автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.01, диссертация на тему:Обоснование параметров установки для прокатки сортиментов

РС/^-Щ'ЙАУРГСКАН ОРДЬДА ЛЕНИНА ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ ШДЫШ , ц - имени С.М.Кирова

На правах рукописи ХРУСТАЛЕМ Иннесса Владимировна

ОБОаЮВАНИЬ ПАРАМЕТРОВ ОСТАНОВКИ ДДЯ ПРОКАТКИ СОРТИМЕНТОВ

0!5.21.01 "Технология и машины лесного хозяйства и лесозаготовок"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург ¡994

Работа выполнена в Санкт-Петербургской ордена Ленина Лесотехнической академии имени С.М.Кирова

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор А11ДШ.В В.Н.

доктор технических наук, профессор КАЛИОДЬСКИИ Р.Ь,

кандидат технических наук ШВАРЦ Д.М.

Бедущия организация: АО "Лесиивег.т" (Гипролестранс)

Защита диссертации состоится " 11 " октября 1994 г. в час. на заседании специализированного совета Д 063.b0.0X в Санкт-ПетерОургской Лесотехнической академии имени С.М.Кирова /19401В, Санкт-Петербург, Институтский пер., Ь. Главное едание, вал заседаний/.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии

Автореферат разослан и " 1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета

Г.и.Анисимов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В сложившихся к настоящему времени экономических условиях первоетепеяное значение имеет повышение эффективности любого вида производства, связанного о переработкой сырья в'конечную продукцио. При этом особенно важно добиться онижения издержек производства на первоначальных стадиях производственного процесса. Как показывает экономический анализ, сказанное выше имеет особуо важность для лесной отрасли навей страны, где выход конечной продукции составляет по отношении к сырью по стоимости не более 15 - 25%. Н связи с этим весьма актуальной является проблема получения пригодной для использования продукции из тонкомерной древесины мягколиствеяных пород на нииних складах. Одним из вариантов технологий использования тонкоиерной древесины является получение бруса из круглых заготовок путем деформирования. При этом, во-первых, уменьшается отходы в виде стружзеи,во-вторых, возможным является получение высоких физико-механических свойств древесины. Кроме того, подобные установки сравнительно просты, имеют малую матери-ало- и энергоемкость. Процесс пластического (необратимого) деформирования при преобразовании круглого сечения в прямоугольное возможен в основном, за счет двух типов технологического воздействия: прямого прессования или прокатки в валках. При этом, прокатка в валках, за малым исключением, не обоснована ни теоретически ни практически. Поэтому изучение возможности создания таких установок, а также теоретическое обоснование их параметров является веоьма актуальной научной и практической задачей. При решении этой задачи, естественно, необходимо применение современных методов математического моделирования, машинных расчетов и обоснования оптимальных конструктивных и технологических параметров.

Цели и задачи работы. Цельо данной работы является создание установки для прокатки круглой тонкомерной древесины мягколиотвен-ных пород в брус в условиях нижнего склада, а также получение на основе применения методов оптимального проектирования научно обос -нованных рекомендаций, обеспечивающих высокое качество продукции при минимальных материальных затратах. Таким образом, исходя из актуальности проблемы, анализа состояния вопроса и с<*юрмулированной выше цели работы в процессе ее выполнения необходимо выполнить сле-дуюаке исследования: I) разработать математическую модель силового взаимодействия заготовки и элементов конструкции установки для проката круглой древесины в брус и создать алгоритм ее численного решения с требуемой точностьо; 2) произвести теоретический анализ ос-

новных закономерностей, связывающих силовые факторы, а также ка- • чество получаемых изделий с технологическими и конструктивными дикторами; 3) разработать экспериментальное оборудование, методику проведения экспериментов а целью определения недостающих в теоретических разработках данных, а также проверки основных допущений и гипотез. Обработать и проанализировать данные экспериментальных исследований; О произвести формализацию постановки задачи оптимального проектирования установки. Выбрать и обосновать показатели эффективности, составить целевую Функция и уравнения ограничений; 5) на основе решения задачи оптимального проектирования разрабо -тать соответствующие рекомендации по выбору и расчету основных технологических и конструктивных параметров. Создать упрощенную инженерную методику проектирования установки.

Научная новизна работы. I. Разработана математическая модель силового взаимодействия заготовки и элементов конструкции установки для проката в валках круглой дреъеоины в брус в конечно-разностном безразмерном виде, обладающая высокой степенью общности результатов и возможностями получения численных решений о любой требуемой степенью точности. 2. Установлены теоретически и подтверждены экспериментально зависимости силовых факторов, а также качества получаемых деталей от основных конструктивных и технологических параметров, а также характеристик заготовок. Обоснована возможность аппроксимации зависимостей сил от деформаций с помощью степенных полиномов. Э.- Доказана необходимость применения многоклетьевых установок для проката при требованиях к заготовкам, обеспечиваемых реальными эксплуатационными условиями нижнего склада. Предложена комплексная методика оптимального проектирования установки, тавнован-ная на поэтапном применении совокупности методов линейного и нелинейного программирования, а также упрощенного инженерного расчета. 4. гксперияентально проверена и доказана адекватность разработанной математической модели прокатки древесины в свободно вращающихся валках. Получены экспериментальные зависимости осевсго усилия от параметров процесса прокатки (порода, диаметр заготовки, различная технология подготовки заготовок). Определено значение предельной степени деформирования» обеспечивающей качество процесса.

Практичеока« ценность работы. С использованием выполненных теоретических и экспериментальных исследования была разработана методике оптимального проектирования установки и исследовано влияние различных конструктивных м технологических факторов на оптимальнее параметры. Кроме ., того, с использованием данной метрики, в тзк*е других теоретических и экспериментальных результатов ¿ила соьлзна

упрощенная инженерная методика проектирования установок подобного типа. На ооновании полученных результатов с^гармулированы выводы и научно-обоснованные рекомендации необходимые при создании установок для прокатки.

Реализация результатов работы. Основные положения работы были использованы в техническом задании на проектирование опытного технологического процесса изготовления бруса квадратного сечения при выполнении темы 1.12026 "Разработать безотходнуо технология и оборудование индустриального производства профилированной лесопродук-дии методом ^ормовзний", выполняемой по договору с Минлеспромом

Апробация работы. Основные материалы исследования докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях ЛТА им.С.М. Гировд в 1992, 1993 гг.

Публикации. По результатам выполненных исследований опублико->анн в периодическом издании три отатьи.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения,пя-■и разделов, основных выводов и рекомендаций, списка литературы.

объем работы <М страницы машинописного текста с 95 ря-унками и 3 таблицами. Список литературы содержит наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБ01Ы

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации,фор-улируптся цель работы и основные положения выносимые на защиту.

. ПервыП раздел посвяшен анализу состояния вопроса и обосновано выбранного направления исследований.

выполнен обзор публикаций связанных с вопросами непрерывного рессования древесины с помощьо валков. Это работы А.Ауспитцера, .Ггпера, К.Гальтье, Л. Яоррейтера, Г.АуклаНра и др. В Советском Со-зе лтой проблемой занимались: П.И.Хухрянский, Е.Т.Кротов, М.М.Щер-»к, Т.В.Берзинып, Е.Н.Уголев, М.С.Мовнин, Н.А.Модин, А.Б.Израелит др.

Однако, в основном, перечисленные выше исследования проводились жблнкенно к условиям деревообрабатывасиих производств при сравни-;льно тшательной предварительной подготовке заготовок. Кроме того, этих работах рассматривался, в основном, процесс прокатки прямо-'ольных брусков, с цельо придания требуемой формы и повышения ^и-|ко-мехзнических свойств. Работ, посвященных обоснованно парамет-|в*устаиовки для прокатки круглой древесины в брус в условиях ниж -:го склада, в настоящее время практически не имеется, хотя как по-

б

казал предварительный опыт создания таких установок, при этой выявляется ряд научных и практических задач.

Во второй разделе рассматривается вопросы связанные с разработкой математической модели процесса прокатки, выбором метода решения и составления алгоритма, а также выполнены теоретические исследования одноклетьевоЯ установки. При составлении математической модели процесса прокатки использовались следующие допуиения: гипотеза плоских сечений, неучет трения скольжения между древесиной и валками, скорость приложения нагрузки йостоянная, при этом ^пользовалась линейная зависимость упругой деформации от обшей, древесина рассматривается ках сплошное тело, но с учетом изменения характеристик вдоль различных осей. Расчетная схема представлена на рис.1. Математическая модель построена на основе уравнений равновесия сил, уравнения деформаций, уравнений связи между напряжениями и деформациями, связи между упругой и общей деформацией для каждого выделенного элемента. Модель также включает в себя уравнения связи напряжений между элементами и выражения для определения интегральных параметров.

ОН/ К, />и ~ /и, - % - У'гу) -

- &а ¿у /</,) Ау А, - /,„ )*0, (О

| ¿Л^М'С»)^:,,) (3)

У _ г-и-/) г- /Г) -(!.{)

Гранична С/^-с.

■ (5)

* ^' /^ , «)

Л'5®. Ъ о,\х. I. ; Кл, • 7+1 V 01

г ~ — . .. ?Г

* - /V-- г ; /7 • (8)

где: - напряжения вдоль осейА'/Уз'; ^y/t) - текущие размеры

заготовки по координатам У и 2 \v(y/t)~ значения углов контакта ; £уа) -общая деформация вдоль оси У/*) ; £уп) - деформация вдоль оси К/'У ; /V'/^Vv/í^ ,//>" ~ коэффициенты поперечной деформации; w - влажность; К - коэффициент пропорциональности; ¿i, Ík - длина участков контакта; - сила сдавливания валков; Sy/ij - ширина валков; Т - осевая сила давления на заготовку для ее проталкивания через валки и деформиро- . вания; Муп) - исходные размеры заготовки; My/t)- нормальные силы прижимающие валки к оси; Ттр - сила трения; fy/t)- размеры пропускного окна в установке; Тупр - оила возникающая от упругой деформации; T0(Jni - общая осевая оила; ZÜ.» - максимальное осевое усилие; /V - мощность, необходимая для работы установки; "У - скорость перемещения толкателя; П - производительность; ¿.ip - длина бруса.

С помощью разработанной математической модели решение задачи прокатки сводится к решению системы алгебраических уравнений методом конечных разностей (МКР) и определению интегральных показателей. Точность решения МКР зависит от числа разбиений облаоти деформирования древесины на отдельные элементы. При исследованиях анализ сходимости проводился в каждом случае использования модели, а чио-ло разбиений (обычно порядка 100) обеспечивало получение интегральных характеристик процесса с точностью до четырех-пяти верных знаков после запятой. Один из вариантов анализа сходимости представлен на рис. Данная модель и метод ее решения были положены в основу алгоритма, который использовался в качестве элемента прй составлении более сложных алгоритмов, например, алгоритма расчета мно-гоклетьевой установки, алгоритма оптимизации параметров различных уотановок для проката древесины и т.д.

При выявлении общих закономерностей, теоретические исследования процесса прокатки древесины проводились для безразмерных параметров, путем отнесения их к определяющему размеру - просвету в клети С. Значения сил имеют вид J^T/e1! и имеют раз-

мерность напряжений. Отношение Ñ'H/c представляет собой максимальную степень деформирования при прокатке. Лалее были выполнены: анализ условия самозатягивания, анализ влияния формы, размеров исходной заготовки и влажности на форму и размеры получаемого изделия, исследование зависимости силовых характеристик от параметров режима прокатки. Па рис. i представлены графические зависимости осевой силы Т, силы трения Ттр и силы упругости ТуПр для сосны с влажностью На грариках видно, что эти зависимости носят нелинейный харэгтер от степени деформирования и имеет ярко выраженную за-

виоимость от влажности и диаметра валков.

На основании теоретического анализа установлено, что: обеспечение самозахвата заготовки возможно лишь при значениях безразмерного параметра Н < Г,1. Это означает, что реализация приемлемых в условиях нижнего склада габаритов и массы установки,возможны лишь при условии подачи заготовки за счет внешнего подающего механизма; на степень упругого восстановления размеров детали после проката большое влияние оказывает исходная влажность заготовки, поэтому для учета этого фактора при проектировании установки необходимо предусмотреть возможность регулировки межвалкового расстояния; на окончательную ¿юрму детали и ее качество значительное влияние оказывает первоначальная *юрма заготовки, что, в свою очередь, требует либо профилирования поперечного сечения валков, либо корректировки настройки межвалкового расстояния в процессе прокатки; на величины суммарной осевой силы Тобщ , а также других компонентов действупдих сил (силы упругости и трения) значительное влияние_оказывают такие факторы, как относительная степень деформации (Н), влажность ( ъ/ ) и относительный диаметр(5). Так, при изменении Н в диапазоне от 1,1 до 1,4 величина суммарной осевой силы при влажности 10!? возрастает в 2 раза, а при влажности 20$ примерно на 30$. При увеличении Л эта зависимость усиливается; при V/ - Т возрастает с 0,3 до 2,7 МПа, а при\^* «20& с 0,2 до 0,8 МПа. С изменением В меняется и соотношение мевду компонентами сил. Так при В ■ 3 соотношение мевду осевой силой, силами_упругости и трения приблизительно равны, однако при возрастании -О вдвое уменьшается осевая составляющая сил упругости, зато, соответственно, возрастает сила трения.

Результаты анализа позволяют рекомендовать с целью уменьшения осевых сил и, соответственно, габаритов и энергоемкости подающего механизма, рациональные диаметры валков в диапазоне (2,5 - 3,5) 3.

В третьем разделе обосновываются условия применения многокл?-тьевой установки для проката древесины и разрабатываются методы определения параметров установки, в том числе и методы оптимизации С применением системного подхода процесс прокатки древесины рассматривается как управляемая технологическая система. Такие представление процесса позволило построить схему оптимального проектирования установки. Так к вектору управляемых параметров отнесены: количество клетей, диаметр ( Л; ) и ширина (Я/ ) налгав, г»р<?евег между вадками (¿V), степень деформирования р тхцаН кяетк ( Н; ) Вектор фиксированных параметров состоит яз параметров заготовка: порола, влажность, размеры; параметров готового маь&лия. Зтченчг

сил, мощность, производительность, а также отклонения от формы и требуемых размеров образует вектор полезного эффекта.

Экспериментальными исследованиями было доказано существование условия (Н ^ 1,2... 1,3), определясиего качество изделий. Выполненное исследование работы многоклетьевой установки основано на результатах анализа одноклетьевоя установки для прокатки сосны с влаишостьв Ю - 25% без предварительной подготовки. Установлено, что вследствие восстановления упругой деформации для обеспечения качества и требуемых размеров необходима прокатка заготовок в нескольких клетях. Получена расчетная формула для определения количества- клетей:

где: Н - допустимая степень деформирования. Для сосны а. определяется с помоиьо графиков на рис.4. Выбор в качестве основного показателя величины общей осевой силы при установившемся процессе прокатки обусловлен несколькими причинами: уменьшение мощности установки напрямуо связано о уменьшением осевой силы, скорость прокатки определяется технологией и является при проектировании заданной величиной, ,сила сдавливания валков зависит от степени деформирования, качество продукции ограничивается техническими требованиями яа изделие,

Задача оптимального проектирования формулируется следуощим образом:

/ .У I

. Т/*,„<п 1 /Г^/Ж; Ь; р,* л- Ф. в!. \л/Л (СО)

о" "" х

где: 1С - область допустимых значений образованнаярледуощими огл рлничениями:

V-- , М, -- иг: , /7„ял г /?Г/гпГ ял» /-- ±.....Пкл; М,- >0; л- >о,

4 Эао*; и, * , * У/ К. * #<

^ .< ; в, « п,-, А,-- ' **

Для решения задачи использовались методы линейного и нелинейного программирования. Однако расчеты и эксперименты показали, что целевая функция нелинейно зависит от параметров процесса прокатки, что значительно сказывается на точности решения. Поиск оптимальных парзмвтров для двух- и трехклетьевоП установки показал, что целевая фикция унимодалыи. 0ДКК 113 вариантов поиска представлен на рисД

ю

Однако более сложные установки с числом клетей более трех не име-. от наглядного графического представления и поэтому необходимо использовать численные методы кногопараметрической оптимизации, На основании расчетов оптимальные параметров установки получено, что при степенях деформирования /// - comí значения осевых сил незначительно отличаются от минимальных значений для_широкого диапазона влажности. Следует однако заметить,что при fti значения осевых сил по клетям могут значительно (более чем в 1,5 раза) отличаться между собой. Это, в своо очередь, потребует соответствующих изменений в конструкции клетей. При оптимальных значениях с,-осевые силы по клетям примерно одинаковы. Анализ полученных зависимостей оптимальных значений просветов между валками Л показывает, что в условиях нестабильных размеров заготовок и их влажности добиться высокого качества изделий можно только при наличии регулирования просвета и промежуточных калибрующих клгтеа. Значения целевой функции уменьшаются в зависимости от числа клетей, однако степень этого уменьшения реально может учитываться лишь при малых значениях п ( п т 2 - 3),

Созданная на основании проведенных исследований и результатов оптимального проектирования инженерная методика проектирования позволяет сравнительно просто, но с приемлемой для практики точностью определить необходимые конструктивные характеристики установок для проката.

В четвертом разделе представлены материалы для определения воз можности осуществления прокатки в разработанной установке с учетом принятых конструктивных параметров, а также подтвервдення численного эксперимента, оценки адекватности разработанной математической модели, выявления реальных закономерностей кеаду степенью деформирования и действующими усилиями при различных условиях прокатки. Зля проведения экспериментальных исследований по изучению рабочих процессов пря прокатке древесины был создан специальный стенд включающий в себя: разработанную и изготовленную прокатную клеть, гидравлический пресс, печи и ванны для нагрева и пропитки образцов, комплекс измерительной аппаратуры с использованием разработанного и

изготовленного оригинальной конструкции тензометрического датчика о

замера мгнвенного значения осевой силы и резисторного датчика заие-ра мгновенного значения угла поворота прокатных валков, з так se к ярямвввкхвм стандартные приборы для измерения количественных показателей.

Прокатная клеть состоят из корпуса и четырех валков доаме-фои 200 мм, расположенных по взаимноперпецдикуляр«»/« есяи н có/эззую/wx

в просвете квадратное или прямоугольное сечение. Диаметры образцов, длиной 150 мм из различных пород древесины.изменялись в пределах от 60 до ПО мм, что обеспечивало степень деформирования от О до 1,5, Скорость прокатки составляла 5мм/с. Методика проведения эксперимента разрабатывалась о учетом обеспечения приемлемой точности получаемых результатов и предусматривала тарировку датчиков сил с помощью образцовых манометров чс ценой деления 0,05 кг/смЬ измеряющих давление в гидроцилиндре пресса. Погрешность по результатам тарировки составляет менее Погрешность замера угла поворота оценивается в 4-4%. Измерение влажности проводилось по ГОСТ 16^6^.7-71 при взвешивании образцов о точностью до 0,1 грамма. Для оценки качества получаемых образцов была предложена десятибалльная шкала. Представленные на рис. * диаграммы осевых сил имеют ярко выраженный динамический характер. Для определения зоны установившегося процесса прокатки была подробно проанализирована динамика процесса в экспериментальной установке. £то позволило выявить пять зон со своей продолжительностью, определить отклонение от среднего значения, которое составило менее 10%. Анализ динамики при данной скорости и других условиях прокатки позволяет значительно упростить методику эксперимента: при этом можно использовать показания манометра, регистрирующего давление в гидроцилиндре механизма подачи заготовок, Это важно при отработке технологи ческой подготовки заготовок перед прокаткой.

На оис. 7 хорошо видно, что значения осевой оилы значительно зависят от породы древесины, а ее зависимость от степени деформирования носит явно выраженный нелинейный характер, что не позволяет использовать методы линейного программирования для оптимизации параметров установки. На рис. f четко выражена граница, где начинаются разрушения образцов, что соответствует существующему мнению об ограниченности степени деформирования при прессовании, в том числе и при прокатке.

Оценка влияния влажности показала, что осевое усилие при возрастании влажности уменьшается, но при этом не происходит сохранения требуемых размеров из-за упругой деформации. Для пластического деформирования влажность не должна превышать 20 - При получении качественных образцов и снижении нагрузок необходимо разработать современную технологию подготовки изделий перед прокаткой.

рис. 7 нанесена кривая, соответствующая расчетным данным, полученной с помоаъп математической модели. Была выполнена также экспериментальная оценка полученных размеров образцов после прокатки, г результаты сопоставлены с данными моделирования. Принд-

тые в модели зависимости, ко'эффициенти поперечной и тре-

ния в подшипниках взяты согласно справочной литературе. Проведенный анализ показал удовлетворительное совпадение расчетных и экспериментальных данных, что свидетельствует офдекватнастй мелели и справедливости принятых допущений.

В пятом разделе приведен расчет основных параметров установки для проката древесины при получении бруса (70 х 70 к 2000). В ка честве заготовки использовалмеь сортименты диаметром ПО ми и влажности 20%. Расчет выполнен по разработанной инженерной методике. В процессе изготовления установки одна из клетей иепользовалкса алу проведения экспериментальных исследований описанных ранее. Полученные экспериментальные данные использовались для корректировки параметров установки.

Установка предназначена пля получения фуса квадратного сечении методом прокатки. Установка представляет собой компактный счетверенный блок клетеП, соединенный с подающим механизмом обвил основанием. Приводом установки служит электродвигатель с применением двухступенчатого редуктора. Основные технические характеристики при ведены в работе.

оеши; внвода и рекомендации

1. Снижение отходов лесозаготовительного производства «а нижних складах может быть достигнуто путем применения установки для проката в валках круглой тонкомерной древесины в прпмоуголь--ны(1 брус, обладающей сравнительной простотой конструкции, а'также низкой материале- п энергоемкостью.

2. Математическая модель силового взаимодействия валков с заго товкой в процессе прокатки может быть представлена в виде совокупности дискретных объемных элементов с соблюдением соответствующих грагичных условий. Эта модель обеспечивает уадбнуо для любых ЭВМ ал горлтнизацкю и применение метода конечных разностей позволяющего по лучить требуемую точность расчетов при сравнительно небольших затря тах машинного времени. Результаты машинного теоретического анализа с точностьо до 6 % согласуются с экспериментальными данными, что указывает на корректность принятых гипотез и допущений.

3. На основании теоретического анализа установлено, что: обег-иечение самозахвата заготовки возможно mat, при значениях безразмерного параметра Н < 1,1. Это означает, чю заготовка должна перемепатьоя за счет внешнего полаощего механизм»; на сгелен* упругого восстановления размеров детали после прокатку болшо«- еушяиие

оказывает исходная влажность заготовки, поэтому для учета этого ■¿актора при проектировании установки необходимо предусмотреть возможность регулировки межиалкового расстояния; на окончательную форму детали и ее качество значительное влияние оказывает первоначальная Форма заготовки, что требует либо профилирования поперечного сечения, либо корректировки настройки мемвалкового расстояния, в процессе прокатки; на значения суммарной осевой силы Т , а также других компонентов действующих сил значительное влияние оказиваот такие факторы,как относительная степень де!гармации С Н ), влажность (V/) и огносительннй диаметр ( 0 ). При изменении Н в диапазоне от 1,1 до 1,4 величина суммарной осевой силы при влажности 10$ возрастает примерно в 2 раза, а при влажности 20% примерно на При увеличении д эта зависимость усиливается: при \л/ » 10% Т возрастает с 0,3'до 2,7 МПа, а при 20&с 0,2 до 0,9 МПа. Кроме того, с изменением Л меняется и соотношение между компонентами сил. Так при И ~ 3 соотношение между осевой силой, силами упругости и трений 'примерно ра«нн (примерно 0,3 : 0,3 : 0,3), однако при возрастании В примерно вдвое уменьшается осевая составлявшая сил упругости, зато возрастает сила трения.

Результаты анализа позволяет рекомендовать о целы) уменьшения осевух сил и, соотэетственно, габаритов и энергоемкости подавшего механизма рациональные диаметры валжков в диапазоне (2,5 - 3,5)С.

4. Задача обоснованна оптимальных проектных характеристик установки может быть представлена в виде совокупности методов основанных на применении линейного и нелинейного программирования, а также методики упрошенного инненерного проектирования. При этом методу ЯП нспояьзугатся для приближенной оценки параметров многовалковой установки и анализа чувствительности оптимальных решений к изменения исходных данных, а методы НЛП служат для более точного опре* деления оптимальных параметров и исследования влияния на них различных факторов.

5. да* полученных в результате исследований допустимых значений предельных степеней деформирования в реальном диапазоне влажности, требуемое качество изделий возможно лишь при многоклетьевой установке. Требуемое количество клетей зависит от принятой на каждой клети степени деформирования, влажности и отношения диаметров заготовки и изделия. Так при увеличении относительной степени деформирования со значения 1,1 до 1,4 и влажности 20# (сосна) количество клетей уменьшается с 7 до 3 (при 1,4). При уменьшении влажности требуемое количество клетей уменьшается (при 1л/ » - 10* и тех же значениях й и примерно с 5 до 2).

6. Па основании расчетов оптональных параметров установки по-

pl/r с re* а п/эокоткч A rtsoeformet XOY

(Sa G¡ m

0,5(4

МПо

40

40

4ЯГ

m

сеена; >/• Ç09M С'0,07 M D' о,in К-ЦК

ÇMJ (Г,

k/r * Мм o,srв

0S7*

о.бтг

го

4fO to

Pe fe. 2. Усло&нем tpa<punu г ходамсс/ли

to Чс/сло v posón t пни

Рио. 3. Расчетная эавиоимооть ооевоЯ оилы от исходного размера заготовки для разно« влахнооти древесины (материал - ооона).

п

<0

н>и

221 Ай/ 7 V /У

А // /лв

// /\К'й

<А <1

Я-а

¿ъ/

/7

/О

П

Ннг

22% /

/ го>./

Г/ а%/

/ж/

Л ¡а г с/и)<>

Щ/

VК'о

'А

га дмг

Гио, 'I. Определение количеотва клетей уотановки аля прокатки

при условии одинаковой степени относительной деформации по элементам (материал - сосна).

¿J ыл/ /

Pile. 5. Гра^иед иъичнгнчя! ослло» сила при оракзтк^ m трехклвтьваоЯ установке.

/У1«

—

1 г / г У '

/а го ¿о ^ г

7

** ¿г А

\ £ *

го г0 зо +о ¿с

Рис. 5. Экспериментальные диаграи

Л/46

Л* /22

4

-Vх! \ /' V I " 1 / У/' ! I / ! I \ к 1

изменения осевой силы »

поворота валков

а>

Рио. 7. Расчетные (—я * ) и экспериментальные зависимости осевой силы от размера заготовки и породы древесины (пунктиром показаны границы качества).

и чэ

лучено, что при равных отепенях дефорюрования значения

ооевых оил незначительно отличаютоя о* жнимальных значений для широкого диапазона влажнооти.

7. Экспериментально проверена и доказана адекватнооть разработанной математичеокой модели прокатки древеоины в овободно •ч$а-иающихоя валках.

6. Показано оущэотвование и определено значение предельной отепени деформирования, обеопечивающей качеотво процоооа.

Материалы диооертации опубликованы в оледувщих работах:

1. Хруоталева И.В. К вопрооу о проектировании уотановки для прокатки древеоины. Межвузовокий об.научных трудов ЛТА/ Повышение ка-чеотва леоных машин в процеоов проектирования, изготовления, ок-оплуатации и ремонта/. С-П., 1992.

2. Хруоталева И.В. Уточненный чиоленныИ метод раочета оил, действующих-на элементы конотрукции уотановки для проката круглой древеоины в бруо. Деп, в АО "НИШЭИлеопром". 20.01.94.

№ 2920-лб 94.

3. Хруоталева И.В. Экопериментальные иооледования процоооов прокатки тонкомерных круглых оортиментов в прямоугольный бруо. Деп. в АО "НИПИЗГлеопром". 20.01.94 » 2921-лб 94.

Отзывы на автореферат в двух окэемплярах о заверенными подписями направлять по адресу: 194010, Санкт-Петербург, Инотитутокип пер., Лесотехническая академия, Ученый Совет«

ртп. И1Щ, з. 44(0, т. 100.