Введение к работе
Актуальность темы
Анализ известных способов резания древесины показывает, что для механизированной разделки пней на и при подготовке древесного сырья к его подготовку к переработке на щепу наиболее пригодно силовое безопилочное резание ножевыми инструментами, имеющее по сравнению с опилочпым ряд преимуществ:
-
Работа ножевых инструментов при сравнительно малых скоростях резания, больших усилиях надвигания и достаточно высокой их надежности в меньшей степени, чем работа пил и фрез, зависит от абразивной среды;
-
Возможность одновременного деления пня на несколько частей обеспечивает более высокую производительность;
3. Простота конструкции и бесшумность работы снижает
эксплуатационные затраты и создает безопасные условия труда.
Устройства безопилочного резания требуют значительных усилий резания, что ведет к высокой металлоемкости механизмов.
Существующие конструкции навесных режуще-раскалывающих устройств можно оптимизировать с учетом применения рациональной конструкции режущего-раскалывающего инструмента, что позволит снизить энергоемкость рабочего процесса и материалоемкость подобных устройств, что будет экономически выгодно при изготовлении и эксплуатации.
В связи с этим возникает необходимость ускорения создания и внедрения в лесной промышленности эффективных технических решений, обеспечивающих высокий технический уровень и конкурентоспособность разрабатываемых на их основе машин, механизмов и технологий. Этим подчеркивается актуальность выбранной темы диссертации.
Цель работы.
Повышение эффективности функционирования оборудования для разделки древесины путем снижения материалоемкости и энергоемкости рабочего процесса за счет применения рациональной конструкции режущего-раскалывающего инструмента.
Объекты и методы исследования.
Объектами теоретических и экспериментальных исследований являлись элементы конструкции навесных режуще-раскалывающих устройств (РРУ) для разделки древесины.
Методы исследования включили комплекс теоретических и экспериментальных работ.
Теоретические исследования базировались па применении фундаментальных положений теоретической механики, сопротивления материалов, теории резания древесины.
Экспериментальные исследования основывались на общих положениях теории эксперимента, а также методах статистической обработки результатов с применением ПЭВМ.
Научная новизна работы. Научная новизна заключается:
-
В разработке математических моделей силового взаимодействия резца новой конструкции, исключающего нормальное давление древесины на боковую поверхность в процессах поперечного резания и расколки древесины;
-
В методике определения оптимальных параметров режущих элементов оригинальной конструкции, обеспечивающих минимальные энергоемкость и материалоемкость;
-
В экспериментальном определении основных физико-механических характеристик процесса резания древесины резцом новой конструкции;
Значимость для теории и практики.
-
Теоретические закономерности усилий сопротивления разделке древесины от глубины внедрения ножа новой конструкции при резании стволовой древесины поперек волокон, перерезании корней, радиальной расколки стволовой древесины, расколки пней;
-
Результаты экспериментов процессов резания, подтверждающие основные положения теории, и полученные при этом закономерности влияния основных технологических факторов на основные параметры процесса.
Для практики имеют значение:
-
Результаты исследования оптимальной конструкции навесного режуще-раскалывающего устройства, которые привели к составлению инженерной методики расчета подобных устройств;
-
Полученные экспериментально значения физико-механических характеристик процесса резания ножом новой конструкции;
3. Новое устройство для разделки пней, приоритет и полезность
которого подтверждены патентом на изобретение Российской Федерации
№2130708 от 12.05.1998 г.
Апробация работы.
Результаты исследований докладывались и обсуждались: на научно-технических конференциях ПетрГУ, КарНИИЛПа (г.Петрозаводск) и ЛТА (Санкт-Петербург).
. Публикации.
По материалам диссертации имеется пять печатных работ, патент на изобретение.
Структура и объем работы.
Диссертация состоит из введения, шести разделов, основных выводов и рекомендаций, списка литературы и приложений. Общий объем работы - 163 с, из них: 158 страниц машинописного текста, 61 рис., 25 табл., список литературы - 58 наименований.