Основы проектирования сучкорезных машин

• Автор: Дитрих, Виктор Иванович
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 505 с. : ил

Содержание
1 Введение

1.1 Проблема производства.

1.2 Краткая история развития сучкорезных машин.

Исследованность проблемы

1.3 Ретроспективный анализ И

1.4 Концептуальный подход к решению задачи

1.5 Общие вопросы оформления

2 Функциональный анализ. Исследование процессов

копирования при очистке деревьев от сучьев

2.1 Общие понятия.

2.2 Основы теории замкнутых режущих контуров
2.3 Основы теории незамкнутых режущих контуров
Выводы
3 Поиск идей. Синтез и анализ структурно
функциональных схем.
3.1 Шаг первый. Выбор существенных признаков
3.2 Шаг второй. Построение графа
3.3 Шаг третий. Представление результате
3.4 Шаг четвертый. Синтез и эскизная реализация схем
3.5 Шаг пятый. Анализ структурнофункциональных схем
3.6 Шаг шестой. Эскизная проработка варшнгтов
Выводы.
4 Узлы сучкорезных машин. Режу щекопирующие
устройства РКУ
4.1 Общие положения
4.2 РКУ образующие правильные конту ры
4.3 РКУ образующие неправильные конту ры
4.4 Качество очистки деревьев от сучьев
4.4.1 Точность копирования РК устройствами
4.4.2 Требования к качеству очистки
4.4.3 Теоретическая оценка качества очистки
4.4.4 Оценка качества по Ккритерию
4.4.5 Оценка качества РКУ с неправильными контурами
4.4.6 Режущекопирующие устройства с незамкнутыми
контурами
Выводы.
5 Узлы сучкорезных машин. Устройства задающего
движения..
5.2 Протаскивающие транспортеры.
5.2.1 Динамика протаскивающих устройств транспортного
5.2.2 Определение собственных частот системы
5.2.3 Динамические нагрузки в транспортерах.
5.3 Протаскивающие устройства с цилиндрическими
рабочими органами
5.3.1 Кинематика процесса взаимодействия
5.3.2 Экстремальное исследование процесса.
5.4 Гусеничные протаскивающие устройства
5.4.1 Общая теория гусеничных протаскивающих устройств
5.4.2 Процесс взаимодействия элемента сцепления с древесной и определение условий максимизации и.
5.4.3 Специфичные нагрузки гусеничных протаскивающих устройств
5.4.4 Динамика процесса взаимодействия гусеничного
протаскивающего устройства с деревом.
Выводы.
6 Отделение сучьев. Процессы резания
6.1 Источники силовых воздействий.
6.2 Силовые параметры процесса резания
6.3 Основы теории напряженного состояния древесины в
процессе взаимодействия с рабочим органами сучкорезных машин.
6.4 Экспериментальное исследование усилий резания
сучьев.
6.5 Динамические процессы при резании и копировании
6.6 Общее уравнение силовых воздействий на элемент
контура
Выводы.
7 Исследование параметров сучковатости предмета труда
7.1 Сучковатость деревьев.
7.2 Исследование параметров сучковатости ели
Выводы.
Заключение.
Библиографический список.
Приложения.
1. Введение
1.1 Проблема производства.
В процессе технического прогресса лесной промышленности от послевоенных лет и до социальноэкономической перестройки общества, одной из самых острых и актуальных проблем производства была проблема машинной обрезки сучьев. Она оказалась исключительно сложной и е окончательное решение, несмотря на большие затраты, не закончено до сих пор.
Актуальность


Как будет показано ниже, класс симметрии фигуры траекторий является признаком, влияющим на параметры механизма слежения. Рассматривая отвлеченно свойства симметрии фигуры траекторий, мы вправе на основании известной теоремы (Леонардо да Винчи) искать преобразование, приводящее к фигуре, обладающей только поворотным и симметриями При этом на основании леммы о центрах симметрии, центр вписанной окружности должен быть фиксированным Получающиеся при этом фигуры имеют вид спиралевидного колеса. В не включаются или включаются в подмножество й, где а - подмножество точек, образующих границу вписанной окружности. То есть ВII а 'ф- 0 или ВП а = 0 . Изложенное выше позволяет сформулировать следующую теорему. Теорема 2. Если описанные контуры являются правильными и при изменении диаметра вписанной окружности остаются такими же, то из множества контуров с одинаковым количеством элементов, имеющих одну точку касания, лучшее приближение к окружности будут иметь те, элементы которых являются дугами окружности. Пусть в начале процесса дуги контура и окружность сечения совпадают. Обозначим (рис. А. Множество точек за ее пределами - В. А П В. Рис. Рис. ЗЯ/Зй. Ойі 1). Любая кривая (не дуга окружности) будет являться подмножеством; В I) в] . В , то АЛТ Ві и, следовательно, с любым из подмножеств. Таким образом, никакая кривая не может оказаться между дугой элемента контура и окружностью сечения; теорема доказана. Покажем далее, что при изменении Rmax > R > R min Атах не остается постоянным. А тах — ^ ПРН вссх промежуточных значениях R , то существует хотя бы одно значение Атах такое, что Атах ШС1Х. Эго свойство, полученное для кривых с одной точкой касания, распространяется на кривые любого типа. А тах Ф COtlSt = 0. R <—(см. I)—> 0 наступает момент Л — —г~ , рассмотренный выше. Пусть теперь элемент (1-С (см рис. С и С/ . При монотонном стремлении 1)—> 0 точки: слева (I и в—> в <— С и вI справа. При И = о все точки совмещаются, однако т. Сив} оказываются в т. В " раньше. Простейшим осесимметричным элементом с двумя точками касания будет элемент из составной несопряженной кусочногладкой кривой. Такой элемент образуется осевой симметрией дуги окружности, когда ось симметрии проходит через один из ее концов. Конструктивно такие элементы выполняются жесткой фиксацией вершины кривой. Контур, составленный из рассматриваемых элементов получается из исходного, составленного из дуг окружностей, если жестко зафиксировать его вершины через одну. П ) дуг окружности. Приближение к окружности контуров из составных несопряженных осесимметричных кривых можно улучшить, если в составную кривую ввести сопряжение. Появление сопрягающей дуги равносильно появлению дополнительного элемента с меньшим радиусом, что повышает точность копирования. Сопряженные кривые можно рассматривать как некоторое приближение к непрерывным кривым Очевидно, задача сводится к определению условий и выбору или построению кривых, обеспечивающих наилучшее приближение. Индекс / - означает, что определяется мгновенное значение погрешности, которая зависит от изменения диаметра ствола. В приведенном уравнении (2. Очевидно, что выбор этой функции произволен и влияет на величину погрешности. Задачу поиска функции можно отнести к классу изопсримстрических задач вариационного исчисления. А < 8 . Следует отметить, что условия, полученные авторами, не позволяют определить вида кривой. При использовании составных кривых решение усложняется еще более. Решение можно значительно улучшить, если интуитивному выбору уравнений предпослать логический анализ. При взаимодействии окружности изменяющегося диаметра с осесимметричной кривой с двумя точками касания центр вписанной окружности перемещается по оси симметрии, что позволяет рассматривать их как огибающие семейства окружностей, расположенных в определенной закономерности, связывающей радиусы окружностей и их межцентровые расстояния. Лг1 - приращение координаты радиуса окружностей. Рассмотрим некоторые свойства этих кривых. Известные качества производных функции позволяют заключить следующее (рис.