité plus élevée, il peut être séché en premier pour réduire la teneur en humidité du bois afin d'améliorer l'efficacité du fendage.
(II) Sélection du matériau de la lame et cycle de maintenance
La lame est un élément clé d’un fendeur de bois électrique et son matériau affecte directement l’efficacité et la qualité du fendage du bois. Les matériaux de lame courants comprennent l’acier rapide, le carbure cémenté et les céramiques en carbure. Les lames en acier rapide ont une résistance et une ténacité élevées, peuvent résister à un impact plus important et conviennent au fendage du bois avec une dureté modérée ; les lames en carbure cémenté ont une dureté élevée et une bonne résistance à l'usure et conviennent au fendage du bois avec une dureté plus élevée, mais leur ténacité est relativement faible ; les lames en céramique carbure ont une dureté extrêmement élevée, une excellente résistance à l'usure et une résistance aux températures élevées, mais sont cassantes et faciles à casser, et sont généralement utilisés lors d'occasions spéciales avec des exigences élevées en matière de qualité de fractionnement.
Le cycle de maintenance de la lame dépend de facteurs tels que la fréquence d’utilisation, le matériau en bois et le matériau de la lame. En utilisation normale, le cycle de maintenance des lames en acier rapide est généralement de 50 à 100 heures et un affûtage régulier est nécessaire pour maintenir le tranchant de la lame ; le cycle de maintenance des lames en carbure est relativement long, généralement de 100 à 200 heures, mais l'affûtage est plus difficile et nécessite un équipement et une technologie professionnels ; une fois que les lames en céramique carbure sont usées ou endommagées, ils doivent généralement être remplacés par de nouvelles lames. Pendant le processus de maintenance, vous devez également faire attention à l'installation et à la fixation de la lame pour vous assurer que la lame est fermement installée afin d'éviter qu'elle ne se desserre et ne tombe pendant l'utilisation.
4. Rapport d'efficacité énergétique et plan d'adaptation de l'environnement de travail
(I) Test de référence de consommation d'énergie de kWh/m3
Le rapport d'efficacité énergétique est un indicateur important pour mesurer l'efficacité énergétique des fendeuses à bois électriques, généralement exprimé en kilowattheures/mètre cube. La réalisation de tests de référence de consommation d’énergie peut aider les utilisateurs à comprendre le niveau de consommation d’énergie de l’équipement et fournir une base pour la sélection de l’équipement et la transformation économe en énergie. Pendant l'essai, il est nécessaire de contrôler des variables telles que le type de bois, la taille, la teneur en humidité, etc. pour garantir l'exactitude et la comparabilité des résultats de l'essai.
Lors de l'essai, une certaine quantité de bois ayant les mêmes spécifications est placée dans le fendeur de bois électrique pour le fendage, et le temps de fonctionnement et la consommation d'énergie de l'équipement sont enregistrés pour calculer la puissance consommée pour fendre un mètre cube de bois. Après plusieurs tests, la valeur moyenne est considérée comme la valeur de référence de consommation énergétique de l'équipement. Par rapport aux normes industrielles et aux produits similaires, les avantages et les inconvénients de l’équipement en matière d’efficacité énergétique sont analysés. Pour les équipements à faible efficacité énergétique, la consommation d'énergie de l'équipement peut être réduite et le rapport d'efficacité énergétique peut être amélioré en optimisant le système électrique, en améliorant la méthode de transmission et en améliorant l'étanchéité de l'équipement.
(II) Mesures d’assurance des performances dans les environnements humides/à basse température
Les fendeuses à bois électriques sont confrontées à une série de défis en matière de performances lorsqu'elles fonctionnent dans des environnements humides et à basse température, et des mesures de protection correspondantes doivent être prises. Dans un environnement humide, les composants électriques sont facilement affectés par l’humidité, ce qui entraîne des courts-circuits et des accidents de fuite. Par conséquent, le système électrique de l'équipement doit être étanche, par exemple en utilisant des boîtes de jonction étanches, des connecteurs de câbles scellés, etc. ; vérifier régulièrement les performances d'isolation des composants électriques et remplacer les composants endommagés à temps. Dans le même temps, un environnement humide accélérera la corrosion des pièces métalliques, et le boîtier métallique et les pièces de transmission de l'équipement doivent être antirouille, comme la pulvérisation de peinture antirouille, l'application de graisse antirouille, etc.
Dans un environnement à basse température, la viscosité de l’huile hydraulique augmentera et la fluidité se détériorera, ce qui affectera le fonctionnement normal du système hydraulique. Il est donc nécessaire de sélectionner une huile hydraulique adaptée à un environnement à basse température, et sa fluidité à basse température et ses performances viscosité-température doivent répondre aux exigences de fonctionnement de l'équipement. Avant de démarrer l'équipement, l'huile hydraulique peut être préchauffée pour augmenter la température de l'huile hydraulique et réduire la viscosité ; pour le système de transmission par engrenages, il est nécessaire de sélectionner une graisse avec de bonnes performances à basse température pour garantir que les engrenages peuvent être entièrement lubrifiés à basse température. De plus, l’environnement à basse température peut également rendre les pièces en plastique de l’équipement cassantes, et ces pièces doivent être protégées pour éviter les dommages dus à une collision.
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