基于ABAQUS的圆锯片切削竹筒仿真试验研究

为降低伐竹机械工作过程中所受切削力，寻找最优切削参数组合，基于ABAQUS对圆锯片结构进行约束模态分析，对切削竹筒过程进行仿真模拟。通过单因素试验研究了圆锯片转速Vc、进给速度Vf、切削倾角θ和齿数Z对峰值切削力的影响，并以上述4个因素为影响因素，峰值切削力为评价指标进行正交试验以获得优化参数组合。结果表明：峰值切削力随着转速、进给速度和切削倾角的增加先减小后增大，随着齿数的增加而减小。当圆锯片转速为3 000 r/min、进给速度为0.2 m/s、倾斜角度为10°、齿数为40 T时，可在一定程度上降低圆锯片所受切削力，并且切削断面平整。研究结论可为伐竹机械的设计提供参考。     

硬质合金圆锯片设计及制造工艺的发展

圆锯片在木材加工行业中有着广泛的用途,尤其是硬质合金圆锯片,由于其具有优良的切割精度及较高的耐用度,短短的几年在木材加工中已普遍使用,目前已取代了大部分传统的木工圆锯片。近年来,硬质合金圆锯片的设计及制造工艺有了很大的改进,正向提高锯切精度、降低生产成本、大批量规模化生产方面发展。1硬质合金圆锯片设计的发展1.1锯片材质的研究圆锯片切割过程属断续切削,因此不可避免地发生振动,影响被切表面质量,并产生噪声。人们为了降低其危害,一直在努力通过改变锯片材质的方法,降低或抑制锯片工作过程中的振动。这些方法主要包括增加…     

木工圆锯片减振槽系统的动刚度力学性能测算与分析

<正>木工圆锯片在木材加工行业中有着广泛的用途。圆锯片的切割过程易使其产生较大的抖动,发生较严重的振动现象[1,2],导致噪声污染、缩短圆锯片使用寿命、甚至引起安全事故等不良后果。国内外学者对圆锯片系统的切削性能研究历史悠久,诸如从圆锯片的锯身材质到尺寸参数、锯齿的材质和齿形尺寸、齿数,以及锯片的各种切削的最佳角度设计、试验与分析[3]等,同时,人们为了降低其危害,一直在努     

铜对圆锯片热应力的影响与研究

通过锯切木材试验,分别对锯身槽上嵌铜和不嵌铜设计的同条件下木工圆锯片,进行定点温度、横向摆动量和噪声参数的测量;并结合有限元热应力场分布与计算,以及铜材理化试验分析等手段,得出其嵌铜锯片消除热应力性能好,振声性能较高,锯片使用寿命延长等结论,并提出减振降噪的措施与建议,为优化圆锯片的设计工作提供参考依据。     

竹单板激光切割及其在镶嵌工艺中的应用

为了研究竹材的激光切割性能并得到较优工艺参数,以激光管功率为60 W的激光切割机对刨切竹单板进行激光切割试验,讨论竹材纤维方向及辅助气体压力对切割效果的影响,并采用控制变量法研究喷嘴高度、激光输出功率及切割速度对切口质量的影响。试验表明:垂直于纤维方向切割竹单板难度最大;辅助气体压力越大,越有助于形成较好的切口断面形态;当喷嘴高度为20 mm、切割速度为30 m/min、激光输出功率为48 W时,激光切割厚度为0.5 mm竹单板的切缝宽度适中且碳化层薄,切口质量较好。参考多种中国传统镶嵌式家具图案和样式,结合原料色泽和纹理,设计了3种不同特点的竹单板镶嵌图案,举例说明了竹单板镶嵌图形导入、基材挖槽、竹单板切割、胶压拼合等主要加工过程。     

竹材分级研究现状与展望北大核心

竹材是一种天然的生物质材料,受其种类、年龄、生长特性、外界环境等因素影响,竹秆外观尺寸和性能均具有很大的差异。因此,对竹材进行科学分级,不仅能实现竹材的高效、科学利用,同时也是实现产品结构和性能可设计和调整的关键。基于竹材尺寸和性能的变异性,综述了圆竹、竹材加工单元和竹材人造板的分级方法研究现状,及其在圆竹构件利用、竹材单元加工和制备及竹材人造板生产和产品研发中的应用,最后结合竹加工产业发展的需要,提出了竹材分级的发展方向。     

麻竹材纤维形态变异规律的研究

麻竹（ＤｅｎｄｒｏｃａｌａｍｕｓｌａｔｉｆｌｏｒｕｓＭｕｎｒｏ）是我国南方著名笋竹两用竹种，竹秆粗大通直，大量用于制浆造纸，纤维形态特征是研究竹材材性的基础之一。本文应用正交试验设计方法对闽南产的不同立地条件、不同造林方式、不同年龄、竹秆不同部位的麻竹材纤维形态进行了测定并系统分析其变异规律，为麻竹材的定向培育和合理利用提供理论依据。１　材料与方法１．１　试验设计试验于１９９７年间在福建省南靖县国有永丰林场和平和县国有天马林场进行，以地位级、造林方式、年龄、竹秆垂直部位、竹秆水平部位为因子，各因…     

基于拓扑与形状优化的超薄圆锯片曲线缝结构设计

为实现超薄型圆锯片曲线缝的结构设计,基于变密度法拓扑优化和模式搜索算法的形状优化相结合的方法,对圆锯片的曲线缝结构进行优化设计。通过基于变密度法的拓扑优化,确定曲线缝开设位置;以圆锯片整体振幅作为评价标准,以拓扑优化后得出的设计域作为边界条件,通过模式搜索算法对圆锯片曲线缝结构形状进行优化,得出给定约束和载荷条件下的最优解。在试验过程中进一步证明了曲线缝形状对锯片轴向振动影响的重要性。     

茶秆竹撑篙竹的节间长度与纤维长度的关系

相关系数是描述两个变量线性关系的密切程度的数量性指标。计算茶秆竹和撑篙竹的节间长度与纤维长度的相关系数,结果是茶秆竹自竹环内部到中部,外部分别为0.725、0.337、0.574,大于临界值0.381;撑篙竹为0.629、0.638、0.618,大于临界值0.361。表明纤维长度与节间长度线性相关显著。纤维的仲长可能是节间伸长的一个因素,当纤维细胞加厚前能充分伸长,将会引起节间伸长,故两者密切相关。竹材的纤维长度、节间长度与其利用有很大关系。如果弄清两者的关系,探讨其原因,则对竹材今后利用,制订经营管理措施具有实际意义。许多学者曾经深入研究一些竹子的纤维长度与节间长度的变化,发现两者变化非常一致,因而认为竹秆纤维长度的增长与缩短,与节间长度有关。本文作者试图通过计算纤维长度与节间长度的相关系数,将为这个结论提供数学依据。参考何天相等的研究数据,这些数据为大量纤维测定的结果,即茶秆竹Pseudosasa areabilis(McCl.)Keng f.的三年生9条竹秆共测了30750条纤维;撑篙竹Bambusa pervariabilis McClure同样竹龄4条竹秆共测了16500条纤维。     

采用半有限元法分析圆锯的振动与弹性稳定性

本文提出了一种分析圆锯振动及弹性稳定性的一般方法,即采用有限元法来计算特征值,这种方法考虑到了锯片几何形状,自然振动,变形以及临界转速等因素对内应力的影响。该方法分析了由于滚压和热扭曲张紧引起的形变,并计算了受临界滚压力作用时沿锯片半径方向温度差的极限值。该方法还可以应用振动频率－转速表来计算临界转速,同时考虑到锯片形状,张紧系数,热梯度等因素的作用。该方法是用于求张紧系数（转动力、转动半径）和工     

广西产四种竹材的比较解剖研究

本文利用光学显微镜及计算机图像分析系统研究了广西产４种竹材马蹄竹、撑篙竹、车简竹、越南巨竹的解剖性质,其中包括表皮层、副表皮层、皮层、维管束、纤维、基本薄壁组织以及髓环等组织的结构特征。结果表明：４种竹秆的表皮细胞均为一层,副表皮细胞１－２层,竹秆横切面上维管束在单位面积内的数目以撑篙竹最多,平均为４．０８个／ｍｍ２,车简竹最少为２．０１个／ｍｍ２。导管直径由竹秆壁外侧向内逐渐增大,导管长度以竹秆壁中部最大,导管壁厚由竹秆壁外侧向内逐渐增大。纤维平均长度以越南巨竹最长,平均为 ２． ７２ｍｍ;纤维直径和壁厚最大,分别是撑篙竹（平均为１５．６８μｍ）和马蹄竹（平均为６．７２μｍ）。竹秆壁中输导组织所占比例以中部最多,如撑篙竹高达１２．１％;纤维组织在竹秆壁外侧最多,撑篙竹为６４．３９％。薄壁组织则以竹秆壁的中部和内侧较多,其中越南巨竹的薄壁组织以中部和内侧最多,分别占５９．７％和７４．７％,撑篙竹髓环细胞不特化为石细胞,马蹄竹髓环特化不明显,其余两种髓环细胞则高度特化。上述４种竹材的解剖特征与其物理机械特性及加工性质等均有密切关系,可为其开发利用提供重要依据。     

木材低切削量锯切中圆锯片组在线冷却系统的研制

在圆锯片组锯切过程中，高速旋转的锯片与工件发生摩擦会产生大量的切削热。当圆锯片温度过高时，其振动急剧增加，变形增大，严重影响加工精度和出材率，而且存在安全隐患，为此设计了木材锯切冷却介质制冷雾化在线冷却系统。介绍了该系统的结构、工作原理、主要技术参数及系统设计。     

圆锯片适张度的检查及修正

1圆锯片适张度检查和修正的必要性锯片锯割时，圆锯做回转运动，圆锯片除了受木材摩擦力外，还受到离心力的作用。锯齿与木材摩擦产生的切削热量，在边缘处比中间部分大得多，所以外口膨胀伸长，边缘部分松驰。因离心力与回转速度（切线速度）的平方成正比，因此，转速大的锯片边缘部分较中央部分伸张的多，这也造成了边缘的松驰。由于锯片边缘部分和中央部分的张紧程度不同，因此在切割木材时，锯片不稳定，其圆周不能保持在一条直线上，而变成“波浪形”，导致锯割困难，锯出的材面不平，甚至无法进行锯割。为了克服这种现象，首先要对适…     

数控剖竹机自动换刀机构的设计及其原理

在原有竹材初加工剖竹机基础上,设计了剖竹机的自动换刀机构,以实现竹材剖分自动选刀功能。在分析竹材横截面和竹材质量关系的基础上,利用质量获取竹材横截面信息,通过可编程逻辑控制器(PLC)结合所需的竹条横截面积,计算出该竹材剖分的数量,从而确定刀具的选择,完成数控剖竹机自动换刀过程。该工作原理为自动换刀机构提供了理论依据。     

采伐联合机机械手结构的振动特性研究

对某品牌的采伐联合机机械手振动特性进行了研究,该机械手由伐木头和机械臂等组成,其中的机械臂固有振动频率对伐木头的定位精度影响很大。建立了采伐联合机机械手工作时的振动模型,并用梁理论和振动拉格朗日法之间的关系来计算机械臂的振动频率和模式,推导出机械手系统自由振动的位移响应。采用ANSYS软件对机械手进行了振动特性模态分析,以改善其动态性能,减少机械臂在工作过程中的振动,从而提高采伐联合机机械手工作的精准度。     

圆锯片最佳辊压适张度处理位置的分析

利用非线性理论和矩阵摄动理论，研究了离心力场，切削温度场及辊压适张度位置对圆锯片动态特性和临界转速的影响，对离心力场，切削温度场共同作用下锯片最佳辊压适张处理位置进行了计算分析，还分析了锯夹半径对最佳辊压位置的影响。     

竹材去隔机刀具摆动机构的分析研究

针对竹材去隔机刀具摆动机构,阐述了刀具摆动机构的组成及工作原理,根据矢量方程构造了刀具摆动机构摆角与时间的数学模型,对去隔过程进行仿真分析。设定刀具摆动机构曲柄的转速为π/4 rad/s,对去隔机刀具摆动机构进行仿真,仿真结果表明:刀具中心摆动角度的变化范围为0°～90°,可对圆心角为90°的竹材进行去隔操作。采用Adams对竹材去隔机刀具摆动机构建立虚拟样机,同样以π/4 rad/s的曲柄转速对竹材去隔机去隔过程进行仿真。结果表明:刀具中心摆动范围与计算值相同,验证了数学模型的准确性,同时对连杆两端受力进行计算,得到连杆两端受力随时间变化的曲线,连杆受力发生周期性突变,最大受力约为190 N。将受力情况以表格的形式导入Ansys APDL对连杆进行瞬态动力学分析,仿真结果表明:连杆内应力约为1.3 MPa,远远小于材料的屈服极限,保证了去隔机工作的安全性,验证了设计的合理性。同时,结果表明:在对竹材去隔的过程中应力会发生突变,可能产生振动,去隔机应避免在其固有频率下工作。     

川南地区3种丛生竹竹秆特性研究

为给蓬勃发展的丛生竹生产提供理论参考,以川南地区人工栽培的3种丛生竹材用林为研究对象,研究其竹秆特性,测量胸径、全长、秆高、尖削度、竹壁厚、节间长等指标。对各指标间相关性进行了分析,并拟合回归模型。结果表明,胸径与竹秆高度、秆质量、总节数等因子相关性显著,拟合的模型经F检验均达到极显著水平。在相同胸径下,全长方面,硬头黄竹梁山慈竹撑绿竹;秆质量方面,硬头黄竹秆质量最大,梁山慈竹和撑绿竹相当,约70%的秆质量都集中在中下部。随着竹秆相对高度上升,相对壁厚的下降速度依次为硬头黄竹梁山慈竹撑绿竹,相对直径大小为梁山慈竹硬头黄竹撑绿竹,但在相同胸径下,硬头黄竹胸径处的竹壁最厚。     

木构件锯切功率的影响因素试验研究

木构件锯切的影响因素很多且复杂,较难进行准确的测定评价。本研究选取木构件的锯切转速、圆锯片齿形、齿数、木构件材料作为试验因素,探究其对锯切性能的影响规律。基于多因素正交试验分析方法,采用直观分析法综合探究转速1 000、2 000、3 000 r/min,圆锯片平齿、梯平齿、左右齿,齿数60、96、120,云杉、纤维板、重组竹对木构件锯切性能的影响,以木构件锯切功率作为木构件锯切性能的评价指标,进行多组试验分析,确定不同材料下木构件最佳锯切方案。结果表明：1）各个试验因素对锯切过程最大功率消耗影响的主次顺序依次是：圆锯片转速、试件材料、圆锯片齿数、圆锯片齿形。锯切云杉的较优工艺为转速1 000 r/min、齿数60个、平齿形;2）锯切纤维板的较优工艺为转速1 000 r/min、齿数96个、梯平齿形;3）锯切重组竹的较优工艺为转速2 000 r/min、齿数60个,梯平齿形。     

丛生竹的合理砍伐

丛生竹砍伐的过程,也是竹林抚育更新的过程。为实现竹林高产稳产,在砍伐时应注意掌握好以下几个原则: 1、砍伐季节:春夏季是竹子生理活动的旺盛期,此时伐竹会引起大量伤流。伤流液营养丰富,极易使病菌大量繁殖,引起竹蔸腐烂。同时,春夏季砍伐的竹材力学性质差,易腐烂、虫蛀,利用价值不高。秋冬季低温干燥,竹子生理活动减弱,竹液流动缓慢,伐竹不会影响竹林生长,而且竹材力学性质好,虫害少。所以砍伐最好在冬季进行。