автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.05, диссертация на тему:Обоснование параметров механизма перемещения узла резания круглопильных станков

На правах рукописи

у

Петухов Сергей Васильевич

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ МЕХАНИЗМА ПЕРЕМЕЩЕНИЯ УЗЛА РЕЗАНИЯ КРУГЛОПИЛЬНЫХ СТАНКОВ

Специальность 05.21.05 - «Древесиноведение, технология и оборудование деревообработки»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж - 2006

Работа выполнена в Архангельском государственном техническом университете (АГТУ).

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Алексеев Александр Евгеньевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Филонов Александр Андреевич

доктор технических наук,

профессор Бирман Алексей Романович

Ведущая организация - ОАО «Научдревпром-ЦНИИМОД» (163 ООО, г. Архангельск, наб. Северной Двины, 112).

Защита диссертации состоится «19» мая 2006 г. в Ю00 часов на заседании диссертационного Совета Д 212.034.02 при Воронежской государственной лесотехнической академии (394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8, ВГЛТА) в аудитории 118

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежской государственной лесотехнической академии

Автореферат разослан «07» апреля 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

—

Курьянов В.К.

"7999

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Одной из задач развития лесопромышленного комплекса на современном этапе является создание гибких автоматизированных технологических процессов и производительного оборудования с изменяемым поставом, обеспечивающих рациональное использование древесины при производстве пилопродукции заданного назначения, качества и объема на базе индивидуальных схем раскроя и программно-ориентированных вычислительных комплексов. Решение этих задач связано, с одной стороны, с разработкой специальных способов раскроя пиловочного сырья с учетом расположения качественных зон древесины по торцу бревна и зоны заболони по рекомендуемым схемам, способствующих повышению выхода путем эффективного использования древесины продуктивной зоны бревна для выработки пиломатериалов и заготовок стандартных размеров. С другой стороны, для решения задач дальнейшего совершенствования и разработки рациональных способов индивидуального зонального раскроя круглых лесоматериалов на спецификационные пиломатериалы требуется комплекс технических средств.

Поэтому обоснование технологических параметров исполнительных механизмов деревообрабатывающего оборудования на базе программно-управляемых электропозиционеров, обеспечивающих точное и быстрое позиционирование исполнительного механизма или предмета обработки в шаговом или свободном режиме, возможность безинерционного торможения обрабатываемого материала или приспособления при различных скоростных режимах, является актуальным.

Удовлетворению этих требований соответствует использование в механизмах позиционирования деревообрабатывающего оборудования цилиндрических линейных асинхронных или шаговых двигателей, которые способствуют упрощению конструкции узлов, обеспечивают возможность повышения скорости перемещения и необходимое регулирование скорости движения исполнительного механизма, повышение надежности работы станка и качества обработки пиломатериалов, исключают использование промежуточных передач.

В настоящее время такие приводы в лесопильном производстве не применяются. Каждый двигатель имеет индивидуальные особенности и требует согласования своих характеристик с характеристиками исполнительного механизма. В связи с этим предметом объекта исследований являлось создание торцовочного станка с программной системой перемещения механизма резания от электропозиционера.

Цель работы - обоснование технологических параметров механизма перемещения узла резания с линейным приводом круглопильного станка с подвижным суппортом.

Задачи исследований:

1. Дать классифицированное представление систем позиционирования исполнительными механизмами деревообрабатывающих станков с учетом требований индивидуального раскроя сортиментов, а также обосновать схему механизма перемещения узла резания однопильного круглопильного станка с линейным приводом;

2. Обосновать технологические параметры механизма перемещения узла резания однопильного круглопильного станка с подвижным суппортом, совершающим прямолинейное возвратно-поступательное движение по направляющим; определить силовые и технологические параметры движения механизма прямолинейного перемещения узла резания при пилении пиломатериалов на однопильном круглопильном станке; определить технологические параметры привода механизма перемещения узла резания при отсутствии нагрузки и при наличии переменной нагрузки;

РОС. НЛЦИОНХЛЬгНЯ БИБЛИОТЕКА

( -Пптбпйкпг

3. С учетом сформулированных технологических требований разработать экспериментальные установки и методики стендовых испытаний по отработке режимов управления и параметров движения механизма перемещения узла резания однопильного круглопильного станка с прямолинейным возвратно-поступательным движением суппорта от шагового и линейного электропривода;

4. На основании требований индивидуального зонального раскроя круглых лесоматериалов разработать функциональные схемы алгоритма управления процессом раскроя на базе ленточнопильных и круглопильных станков с изменяемым поставом, а также обосновать требования к исполнительным механизмам позиционирования материалов на участках технологического процесса на основе анализа перспективных схем раскроя лесоматериалов, определить характеристики назначения установочных перемещений исполнительных механизмов в зависимости от способа формирования сечений пиломатериалов и дать экспериментальную оценку способу раскроя бревен с учетом зонального распределения влажности;

5. Провести экспериментальные исследования эксплуатационных параметров переместительных механизмов с электропозиционерами и отработать режимы позиционирования; на основе экспериментальных исследований устройств позиционирования пиломатериалов в процессе обработки по длине разработать основные требования к исполнительным механизмам участков торцовки, осуществляющих базирование, заданное перемещение и останов доски в зависимости от скорости и времени перемещения.

Объект и предметы исследований. Объектом исследований является технология индивидуального раскроя круглых лесоматериалов при производстве спецификационных пиломатериалов на лесопильном оборудовании с изменяемым поставом на базе гибких автоматизированных линий; технологические процессы, конструкции и электромеханические параметры исполнительных механизмов круглопильных торцовочных станков.

Предметами исследований являются: изучение индивидуального раскроя пиловочных сортиментов с получением зависимостей, аппроксимирующих параметров продуктивных зон для выработки пиломатериалов с учетом их влажности и расположения в сортименте; а также систем позиционирования исполнительных механизмов на примере оборудования для торцевания пиломатериалов с подвижным суппортом механизма резания от линейного электропозиционера.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций. Теоретические положения работы основываются на применении методов классической механики, математического моделирования, математической статистики, дифференциальных исчислений. Обработка результатов экспериментов проводилась с применением современных средств программного обеспечения, вычислительной техники и методов обработки информации.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается приемлемым совпадением результатов теоретических исследований с опытными данными, полученными при проведении экспериментальных работ и производственных испытаний.

Научная новизна работы. Разработаны методики и обоснованы параметры механизма перемещения узла резания круглопильного станка с подвижным суппортом, совершающим возвратно-поступательное движение по направляющим от линейного привода, в зависимости от силовых факторов резания и технологических особенностей пиления древесины, кинематики механизма перемещения суппорта, электромеханических параметров двигателя, которые могут быть использованы при разработке гибких автоматизированных линий по раскрою лесоматериалов на

оборудовании с изменяемым поставом режущего инструмента и исполнительных механизмов в зависимости от параметров процесса изменения поставов.

1. На основании синтеза технических решений задачи позиционирования механизма перемещения узла резания в круглопильных станках предложена схема прямолинейного возвратно-поступательного движения суппорта по направляющим от линейного привода, позволяющая упростить конструкцию, сократить число промежуточных передач, повысить надежность станка.

2. Разработаны методики определения технологических параметров механизма прямолинейного возвратно-поступательного перемещения узла резания круглопильного станка, включающие зависимости для расчета силовых и кинематических параметров позиционирования суппорта при пилении древесины, позволяющие согласовать механические характеристики двигателя линейного электропривода с характеристиками исполнительного механизма и технологией раскроя древесины. Получены скоростные, временные и переместительные характеристики движения при отсутствии нагрузки и при наличии переменной нагрузки;

3. Созданы экспериментальные установки, разработаны методики испытаний и отработаны режимы управления и параметры движения механизма перемещения узла резания однопильного круглопильного станка с прямолинейным возвратно-поступательным движением суппорта от шагового и линейного электропривода, позволяющие назначать переместительные, временные и скоростные характеристики в зависимости от назначения устройства, эксплуатационных характеристик линии и технологических параметров участка раскроя.

4. Разработана и проверена экспериментально методика индивидуального зонального раскроя круглых лесоматериалов, включающая полученные зависимости для программного определения параметров раскраиваемых зон древесины в поперечном и продольном сечениях сортиментов со схемами раскроя, позволяющая управляемо назначать установочные перемещения исполнительных механизмов в зависимости от способа формирования сечений пиломатериалов.

5. на основании экспериментальных исследований эксплуатационных параметров переместительных механизмов с электропозиционерами разработаны основные требования к исполнительным механизмам узлов позиционирования, обеспечивающих базирование, заданное перемещение и останов доски в зависимости от скорости и времени перемещения, разработан и внедрен круглопильный станок с перемещением суппорта от линейного привода с заданными технико-экономическими показателями.

Значимость для теории и практики. Теоретическая значимость заключается:

- в получении зависимости для определения электромеханических параметров линейного электропривода, позволяющей учесть технологические параметры процесса;

- построении математической модели, позволяющей определять связь параметров раскраиваемых зон древесины с параметрами выбранной схемы раскроя;

- в разработке методики построения зонального распределения качественных зон пиловочных сортиментов.

Практическая значимость работы заключается:

в разработке системы позиционирования с линейным приводом прямолинейного перемещения механизма резания однопильного круглопильного станка с возвратно-поступательным движением суппорта;

- уменьшении металлоемкости станка, упрощении конструкции, повышении надежности оборудования;

- обосновании параметров процесса раскроя круглых лесоматериалов на однопильных круглопильных станках, которые могут быть использованы как в инженерных расчетах, так и при организации учебного процесса.

Результаты исследований автора могут быть использованы исследовательскими и проектными организации при разработке и конструировании новых технологических процессов, устройств подачи подвижных суппортов узлов резания и совершенствовании технологии и оборудования, частности для торцевания пиломатериалов, а также в учебном процессе.

На защиту выносятся:

- методика расчета технологических параметров механизма перемещения узла резания однопильного круглопильного торцовочного станка с подвижным суппортом, совершающим возвратно-поступательное движение;

- методика определения технологических параметров привода механизма перемещения узла резания однопильного круглопильного торцовочного станка, совершающего прямолинейное возвратно-поступательное движение;

- результаты теоретических и экспериментальных исследований по разработке устройства позиционирования суппорта торцовочного станка.

Реализация результатов. Результаты работы использованы ОАО «Научдревпром-ЦНИИМОД» при разработке конструкторской и технической документации на торцовочный станок с приводом перемещения пилы от цилиндрического линейного асинхронного привода, а также при изготовлении торцовочного станка ТСП-2 (Протокол испытаний от 20.03.2004 г.; Акт испытаний линейного цилиндрического электродвигателя в качестве привода пилы торцовочного станка ТСП-2 от 21.03.2004 г.; Акт внедрения устройства позиционирования суппорта круглопильного торцовочного станка от линейного электропривода и Справка об использовании результатов НИР от 11.01,2006 г.).

Результаты исследований, экспериментальные стенды по исследованию линейного привода, отработке технологических режимов позиционирования исполнительных устройств используются в учебном процессе АГТУ при подготовке инженерных кадров для лесопромышленного комплекса. Изданы и применяются в учебном процессе методические указания «Специальные электрические машины».

Апробация работы. Результаты работы представлялись на международных и всероссийских научно-технических конференциях ЦНИИМОД (г. Архангельск, 19801990 гг.), АЛТИ-АГТУ (г Архангельск, 1993-2005 гг.), ВГТУ (г. Вологда. 2002-2005 гг.);

Техническое описание линейного привода механизма резания включено в базу информационных ресурсов РФ, по результатам работы издан информационный лист (г. Архангельск, ЦНТИ, 2006 г.).

Устройство позиционирования суппорта механизма резания на базе линейного привода экспонировалось на второй международной выставке «Робототехника» (г. Москва, ВВЦ, 2005 г.) и отмечено дипломом.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 110 наименований, пяти приложений.

Основное содержание работы изложено на 130 страницах, включая 50 рисунков.

Основное содержание работы

В первой главе приведены классификация систем управления деревообрабатывающими станками, характеристика и результаты анализа применяемых систем управления, результаты анализа систем управления круглопильными станками на основе позиционеров, а также результаты анализа работ (МГУЛ, СПбЛТА, АГТУ, ВГТУ, БГТА, ВГЛТА и др., ЦНИИМОД, ВНИИДмаш, ВНИИдрев и др., а также ведущих ученых Амалицкого В.В., Кузнецова В.М., Калитеевского Р.Е., Петровского B.C. и других специалистов) в области совершенствования конструкций и направления совершенствования механизмов позиционирования узла резания деревообрабатывающих станков.

Рассмотрены классификации систем управления различной направленности Системы управления деревообрабатывающими станками подразделяют по характеру выполняемых движений на два основных класса: позиционного, или координатного управления; контурного, или непрерывного управления. В настоящее время рассматриваются в основном позиционные системы управления, автоматизирующие установочные перемещения рабочих органов или обрабатываемых заготовок в деревообрабатывающих станках. По степени автоматизации позиционные системы управления могут быть визуального, дистанционно-числового и программного управления. Системы программного управления, применяющиеся в деревообрабатывающих станках, по характеру управляющей информации делятся на цикловые и числовые.

Дан анализ систем числового управлении положением пил в круглопильных обрезных станках, позиционных систем управления рабочими органами ленточнопильных станков, в т.ч систем управления и механизмов для совместного перемещения стоек на тележках ленточнопильных станков, систем управления сдвоенными ленточнопильными агрегатами - электрогидравлической импульсно-шаговой и счстно-импульсной ПСПУ с тиристорным исполнительным приводом.

Дан анализ систем управления круглопильными станками на основе механических, электромеханических, гидравлических, электрогидравлических, пневматических и электропневматических позиционеров, смешанных их видов. Приведены результаты анализа электронных аналоговых и микропроцессорной систем позиционирования исполнительных механизмов

Приведены результаты анализа классификаций процессов и оборудования для торцевания пиломатериалов, точности торцевания на выход пилопродукции, механизации и автоматизации процесса торцевания и других, параметров базирующих устройств, интервалов позиционирования. Дан анализ схем механизма перемещения узла резания с целью обоснования выбора объекта исследований.

Представлены результаты анализа работ в области применения линейного привода в механизмах позиционирования пильного суппорта в торцовочных станках.

На основании анализа схем механизма перемещения узла резания однопильного круглопильного торцовочного станка сформулированы следующие отличительные особенности объекта исследований:

- возможность реализации позиционного метода торцовки неподвижных пиломатериалов и заготовок;

- возможность реализации предварительного и окончательного видов торцовки;

- по конструктивному признаку:

- однопильные круглопильные торцовочные станки с подвижным суппортом;

- с прямолинейной подачей суппорта, с перемещением суппорта по направляющим;

- возможность реализации автоматического способа управления пилами;

- с линейным приводом перемещения узла резания.

В заключении сформулированы цель и задачи исследований.

Во второй главе приведены результаты исследований по обоснованию требований к исполнительным механизмам позиционирования материалов на участках технологического процесса на основе анализа перспективных схем раскроя лесоматериалов.

Известные решения по компоновке поточных линий раскроя пиломатериалов на заготовки могут быть разделены по виду перерабатываемого сырья, по составу операций, по схеме раскроя или по последовательности операций, по степени механизации и автоматизации линии. Функциональная (рисунок 1) и структурная (рисунок 2) схемы технологического процесса разработанного алгоритма управления, соответствующая участку индивидуального раскроя бревен с применением ленточнопильных станков.

Т1 (к), Т2(в) - фотокамеры комлевого и вершинного торцов соответственно, Б.б.(к), Б б.(в) -блоки базирования соответствующих торцов; РС - персональный компьютер, ЛПС -ленточнопильный станок; ОС - обрезной станок

Рисунок 1 - Функциональная схема технологического процесса

Экспериментальную оценку способа раскроя бревен с учетом зонального распределения влажности выполняли в следующем порядке. Из каждого хлыста на расстоянии пяти метров по длине выпиливали образцы толщиной до пяти сантиметров. Образцы заготовляли с корой и без коры. На рисунке 3 приведены фотографии четырех образцов одного из наборов. Каждый из образцов характеризуется ярко выделенной границей между ядровой и заболонной зонами, а также неправильной формой этой границы. Для определения направления «север -юг» ориентировали образцы соответствующим образом. Отмечено, что с южной стороны заболонная зона имеет максимальную толщину, а с северной - минимальную. Результаты измерений для образца приведены в таблице 1.

1,2- ленточнопильный станок; 3 - обрезной станок; 4 - участок утилизации кусковых отходов; 5 - установка сортировки пиломатериалов

Рисунок 2 - Схема процесса раскроя сырья на обрезные пиломатериалы сегментно-

развальным способом

а, б - неокоренные, в, г - окоренные Рисунок 3 - Исследуемые образцы

Таблица 1 - Радиусы ядра и заболони (образец 1) *

1 1-0 1 -1 1-2 1-3

ъ, мм ¡, мм г, мм ¡,мм г, мм мм г, мм мм

1 172 110 114 81 102 73 92 63

2 146 103 112 80 97 72 82 55

3 128 98 102 74 90 65 72 50

4 117 89 96 72 85 63 65 46

5 101 94 98 73 82 64 57 44

6 116 94 100 77 85 64 62 44

7 118 100 105 80 92 66 73 49

8 144 104 112 82 98 72 83 59

"Ч - направление; 7 - заболонная граница, мм; J - граница ядровой части, мм

Рассматривали по четыре элемента в каждом образце. Для получения графических моделей рассматриваемых стволов использовали следующий подход. Первый образец: длина ствола без сучьев 15 м, образцы взяты через каждые 5 м. Образцы пронумерованы следующим образом: первая - порядковый номер образца,

вторая - номер среза, начиная с низа ствола. Направления 1 - юг, 5 - север, 3 - восток, 7 - запад. Угол между каждыми двумя направляющими равен 45°.

На основании полученных измерений строили графическое изображение стволов, а также каждого из его сечений. Данные построения приведены на рисунке 4 (внутренняя линия соответствует границе между ядровой и заболонной зонами).

-200 -100 0 100 200 .200 _100 0 100 200

а б

а - север - юг; б - запад - восток

Рисунок 4 - Форма ствола

Показано, что при распиловке древесины вразвал (с центральными досками или без них) возможно получение пиломатериалов, которые содержат в себе две зоны (по влажности). Один из факторов, влияющих на коэффициент перехода из одного сорта в другой после сушки, является нерациональный раскрой. Зная, каким образом располагается ядровая зона внутри бревна (учитывая всю длину) можно рассмотреть возможный раскрой этого бревна индивидуальным способом, подразумевая, что важность имеет для распиловки только заболонная зона.

Таким же образом строили другие модели и производили их условный раскрой для принятых схем и алгоритма управления, реализуемого метода раскроя согласно методической сетке опытов.

Располагая данными расположения ядровой зоны внутри бревна можно рассмотреть возможный раскрой заболонной зоны бревна индивидуальным способом. На основании исследований и обработки результатов подобраны уравнения связи раскраиваемых зон лесоматериалов и характеристик сырья.

Анализ результатов показывает, что практической реализации зонального индивидуального способа раскроя бревен может препятствовать два условия -технологическое и техническое. Технологические ограничения могут быть обусловлены необходимостью построения модели зонального строения бревна.

Технические определяются необходимостью разработки безинерционной «плавающей» системы позиционирования исполнительного механизма.

Третья глава посвящена результатам исследований по обоснованию технологических параметров механизма перемещения узла резания однопильного кругло-пильного торцовочного станка с подвижным суппортом, совершающим прямолинейное возвратно-поступательное движение по направляющим.

На основании синтеза технических решений задачи проектирования механизма выбрана структурно-технологическая схема компоновки прямолинейного линейного привода узла резания однопильного 1фуглопильного торцовочного станка, рисунок 5.

углы входа, выхода и средний угол, определяющие положение зуба на дуге резания, соответствующей АВ, Ь - ширина доски, г - радиус пилы; ъ - выступ пилы за нижнюю пласть доски

Рисунок 5 - Схема торцевания пиломатериалов при прямолинейном перемещении узла резания при помощи цилиндрического линейного асинхронного двигателя однопильного круглопильного торцовочного станка

С учетом заданных силовых параметров движения механизма прямолинейного перемещения узла резания определяли его технологические параметры движения при пилении пиломатериала. Сила резания определяется в точке, соответствующей середине дуги резания. Для построения графика изменения положения точки резания при прямолинейной подаче пилы определяли зависимость изменения угла резания от величины перемещения вторичного элемента цилиндрического линейного асинхронного двигателя в разные моменты времени. Общая зависимость изменения угла резания от величины перемещения вторичного элемента

/(*) = <Рч, 1 (*)' - Ф(х -*,)) + 9>д,г(*) ■ (Ф(х -*!>-*(*- *2 )) + ф

+ 9сръ (*) (Ф(х-х2)-ф(х-х3))

Здесь:

-Jr2 -(r-z-h)2 -х Jr2 -(/■- h)2 ---+ arcsin-----

<Рсрг(х)

■ ^-(r-z)1 . Jr2-(r-z-hy

arcsin ----+ arcsin ---

<P.m + <P„ __r_ r_ (3)

. yjr1 -(r-z)2 . Jr2 -(r-z-h)1 -x + L

arcsin ---+ arcsin------—

+ <P„ __r__r_ (4)

График зависимости угла резания от величины перемещения вторичного элемента представлен на рисунке 6.

1(х)

О 01 0 1 0 3 04

Рисунок 6 - Изменение угла резания от перемещения вторичного элемента

При определении технологических параметров привода механизма перемещения узла резания решению подлежали дифференциальные уравнения движения вторичного элемента линейного асинхронного двигателя

,S(x)

(Р^- + х")(А ■ (jtf - В ■ х' + с) - Д(У - х') = О т

(5)

где SOс) = F (х) ■ (ф(х) - ф(х - хз)) (6)

численным методом при наличии переменной нагрузки. На рисунках 7,8 представлены графики перемещений и скорости движения вторичного элемента при нагрузке.

0 12 3 4 5 6 к-Т.с Рисунок 7 - График перемещения вторичного элемента при нагрузке

0 1 2 3 4 5 6 *Т,с Рисунок 8 - График скорости движения вторичного элемента при нагрузке

Графики перемещения и скорости движения вторичного элемента при холостом ходе, полученные на основании решения дифференциального уравнения движения вторичного элемента линейного асинхронного двигателя (7) численным методом при отсутствии нагрузки, приведены на рисунках 9 и 10 соответственно.

х'(А(х')2-Вх' + с)-Д(У-х') = 0 (7)

Рисунок 9 - График перемещения Рисунок 10 - График скорости движения

вторичного элемента при холостом ходе вторичного элемента при холостом ходе

В результате теоретических исследований разработан алгоритм и программа для определения технологических и электромеханических параметров линейного привода механизма перемещения узла резания однопильного круглопильного торцовочного станка с подвижным суппортом, совершающим возвратно-поступательное движение по направляющим.

На основании исследований обоснованы параметры привода механизма перемещения узла резания однопильного круглопильного торцовочного станка, которые позволяют согласовать механические характеристики двигателя линейного электропривода с характеристиками исполнительного механизма и технологией раскроя древесины.

В четвертой главе приведены методика и результаты стендовых испытаний по отработке режимов управления и параметров движения механизма перемещения от шагового электропозиционера.

В некоторых механических устройствах их рабочие органы при выполнении технологических операций должны совершать дискретные или шаговые перемещения. В принципе такое движение можно получить с помощью обычных двигателей и специальных схем управления ими. Однако целесообразно использовать так называемые шаговые электродвигатели, которые по принципу действия обеспечивают лучшие показатели такого перемещения. На основании анализа исполнительных механизмов торцовочных устройств для пиломатериалов установлено, что основными параметрами, надлежащий выбор которых оказывает доминирующее влияние на качество и полезный выход пиломатериалов стандартных длин, на производительность участков торцовки, поддержание заданных эксплуатационных характеристик технологического оборудования, являются: величина перемещения (путь), время перемещения и скорость перемещения.

Для исследования этих характеристик разработана экспериментальная установка (рисунок 11), позволяющая исследовать совместное взаимодействие основных технологических факторов и разработать технологические требования по обоснованию параметров исполнительных устройств. Устройство для измерения линейной скорости состоит из блока памяти и блока измерения. Измерение скорости производится с помощью оптического датчика, вырабатывающего прямоугольные импульсы с периодом, пропорциональным скорости движения измерительной рейки. Измерением длительности периода импульса определяется средняя скорость

движения. Максимальная скорость движения ограничена 5 м/с. Определение направления движения рейки производится за счет смещения второго канала оптического датчика относительно первого канала на угол 90° путем запоминания состояния 2-го канала в момент положительного перепада сигнала 1-го канала. Максимальное перемещение исполнительного механизма составляет 290+10 мм.

Предложенное программное обеспечение по сопровождению контролируемых параметров, включающее формализацию считывания и записи данных из блока ОЗУ, вывода данных из блока ОЗУ на экран монитора, может быть использовано при управлении механизмами позиционирования пиломатериалов и мерными упорами при проходном способе торцовки пиломатериалов на линиях предварительной и окончательной обработки досок. Программа считывания данных из блока ОЗУ и записи их в файл данных написана в среде TURBO PASCAL 7.0. Импульсы с оптического датчика приходят после смещения рейки на - 2 мм. Программа отображает полученные данные без сглаживания. После запуска производится построение графика скорости перемещения измерительной рейки в зависимости от пройденного пути. По оси абсцисс откладывается путь в миллиметрах, мм; по оси ординат - скорость, мм/с.

Данные по изменению скоростных, временных и линейных параметров перемещения, обработанные при использовании разработанного программного обеспечения, приведены в виде диаграмм на рисунках 12, 13 В результате выполненных исследований получены численные зависимости времени срабатывания исполнительных механизмов учас1ков торцовки в зависимости от скорости перемещения и диапазона перемещения пиломатериалов или исполнительного механизма.

Рисунок 11 - Экспериментальная установка

-• у

•1000. lui/c-'

2,0

1,5

1,0

0,5

0

1,0

1,5

х-

0,5

ось X - перемещение, мм, ось У - средняя скорость, мм/с

Рисунок 12 - График скорости перемещения

ось X - величина перемещения, мм; ось У - время перемещения, мкс

Рисунок 13 - График времени перемещения

Полученные обобщенные результаты позволяют научнообоснованно назначать переместительные, временные и скоростные характеристики в зависимости от назначения устройства, эксплуатационных характеристик линии торцовки, технологических параметров участка торцовки. Построены диаграммы, связывающие скорость срабатывания исполнительного механизма или перемещения предмета обработки в зависимости от требуемого перемещения.

В пятой главе приведена методика и результаты стендовых испытаний по отработке режимов управления и параметров движения механизма перемещения от цилиндрического линейного асинхронного электродвигателя.

Для производственных механизмов с поступательным движением рабочего органа разработаны линейные электродвигатели с прямолинейным движением ротора, применение которых оказывается более эффективным и перспективным.

Для управления перемещением штока электропозиционера предложена экспериментальная установка, позволяющая на основе исследований разработать технологические требования по обоснованию параметров исполнительных устройств Экспериментальная установка состоит из рамы, на которой смонтирован электропозиционер, измерительной рейки, двух оптических датчиков, блока памяти, блока измерения, персонального компьютера, специализированного программного обеспечения для обработки данных и отображения результатов. Экспериментальная установка и ее блоки приведены на рисунке 14.

Двухканальный оптический датчик для измерения скорости перемещения штока позиционера закреплен неподвижно и включает светодиод, два фотодиода и два триггера. Измерительная рейка

перемещается в зазоре между светодиодом и фотодиодами. Блок измерений включает управляемый генератор частоты. Чтение из блока памяти в ЬР'Г-порт компьютера осуществляется последовательно с помощью восьмиразрядных регистров сдвига.

в

а - цилиндрический линейный асинхронный двигатель; б - оптические датчики; в - бесконтактные датчики Рисунок 14 - Экспериментальная установка (электропозиционер)

Программное обеспечение включает программу считывания данных из блока ОЗУ и записи их в файл данных; программу вывода данных из блока ОЗУ на экран монитора, программу вывода данных из блока ОЗУ в структурированный файл; программу обработки данных экспериментальных исследований и отображения результатов в виде трафиков.

1,0

0,5

У ]_ • }- -1 "ГГ -¡й- - "П Г' 1 .*? ( "гЧ1"

— 1 » ( 3 ■ 1 ■ф- ■Л' 11" 11 1 : - 1 ! ... - -

. 1 -к** Г" г 1 .....+ ! ! 1 - + Г 1 • I с 1 »1 ; 1 ! ! + •* ! ; Ы 1 1 1

-- ! ! 1 1 1 - ■тч- - * 1 "* 1 (* 1 1 - *

< 1 ! ! = X

! ' 5 , ! Г-

0,5

КО

1,5

2.0 *юо,мм

ось X - перемещение, мм; ось У - средняя скорость, мм/с

Рисунок 15 - График скорости перемещения измерительной рейки

Полученные обобщенные результаты позволяют научно-обоснованно назначать переместительные, временные и скоростные характеристики в зависимости от назначения устройства, эксплуатационных характеристик оборудования.

Заключение

1. Разработана классификация систем позиционирования исполнительными механизмами деревообрабатывающих станков. Установлено, что в деревообрабатывающих станках широко применяются системы числового управления и позиционные. Наиболее распространены такие системы в круглопильных и ленточнопильных станках и агрегатах. Для решения локальных вопросов, связанных с установкой исполнительных механизмов на заданный размер и других, применяются электрогидравлические импульсно-шаговые, счетно-импульсные системы, в том числе с тиристорным исполнительным приводом. Наибольшее распространение получили системы на основе гидропозиционеров. В круглопильных станках использую 1ся электрогидравлические системы управления, электронно-гидравлические, электронно-механические, электронные аналоговые и микропроцессорные системы позиционирования исполнительного механизма, в том числе с шаговыми электродвигателями.

2. Линейный электропривод позволяет исключить промежуточные звенья, использующие механические, гидравлические или пневматические передачи. Среди низкоскоростных линейных асинхронных двигателей цилиндрические имеют наиболее высокие технико-экономические показатели. Применение цилиндрических линейных асинхронных двигателей для привода исполнительного механизма позволяет упростить конструкцию устройства в целом, обеспечивает возможность повышения и необходимое регулирование скорости его перемещения. Отсутствие кинематических связей статора и вторичного элемента, а также промежуточных звеньев в виде передач, позволяет получать неограниченные перемещения в системе

координат. Линейный асинхронный двигатель обеспечивает решение вопросов торможения вторичного элемента и его точного останова.

3. На основании требований индивидуального зонального раскроя круглых лесоматериалов разработаны функциональные схемы алгоритма управления процессом раскроя на базе ленточнопильных и круглопильных станков с изменяемым поставом, обоснованы требования к исполнительным механизмам позиционирования материалов на участках технологического процесса, определены характеристики назначения установочных перемещений исполнительных механизмов в зависимости от способа формирования сечений пиломатериалов.

4. Обоснованы технологические параметры механизма перемещения узла резания однопильного круглопильного торцовочного станка с подвижным суппортом, совершающим прямолинейное возвратно-поступательное движение по направляющим. Определены силовые параметры движения механизма прямолинейного перемещения узла резания и технологические параметры движения механизма перемещения узла резания, а также привода механизма перемещения узла резания при отсутствии нагрузки и при наличии переменной нагрузки.

5. С учетом сформулированных технологических требований разработаны экспериментальные установки и методики стендовых испытаний по отработке режимов управления и параметров движения механизма перемещения узла резания однопильного круглопильного станка с прямолинейным возвратно-поступательным движением суппорта от шагового и линейного электропривода.

6. Выполнены экспериментальные исследования эксплуатационных параметров переместительных механизмов с электропозиционерами и отработаны режимы позиционирования; на основе экспериментальных исследований устройств позиционирования пиломатериалов в процессе обработки по длине разработаны основные требования к исполнительным механизмам участков торцовки, осуществляющих базирование, заданное перемещение и останов доски в зависимости от скорости и времени перемещения.

7. Полученные диаграммы, связывающие скорость срабатывания исполнительного механизма или перемещения предмета обработки в зависимости от требуемого перемещения и его продолжительности, позволяют назначать переместительные, временные и скоростные характеристики механизмов позиционирования пиломатериалов и мерных упоров участков предварительной и окончательной обработки досок по длине.

8. На базе спроектированной и изготовленной системы управления отработаны программные режимы работы экспериментальной установки, которые могут быть использованы с учетом требований проходного способа торцовки пиломатериалов на автоматизированных линиях торцовки, сортировки и пакетирования в зависимости от основных технологических факторов производства, относящихся к распиливаемым сортиментам, получаемым пиломатериалам и эксплуатационным, включающие численные зависимости времени срабатывания исполнительных механизмов участков торцовки в зависимости от скорости перемещения и диапазона перемещения пиломатериалов или исполнительного механизма.

9. В результате исследований разработано устройство позиционирования суппорта механизма резания на базе линейного привода, совершающего прямолинейное возвратно-поступательное движение по направляющим. Перемещение составляет х = 0,38 м, скорость вторичного элемента V = 0,35 м/с.

Основное содержание диссертации и результаты исследований представлены

в работах

1. Петухов C.B. Исследование системы управления позиционированием исполнительных механизмов [Текст] / C.B. Петухов, А.Е. Алексеев, A.B. Матвеев // Наука - северному региону: сб. науч.тр. / АГТУ.- Архангельск, 2005. - Вып. 62. -С. 16-18.

2. Петухов C.B. Специальные электрические машины [Текст] : метод, указания к лаборат. работам / C.B. Петухов, Н.И. Маркин ; АГТУ. - Архангельск, 2005. - 34 с.

3. Петухов C.B. Обоснование технологических параметров механизма перемещения узла резания с линейным приводом однопильного круглопильного торцовочного станка с подвижным суппортом, совершающим прямолинейное возвратно-поступательное движение по направляющим [Текст] / С. В. Петухов, А Е. Алексеев, В. М. Волков // Автоматизированная подготовка машиностроительного производства, технология и надежность машин, приборов и оборудования: Материалы междунар. науч.-техн.конференции,- Вологда: ВГГУ, 2005,- том 1,- 28-30 с.

4. Петухов C.B. Обоснование параметров механизма перемещения узла резания круглопильного торцовочного станка [Текст] / С. В. Петухов // Автоматизированная подготовка машиностроительного производства, технология и надежность машин, приборов и оборудования: Материалы междунар науч.-техн конференции.- Вологда: ВГТУ, 2005.-том 1.-91-92 с.

5. Петухов C.B. Линейный привод механизма резания торцовочного станка [Текст] / С. В. Петухов, А.Е. Алексеев, В.М. Волков // ЦНТИ. - Информационный листок № 04-002-06 Архангельского центра научно-техн. информации,- серия Р.66.31.17,-Архангельск, 2006,- 5 с.

6. Петухов С. В. Обоснование технологических параметров механизма перемещения узла резания однопильного круглопильного торцовочного станка с подвижным суппортом, совершающим возвратно-поступательное движение по направляющим [Текст] / С. В. Петухов // ИВУЗ Лесной журнал,- 2006,- №3. - С.85 - 87.

Просим принять участие в работе диссертационного Совета Д 212.134.02 и выслать Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями по адресу: 394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8, Воронежская государственная лесотехническая академия, ученому секретарю.

Тел/факс (8-4732) 53-72-40

Сдано в произв. 31.03.2006. Подписано в печать 31.03.2006. Формат 60x84/16. Бумага писчая. Гарнитура Тайме. Усл.печ.л. 1,0. Уч.-изд. л. 1,0. Заказ № 75. Тираж 130 экз.

Отпечатано в типографии Архангельского государственного технического университета

163002, г. Архангельск, наб. Северной Двины, 17

- 8 6 9 ^

ф Введение.

1. Состояние вопроса.

1.1. Классификация систем управления деревообрабатывающи- 10 f ми станками.

1.2. Краткая характеристика и результаты анализа систем управления деревообрабатывающими станками.

1.2.2. Позиционные системы управления рабочими органами ленточнопильных станков.

1.2.2.1. Системы управления и механизмы для совместного перемещения стоек на тележках ленточнопильных станков.

1.2.2.2. Системы управления сдвоенными ленточнопильными агрегатами.

1.2.2.2.1. Электрогидравлическая импульсно-шаговая ПСПУ сдвоенным ленточнопильным агрегатом.

1.2.2.2.2. Счетно-импульсная ПСПУ с тиристорным исполнительным приводом.

1.3. Результаты анализа систем управления круглопильными станками на основе позиционеров. ф 1.3.1. Гидравлические позиционеры в системах управления круглопильными станками.

1.3.2. Электрогидавлическая система управления.

1.3.3. Электронно-гидравлическая система управления.

1.3.4. Электронно-механическая система управления.

1.3.4.1. Электромеханический позиционер.

1.3.4.2. Электронная аналоговая система позиционирования.

1.3.4.3. Микропроцессорная система позиционированием исполнительного механизма.

1.4. Результаты анализа работ в области совершенствования ф конструкций круглопильных торцовочных станков.

1.4.1. Анализ схем механизма перемещения узла резания.

1.4.1.1. Краткая характеристика схем прямолинейной подачи при перемещении суппорта по направлящим.

1.4.1.2. Краткая характеристика рычажно-шарнирных схем прямолинейной подачи при перемещении суппорта.

1.5. Направления совершенствования механизмов позиционирования узла резания круглопильных торцовочных станков.

1.6. Выводы, цель и задачи исследований.

2. Обоснование требований к исполнительным механизмам позиционирования материалов на участках технологического процесса на основе анализа перспективных схем раскроя лесоматериалов.

2.1. Характеристика назначения установочных перемещений исполнительных механизмов в зависимости от способа формирования сечений пиломатериалов.

2.2. Экспериментальная оценка способа раскроя бревен с учетом зонального распределения влажности.

Ф 2.3. Выводы по главе.

3. Обоснование технологических параметров механизма перемещения узла резания однопильного круглопильного торцовочного станка с подвижным суппортом, совершающим прямолинейное возвратно-поступательное движение по направляющим.

3.1. Определение силовых параметров движения механизма пряф молинейного перемещения узла резания.

3.2. Определение технологических параметров движения механизма перемещения узла резания при пилении пиломатериалов на однопильном круглопильном станке.

3.3. Определение технологических параметров привода механизма перемещения узла резания. ф 3.3.1. Решение дифференциального уравнения движения вторичного элемента линейного асинхронного двигателя численным методом при наличии переменной нагрузки. ф 3.3.2. Решение дифференциального уравнения движения вторичного элемента линейного асинхронного двигателя численным методом при отсутствии нагрузки.

3.4. Выводы по главе.

4. Методика и результаты стендовых испытаний по отработке режимов управления и параметров движения механизма перемеще-® ния от шагового электродвигателя.

4.1. Описание экспериментальной установки с шаговым электродвигателем.

4.1.1. Характеристика программного обеспечения.

4.1.1.1. Формализация считывания и записи данных из блока ОЗУ.

4.1.1.2. Формализация вывода данных из блока ОЗУ на экран монитора.

4.2. Результаты экспериментальных исследований.

4.3. Выводы по главе.

5. Методика и результаты стендовых испытаний по отработке режимов управления и параметров движения механизма перемещения от линейного электродвигателя.

5.1. Описание экспериментальной установки с цилиндрическим линейным электродвигателем. л 5.2. Характеристика аппаратного обеспечения и порядок инициализации данных опытов.

5.2.1. Описание блоков измерения и памяти.

5.2. Характеристика аппаратного обеспечения и порядок инициализации данных опытов.

5.2.1. Описание блоков измерения и памяти.

5.2.2. Описание принципиальных электрических схем блоков измерения и памяти.

5.3. Результаты экспериментальных исследований эксплуатационных параметров переместительных механизмов с электропозиционерами.

5.4. Выводы по главе.

ф Технологические процессы раскроя круглых лесоматериалов имеют многоцелевой характер. При ориентировании на получение определенного вида продукции соответствующему выбору подчиняется и комплекс меро-* приятий, реализация которых определяет в конечном итоге эффективность производства.

Применение индивидуальных схем раскроя определяется стремлением к более полному использованию древесины для выработки продукции, получению спецификационных пиломатериалов заданного качества. Первая из ® задач обуславливает повышение объемного выхода путем эффективного использования древесины продуктивной зоны бревна для выработки пиломатериалов и заготовок стандартных размеров. Вторая задача связана с экономным расходованием древесины сортимента при учете его качества при получении пилопродукции различного назначения и качества.

Решение задачи раскроя круглых лесоматериалов ведется в различных направлениях. Во-первых, ввиду естественного регионального расположения древостоев в зоне переработки, которые характеризуются широкой изменчивостью качественного состава. Так, например, значительные исследования в области раскроя посвящены переработке фаутных крупномерных сортиментов в регионах Сибири. Другое направление связано с получением специальных пиломатериалов, отличающихся более высокими физико-механическими характеристиками, показателями качества. Реализация теоретических положений данного направления связана с изысканием специальных способов ' раскроя пиловочного сырья при получении пилопродукции определенного качества и назначения. Так для выработки ряда пиломатериалов специально-а го назначения, таких как высококачественные авиационные, резонансные, палубные или шлюпочные, рекомендуются специальные способы раскроя бревен с учетом размеров заболони на пластях пиломатериалов при радиальности распиловки. При этом раскрой бревен производится с учетом расположения качественных зон древесины по торцу бревна и зоны заболони по рекомендуемым схемам.

Однако широкомасштабная реализация этих технологических решений не получила распространения. Известные теоретические положения не лишены недоработок. Отсутствует единая методика построения зонального распределения качественных зон пиловочных сортиментов, а, следовательно, методика зонального раскроя пиловочных сортиментов на спецификацион-ные пиломатериалы. Не решены вопросы получения зависимостей, связывающих параметры раскраиваемых зон древесины в поперечном и продольном сечениях круглых лесоматериалов со схемами раскроя; не достаточно обоснованы зависимости, аппроксимирующие параметры продуктивных зон для выработки пиломатериалов с учетом их влажности и расположения в сортименте.

С другой стороны, для решения задач дальнейшего совершенствования и разработки рациональных способов индивидуального зонального раскроя круглых лесоматериалов на спецификационные пиломатериалы требуется комплекс технических средств. Необходимость этого определяется разработкой рекомендаций по раскрою лесоматериалов на лесопильном оборудовании с изменяемым поставом на базе гибких автоматизированных линий и технологических требований к перемещаемым исполнительным механизмам в зависимости от параметров изменяемых поставов.

Технологический процесс производства пиломатериалов стандартных размеров отличается большим количеством локальных переместительных операций предметов обработки и исполнительных механизмов, которые функционально должны обеспечивать согласованность работы оборудования, загрузку оборудования в пределах ее пропускной способности, обеспечивать ритмичную работу оборудования производственного процесса. Большинство таких устройств должны обеспечивать точное и быстрое позиционирование предмета обработки или исполнительного механизма в шаговом или свободном режиме, возможность безинерционного торможения обрабатываемого материала или приспособления и другие.

Применение линейных асинхронных двигателей обеспечивает возможность неограниченного увеличения их скорости. Отсутствие кинематических связей статора и вторичного элемента, а также промежуточного рабочего органа в виде жидкости или газа позволяет получать неограниченные перемещения в системе координат. Статор линейного двигателя может быть отделен от вторичного элемента не только электрически, но и механически. Вторичный элемент может использоваться не только как рабочий орган машины. Он может одновременно участвовать в создании полезной силы тяги.

Линейный асинхронный двигатель обеспечивает решение вопросов торможения вторичного элемента и его точной остановки. При этом могут быть использованы известные методы торможения асинхронных двигателей. Скорость вторичного элемента и тяговое усилие, развиваемое двигателем, могут регулироваться теми же способами, что и у асинхронных машин вращательного движения.

Линейный электропривод позволяет исключить промежуточные звенья, использующими механические, гидравлические или пневматические передачи.

1. Состояние вопроса

5.4. Выводы по главе

Для управления перемещением штока электропозиционера предложена экспериментальная установка, позволяющая на основе исследований разработать технологические требования по обоснованию параметров исполнительных устройств.

Измерение скорости производится с помощью оптического датчика, вырабатывающего прямоугольные импульсы с периодом, пропорциональным скорости движения штока электропозиционера.

Предложенное программное обеспечение по сопровождению контролируемых параметров может быть использовано при управлении механизмами позиционирования лесоматериалов и установочными механизмами производственного процесса.

Полученные обобщенные результаты позволяют научно обоснованно назначать переместительные, временные и скоростные характеристики в зависимости от назначения устройства, эксплуатационных характеристик оборудования. lubi: 1000 93? 073 012 750 607 623 562 300

373 312 230 107

123 62 0

3UU ООО 300 ООО 500 ООО S00 ООО 500 ООО 300 ООО 500 ООО 500 ООО 500 00%

Рис. 5.17. График скорости перемещения измерительной рейки: ось X - перемещение, мм; ось У - средняя скорость на участке 2 мм, мм/с чв-заао 448378 433166 41.7260 404236 3 9Г)74Я 376492 ЭС10С6 347246 зэгоэб

31866а 304348 290342 Я7614Й 26117Z 240010 334833 219648 2045<М 100690 172062 1Г>67 46 1410D4 123060 10(3030 30936 73П7Й

47Э70 зоыа, lssia т мв ♦О о Йд гае <6чёу roVC ^ «о «fO * <м я^ТЭчГг* «Г?ПСГ5 N «мГв <в rfe^TET нчя ЯПЧ^КТвв Р-Г-в Р> 9 OQ*i N« ЯП * *» Г 4S V» Г« в ® О Н и « Я П <♦ * ПП •£ N

Рис. 5.18. График времени перемещения измерительной рейки: ось X - величина перемещения, мм; ось У - время перемещения, мкс.

Заключение

1. На основании анализа состояния вопроса разработана классификация систем позиционирования исполнительными механизмами деревообрабатывающих станков. Установлено, что в деревообрабатывающей промышленности широко применяются системы числового управления и позиционные. Наиболее распространены такие системы в круглопильных и ленточнопильных станках и агрегатах. Для решения локальных вопросов, связанных с установкой исполнительных механизмов на заданный размер и других, применяются электрогидравлические импульсно-шаговые, счетно-импульсные системы, в том числе с тиристорным исполнительным приводом. Наибольшее распространение получили системы на основе гидропозиционеров. В частности в круглопильных станка используются электрогидравлические система управление, электронно-гидравлические, электронно-механические, электронные аналоговые и микропроцессорные системы позиционированием исполнительного механизма, в том числе с шаговыми электродвигателями.

2. Линейный электропривод позволяет исключить промежуточные звенья, использующие механические, гидравлические или пневматические передачи. Среди низкоскоростных линейных асинхронных двигателей цилиндрические имеют наиболее высокие технико-экономические показатели. Применение цилиндрических линейных асинхронных двигателей для привода исполнительного механизма позволяет упростить конструкцию устройства в целом, обеспечивает возможность повышения и необходимое регулирование скорости его перемещения. Отсутствие кинематических связей статора и вторичного элемента, а также промежуточных звеньев в виде передач, позволяет получать неограниченные перемещения в системе координат. Линейный асинхронный двигатель обеспечивает решение вопросов торможения вторичного элемента и его точного останова.

3. На основании требований индивидуального зонального раскроя круглых лесоматериалов разработаны функциональные схемы алгоритма управления процессом раскроя на базе ленточнопильных и круглопильных станков с изменяемым поставом, обоснованы требования к исполнительным механизмам позиционирования материалов на участках технологического процесса, определены характеристики назначения установочных перемещений исполнительных механизмов в зависимости от способа формирования сечений пиломатериалов.

4. Обоснованы технологические параметры механизма перемещения узла резания однопильного круглопильного торцовочного станка с подвижным суппортом, совершающим прямолинейное возвратно-поступательное движение по направляющим. Определены силовые параметров движения механизма прямолинейного перемещения узла резания и технологические параметры движения механизма перемещения узла резания, а также привода механизма перемещения узла резания при отсутствии нагрузки и при наличии переменной нагрузки.

5. С учетом сформулированных технологических требований разработаны экспериментальные установки и методики стендовых испытаний по отработке режимов управления и параметров движения механизма перемещения узла резания однопильного круглопильного станка с прямолинейным возвратно-поступательным движением суппорта от шагового и линейного электропривода.

6. Выполнены экспериментальные исследования эксплуатационных параметров переместите л ьных механизмов с электропозиционерами и отработать режимы позиционирования; на основе экспериментальных исследований устройств позиционирования пиломатериалов в процессе обработки по длине разработаны основные требования к исполнительным механизмам участков торцовки, осуществляющих базирование, заданное перемещение и останов доски в зависимости от скорости и времени перемещения.

7. Полученные диаграммы, связывающие скорость срабатывания исполнительного механизма или перемещения предмета обработки в зависимости от требуемого перемещения и его продолжительности, позволяют назначать переместительные, временные и скоростные характеристики механизмов позиционирования пиломатериалов и мерных упоров участков предварительной и окончательной обработки досок по длине.

8. На базе спроектированной и изготовленной системы управления отработаны программные режимы работы экспериментальной установки, которые могут быть использованы с учетом требований проходного способа торцовки пиломатериалов на автоматизированных линиях торцовки, сортировки и пакетирования в зависимости от основных технологических факторов производства, относящихся к распиливаемым сортиментам, получаемым пиломатериалам и эксплуатационным, включающие численные зависимости времени срабатывания исполнительных механизмов участков торцовки в зависимости от скорости перемещения и диапазона перемещения пиломатериалов или исполнительного механизма.

9. В результате исследований разработано устройство позиционирования суппорта механизма резания на базе линейного привода, совершающего прямолинейное возвратно-поступательное движение по направляющим. Перемещение составляет х = 0,38 м, скорость вторичного элемента V = 0,35 м/с.

1. Калитеевский Р.Е., Юдин С.Б., Шевелев JLE. Оборудование и технологические процессы ленточнопильных потоков. М.: Лесн. пром-сть, 1962. - 149 с.

2. Калитеевский Р.Е. Автоматизация технологических процессов лесопиления. М.: Лесн. пром-сть, 1964. - 224 с.

3. Куроптев П.Ф., Щеглов В.Ф., Панасевич Т.Г. Справочник мастера лесопильного производства-. 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Лесн. пром-сть, 1990.-208 с.

4. Боровиков A.M. Качество пиломатериалов. М.: Лесн. пром-сть, 1990. -256 с.

5. Амалицкий В.В., Любченко В.И. Станки и инструменты деревообрабатывающих предприятий. М.: Лесная промышленность, 1977.-400 с.

6. Шапиро Д.Ф. Лесопильно-строгальное производство. М.: Гослестехиздат, 1935. - 508 с.

7. Песоцкий А.Н. Лесопильно-строгальное производство. М. - Л.: Гослесбумиздат, 1949. - 755 с.

8. Аксенов П.П. Технология пиломатериалов. М.: Гослесбумиздат, 1963.-579 с.

9. Песоцкий А.Н. Лесопильное производство. М.: Лесн. пром-сть, 1970. - 432 с.

10. Манжос Ф.М. Дереворежущие станки. М.: Лесн. пром-сть, 1974. -456 с.

11. Турушев В.Г. Технологические основы автоматизированного производства пиломатериалов. М.: Лесн. пром-сть., 1975. - 208 с.

12. Аксенов П.П. и др. Технология пиломатериалов. М.: Лесн. пром-сть, 1976.-480 с.ф 13. Ветшева В.Ф. Раскрой крупномерных бревен на пиломатериалы.

13. М.: Лесн. пром-сть, 1976. 168 с.

14. Гук В.К., Захожай Б.Я. Деревообрабатывающее оборудование. -Киев: Будивельник, 1978. 128 с.

15. Фонкин В.Ф. Лесопильные станки и линии. М.: Лесн. пром-сть, 1979.-320 с.

16. Переработка низкокачественных бревен / В.Ф. Ветшева, В.А.Горн, В.Н.Хлебодаров, З.Т.Чанчикова. М.: Лесн. пром-сть, 1982. - 80 с.

17. Дьяконов А.А., Сумароков A.M., Шатилов Б.А. Интенсификация лесопильного производства. -М.: Лесн. пром-сть, 1988. 168 с.

18. Ганцовский И.Н., Токвин В.М., Яковлев О.А. Деревянная тара. 2 изд., перераб. и доп. - М.: Лесн. пром-сть, 1990. - 224 с.

19. Шатилов Б.А. Совершенствование технологии производства пиломатериалов. Обзор, информ. - Деревообработка; Вып. 3. - М.:• ВНИПИЭИлеспром, 1991. 76 с.

20. Калитеевский Р.Е. Теория и организация лесопиления. М.: Экология, 1995. - 352 с.

21. Морозов Н.А. Комплексная автоматизация технологических процессов в деревообработке. М.: Гослесбумиздат, 1954. - 104 с.

22. Косовский Г.Н. Проектирование и внедрение автоматических станочных линий в деревообрабатывающей промышленности. М.: Гослесбумиздат, 1958. - 70 с.

23. Харитонов В.В. Основы автоматизации лесозаготовительного производства: Учебник для техникумов. 3-е изд., перераб. - М.: Лесн. пром-сть, 1987. -272 с.

24. Бухтияров В.П. Автоматизация обработки брусковых заготовок строганием. М.: Гослесбумиздат, 1963. - 100 с.

25. Леонов Л.В., Молчанов Л.Г., Вороницын В.К. Основы автоматизации деревообрабатывающего производства: Учебник для техникумов. М.: Лесн. пром-сть, 1982. - 328 с.

26. Соколов М.М. Сорокин Л.К. Электропривод с линейными асинхронными двигателями. М.: Энергия, 1974. 134 с.

27. Копылов Б.К. Проектирование электрических машин. М.: Высшая школа, 2002. 757 с.

28. Ермилин Н.П. Электрические машины малой мощности. М.: Высшая школа, 1987-503 с.

29. Вольдек А.И. Электрические машины. Л.: Энергия, 1978. 832 с.

30. Веселовский О.Н. Линейные асинхронные двигатели. М.: Энергоатомиздат, 1991. 256 с.

31. Москаленко В.В. Электродвигатели специального назначения. М.: Энергоиздат, 1981. - 134 с.

32. Аванесян Г.Р., Левшин В.П. Интегральные микросхемы ТТЛ, ТТЛШ: справочник. М.: Машиностроение, 1993. - 521 с.

33. Лозовой В.М. Автоматическая оптимизация раскроя пиловочного сырья В.: ВНИПИЭИлеспром, 1975. - 37 с.

34. Братилов Д. А., Голяков А. Д. Качество пиловочных бревен в зависимости от места вырезки из хлыста / Сборник научных трудов АГТУ. -выпуск VII. Архангельск: АГТУ, 2001. - С. 19-22.

35. Братилов Д. А., Голяков А. Д. Выборочная технологическая модель сучковатости комлевых сосновых бревен // Изв. вузов. Лесн. журн. 2004. -N1.-C. 67-76.

36. Воробьев Н.И. Проектирование электронных устройств. М.: Высшая школа, 1989. - 241 с.

37. Тюкавин A.M. Механизация выдвижения досок при торцовке //Мех. обраб. древесины: Науч. техн. реф. сб. - М: ВНИИПИЭИлеспром, 1979. -Вып. 5.-С. 4-5.

38. Тюкавин A.M., Рыбицкий П.Н. Определние оптимального расположения упоров на участке торцовки линии торцовки, сушки и пакетирования. Информационный листок № 243-81. Архангельск: ЦНТИ, 1981.-3 с.

39. Бавельский М.Д., Девятов С.И. Гидропневмоавтматика деревообрабатывающего оборудования. М.: Лесн. пром-сть, 1978. - 320 с.

40. Тюкина Ю.П., Макарова Н.С. Общая технология лесопильно -деревообрабатывающего производства: 4-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 1983.-224 с.

41. Тюкавин A.M. Влияние точности разметки и базирования пиломатериалов в процессе торцовки на выход продукции // Науч. тр. / ЦНИИМОД. 1985: Проблемы интенсификации лесоп. пр-ва. - С. 46-51.

42. Зыкин С.И., Очагов В.П., Тюкавин A.M. Влияние припуска по длине пиловочных бревен на выход пиломатериалов // Мех.обраб. древисины: Научн.-техн. реф. рб. / ВНИПИЭИлеспром. 1983. - Вып 1. - С. 11-12.

43. Очагов В.П., Варлачева Л.А., Тюкавин A.M. Исследование потерь древесины при выработке пиломатериалов ограниченного числа длин // Науч.тр./ ЦНИИМОД. 1981: Соверш. технол. и оборудование лесоп. пр-ва. -С. 34-39.

44. Тюкавин A.M., Рванин Р.В. Линия модели ЛТ-1 для торцовки сырых пиломатериалов // Мех. обраб. древисины: Науч.-техн. реф. сб. М.:ВНИПИЭИлеспром, 1989. Вып. 2. - С. 7-8.

45. Турушев В.Г., Очагов В.П. Пути рационального построения браковочно-торцовочных установок // Науч. тр. / ЦНИИМОД. 1972. - Вып. 27.-С. 122-126.

46. Информация о разработках ЦНИИМОДа. Архангельск: ЦНИИМОД, 1984. - Вып. 2. - 50 с.

47. Братилов Д. А. Математическая модель диаметров сучков для комлевых сосновых бревен // Изв. вузов. Лесн. журн. 2004. - N2. - С. 110113.

48. Алексеев А.Е., Алексеева Л.В., Емельянов В.П., Маркин Н.И., Чуркин А.В. Позиционное торцевание пиломатериалов в шаговом режиме с торможением на механизированных и автоматизированных установках. -Северодвинск: ФГУП ПО Севмаш, 2003. 243 с.

49. Исследование и разработка линейных асинхронных двигателей для привода пил / В.П.Емельянов, В.М.Волков, Н.И.Маркин // Повышение эффективности энергетических систем и оборудования: Сб.науч.тр. / АГТУ. -1999.-С. 50-58.

50. Емельянов В.П., Маркин Н.И. Цилиндрический линейный двигатель // Совершенствование энергетических систем и технологического оборудования: Сб.науч.тр. / АГТУ. 2002. - С. 78-80.

51. Справочник по лесопилению / Богданов Е.С., Боровиков A.M., Голенищев Н.Д. и др. / Под ред. A.M. Копейкина. М.: Лесн. пром-сть, 1991. - 424 с.

52. Амалицкий В.В. Надежность деревообрабатывающего оборудования. -М.: Лесн. Пром-сть, 1974. 160с.

53. Справочник по лесопилению / Богданов Е.С., Боровиков A.M., Голенищев А.Н. и др. / Под ред. С.М. Хасдана. М.: Лесн. пром-сть, 1980. -496 с.

54. Братилов Д. А. Совершенствование раскроя комлевых сосновых бревен/Материалы международной молодежной научной конференции «Севергеоэкотех-2004». Ухта: УГТУ, 2005. С. 258-261.

55. Айзенберг И.А. Рациональная распиловка бревен с гнилью / СибНИИлес. Красноярск, 1987. - 8 е., 2 ил. Библиогр. 7 назв.-Деп. во ВНИИПИЭИлеспорм 07.07.87, № 2017 лб.

56. Копейкин A.M. Перспективы развития технологии лесопиления. -М.: Лесн. пром-сть, 1989. 104 с.

57. Грубе А.Э., Санев В.И. Автоматизация станочной обработки деталей в деревообрабатывающей промышленности. М.: Лесн. пром-сть, 1964. -542 с.

58. Кузнецов В.М., Лившиц В.И., Камионовский А.Н. Автоматические и полуавтоматические линии деревообрабатывающих производств. М.: Высш. Школа, 1982. - 296 с.

59. Маркин Н.И., Миклашевич А.В. Измерение скорости подвижных контактов масляного выключателя // Совершенствование энергетическихсистем и технологического оборудования: Сб.науч.тр. / АГТУ. 2002. - С. 106-112.

60. Маркин Н.И. Особенности проектирования цилиндрическтих асинхронных линейных двигателей для механизмов позиционирования; Тезисы докладов всесоюзной научно-технической конференции. -Архангельск. РИО ЦНИИМОД, 1989. - С. 84-87.

61. Маркин Н.И. Стенды для исследований линейных асинхронных линейных двигателей для механизмов: Тезисы докладов всесоюзной научно-технической конференции. Архангельск. - РИО ЦНИИМОД, 1989. - С. 9295.

62. Маркин Н.И. О преимуществах линейных электроприводов в механизмах позиционирования // Резервы использования материальных и трудовых ресурсов: Научн. тр. Архангельск. - РИО ЦНИИМОД, 1988. - С. 183-187.

63. Алексеев А.Е., Алексеева Л.В., Емельянов В.П., Маркин Н.И. О выборе интервалов базирования пиломатериалов при торцовке // Наука -северному региону: сб. науч.тр. вып. LX. - Архангельск: Изд-во АГТУ, 2004.-С. 31 -40.

64. Калитеевский Р.Е. Автоматизация производственных процессов в лесопилении. М.: Лесн. пром-сть, 1979. - 336 с.

65. Айзенберг И. А. К раскрою полуфабрикатов из бревен с гнилью // Повышение производительности труда и экономической эффективности использования техники и технологии в деревообработке: Тез. докл. науч,-техн. совещ. Красноярск, 1985. - С. 16 - 18.

66. Лившиц Н.В., Меньшиков Б.Е., Механизация околостаночных операций в лесоперерабатывающих цехах леспромхозов. М.: Лесн. пром-сть, 1975.- 176 с.

67. Аксенов П.П., Макарова Н.С. Технология пиломатериалов. М.: Лесная промышленность, 1976. - 283 с.

68. Айзенберг И. А. Усовершенствование методов потоков для распиловки бревен с гнилью // Науч. тр./ ЦНИИМОД. 1986. - Новые технологические процессы в лесопилении. - С. 20 - 22.

69. Копейкин A.M., Тюкавин A.M. Механизация и автоматизация торцовки пиломатериалов: Обзор, информ. М.: ВНИПИЭИлеспром, 1977. -20 с.

70. Черненок М.Г., Несечнов В.В., Головский И.А. Машины и механизмы в деревообрабатывающей промышленности. М.: Лесная пром-ность, 1979. - 136 с.

71. Грубе А.Э., Санев В.И. Основы теории и расчета деревообрабатывающих станков, машин, автоматических линий. М.: Лесная промышленность, 1973. - 384 с.

72. Ветшева В. Ф., Айзенберг И. А. Потоки для распиловки бревен с гнилью на предприятиях Сибири. Деревообрабатывающая промышленность, 1988. - № 10. - С. 1 - 3.

73. Санев В.И. Обработка древесины круглыми пилами. М.: Лесн.пром-сть, 1980. - 232 с.

74. Стахиев Ю.М. Устойчивость и колебания круглых плоских пил. -М.: Лесн.пром-сть, 1977. 296 с.

75. Айзенберг И. А. Переработка бревен с гнилью на пиломатериалы // Деребообработка: Науч.-техн. инф. сб. ВНИПИЭИЛеспром. 1989 . - Вып. 4. -С.7- 13.

76. Айзенберг И. А. К вопросу о специализации лесопильных потоков // Научно технический прогресс в лесной и деревообрабатывающей промышленности: Тез. докл. ХУП науч.-техн. конф. - Киев, 1989. - С. 22.

77. Шапиро Д.Ф. Таблицы для составления максимальных поставов по Х.Л. Фельдману. Л.: Наркомлес СССР, ЛТА, 1937. - 29 с.

78. Власов Г.Д. Упрощенный метод расчета необходимых размеров сырья по спецификации пиломатериалов. Лесн. пром-сть., 1949, №11. - С. 20-23.

79. Власов Г.Д. Система поставов с использованием минимальных обзолов, допустимых в пиломатериалах. В кн.: Труды ЛТА им. С.М. Кирова. - Л.: ЛТА, 1949. - № 65. - С. 149-166.

80. Власов Г.Д. Метод расчета поставов. М.-Л.: Гослесбумиздат, 1950.80 с.

81. Титков Г.Г. Основы теории максимальных поставов. Механ. обраб. древесины / Реф. сб., 1939, № 2. - С. 33 - 41; № 3. - С. 33 - 39.

82. Гутерман М.Н. Основные вопросы теории первичного раскроя древесины на лесозаводах. В кн.: Труды ЦНИИМОД. - М.: Гослесбумиздат, 1950.-С. 52- 80.

83. Аксенов П.П. К вопросу о раскрое бревен на спецификационные пиломатериалы. В кн.: Труды ЦНИИМОД. - М.: Гослесбумиздат, 1951. - С. 81-94.

84. Батин Н.А. Графики для составления поставов. В кн.: Научные доклады высшей школы. - Минск, 1958. - № 4. - С. 143 - 148.

85. Батин Н.А., Лахтанов А.Б., Бруевич Ю.А. Практические графики и вспомогательные таблицы для составления и расчета поставов на распиловку бревен. М.: Лесн. пром-сть, 1966. - 103 с.

86. Залгаллер В.А. Новое в составлении поставов для распиловки бревен. Л.: ЦНИИЛ, Северолес, 1956. - вып. 67. - С. 32 - 67.

87. Канторович Л.В., Залгаллер В.А. Рациональный раскрой промышленных материалов. Новосибирск: Наука, 1971. - С. 171 - 216.

88. Стоев Г.И. Определение максимального выхода пиломатериалов / Пер. с болг. М. - Л.: Гослесбумиздат, 1961. - 64 с.

89. Песоцкий А.Н., Ясинский B.C. Рациональное использование древесины в лесопилении. М.: Лесн. пром-сть, 1977. - 128 с.

90. Грачев А.В. Рациональный раскрой сырья на пиломатериалы в современных условиях. Л.: ЛТА, 1980. - 42 с.

91. Кулиш В.Г. К вопросу о моделировании раскроя бревен. // Науч. тр. / ЦНИИМОД. 1984. - Комплексное использование древесного сырья. - С. 67 -75.

92. Алексеев А.Е., Постников В.М. Расчет поставов при различных способах установки бревна перед раскроем. // Науч. тр. / ЦНИИМОД. 1988. - Совершенствование технологии подготовки сырья к раскрою. - С. 87 - 96.

93. Алексеев А.Е. Базирование в производстве пиломатериалов. -Архангельск: АГТУ, 1999. 152 с.

94. Кошуняев Б.И. Оптимизация переработки сырья в лесопилении. 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Лесн. пром-сть, 1987. 112 с. (сер. рациональное использование древесины).

95. Соболев И.В. Управление производством пиломатериалов. М.: Лесн. пром-сть, 1981. - 184 с.

96. Айзенберг И. А. О выборе схемы раскроя бревен с гнилью // Разработка технологии полного использования биомассы дерева: Тез. докл. науч.-техн. конф. Красноярск, 1989. - С. 48 - 49.

97. Вильке Г. А. Автоматизация производственных процессов лесопромышленных предприятий. -М.: Лесн. пром-сть, 1972. -416 с.

98. Волчкевич Л.И. Надежность автоматических линий. М.: Машиностроение, 1969. - 309 с.

99. Калитеевский Р.Е. Проектирование лесопильных потоков. М.: Лесн. пром-сть, 1972. - 184 с.

100. Калинин Д. А. Повышение эффективности переработки лиственницы / Д. А. Калинин // Сборник докладов молодых ученых на ежегодной ученой конференции Санкт-Петербургской лесотехнической академии. СПб.: ЛТА, 2002. вып. 6. - С. 82 - 85.

101. Кибякова С.И., Маар И.В. Математические модели формы хлыстов и бревен // Тезисы докладов межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов, посвященной 40-летию ХГТУ (Часть И).-Хабаровск: Изд-во ХГТУ, 1998. С. 216.