Обоснование параметров автоматически управляемого пневмогидропривода короснимателя роторных окорочных станков

• Автор: Берстенёв, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 264 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Анализ конструкций роторных

станков и механизмов режущего инструмента

1.1.1 Станки с позиционированием бревна по центру

ротора двухвальцовым механизмом подачи

1.1.1.1 Унифицированная гамма станков марки «ОК»

1.1.1.2 Станки марки «/К»

1.1.2 Станки с позиционированием

ротора относительно центра бревна
1.1.3 Станки с позиционированием бревна по центру
ротора трехвальцовым механизмом подачи
1.1.4 Околостаночное оборудование
1.1.4.1 Подающие конвейеры
1.1.4.2 Приемные механизмы
1.1.5 Конструкции механизма режущего инструмента
1.2 Анализ работ, посвященных исследованию процесса окорки лесоматериалов и совершенствованию механизма режущего инструмента
1.3 Методы регулирования прижимом короснимателя
1.4 Выводы, цель, задачи и общая
методология исследований
Глава 2 РАЗРАБОТКА И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ПНЕВМОГИДРОПРИВОДА КОРОСНИМАТЕЛЯ
2.1 Обоснование принципиальной и расчетной схемы пневмогидропривода короснимателя
2.2 Математическая модель
пневмогидропривода короснимателя
2.2.1 Исходные положения
2.2.2 Формализация процессов выполнения рабочих операций элементами гидропривода
2.2.3 Обобщенная математическая модель
и алгоритм процесса работы гидропривода
2.3 Синтез математической модели гидропривода короснимателя в среде визуального
моделирования Бітиііпк приложения МаНаЬ
2.3.1 Общая структурная схема модели гидропривода
2.3.2 Структура подсистемы «Модель золотника ЭГУ»
2.3.3 Структура блока «Перемещение струйной трубки»
2.3.4 Структура подсистемы «Модель гидроцилиндра»
2.3.5 Структура блока «Расход рабочей жидкости»
2.3.6 Структура блока «Расчёт расхода
рабочей жидкости»
2.3.7 Структура подсистемы «Перемещение штока и рычага»
2.3.8 Структура блока «Скорость
перемещения штока и рычага»
2.3.9 Расчетная схема объекта управления в среде Зітиііпк
2.3.10 Обобщенная модель
пневмогидропривода в среде МаИ_аЬ
2.3.11 Проверка адекватности работы модели гидропривода
2.4 Выводы по второй главе
Глава 3 РАЗРАБОТКА И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
САУ ПНЕВМОГИДРОПРИВОДА КОРОСНИМАТЕЛЯ
3.1 Структурная схема САУ пневмогидропривода.
Синтез САУ пневмогидропривода МРИ в среде МаНаЬ
3.2 Оптимизация параметров модели пневмогидропривода

3.3 Исследование влияния параметров ПИД регулятора на характеристики САУ. Оптимизация
параметров передаточной функции САУ
3.3.1 Анализ результатов оптимизации
параметров передаточной функции САУ
3.4 Исследование работы короснимателя
с системой автоматического управления
3.4.1 Влияние параметров САУ на работу МРИ
3.4.2 Исследование характеристик САУ пневмогидропривода
с учетом усилия прижима короснимателя
3.5 Проверка САУ пневмогидропривода на устойчивость
3.5.1 Методика проверки на устойчивость
3.5.2 Исследование на устойчивость модели
золотникового распределителя
3.5.3 Исследование параметров работы управляемой
подсистемы в диапазоне рабочих частот
3.6 Выводы по третьей главе
Глава 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ПРОЦЕССА ОКОРКИ С АВТОМАТИЧЕСКИ УПРАВЛЯЕМЫМ КОРОСНИМАТЕЛЕМ
4.1 Цель, задачи и постановка численного эксперимента
4.2 Разработка модели лесоматериала
4.2.1 Подготовка образца лесоматериала
4.2.2 Определение микропрофиля поверхности
4.3 Выполнение эксперимента
4.4 Моделирование движения короснимателя
по поверхности лесоматериала с сучками
4.5 Сравнение процесса окорки с включенной и отключенной САУ пневмогидропривода короснимателя

ротора, можно, если для прижима используются пневмо- или гидроцилиндры с приводом от станции, расположенной около станка.
Управляемый механизм прижима значительно расширяет возможности роторного станка, но требует установки сложного и дорогостоящего оборудования для подачи воздуха (рисунки В1.18, В1.21,В1.23) или рабочей жидкости в цилиндры, расположенные на вращающемся роторе. Поэтому проблема в настоящее время решается частично без полного автоматического управления короснимателями.
Следует различать упругий элемент, который выполнен в виде одной детали, и прижимной механизм в виде определенного узла. Наиболее распространены упругие элементы пружинные, резиновые, пневматические.
На станках ОК40-2 - 0К80-2 используются металлические пружины (рисунок 1.7,в), масса которых составляет от 2,9 до 5,8 кг. В большинстве современных станков пружины используются в сочетании с общим гидравлическим прижимом (рисунок 1.7, к).
Замена металлических пружин на резиновые кольца позволяет значительно уменьшить массу механизма, увеличить скорость вращения ротора станка и подачу. Для исключения повреждений колец следует предусмотреть отвод тепла, а их подбор выполняться по тепловому расчету.
Опыт эксплуатации и исследования ЦНИИМЭ показывают преимущества и перспективность индивидуальной схемы прижима короснимателей с использованием резиновых колец.
Современный зарубежный опыт показывает перспективность использования для короснимателей пневмоприжима, который позволяет значительно снизить массу даже в сравнении с резиновыми элементами, а также применять эффективные системы автоматического управления короснимателями.