Повышение рабочей жесткости круглых пил электромагнитными направляющими

• Автор: Кузнецов, Евгений Юрьевич
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Йошкар-Ола
• Количество страниц: 113 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Состояние вопроса

1.1. Основные сведения о пилении древесины на круглопильных станках

1.2. Точность пиления древесины на круглопильных станках

1.3. Аналитический обзор методов повышения рабочей жёсткости

круглых пил

1.4. Выводы, цель и задачи исследований

2. Теоретические исследования отклонений круглых пил с применением электромагнитных направляющих

2.1. Вступительные замечания

2.2.Математическая модель отклонений круглых пил

2.3. Математическая модель отклонений круглых пил с применением
электромагнитных направляющих
2.4.Результаты теоретических исследований отклонений круглых
2.5. Выводы
3. Исследование взаимодействия параметров электромагнитной направляющей с величиной усилия притяжения полотна круглой пилы
3.1. Теоретические исследования взаимодействия параметров электромагнитной направляющей с величиной усилия притяжения
полотна круглой пилы
3.2. Экспериментальные исследования взаимодействия параметров электромагнитной направляющей с величиной усилия притяжения
полотна круглой пилы
3.3. Выводы
4. Экспериментальные исследования процесса пиления древесины
круглыми пилами с применением электромагнитных направляющих
4.1. Цели и задачи экспериментальных исследований
4.2. Экспериментальная база
4.3. Методика проведения эксперимента
4.4. Результаты экспериментальных исследований процесса пиления древесины круглыми пилами
4.5. Выводы
5. Заключение
Список литературы
Приложение 1 (Результаты статистической обработки данных экспериментальных исследований взаимодействия параметров электромагнитной направляющей с величиной усилия притяжения
полотна круглой пилы)
Приложение 2 (Разработка конструкции электромагнитной направляющей)
Приложение 3 (Теоретические исследования отклонений круглых пил)

ВВЕДЕНИЕ !
Актуальность темы. Круглопильные станки нашли широкое применение в лесопилении при распиловке лесоматериалов на пиломатериалы. Они имеют недостаток, который относится к трудности создания требуемой устойчивости пилы в пропиле. При недостаточной рабочей жесткости в процессе пиления древесины круглая пила отклонятся в пропиле под действием боковых сил. Это приводит к низкой точности пиления, браку, повышению энергопотребления, снижению производительности и полезного выхода пиломатериалов.
В целях повышения изгибной жёсткости применяют направляющие. Применение существующих направляющих не позволяет достичь необходимой точности пиления, приводит к износу пилы и направляющей.
Поэтому работа, направленная на повышение точности пиления круглопильных станков для продольного раскроя лесоматериалов путём изменения узла механизма резания является актуальной.
Цель и задачи исследований. Цель работы - повышение рабочей жёсткости круглых пил путём оснащения круглопильных станков электромагнитными направляющими с научным обоснованием их параметров.

Для достижения поставленной цели определены следующие задачи:
1 .Разработать новую конструкцию отжимной электромагнитной направляющей круглой пилы;
2.Выполнить теоретические исследования отклонений круглых пил с электромагнитными направляющими при действии на пилу усилий резания, температурного перепада и центробежных сил инерции;
3.Выполнить теоретические и экспериментальные исследования взаимодействия параметров электромагнита с величиной усилия притяжения полотна пилы; ,

4.Разработать экспериментальную установку и провести экспериментальные исследования процесса пиления древесины круглыми пилами с применением электромагнитных направляющих.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОТКЛОНЕНИЙ КРУГЛЫХ ПИЛ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ |
НАПРАВЛЯЮЩИХ
2Л.Вступительные замечания
Исследователями установлено, что точность пиления древесины на лесопильных станках, зависит от сил, действующих на пилу в процессе пиления (радиальной Рг и боковой (2 силы резания) (Рисунок 2.1, а), и способности пилы противодействовать этим силам - жесткостиу'„ и устойчивости Ргкр [11]. |
Известен аналитический метод оценки точности пиления древесины проф. Г.Ф. Прокофьева [26], который позволяет оценить влияние сил резания на точность пиления древесины на лесопильных станках.
Рабочая жесткость пилы от действия сил резания, Н/м [26]:
х-Ж-ёА <2Л)
ркр ' г Д
где у,, - начальная жёсткость круглой пилы, Н/м (2.2);
Р- радиальная сила резания, Я (2.22); Р/р - критическая радиальная сила резания, при достижении которой пила теряет устойчивость, Н (2.3).
Начальная жёсткость круглой пилы определяется из уравнения [29]:

лт (2.2)
6(1 -р2)а2Дс)’
где Е - модуль Юнга, Па; // - коэффициент Пуассона; а — внешний радиус
диска, м И - толщина диска, м; /(с) - безразмерная функция [29].
Критическое значение радиальной силы резания для невращающегося диска
без начальных напряжений определяется по формуле [29]:
/(с,Л,Г,И) /23)
' 12(1 -д2) D-ci,,) ’