竹子自动定长截断机的设计与运动协调分析

由于国内竹子定长截断机械设备大多处于半自动化状态,较多厂家采用人工搬运、手工夹持竹子再进行手工截断,劳动强度大、效率低。为提高工作效率,降低劳动强度和人工成本,实现自动化加工,对现有的竹子输送、夹紧、截断等单机设备进行改进,设计了一种可连续进行输送进料、夹紧、定长截断和出料的竹子自动加工装置。完成了对该加工装置的总体结构设计,其总体结构由输送进料部、夹紧部、传动系统、截断部、定长出料部和控制单元组成。由储放车、带式输送机及光电感应器等组成的输送进料部实现竹子的逐根排列及连续进料,利用由常用的凸轮机构、齿轮机构和带传动组成的传动系统分别驱动夹紧机构、压紧机构和截断机进行协调运动,采用螺旋机构实现竹筒长度的调节,利用凸轮机构间歇运动的特点使得进料与截断加工工序错开进行。作者介绍了竹子自动定长截断机的工作原理,对凸轮机构进行设计,用作图法绘制了凸轮轮廓线,给出了截断机每小时截得竹筒数量的计算公式。根据机械传动原理对传动部件的运动协调参数进行计算,得到带式输送机的输送速度和主要传动轴的转速计算公式,以及带式输送机的驱动电机转速n0与主电机转速nc之间的关系式;给出了竹子输送定长截断加工工序与协调运动的参数关系。当构成传动系统的凸轮每转动一圈,即可完成竹子的进料、一段竹筒的截断及出料。     

制材排锯的新型切削轨迹

排锯又称框锯。排锯加工属于轴面基准定位,即被加工料以轴面(通过轴线的垂面)为定位基准,其加工尺寸不含定位误差(见《林产工业》1982年第三期)。其加工度优于前面基准(滚台进料机构)和后面基准(跑车进料机构)两种定位方式.这是排锯独具的优点。排锯锯齿(即切削刀具)的运动具有曲柄连杆机构的运动特性.因此据齿在切削木     

菌类培养长细木屑加工设备的设计与试验

研发了一款双轴式多圆锯片长细木屑加工设备,可将林间剩余物加工为长细木屑,满足菌类培养的需要。对菌类培养长细木屑加工的切削原理进行了分析,确定了圆锯锯切的切削方式,并对锯切性能进行了力学验算,确定了设备的主要技术参数。结合设备主要技术参数与加工长细木屑的工作原理,进一步对设备进料系统、主切削系统、出料系统及关键零部件进行结构设计,使其加工出符合菌类培养木屑规格的长细木屑(厚度为0.5~1.0 mm,长度在10 mm左右),从而为后续试制菌类培养长细木屑加工设备样机做准备。通过对试验样机的试验,获得了适宜菌类培养的长细状木屑,且木屑合格率达到70%以上,验证了该菌类培养长细木屑加工设备的切削性能达到设计目的。     

数控往复式剖分锯主机结构设计与研究北大核心

对数控往复式剖分锯进行简要介绍,通过对剖分锯主机工作过程的分析,确定剖分锯主机结构的布局方案,并利用solidWorks软件对剖分锯主机进行三维建模,完成剖分锯主机机架、主锯组件、划线锯组件、主划线锯升降机构及驱动总成的结构设计和切削力、切削功率等主参数的设计计算。该设计使剖分锯主机结构紧凑,调整方便,加工效率和加工精度高,大大提高了往复式剖分锯的工作性能。     

卧式带锯机进料棘滚的改进

目前,卧式带锯机进料装置多半是采用棘滚旋转带动木料进锯的方式,其结构各不一样,无统一的标准。但普遍存在如下问题:①棘滚体圆周上的棘滚齿齿刃与板皮料之间,容易产生相对滑动现象,出现锯机空转、板皮料停止不进而不能锯切;②棘滚在旋转运动中常作径向跳动,工作台铅垂压力不均匀,压料不稳定,板皮料偏移工作台横向一侧,进料不均匀,锯切质量不佳;③工作台及其他机构受较大的冲击力,传动装置故障频繁。现以MJ3721卧式带锯机进料棘滚为例,分析产生上述问题的原因(见图1)。     

径切板生产工艺流水线的设计和布置

在制材生产中，为了满足某些特殊用途的需要（如出口泡桐拼板、乐器材和装饰薄木的刨切本方等），通常采用各种径切下锯法，以获得尽可能多的径切板材。由于下锯的方法不同，其径切板的出材率也不一样。为提高径切板的生产出材率和综合出材率，增加制材企业的经济效益，笔者在研究比较几种径向下锯模型［３］的基础上，选取效果较好的三开原木径切下锯法，对径切板生产工艺流水线的设计和布置进行了研究。１工艺设计的基本条件 本设计的任务是新建（或改建）一条年加工原木量为 ５０ ０００ｍ３的径切板生产流水线；计算选择所需的加工设备…     

数控往复式剖分锯主机结构设计与研究

对数控往复式剖分锯进行简要介绍,通过对剖分锯主机工作过程的分析,确定剖分锯主机结构的布局方案,并利用solidWorks软件对剖分锯主机进行三维建模,完成剖分锯主机机架、主锯组件、划线锯组件、主划线锯升降机构及驱动总成的结构设计和切削力、切削功率等主参数的设计计算。该设计使剖分锯主机结构紧凑,调整方便,加工效率和加工精度高,大大提高了往复式剖分锯的工作性能。     

数控往复式板材剖分锯夹木机械手的设计

夹木机械手是数控往复式板材剖分锯进给机构的重要组成部分,对夹木机械手的加工工艺进行分析,确定翻转式自动推料、夹料、进料的设计方案。利用SolidWorks软件对夹木机械手进行三维建模,完成移动横梁组件、夹板机构和驱动总成的结构设计,并对夹木机械手工作过程中上、下极限位置的压力角和力平衡进行详细的分析与计算,验证夹木机械手设计的正确性和可行性。夹木机械手设计能够让整机结构更加紧凑,提高整机的自动化水平。     

曲线带锯机锯路宽度及锯切半径的分析

通过对数控曲线带锯机的锯切方式进行分析,最终选取带锯条的工作边绕锯齿连线摆动,同时对工件固定在工作台上做X向和Y向移动的曲线锯切形式进行讨论分析。根据这种类型曲线锯切方式的数控曲线带锯机加工曲线的工作原理,研究了数控曲线带锯机加工木材时锯条的受力状态和曲线锯路形成的过程,着重分析了带锯机曲线锯切时锯路的宽度和最小锯切半径。经过分析,总结得出数控曲线带锯机形成曲线轨迹的基本原理,基于该基本原理计算整理得到锯路宽度的估算公式及最小锯切半径的极限公式,为数控曲线带锯机加工曲线时确定其加工范围和理论出材率提供理论依据。     

基于ST2和ADAMS的圆锯机进料夹紧机构动态仿真与优化

进料夹紧机构是双工位截段圆锯机的关键组成部分,在工作过程中由于工作频繁致使其非常容易损坏.采用ST2建立三维模型导入虚拟样机仿真软件ADAMS对进料夹紧机构进行仿真,以确定进料夹紧机构中弹簧的扭矩及变形曲线,并对弹簧进行优化选择,分析其受力状态及使用寿命,为设计合理的进料夹紧机构提供理论依据.     

数控微米刨切试验台的设计与试验

为解决传统热磨法加工微米薄木片及木纤维中高能耗、工序复杂、加工成本高的缺点,现改变加工方法,采用顺纹纵向刨切木材的方式,研发了数控微米刨切试验台。试验台主要由机架、纵向进给机构总成、工件夹具、控制面板、刨切机构总成、升降机构总成和限位机构组成,可对宽度为50 mm,长度为300～600 mm,高度为20～90 mm的木材工件进行纵向进给、切削量进给和刨切作业。笔者对试验台整机以及各机构进行设计,并通过ANSYSY对刀具进行强度校核。通过试验,确定刨切机构切削角δ取45°,刀刃伸出量h取0.05 mm,刀门宽度d取0.2 mm,刨得的木片平均厚度为18.7μm,最薄为15μm。最后通过显微镜观察发现经过刨切后的刀刃部分出现磨损,可通过表面改性提高刀具的耐磨性。     

实木地板榫槽铣削力的试验分析

【目的】以实验为基础,研究实木地板榫槽铣削加工中切削参数对切削力的影响,为不同切削工艺下加工参数的优化以及设置提供参考依据,达到提高加工质量、延长刀具寿命并用以指导生产的目的。【方法】以山毛榉材地板为试验材料,运用木材切削机理对切削速度、进给速度及切削宽度3个参数进行单因素试验,并采集切削过程中随着切削参数变化产生的切削力值,揭示在顺铣和逆铣方式下不同切削参数对实木地板榫槽铣削力的影响规律。【结果】在不同铣削方式下,随着切削速度的增大,XYZ方向的切削力总体呈降低趋势;随着进给速度和切削宽度的增大呈现升高的趋势,顺铣加工时XYZ 3个方向的铣削力变化相比逆铣加工的波动趋势小,稳定性要好。通过对铣削力回归模型进行方差分析,可知R2(Fdown)=0.9490,R2(Fup)=0.8516,均接近1,回归效果显著,验证了铣削力模型的合理性。【结论】通过对比相同切削参数在不同工艺条件下产生的切削力变化,可知顺铣加工稳定性高于逆铣加工。     

硬质木材榫槽组合铣刀设计的研究与实现

为解决小型台式多用木工机床加工硬质木材榫槽难的问题,设计了一款组合铣刀.以数块窄刀刃圆锯片组合代替宽刀刃,多刀刃代替双刀刃,组合时锯齿刀刃错位排列,各段直刃呈螺旋状,采用大前角改善切削性能,齿廓优化成刨削锯齿状以提高锯齿的耐用度和使用寿命.该铣刀具有分块式切削刀刃,切削性能优良,加工硬、软质木材榫槽时的进料速度比直齿双刃盘式成型铣刀提高3倍.     

树种和含水率对纵截圆锯锯切指标影响的试验研究

为研究树种和含水率对纵截圆锯切削力、锯切功率和锯切比功等锯切指标的影响关系,笔者选择我国东北小兴安岭地区常见的9种树种,在恒定切削速度和进给速度的条件下进行了对比试验。一、试材试材选择小兴安岭产鱼鳞松     

沙生灌木切断机的设计

根据沙生灌木自身的特性研制了往复式沙生灌木切断机，该机的进料机构采用平顶输送链和不完全齿轮间歇强制进料，切削机构采用曲柄连杆带动刀具进行往复运动，实现对沙柳材的端向切削。试验结果表明，该机结构简单，安装方便，工作平稳，可以将沙生灌木加工成高质量、合格的木片，很好地解决了沙生灌木在切片过程中存在的质量问题。     

竹材旋切的数学模型建立与理论分析

【目的】为加工出等厚连续的整张竹单板,减小竹材无卡轴旋切机加工竹材选取的局限性,扩大旋切设备的应用范围,提高竹材旋切的整体出材率和成品率,提出一种以"对数螺旋线"为基础的新型旋切曲线数学模型,并计算竹单板的理论出材率,分析讨论所建立模型是否适用于无卡轴竹材旋切机的使用。【方法】对旋切机2种旋切曲线进行数学建模,利用Matlab软件对传统无卡轴旋切理论"阿基米德螺旋线"的数学模型及改进的旋切曲线数学模型(呈椭圆形的"对数螺旋线"旋切曲线)进行仿真分析,建立待加工竹材段的三维模型,结合Matlab仿真结果,对竹材旋切出材率公式进行推导。【结果】通过Matlab仿真结果可知,"阿基米德螺旋线"为圆形螺旋线,由于竹材横截面不规则且近似为椭圆形,壁薄,旋成圆形后,竹材壁厚加工余量小,圆形螺旋线旋切曲线并不完全适用于加工自然生长的竹材,存在加工竹单板易碎、形状不整等缺陷;改进后的"对数螺旋线"旋切曲线呈椭圆形,旋切曲线贴近竹材实际形状,可以保证相邻螺旋线距离误差精确度在许可范围内,模型更加适用于竹单板旋切。数学模型参数可以根据竹材内外径大小实时调整,缩小竹材选取局限性。对推导出的出材率数学模型进行分析,得出竹材的材率η与竹段长度L无关,但应注意长度、壁厚和尖削度的相互影响。【结论】改进后的旋切曲线数学模型以"对数螺旋线"为基础,在旋切竹材时单板厚度误差小,旋切效率更高,具有很高的可靠性和加工精度。在满足加工要求的前提下,为保证竹材出材率、旋切效率、旋切质量等具体要求,加工竹段长度L应在0.8～1 m,竹材壁厚大于10 mm,尖削度小于3～4 mm·m^-1。新的旋切模型的建立可提升竹材的整体利用率,拓宽加工范围,为竹材旋切设备设计提供基础理论,对无卡轴竹材旋切加工提出一个新的发展方向。     

三种常用方法防治松干线虫的研究

在病虫害防治过程中切断传染路径是重要的传统防治方法。松干线虫的主要传染媒介是松墨天牛,伐除病死木、熏蒸方法处理残余伐根、诱捕器捕杀天牛成虫3种方法相结合,处理染病林分,并和没有进行处理的林分进行比较,试验表明,染病个体植株数明显下降,松墨天牛虫口密度大幅度降低。基于这样的思路,设计了试验方案,收集大量数据,并进行数据处理分析,得出结论,为松干线虫的防治提供理论依据。     

The effect of rotation speed on the power consumption and cutting accuracy of guided circular saw: Experimental measurement and analysis of saw critical and flutter speeds

ABSTRACT

This paper investigates the effect of rotation speed and vibration response of a circular saw on the sawing process of Douglas-fir wood. An idling test was conducted on a guided circular saw to determine its stable operation speeds and vibration behavior. Short-time Fourier transform analysis was performed on saw idling test data, and variation of excited frequencies of the blade as a function of rotation speed was obtained. The saw blade critical speeds and the rotation speeds that correspond to saw flutter instability were identified. Then experimental cutting tests were conducted at different cutting conditions and the effect of rotation speed and saw vibration response on cutting power consumption and sawing accuracy was investigated. The results showed that conducting a saw idling test and vibration response analysis can identify the saw critical and flutter speeds, which is essential for identifying the optimum rotation speed of circular saw. There was a significant increase in power consumption when cutting at super-critical and super-flutter speed. The effect of rotation speed on sawing accuracy is complex and nonlinear. This effect interacts with feed speed, which makes it difficult to generalize sawing accuracy versus rotation speed in the circular sawing process.     

RTK测量技术在伐区设计上的应用

文章介绍了RTK测量技术的基本原理和具体实测步骤。实例介绍RTK测量技术应用于伐区设计,相对于传统方法具有准确度高、速度快、误差不累积、数据处理简便快捷、作业效率高的优势。同时,总结了RTK在测量中受限制的因素。