Повышение эффективности распиловки мерзлой древесины лисвтенницы на лесопильных рамах

• Автор: Вишуренко, Наталия Викторовна
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 213 с. : ил.

Оглавление
Введение
Раздел 1. Состояние вопроса
1.1 Дескриптивный анализ работ по распиловке мерзлой древесины на лесопильных рамах
1.1.1 Использование лесопильных рам в современных условиях производства
1.1.2 Факторы, влияющие на эффективность лесопильных
рам при распиловке мерзлой древесины
1.1.3 Пути повышения величины подачи за один двойной ход по заполнению емкости межзубовой впадины при распиловке мерзлой древесины
1.1.4 Степень уплотнения древесины в межзубовом пространстве, как фактор устойчивости рамных пил
1.1.5 Влияние формы зуба на эффективность лесопильных

1.2 Взаимосвязь температуры и влажности лесоматериалов с энергетическими показателями рамной распиловки
1.2.1 Термодинамические процессы, происходящие в древесине при ее охлаждении и замораживании
1.2.2 Влияние гидротермического состояния древесины на
ее прочность
1.2.3 Влияние сжатия древесины поперек волокон на ее физико-механические свойства
1.3 Специфика распиловки мерзлой древесины лиственницы
1.4 Цели и задачи исследований
1.5 Выводы 42 Раздел 2. Теоретические принципы и предпосылки распиловки
мерзлой древесины лиственницы на лесопильных рамах
2.1 Мерзлая древесина как многокомпонентная органическая
система
2.2 Особенности замерзания влаги в древесине. Содержание незамерзшей влаги
2.3 Факторы, влияющие на условия деформирования древесины
2.4 Предел прочности древесины при сжатии
2.5 Моделирование формы зуба рамной пилы
2.5.1 Определение площади межзубовой впадины на основе геометрического моделирования
2.5.2 Расчет прочности и устойчивости зуба рамной пилы
2.5.3 Численный эксперимент по выявлению оптимальной формы зуба для распиловки мерзлой древесины лиственницы
2.5.3.1 Разработка математической модели

определения площади впадины, напряжений и устойчивости зубьев пилы
2.5.3.2 Постановка и решение задачи оптимизации профиля зубьев рамной пилы
2.5.4 Выводы
Раздел 3. Экспериментальные исследования
3.1 Экспериментальное оборудование и образцы
3.1.1 Описание экспериментальной установки
3.1.2 Параметрические характеристики образцов
3.2 Определение значений коэффициента уплотнения древесины 87 в зависимости от ее температуры и влажности
3.2.1 Методика проведения
3.2.2 Результаты измерений и их статистическая обработка
3.2.3 Анализ полученных результатов
3.3 Выявление зависимости коэффициента уплотнения древесины от диаметра образца, температуры, влажности и скорости
его нагружения
3.3.1 Методика проведения
3.3.2 Результаты измерений и их статистическая обработка
3.3.3 Анализ полученных результатов
3.3.4 Проверка численных значений коэффициента уплотнения при тангентальном сжатии на принадлежность их к выборке при радиальном сжатии
3.3.5 Выводы
3.4 Определение зависимости условного предела прочности древесины от различных факторов
3.4.1 Методика проведения
3.4.2 Результаты однофакторных экспериментов по выявлению зависимости условного предела прочности от температуры
и влажности при сжатии в замкнутом пространстве
3.4.3 Результаты многофакторных экспериментов по выявлению зависимости условного предела прочности от диаметра образца, его влажности, температуры и скорости нагружения
3.4.4 Анализ полученных результатов
Раздел 4. Рекомендации по выбору оптимальных режимов резания мерзлой древесины лиственницы для лесопильных предприятий
4.1 Рекомендации для лесопильных предприятий, не имеющих бассейн для оттаивания мерзлой древесины перед распиловкой
4.2 Рекомендации для лесопильных предприятий, имеющих
бассейн для оттаивания мерзлой древесины перед распиловкой
Заключение
Список литературы
ПРИЛОЖЕНИЯ:
Приложение А - Свидетельства о поверке контрольно-измерительных

приборов, использованных при экспериментальных измерениях исследуемых параметров
Приложение Б - Экспериментальные данные для определения значений коэффициента уплотнения
Приложение В - Экспериментальные данные для проверки гипотезы о нормальном законе распределения
Приложение Г - Экспериментальные данные для реализации плана В4 Приложение Д - Расчетные данные опытов по плану В4, полученные в программе «В_р1апь»
Приложение Е - Г рафики зависимости значений коэффициента уплотнения от различных факторов при сжатии образцов в замкнутом пространстве
Приложение Ж - Код прикладной программы оптимизации Приложение И - Результаты сравнения значений функций площади впадин, напряжений и устойчивости зубьев рамной пилы Приложение К - Анализ влияния геометрических параметров зубьев на площадь впадины, напряжения и устойчивость зубьев рамной пилы Приложение Л - Акты внедрения и свидетельства на программы ЭВМ Приложение М - Таблицы расчетных подач за один двойной ход пильной рамки по заполнению межзубовой впадины для различных температур ниже нуля

матрицей, на которой держится вся конструкция. Однако, лед не образует в древесине единой связанной системы, а состоит из отдельных кристалликов, находящихся внутри клеток и отделенных от стенок слоем незамерзшей влаги. Эти кристаллы могут образовывать монолит со стенками клеток только при очень низких температурах. К тому же прочность льда значительно меньше, чем прочность древесинного вещества. Несущей конструкцией в системе «древесина-лед» является древесинное вещество. Именно оно является скелетом, а не лед.
Вопрос о влиянии ледяных включений на прочность древесины не решается однозначно. Для каждого вида деформации его нужно рассматривать особо, т.к. характер воспринимаемых ледяными включениями нагрузок различен в каждом отдельном случае.
Стружкообразование при лесопилении происходит путем непосредственного сжатия древесины поперек волокон передней гранью резца в полуограниченном пространстве. Поэтому мы будем рассматривать предел прочности при сжатии поперек волокон.
1.2.3 Влияние сжатия древесины поперек волокон на ее физикомеханические свойства
Это сжатие рассматривается в двух основных направлениях: радиальном и тангентальном. По данным исследований проф. Курицына В.Н. [58], показатели прочности древесины в этих направлениях заметно отличаются друг от друга. При тангентальном сжатии хвойных и кольцесосудистых лиственных пород наблюдается однофазное деформирование. Нагрузка воспринимается одновременно слоями как поздней древесины, так и ранней, причем основную долю несет поздняя, более прочная древесина. Криволинейная форма годичных слоев обуславливает довольно слабую устойчивость прилагаемым нагрузкам. При сравнительно небольших усилиях образец разрушается, выпучиваясь в сторону выпуклости годичных слоев.