板皮的数学模型和材积计算研究

以截顶椭圆一幂曲面原木数学模型为基础,分别以原木、板皮实测尺寸定义了板皮的数学模型和材积公式,将板皮的数学描述方法由平面简单近似描述,提高到空间解析精确的抽象定量描述。为板皮最佳裁边提供基础理论;为制材计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)和柔性制造(FMS)系统的软件编制提供理论基础。     

基于激光测距的原木材积自动计量系统的设计

针对大型林场原木材积计量中存在的人工检验效率低、误差大、强度大等问题,设计了一种林场原木材积自动计量系统。系统通过激光测距技术获取原木外轮廓包络面积,结合磁钢车轮传感器检测到的装载原木车厢速度和长度数据进行累计求和获得原木外包络体积,最后通过分析原木的堆叠模型确定合适的体积材积比从而计算出原木材积。     

理想原木钝棱扁方材BOF的实用精确解析解推导

以截顶椭圆抛物柱原木模型，导出理想原木椭圆截面钝棱扁方材的ＢＯＦ（最佳下锯面）精确解析解，丰富了ＢＯＦ的基础理论，为锯方ＢＯＦ提供了方便的优化目标函数。导出扁方材ＢＯＦ可简化为平面问题处理的必要条件，使整个优化过程大大简化，并趋向实用。考虑原木的大、小头长径、干曲线形状、钝棱大小，给出的理想原木最高主产出材率的高精度公式，将为计算机辅助制材、ＢＯＦ、数控锯方朵的软件设计，提供高速、最优的计算方法。     

材积的计算分类与整合计算

原木编制的材积表类型繁多,而不同材积表计算标准和要求也各不一样,若通过查阅现成的材积表或计算器计算来求出原木材积不仅工作量大,而且准确性也不高。因此,有必要依据材积的计算分类与计算要求,合理的将所有条件及要求整合在一起进行原木材积的计算。     

针叶树理论材积式在长白山地区的适用性研究

利用吉林省汪清林业局金沟岭林场的963株解析木资料,对由日本井上昭夫与黑川泰亨利用孔兹干曲线推导的针叶树立木材积的理论二元材积公式与东北针叶树二元材积表进行精度检验。结果表明,理论材积式与实际材积和经验材积式之间均极显著相关;理论材积式在红松（Pinus Roraiensis）、落叶松（Larix gmelinii）与云杉（Picea asperatu）的精度验证中均比经验材积式的精度高,而且达到我国材积式适用精度要求,适用于长白山地区针叶树材积的计算。     

原木形状识别系统设计

基于原木识别系统的设计原理,以原木沿纵向形状的椭圆形曲线为主,分析了原木的尺寸,以便识别原木的形状,计算原木的材积.原木识别系统采用8个传感器对原木进行8点采样,实测各点的数据,并通过计算机模拟再现原木外形,经过运算分析得出原木端面径级等几何形状参数,并由数据库统一存储和管理每根原木的参数信息.同时对电路系统进行了设计,实现设备与识别系统的接口.原木形状检测装置--WQK3102原木形状识别系统经实际应用表明,可以满足原木形状识别功能的要求.     

福建省阔叶树原木下锯图的探讨

在本省阔叶树原木条件调查的基础上,提出各类型原木下锯的数学模型,应用电子计算机编制原木下锯图的设计程序,达到提高原木出材率和经济效益之目的。     

原木形状数学模型锯剖仿真的研究

本文提出了用矩阵法处理原木形状数据的数学模型,为制材最佳锯剖方案的研究提供了有力的工具。本模型几何意义清晰、运算使用方便,可以避免繁琐的、费时的手工计算。由计算机实现锯剖仿真,从而选出最佳锯剖方案,并能绘出图形。 本模型可以应用于制材生产自动线,促进制材生产自动化向高水平发展。     

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。     

原木锯解最大出材率的研究

本文采用计算机模拟制材方法,研究原木生产板材时的下锯方法,原木直径和板材厚度对锯材出材率的影响,从中找出最大出材率方案。     

原木形状数学模型的参数估计及最佳锯剖

本文在研究了用矩阵表示法建立原木形状数学模型的基础上,又对以原木木质部分最小边界所构成的有效锯解空间做了深入探讨。有效空间的近似规则几何体的方程参数可以用最小二乘参数估计法去辩识,据此可以求出原木椭圆截面的长轴方向,即最佳锯剖方向。从而可以在极短时间内设计出最佳下锯图,实现最佳锯剖实时控制。     

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。     

大型泵站装置性能换算方法的研究

根据水力学原理，对大型泵站装置中泵体损失和流道损失进行了分析，指出只有与雷诺数（Ｒｅ）有关的损失在效率换算中才存在比尺效应，据此推导出较符合实际情况的泵站装置性能换算公式、给出不同型式泵及装置中换算系数的选取方法，与泵站实测的数据进行了对比，同时给出的换算公式具有较高的可靠性和实用性。     

锯材出材量和制材工艺参数关系的计算机程序

利用以前方材最佳下锯图的数学模型,编制了一个EORTRAN语言程序,用来计算锯材出材量和锯解精度(考虑到刨光余量,干缩余量和铅解精度)的关系,以及锯材出村量和不同断面形状原木的关系。     

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.     

南方贮木场原木库存线性随机最优反馈控制系统

本文根据贮木场原木库存生产的随机性和动态性,用CAR模型自动辨识机辨识上贮木场原木库存动态系统的阶,时滞和参数,建立系统的状态方程,在此基础对库存动态进行kalman滤波和预报,并进行了最优控制。     

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。     

原木纵向输送机布满系数的研究

在林区贮木场利用纵向输送机进行选材作业时，由于原木在输送途中的多点卸载，用充满系数描述输送机上的实际负荷已不符合实际。本文提出了布满系数这个新概念，用以描述输送机上的实际载荷，并定量分析了二者之间的关系。根据统计资料计算，在整条输送机上，布满足系数仅为充满系数的一半。因而，在计算输送机的牵引力时，应以布满系数为根据。