Результаты исследований процессов пиления и фрезерования при саморегулировании режимов обработки Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

зывает, что затраты в случае ИТ таких процессов могут окупиться за несколько месяцев. Еще больший экономический эффект может быть получен при внедрении, например, лазерных технологий. Так в системе АР в США каждое бревно просматривается видеотехникой - фотонтомографи-ей. Увеличение выхода пилопродукции достигает 15 %.

К ИТ производств относятся:

1) ИТ пиломатериалов;

2) ИТ пилозагоговок. При этом наибольшую экономию сырья имеют процессы, в которых формирование заготовок начинается уже с раскроя хлыстов и бревен;

3) ИТ конструкционных пиломатериалов;

4) ИТ сушки пилопродукции. Наибольший эффект имеют ИТ лесопиления на базе модульного оборудования.

В настоящее время под нашим руководством разработаны системы специализированных оптимизационных, имитационных и расчетных программ для ЭВМ. В течение нескольких лет ведется преподавание новой дисциплины «Информационные технологии лесопиления» специальности 25.02. Указанные выше программы могут быть использованы в АРМ технолога лесопильного предприятия и САПР информационных технологий лесопиления.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССОВ ПИЛЕНИЯ И ФРЕЗЕРОВАНИЯ ПРИ САМОРЕГУЛИРОВАНИИ РЕЖИМОВ ОБРАБОТКИ

А.С. ТОРОПОВ, д. т. н, профессор

Используя комплексный метод принятия конструктивно-технологических решений по совершенствованию обработки и переработки лесоматериалов, основанный на систематизации (морфологический анализ), поиске (морфологический синтез) и выборе технических и технологических решений путем многоуровневой оптимизации, получен ряд патентоспособных решений механизмов резания с возможностью саморегулирования режимов обработки, позволяющих стабилизировать процесс резания, несмотря на неравномерность физикомеханических свойств обрабатываемого предмета труда, вследствие чего обеспечивается необходимая производительность и требуемое качество при минимальном энергопотреблении.

Сущность саморегулирования режимов обработки заключается в том, что процесс резания осуществляется единым или раздельным приводом механизмов резания и подачи с

использованием планетарно-дифференциальных механизмов разной конструкции.

Используя методику, разработанную на основе теории элементного взаимодействия механизмов резания с предметом труда различного состояния, математическое и программное обеспечение расчета параметров механизмов с учетом динамики процесса резания проведены исследования (имитационное моделирование) производственных процессов с использованием существующих механизмов резания. Анализ результатов исследований показал необходимость применения механизмов с саморегулированием режимов обработки.

На основе теории элементного взаимодействия механизмов резания с предметом труда различного состояния разработана методика расчета и обоснования параметров станков для поперечного, продольного пиления и фрезерования лесоматериалов при саморегулировании режимов обработки.

Для проверки результатов теоретических исследований на модульном принципе создана экспериментальная установка для исследований процессов пиления и фрезерования различными механизмами резания в условиях саморегулирования режимов обработки.

В результате проведенных экспериментальных исследований установлены основные факторы, влияющие на процесс пиления с саморегулированием режимов обработки круглыми, цепными, ленточными пилами:

1) диаметр лесоматериала (высота пропила), 2) начальная скорость подачи пильного механизма, 3) ширина пропила, 4) начальный крутящий момент на центробежной муфте оцепления механизма подачи, 5) контурный угол резания, 6) угол боковой заточки; а также факторы, влияющие на процесс фрезерования с саморегулированием режимов обработки лесоматериалов: 1) скорость резания, 2) скорость подачи, 3) кривизна профиля фрезы, 4) диаметр лесоматериала, 5) глубина фрезерования.

С помощью регрессивного анализа результатов исследований определены зависимости энергосиловых параметров и стойкости инструмента от значимых факторов при пилении и фрезеровании с саморегулированием режимов обработки лесоматериалов основных пород: сосна, ель, береза, осина.

Проведено сравнение результатов теоретических и экспериментальных исследований (отмечена сходимость результатов) и разработаны рекомендации по использованию полученных зависимостей для:

- определения влияния изменения исходных параметров механизма резания и предмета труда на показатели, характеризующие процесс пиления, фрезерования в условиях саморегулирования режимов обработки;

- выявления чувствительности системы взаимодействия механизма резания с предметом труда в зависимости от конструкции станка с саморегулированием режимов обработки;

- распознавания состояния предмета труда по изменяющимся факторам процессов пиления и фрезерования;

- обоснования параметров деревообрабатывающего оборудования с саморегули-руемым приводом;

- разработки технической и конструкторской документации на изготовление деревообрабатывающих станков с саморегулированием режимов обработки.

Использование результатов исследований в деревообрабатывающих производствах позволит:

- снизить затраты на обработку и переработку древесины, особенно в условиях межотраслевого лесопользования;

- обеспечить равномерное качество обработки древесины при достаточной пропускной способности станков и технологических линий;

- рационально использовать древесину с учетом ее естественного роста и изменения физико-механических свойств в процессе роста и лесоиспользования.

ОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ТЕПЛОВЫМ РЕЖИМОМ ГАЗОВОЙ СУШИЛЬНОЙ КАМЕРЫ ДЛЯ СУШКИ ДРЕВЕСИНЫ

B.C. ЗАКИРНИЧНЫЙ, д. т. п., профессор, Санкт-Петербургская Государственная Лесотехническая академия,

C.М. МОЛОКОВСКИЙ, магистр,

Д.В. МАУРЕР, магистр

Качественные показатели очень важного и широко используемого для производства мебели и как строительного материала

- фанеры в значительной степени зависят от

управления технологическими операциями, одной из которых является сушка шпона, которая производится в роликовых газовых сушильных камерах.