Разработка и внедрение новой технологии деревообработки
Принципиальная схема ультразвуковой пилорамы, поперечные ультразвуковые колебания зубьев. Описание основных параметров опытной ультразвуковой пилорамы. Снижение усилий пиления по сравнению со стандартными зубьями. Выявление достоинства лесопильной рамы.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 23.02.2019 |
| Размер файла | 180,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Разработка и внедрение новой технологии деревообработки
С.Г. Адиков
Лесные ресурсы являются одними из важнейших ресурсов планеты. По данным Министерства экономического развития и торговли Российской Федерации леса России занимают более 1/5 лесных земель мира. В нашей стране огромные возобновляемые запасы лесосырьевых ресурсов, они позволяют без экологического ущерба ежегодно заготавливать около 700 млн. древесины и вносить значительный вклад в экономику страны (в настоящее время заготавливается не более 300 млн. и Нижегородская область производит около 1 млн. деловой древесины). Значительное число предприятий в России и за рубежом заинтересованы в решении проблемы совершенствования технологии и оборудования для деревопереработки. Поэтому разработка и внедрение новых технологий лесопиления имеет, несомненно, важнейшее значение.
Производственно-технологический центр «Промин» совместно с лучшими ВУЗами Нижнего Новгорода занимается реализацией инновационного проекта по созданию ультразвуковой лесопильной рамы [3].
Применение ультразвуковых колебаний при резании металлов известно давно (см. например [1]), однако ультразвуковое резание древесины изучено сравнительно мало. ПТЦ «Промин» совместно с Нижегородским Государственным Техническим Университетом осуществляют научные исследования особенностей этого процесса.
Основная идея ультразвуковой пилорамы (рисунок 1) заключается в наложении на инструмент (постав пил) ультразвуковых колебаний в области резонансных частот. Пильной рамке сообщается дополнительное возвратно-поступательное движение. Вся пилорама движется вдоль бревна в направлении подачи.
Как показали исследования ряда авторов [1, 2], ультразвуковое резание металлов наиболее эффективно, когда направление колебаний совпадает с направлением вектора скорости резания и касательной составляющей силы резания (тангенциальные колебания). Поэтому на данном этапе используются излучатели продольных колебаний с рабочей частотой = 18 кГц, амплитудой = 10 мкм и мощностью = 4 кВт.
Наиболее сложным этапом в работе является озвучивание всего постава из 12 пил. Конструкции согласующих элементов для ультразвукового пиления одной пилой известны [1]. Для того чтобы ультразвуковые колебания подавались более или менее равномерно на все пилы (в большей степени это необходимо для центральных пил, так как у них больше высота пропила) была спроектирована оригинальная конструкция волновода. В настоящее время ведутся ее промышленные испытания и доработка.
Рисунок 1 - Принципиальная схема ультразвуковой пилорамы
ПТЦ «Промин» была разработана новая сложно-симметричная форма зуба для пильного дереворежущего инструмента [4] (рисунок 2). Выпускается ручной инструмент (пилы, ножовки) с такой формой зуба. Основные его достоинства:
Снижение усилий пиления по сравнению со стандартными зубьями.
Оптимальные контурные углы позволяют совместить в одном зубе два: для продольной и поперечной распиловки.
Увеличение стойкости инструмента и качества пиломатериалов за счет увеличении числа режущих кромок.
Увеличение точности пропила за счет направляющей части зуба.
Симметрия зуба исключает холостой ход при пилении (пиление в обе стороны).
Рисунок 2 - Зуб «Кремлевский»
Рамные пилы с такой формой зуба будут применяться в ультразвуковой лесопильной раме.
Основными достоинствами разрабатываемой лесопильной рамы:
Продольные ультразвуковые колебания зубьев пил ведут к снижению усилий и мощности пиления, повышению стойкости пил и уменьшению габаритов пилорамы.
Поперечные ультразвуковые колебания зубьев позволят исключить развод. ультразвуковая пилорама лесопильный колебание
Снижение усилий на пилы дает возможность уменьшить их толщину до 0,8 мм, что позволит уменьшить их стоимость и получить дополнительную доску при распиловке бревна.
Применение новой сложной симметричной формы зуба, позволяет исключить холостой ход при работе пильной рамки и соответственно увеличить ее производительность и исключить механизмы, обеспечивающие уклон пил и/или отвод пильной рамки.
Применение пил с переменным шагом позволяет более интенсивно использовать преимущества ультразвукового резания.
Новая кинематика лесопильной рамы и уменьшенные габариты позволили сделать ее полное уравновешивание и исключить мощный фундамент (можно перемещать рамку с рамными пилами вдоль неподвижного бревна по аналогии с ленточными пилорамами).
Значительно упрощен механизм натяжения пил, так как требуются значительно меньшие усилия натяжения (порядка 1кН на пилу).
В верхней и нижней мертвых точках движения пильной рамки (в которых условия резания наихудшие, так как скорость резания нулевая, а подача бревна есть) применение ультразвука наиболее эффективно.
Узел крепления пил обеспечивает быструю смену пил с высокой точностью установки постава (в пределах мм).
На сегодняшний момент изготовлен опытный образец и ведутся его испытания. Его параметры указаны в таблице 1. Более подробная информация на сайте www.promin.nnov.ru.
Таблица 1 - Основные параметры опытной ультразвуковой пилорамы
|
Параметр |
Значение |
|
|
Габаритные размеры , мм |
||
|
Установленная мощность (на ультразвук и на привод резания и подачи), кВт |
11,5 |
|
|
Масса установки, кг |
1500 |
|
|
Производительность установки, |
8 |
К сожалению, вопрос о внедрении данной технологии остается открытым. Необходим инвестор, так как за счет собственных средств вопросы решаются очень медленно. Но на данном этапе, когда еще не полностью завершены научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы привлечь инвестора сложно: есть риск того, что полученный эффект новой технологии окажется незначительным. Однако от заявок купить готовую установку или организовать серийное производство ультразвуковых пилорам на своих предприятиях поступило достаточное количество.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кумабе Д. Вибрационное резание. - М.: Машиностроение, 1985. - 378 с.: ил.
2. Применение ультразвука и взрыва пи обработке и сборке / М. Ф. Вологдин, В. В. Калашников, М. С. Нерубай, Б. Л. Штриков. - М.: Машиностроение, 2002. - 264 с.: ил.
3. Пат. 2113347 Россия, МКИ B 27 B 1/00, 3/00, 19/00, 23/00. Способ распиловки древесины лезвийным инструментом и устройство для его осуществления. / В. Ф. Гордеев и др. - № 97105166/ 13; Заявл. 02.04.97; Опубл. 20.06.98, Бюл. № 2.
4. Пат. 2124984 Россия, МКИ B 27 B 33/10, B 23 D 61/12. Пильное полотно. / В. Ф. Гордеев и др. - № 96122695/ 13; Заявл. 28.11.96; Опубл. 20.01.99, Бюл. № 2.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Внедрение автоматизированных систем контроля и управления как условие повышения производительности и экономичности промышленных агрегатов. Ультразвуковые расходомеры: принцип действия, перспективные разработки; анализ метрологических характеристик.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 10.09.2011Структура электроремонтного цеха АО "ЕВРАЗ НТМК". Проектирование ультразвуковой установки для очистки и пропитки, размотки электроизделий и деталей электрических машин. Моделирование привода в MATLAB. Принципиальная схема ультразвукового генератора.
дипломная работа [4,3 M], добавлен 17.06.2017Классификация внутритрубных дефектоскопов. Ультразвуковые внутритрубные дефектоскопы для прямого высокоточного измерения толщины стенки трубы и для обнаружения трещин на ранней стадии. Принцип действия ультразвуковых дефектоскопов и их применение.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 21.03.2013Метод ультразвуковой и рентгенодефектоскопии. Типы газовых разрядов. Принципиальная электрическая схема источника питания установки. Задающий генератор сигналов Г3-36. Плазменная визуализация различных типов дефектов для проводов и промышленных кабелей.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 06.07.2014Ультразвуковые методы контроля позволяют получить информацию о дефектах, расположенных на значительной глубине в различных материалах, изделиях и сварных соединениях. Физические основы ультразвуковой дефектоскопии. Классификация методов контроля.
реферат [4,7 M], добавлен 10.01.2009Понятие электрофизических и электрохимических методов обработки детали, их отличительные особенности и недостатки. Схема протекания электроэрозионной обработки, распределение импульсов и виды метода. Применение ультразвуковой и плазменной обработки.
презентация [2,0 M], добавлен 05.11.2013Исследование роли композитных материалов в многослойных конструкциях в аэрокосмической промышленности. Анализ дефектов, встречающихся в процессе эксплуатации. Совершенствование ультразвуковой дефектоскопии с помощью многослойных композитных материалов.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 08.04.2013Определение мощности электродвигателя. Выбор типа электродвигателя. Определение момента инерции маховика (метод К.Э. Рериха). Работа сил резания. Расчет диаметра вала по вращающему моменту от двигателя. Анализ механизма резания лесопильной рамы.
реферат [239,8 K], добавлен 20.09.2012Ультразвуковая обработка поверхностей как одно из направлений существенного повышения производительности и качества механической обработки материалов. Изучение практического опыта применения ультразвука в процессах абразивной обработки и их шлифования.
контрольная работа [25,6 K], добавлен 30.01.2011Перспективы развития строительной индустрии Чувашии. История ЗАО ССК "Чебоксарский". Ультразвуковой расходометр-счетчик для безнапорного потока жидкости "Взлет РСЛ". Функциональное назначение санитарно-технических систем. Правила техники безопасности.
отчет по практике [3,6 M], добавлен 04.05.2009Виды акустических волн. Ультразвуковой контроль для бетонных блоков строительных конструкций, сварных швов магистральных трубопроводов. Акустические характеристики материалов. Типы ультразвуковых волн, взаимодействие с границей раздела двух сред.
реферат [130,4 K], добавлен 21.04.2014Сущность ультразвуковой сварки. Характеристика механической колебательной системы. Прочность точечных и шовных сварных соединений. Влияние на сварку формы и материала сварочного наконечника. Физико-химический механизм разрушения обрабатываемого материала.
контрольная работа [1,4 M], добавлен 03.07.2013Характеристики эхо-импульсного метода ультразвуковой дефектоскопии. Определение образа выявленного дефекта изделий обеганием его волнами. Условия формирования вредных факторов при работе дефектоскопа. Обеспечение безопасности при тепловом излучении.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 25.12.2014Общие сведения о ленточнопильном станке Спектр-70. Работа и устройство ленточной пилорамы, ее основные узлы и детали. Требование к пильным лентам, возникающие проблемы при работе и их устранение. Расчет режимов резания, правила затачивания и развода пил.
курсовая работа [347,6 K], добавлен 07.08.2013Характеристика процесса ультразвуковой стерилизации молока. Действие тепловой стерилизации на питательную ценность молока. Оборудование для стерилизации молока в таре и в потоке. Производственный расчет стерилизаторов П8-ОСО-5, СОУ-10 и ПМР-02-ВТ.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 14.06.2014Определение формы реального обнаруженного в металле дефекта, используя сравнение измеренных его характеристик с расчетными данными для акустического тракта от различных идеальных моделей дефектов. Коэффициент прохождения ультразвуковой волны в образце.
курсовая работа [399,9 K], добавлен 20.10.2015Экспериментальное сравнение индукционной и ультразвуковой стимуляции дефектов в активном тепловом контроле для обнаружения трещин в объектах из электропроводящих материалов. Использование индукционного нагрева (индукционная инфракрасная термография).
статья [914,9 K], добавлен 03.06.2014Исследование методики выполнения технологических операций: разметки, пиления, строгания и сверления древесины. Изучение истории декоративной деревообработки, спецификации шкатулки. Характеристика техники безопасности при работе с электроинструментом.
курсовая работа [936,2 K], добавлен 06.12.2011Дефекты сварки полиэтиленовых трубопроводов. Технические требования по проведению ультразвукового контроля, сущность этого способа диагностики состояния. Приборы, необходимые для его проведения. Методика ультразвукового контроля сварных соединений.
курсовая работа [22,2 K], добавлен 02.10.2014Методы и необходимость совершенствования конструкции изделия РЭС. Сущность и порядок реализации электроэрозионной обработки материалов. Электрохимическая обработка, основанная на явлении анодного растворения. Ультразвуковые и лучевые методы обработки.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 15.09.2009
