Совершенствование механизма подачи порубочных остатков в дисковых рубительных машинах

• Автор: Бурлаков, Андрей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 211 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ
ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1 Анализ существующих технологий подачи сырья в рубительных
машинах дискового типа

1.2 Анализ конструкций механизмов подачи рубительных машин
дискового типа
1.3 Анализ исследований процесса подачи сырья вальцовыми
механизмами
1.4 Выводы. Цель и задачи исследований
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПОДАЧИ
ПОРУБОЧНЫХ ОСТАТКОВ К РУБИТЕЛЬНОМУ ДИСКУ
2.1 Обоснование рабочего процесса подачи порубочных остатков к
• рубительному диску
2.2 Кинематика процесса подачи сырья в зону рубки
2.3 Построение имитационной модели работы механизма подачи
машины для измельчения порубочных остатков
2.3.1 Методика моделирования
2.3.1.1 Представление в модели порубочных остатков
2.3.1.2 Представление в модели устройства для измельчения порубочных
остатков
2.3.1.3 Представление в модели загрузочного патрона
2.3.1.4 Представление в модели механизма подачи
2.3.1.5 Моделирование процесса подачи и измельчения порубочных
остатков
2.3.1.6 Общая система уравнений и особенности ее решения
2.3.1.7 Программная реализация модели
2.3.1.8 Порядок проведения компьютерного эксперимента

2.3.2 Влияние конструктивных и технологических параметров механизма подачи на его эффективность
2.3.2.1 Постановка задачи на теоретическое исследование
2.3.2.2 Распределение скорости движения и плотности порубочных остатков по длине механизма подачи
2.3.2.3 Влияние частоты вращения подающих вальцов
2.3.2.4 Влияние зазора между рубительным диском и ближайшим вальцом .
2.3.2.5 Влияние характера наклона загрузочного патрона
2.3.2.6 Влияние высоты загрузочного патрона
23.2.1 Влияние характера сцепления подающих вальцов с порубочными
остатками
2.3.2.8 Влияние количества подающих вальцов
2.3.2.9 Влияние диаметра подающих вальцов
2.3.2.10 Влияние длины подающих вальцов
2.3.2.11 Влияние диаметра подающего устройства
2.4 Выводы
3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Методика проведения экспериментов по изучению влияния
скорости вращения узлов механизма подачи на производительность и мощность, потребляемую рубительным диском машины для измельчения порубочных остатков, оснащенной новым механизмом подачи и фракционный состав получаемой при этом щепы
3.1.1 Описание конструкции опытного образца машины для измельчения порубочных остатков
3.1.2 Описание лабораторной установки и методики проведения исследований
3.1.3 Подготовка и выполнение лабораторных исследований

3.2 Методика многофакторного планирования лабораторных
исследований
3.3 Методика обработки результатов лабораторных исследований.
3.4 Методика определения мощности, потребляемой рубительным
диском машины для измельчения порубочных остатков, оснащенной новым механизмом подачи
3.5 Методика проведения полевых исследований
3.5.1 Устройство и работа машины для измельчения порубочных
остатков
3.5.2 Методика определения производительности опытного образца
машины для измельчения порубочныхостатков
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Результаты исследования технологических параметров, влияющих
на производительность машины для измельчения порубочных остатков, фракционный состав, получаемой щепы и энергетику процесса резания
4.2 Результаты определения часовой производительности опытного
образца машины для измельчения порубочных остатков, оснащенного новой конструкцией механизма подачи
4.3 Выводы
5. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОТ
ПРИМЕНЕНИЯ НОВОЙ КОНСТРУКЦИИ МАШИНЫ ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ПОРУБОЧНЫХ ОСТАТКОВ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПРИЛОЖЕНИЕ В

После преобразования выражение 1.4 имеет вид:
й = {а + Р ■ q)Sф_,
(1-5)
где а, /?- параметры, зависящие от механических и молекулярных свойств
В настоящее время имеются различные взгляды на процесс подачи вальцами сырья. Это обуславливается большим разнообразием сопутствующих явлений и их сложной природой силы трения между вальцами и подаваемой древесиной.
Михин Н.М. [106], считал, что сила трения зависит от трех характеристик процесса подачи:
1. микрогеометрии контакта вальца и древесины;
2. механических свойств контактирующих тел;
3. внешних условий.
Исходя из этого, он предложил следующее математическое выражение закона трения:
где т0- прочность на срез адгезионной связи; /?- пьезокоэффициент, характеризующий увеличение прочности на срез при увеличении нормальных напряжений; р2 - среднее нормальное напряжение на контакте, Н; К- коэффициент, зависящий от вида контакта; Н - величина внедрения неровностей, м; й- радиус единичной неровности, м; а- коэффициент гистерезионных потерь.
Бартенев Г.М. [7] предположил, что связь между силой трения и нормальной нагрузкой определяется в той мере, в какой она способна сформировать площадь контакта и предложил следующее выражение закона трения для высокоэластичных материалов:
где с- константа, численно равная сопротивлению фрикционной пары на сдвиг, отнесенному к единице площади фактического контакта; _5Н-

контактирующих поверхностещйф - фактическая площадь контакта, м .
(1.6)
й = с-йн-с(5н-50)е-/?/е-Р,
(1.7)