电链锯锯切试验台设计及影响锯切性能因素的遴选

根据电链锯锯切机理,以锯切比功为锯切性能主要评价指标,以切削力、进给力、进给速度、链轮轮轴扭矩、链轮轮轴转速为电链锯锯切试验台的主要功能参数,在借鉴已有研究成果基础上,设计了电链锯锯切试验台.以红松、杨木两个树种木材作为试材,采用3种不同的锯链对试材进行锯切试验,应用多因素正交试验、单因素试验对电链锯锯切指标影响因素进行分析,检测电链锯锯切试验台性能.结果表明:设计的锯切试验台,结构设计合理,能够完成目标参数的测定.各因素对切削力的影响,由大到小依次为锯口长度、锯切深度、含水率、切削速度;各因素对锯切比功的影响,由大到小依次为锯口长度、含水率、切削速度、锯切深度.单因素影响试验表明,木材含水率、锯口长度、锯切深度的增加均会导致电链锯锯切过程中切削力和进给力的增加,切削速度对切削力和进给力的影响较小;锯口长度、锯切深度的增加会导致锯切比功降低,含水率、切削速度的增加会导致锯切比功增加.保持较低的木材含水率、较高的电机转矩、较大的锯口长度、较大的锯切深度,可获得更高的锯切效率;在试验范围内,当含水率为10％、锯口长度为20 cm、锯切深度为10 mm、切削速度为14 m/s时,电链锯取得最优锯切效率.     

链锯锯木参数的研究

动力链锯是木材生产中广泛使用的机械设备之一。锯木功率、锯木生产率、切削力和锯切比功既是衡量链锯质量的锯切指标,又是设计与使用链锯的重要技术参数。在锯木过程中,锯切指标受许多因素的影响,树种、切削速度、同名齿进给量(屑片厚度)、进     

国产油锯匹配状态的研究

在链锯锯切试验装置上,对国产GJ-85、051、YJ-4、CH-25和HC-3型油锯进行了一系列的模拟锯切试验。在国产各种油锯的发动机条件下研究其锯木机构的结构参数和锯切参数。对各种油锯现所采用的锯木机构在试验的基础上进行了研究分析,得出现锯木机构与发动机匹配的合理程度和改进提高的措施,以使国产油锯进一步提高锯切效率和降低单位面积锯切能耗,达到合理的匹配状态。     

节距10.26mm锯链最佳锯切工况的研究

本文选择影响锯链锯木过程的四个主要锯木参数,即;切削速度、同名齿进给量、锯口长度和进锯角为试验因素,以切削力、锯木功率、锯木生产率和单位锯切比功为试验指标(以下称锯切指标),在锯木试验台上进行正交试验,通过对试验结果进行极差分析,得出适合于节距10.26 mm锯链不同输出功率的最佳切削工况,这对动力链锯的设计、改进和使用具有一定的指导作用。     

小径木梯形板锯刨机结构设计与研究

针对目前市面上加工小径木的机器加工精度低、效率不高、出材率低等问题,分析提高小径木梯形板出材率、加工效率及加工精度的设计方法,通过新的设计方法制定了新的加工工艺。结合工艺分析设计了小径木梯形板锯刨机的总体结构,可以对小径木梯形板进行锯切、粗刨、精刨加工。在对其核心组件锯切组件与刨削组件的加工原理进行分析的基础上,设计了锯切组件结构与刨削组件结构。通过导入锯切主轴SolidWorks的三维模型,利用ANSYS对其锯切主轴进行静力学分析,得到锯切主轴的应力、应变和变形云图,其中最大应力值为7.435 MPa、最大应变值为0.042 316 mm/m、最大变形量为0.002 178 8 mm,其强度、刚度及变形量均在许用范围内,仿真验证了锯切主轴的设计的合理性。     

基于红外检测的原木自动化锯切翻转机锯切策略及锯切角度分析

为提高原木锯切装备的自动化程度和加工效率,同时保证原木锯切的出材率,设计了基于红外检测的原木自动化锯切翻转概念样机,分析了原木锯切策略和锯切角度算法,并搭建了原木外轮廓检测装置试验台来对上述计算算法进行验证。原木外轮廓检测装置采用红外测距传感器检测原木任意横截面外轮廓上均匀分布的8点位置参数,这8个点组成的多边形可近似表征原木截面的外轮廓,轴向不同截面的近似八边形轮廓用Weiler-Atherton算法裁剪,并进一步用最小二乘法将裁剪得到的多边形拟合成椭圆形的有效利用区域。结果表明,拟合椭圆与原木小头截面外轮廓形状的吻合度较高,依据该拟合椭圆提出的锯切策略和锯切角度计算方法,对于弯曲度和锥度较小的原木锯切分析具有可行性。     

木材曲线锯送料平台动力学解析及补偿控制策略研究

目的送料平台是模仿木材锯切时人工送料研发的新型机构,平台末端姿态的准确性是保障锯切质量的关键。但是平台驱动支链多,误差从硬件方面进行控制很难实现,为提高板材曲线锯切时的送料精确度,本文提出一种补偿控制策略。方法运用拉格朗日法建立平台的动力学传递函数,通过动力学解析,分析平台关键部件的运动特征。通过数学解算、模拟仿真等方法,研究末端姿态的误差及其特性,从而建立相应的误差模型;以传统PID控制为基础,融合RBF神经网络进行参数优化,设计适用于送料平台的单神经元PID控制器,用以补偿各支链的驱动位移误差,实现实时补偿控制;运用Matlab和Adams联合仿真的方法对补偿控制策略进行验证和分析,并将成功的算法移植到试验台控制器中进行板材锯切试验。结果经文中设计的单神经元PI经文中设计的单神经元PID算法补偿后,送料平台末端轨迹曲线在X、Y方向偏移误差从补偿前的3 mm降至小于等于1.5 mm,倾斜角误差从补偿前的3.5°降至1.5°,平台末端轨迹曲线与指令曲线相比,在大部分曲线段完全重合。结论文中所设计的单神经元PID补偿控制策略可以有效提高木工锯送料平台末端姿态的准确性,经过补偿控制的送料平台可以实现板材的精密曲线锯切任务。      

进给力对纵向圆锯机锯切性能影响的研究

通过对鱼鳞松在SJM—50数字式锯木参数试验台的锯切试验,在切削速度一定的条件下,分析了切削力、锯切功率、锯切生产率与进给力的关系,摸清了进给力对纵向圆锯机切性能的影响情况,得出其进给力的最佳值应控制在147～196N的范围内,这样可以实现降低功率的目的。     

汽油动力链锯锯板外形轮廓曲线设计计算探讨

汽油动力链锯(简称油锯)主要由汽油发动机、传动机构、锯木机构以及锯架等部分组成。锯板(习惯称导板)是锯木机构中一个重要部件。从根本上讲,一台油锯质量的优劣,主要取决于发动机的技术性能指标以及锯链的结构参数。但锯板质量也是一台     

带锯条导向装置对锯条稳定性影响的试验研究

由于带锯机具有适应性强,便于看材下锯、生产效率高、出材率高等优点,因而在我国制材生产中普遍作为主要设备使用。但是带锯机存在加工精度低、锯切误差损失偏大等缺点。其中除锯机本身几何精度低、进给机构的直线度和安装精度低以外,主要是带锯条的稳定性较差,在锯切产生横向振动和扭转振动从而出现锯切偏差。 所以分析和研究带锯条的振动特性,探索减少锯条振动的措施,提高锯条的稳定性,对于提高成材的锯切精度、提高木材的有效利用率具有重要意义。     

圆锯片横向变形与加工表面锯痕高度

由于锯片与锯切工件之间的摩擦引起锯片边缘温度升高,对圆锯片进行适张处理提高了锯片的横向刚度和动态稳定性.该文应用远红外温度传感器测试锯片沿半径方向的温度分布,两个激光位移传感器分别测量了锯片在外边缘模拟加热条件下锯片的横向变形和锯切工件上的锯痕高度,研究分析了不同温度分布、转速、进给速度、径向槽分布和适张状态下锯片横向变形与锯痕高度的关系.结果表明,当锯片外边缘受热发生热压曲变形后,锯片在锯切表面残留的锯痕波峰高度明显增大,锯切质量下降;锯片外缘开径向槽和锯片经适张处理后,使锯片外缘的热变形明显减小,并使锯片在锯切加工表面残留的锯痕波峰高度降低.      

基于响应面法的不同锯料角锯齿的木材切削力模型

木材锯切为闭式切削,其中侧刃的作用不可忽视。为探寻锯切过程中侧刃对切削力的影响并将其量化,采用不同锯料角锯齿对樟子松Pinus sylvestris和水曲柳Fraxinus mandshurica做单齿切削力试验,利用响应面分析法中的四因素三水平的Box-Behnken Design（BBD）试验设计和建模方法,研究了锯料角、切削厚度、含水率和刀具前角等参数对切削力的影响,并建立切削力模型。结果发现:采用响应面法建立的木材切削力多元回归数学模型,可较为有效地反映切削力与各因素之间的关系（R2=0.92和R2=0.94）;在闭式切削过程中,锯齿的锯料角对切削力有一定影响,且随着锯料角的增加,切削力缓慢降低;切削厚度对切削力影响显著,其次是刀具前角,木材含水率、锯料角对切削力的影响最小。     

基于虚拟仪器的高精度立式金属带锯床在线测控系统研究

采用虚拟仪器的方式对金属带锯机进行测量和控制。利用PC机作为在线测控的上位机,PLC为下位机,用VB编程实现测控及显示操作界面。送料采用液压送进,光栅测距,实时测量送料长度,通过对比方法和误差补偿实现精确送料。用查询功能,实现锯带速度和进给速度的匹配,实现高精度锯切。     

小径材定宽拼板机结构设计与分析

针对小径材指接板齐边加工缺少专用机床的问题,提出小径材定宽拼板锯切机的结构设计。首先分析加工对象,并根据其形状特点确定定宽拼板的加工工艺,根据所设计的加工工艺流程确定小径材定宽拼板锯切机的总体结构布局,并对纵向锯切总成的切削力进行计算,得到纵向锯切总成的切削力为88.26 N,进而确定其切削功率,选取额定功率为4 kW的三相异步电机作为纵向锯切总成的切削电机,并对纵向锯切总成进行结构设计,最后利用ANSYS对纵向锯切横梁进行有限元分析,施加各种载荷后得到最大应力、应变和变形值分别为27.9 MPa、每米变形0.14 mm和0.062 mm,对锯切横梁截面尺寸进行结构优化并分析,最终确定截面尺寸为150 mm×100 mm×8 mm,所设计的小径材定宽拼板锯切机能够完成对小径材指接板的自动化加工,加工效率较高,为小径材定宽拼板锯切机设计提供了新思路。     

棉秆切碎还田装置的设计与试验

为南方小面积田块棉秆切碎还田机设计了棉秆切碎还田装置。该装置由切割装置、扶秆装置、除茬装置组成,棉秆由扶秆装置喂入,从上至下依次被切断、除茬。将该装置挂接在土槽试验机上,对影响棉秆切割长度合格率、功耗和除茬率的主要因素,即机具前进速度、锯盘转速和导向槽口宽度进行了单因素试验和回归正交试验。结果表明:影响合格率与除茬率的因素大小依次为机具前进速度、锯盘转速、导向槽口宽度;影响功耗的因素大小依次是锯盘转速、机具前进速度、导向槽口宽度。利用规划求解进行参数优化,在棉杆长度合格率与除茬率分别不低于85%和90%的情况下,锯盘转速为860 r/min,机具前进速度为0.65 m/s,导向槽口宽度为60 mm时,功耗为5.91 k W。     

组合拉丁方设计在田间试验中的应用

本文报道了应用组合拉丁方设计方法进行棉花品比试验的情况。结果表明：无论土壤肥力差异是单向的还是双向的，采用组合拉丁方设计都能在不增加试验耗费的条件下提高试验的效率。因此在田间试验中可以用组合拉丁方设计代替目前常用的随机区组设计。     

新型星形下锯法第一道工序加工过程的数学描述

新型星形下锯专利技术是由瑞典皇家技术学院木材技术和加工研究院Martin Winklund教授发明的，这种新型的下锯方法改变了人工林小径木的利方式。用这种方法生产的人工小径的大多数的纹理是径切的，其下锯有方向垂直于木材的生长办,训主要讨论了星形下锯法第一道工序的数学描述方法，推导出出了星形下锯法第一道工序生产的两块平头毛边板的精确材积公式，它为木材的合理利用提供了理论依据，依靠这些理论，今后可设计一个更简单实用的数据系统用于星形下锯系统，而且将会使得这些数控系统更适合于小径木的加工。     

An integrated 3D log processing optimization system for hardwood sawmills in central Appalachia,USA

An integrated 3D log processing optimization system was developed to perform 3D log generation, opening face determination, headrig log sawing simulation, flitch edging and trimming simulation, cant resawing, and lumber grading. A circular cross-section model together with 3D modeling techniques were used to reconstruct 3D virtual logs. Internal log defects (knots) were depicted using a cone model with apex at the central axis of the log. Heuristic and dynamic programming (DP) algorithms were developed to determine the best opening face, primary log sawing, edging and trimming, and cant resawing optimization. The National Hardwood Lumber Association (NHLA) grading rules were computerized and incorporated into the system for lumber grading. Sawing methods considered in the system include live sawing, cant sawing, grade sawing, and multiple-thickness sawing. The system was tested using field data collected at two central Appalachian hardwood sawmills. Results showed that using the optimization system can significantly improve lumber value recovery. The optimization system can assist mill managers and operators in efficiently utilizing raw materials and increasing their overall competitiveness in the ever-changing forest products market.     

西藏山南地区箭筈豌豆与丹麦“444”燕麦混播效应的研究

研究了西藏山南地区不同比例箭筈豌豆与丹麦"444"燕麦的混播效应。结果表明,混播可明显提高产草量和牧草品质,不同混播比例间的产草量、粗蛋白、粗脂肪、NDF、Ca和P含量差异显著(P<0.05),ADF含量差异不显著(P>0.05);随着箭筈豌豆比例的增加,粗蛋白、粗脂肪、Ca和P含量随之增加,而NDF、ADF含量增加。播种比例以箭筈豌豆(50%) 丹麦"444"燕麦(50%)为佳,产草量较高,品质较好。混播能提高土壤有机质、全氮、速效钾的含量。箭筈豌豆与丹麦"444"燕麦按此比例混种在西藏山南可以推荐推广以提高土壤肥力和改善饲草品质。