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.     

木材斜角切削力的研究与分析

木材斜角切削是木材切削的一种重要切削形式,随着木材加工工业的发展,被越来越广泛地应用于刨削、铣削、锯切、钻削等木材机械加工中。本文以木材斜角刨削和螺旋铣削为例,说明了刃倾角及其他因素对切削力的影响;总结了切削力的变化规律。在此基础上,着重对切削力的变化规律进行了理论分析,并讨论了这些变化规律在生产实践中的影响。     

采用支持向量机算法对金刚石锯片锯切木材表面粗糙度的预测

为了更准确预测木材切削加工后木材表面粗糙度,通过金刚石(PCD)锯片锯切木材试验获得不同锯切转速、进给速度、锯切厚度、木材密度时的木材表面粗糙度测量值,采用支持向量机(SVM)算法建立相应的表面粗糙度预测模型,引入网格搜索法对SVM模型参数进行优化,分析参数选取及优化对木材表面粗糙度模型精度的影响。结果表明:采用PCD锯片锯切木材时,3种影响因素对木材表面粗糙度的影响程度,由大到小依次为锯片转速、锯切厚度、进给速度,且表面粗糙度值随着锯片转速的增大而降低,随着进给速度和锯切厚度的变大而增加。参数优化后的木材表面粗糙度预测模型,更能实现木材表面粗糙度的精准预测。     

带锯锯切参数阶段实验报告

“木材切削参数”研究課题,主要是研究锯切、銑削、钻削、车削、鉋削、旋切等不同木材切削方式的切削功率或切削力,与印削速度、进料速度、刀具的角度和尺度参数、鋸路高度、切削深度、木材树种、木材的含水率等不同因素的关系,建立适合我国具体情况的计算切削功率和切削力的一整套参数。     

毛竹切削力的研究

为合理制定竹材切削工艺,节约切削动力,该文利用传感器技术及信号分析技术,经切削实验研究了毛竹不同切面、密度、含水率等物理性质及刀具前角、切削量与切削速度等切削参数对切削力的影响.结果表明,由于竹黄部位维管束分布较疏,所需主切削力较小;竹青部位维管束分布密集,主切削力较大.端面切削主切削力最大,纵向切削力次之,横向切削力最小;竹材密度对切削力有明显影响,且呈正相关关系.随着含水率的增大,竹材韧性增加,所需主切削力增加;当含水率超过30%之后,主切削力随含水率的进一步增加而缓慢降低.刀具前角对主切削力的影响较为显著,随刀具前角的增大,所需主切削力明显减小.主切削力与切削量呈正相关关系.切削速度对切削力的影响不大.      

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。     

关于木材斜角切削的研究——切削力与刃倾角的关系

试验的目的是要找出木材斜角切削时切削力与刃倾角及法面前角的关系,并且将斜角切削力与直角切削力相比较。试验分为斜角纵向切削、斜角横向切削,直角纵横向切削和直角横纵向切削,每种试验包括两种树种和两种切屑厚度。通过试验,得出了斜角纵向和横向切削条件下切削力的实验公式;找出了法面前角对切削力的影响规律;根据斜角切削和直角切削的比较,说明了切削力是不相等的,因此斜角切削力不能用直角切削力的计算参数计算。     

基于有限单元法和正交试验的灌木平茬机切削刃具的优化

为解决在沙柳平茬过程中,由于刀具的不合理选择造成的进锯困难、平茬效果不佳和圆锯片磨损严重等问题,应用正交试验法对圆锯片平茬沙柳时受到的切削力进行有限元分析。通过对正交试验的结果进行极差分析,得到影响平茬过程中锯切力的主次顺序:入切角刀具前角刀具后角,同时得到在同样锯切条件下入切角、刀具前角和刀具后角的最佳组合,即刀具前角10°、刀具后角32°、入切角30°。     

木材斜角切削时垂直分力的研究

根据试验结果研究了在木材斜角切削时,垂直于切削方向上的分力与刃倾角及法面前角的关系。试验分为斜角纵向切削和斜角横向切削两部分,采用两种试材和两种切屑厚度。通过试验,找出了刃倾角和法面前角对垂直分力的影响规律;通过数学分析,对垂直分力的计算方法进行了研究。     

中国主要树种的切削性能的研究——木材的密度对切削力的影响

本文通过木材密度对切削力的影响,探讨了木材的切削性能。对61种树种(针叶树11种,阔叶树50种)进行三个方向切削(纵向切削、横向切削、端向切削),两个切屑厚度的基本切削。通过切削实验,分别得出了主切削力Px与木材密度ρ之间的关系。实验结果表明,主切削力Px与木材密度ρ之间成如下关系:Px=a+bρ。此外,根据在切削中切屑的形成过程和木材产生的各种变形以及木材的强度特性,对主切削力随着木材密度的变化而变化的特点和机理作了分析。     

超薄木片切削机刀具的优化设计

依据木材切削的基本知识及有限元分析方法设计刀具,首先利用ANSYS对刀具进行建模,然后对刀具进行模拟加载和结果分析,从而确定刀具前角可取57°～62°,后角可取8°～13°,最后通过超薄木片切削机实际加工加以验证.最终结果证明所采用的刀具设计方法可行,木片切削质量和效率能满足加工要求.     

铣削淬硬模具钢SKD11铣削表面质量试验研究

为了对高效铣削淬硬模具钢SKD11的新型铣刀进行优选,对不同几何结构的铣刀加工得到的表面质量进行了分析.综合考虑了加工表面粗糙度、切屑微观形态、硬度及硬化层深度、残余应力分布和晶相组织结构变化等多方面因素,研究了不同铣刀的几何特性及其磨损特性对表面质量的影响.实验结果表明,前角5°,后角10°,刀尖圆弧半径为1 mm,铣刀螺旋角为45°的几何结构铣刀完成了表面完整性试验中.此外,在淬硬钢铣削加工中合理地选择加工参数可以获得0.4μm的表面粗糙度;采用合理的正前角可以抑制锯齿形切屑的产生.铣削淬硬模具钢能在加工表面产生残余压应力,通过增加铣刀后角和抑制后刀面磨损可以推迟加工表面软化现象的发生.     

大豆秸秆剪切力学特性的研究

在微机控制电子万能试验机上对大豆秸秆的剪切力学特性进行研究。以大豆秸秆含水率、剪切角度和刀刃角作为影响因素,采用隶属度的综合评分法对抗剪强度和比能综合评分,建立二次多项式回归模型,并用响应面法对剪切工艺参数进行优化。结果表明:剪切角度对大豆秸秆剪切效果的影响程度最大,刀刃角的影响最小,大豆秸秆剪切的最佳条件为秸秆含水率25%、剪切角度60°、刀刃角45°,在该条件下对大豆秸秆进行剪切,得到最大综合分为0.969。     

除草机机构设计及除草效果研究

[目的]研究设计一种新型除草机,提高除草效率,维护农业生态环境。[方法]对除草机的关键部件除草轮进行了设计,并对除草效果的影响因素进行了试验研究。[结果]确定了除草轮主要技术参数:相邻两齿的夹角α为22.5°、齿根宽L为60 mm、齿根过渡圆角r1为10°、刀齿前刀面圆弧r为400 mm和后刀面圆弧R为480 mm、入土角β为83°～88°、滚切刀中心离地间隙H为450 mm、刀齿后刀面圆弧中心离地间隙h为198 mm和刀齿前刀面圆弧中心离地间隙K为56 mm、刀齿的垂直长度M为80 mm、滚切刀的厚度δ为4mm。试验结果得出土壤含水率与相邻2除草轮之间的间距相互制约的关系。[结论]该滚切式除草机在土壤含水率为16.6%,滚切式除草机相邻2个除草轮之间的间距为60～80 mm时,除草效果好。     

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。     

土壤-耕具接触的有限元仿真分析

利用数值模拟结合正交试验设计方法,研究不同刀具楔角、耕作深度和土壤-耕具间摩擦因数对切削阻力的影响,及切削过程中土壤裂纹的扩展形态。模拟结果表明:当楔角一定时,随着耕深和摩擦因数的增加,裂纹长度随之增加且趋于平缓;当楔角和耕深不变,摩擦因数不同时,裂纹形态的扩展趋势不同;当楔角为20°,耕深为10cm,摩擦因数为0.45时切削力较小;而当楔角为25°,耕深为20cm,摩擦因数为0.70时切削阻力较大。楔角、耕深及土壤-耕具间摩擦因数都是影响耕作过程切削阻力大小的因素,而且因素间的交互影响不可忽视。不同因素水平下土壤切削过程产生的裂纹形态及切削力大小不同。