Применение современных методов конструирования при совершенствовании лесопильных станков

УДК

621.933.3

DOI:

10.17238/issn0536-1036.2019.1.128

Аннотация

Техника в современном мире должна соответствовать требованиям интенсификации производства: приемлемая для потребителя цена, высокое качество, минимальная себестоимость. Кроме этого, она должна обладать патентной чистотой. Качество техники характеризуется производительностью, энергозатратами, надежностью, эргономичностью, эстетичностью, экологичностью, безопасностью, ремонтопригодностью, возможностью утилизации, а также высокими экономическими показателями (экономическим эффектом, рентабельностью, сроком окупаемости). Себестоимость включает затраты на персонал, проведение прикладных научных исследований, патентный поиск и проверку патентной чистоты, на материалы, сырье и комплектующие, энергию, изготовление и сборку изделия, содержание помещений и эксплуатацию технологического оборудования, реализацию изделия. Патентная чистота – юридическое свойство объекта техники, заключается в том, что его можно использовать в данной стране без опасности нарушения действующих на ее территории патентов исключи-тельного права, принадлежащих третьим лицам. Конструкторам современной техники при создании новых лесопильных станков, соответствующих перечисленным выше требованиям, следует применять и современные методы конструирования. В статье рассмотрены примеры использования этих методов при совершенствовании лесопильного оборудования.

Сведения об авторах

Г.Ф. Прокофьев, д-р техн. наук, проф.
М.Ю. Кабакова, канд. техн. наук, доц.
Т.В. Цветкова, ст. преподаватель
Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова, наб. Северной Двины, д. 17, г. Архангельск, Россия, 163002; е-mail: g.prokofjev@narfu.ru, m.kabakova@narfu.ru, t.tsvetkova@narfu.ru

Ключевые слова

инверсия, эмпатия, аналогия, компенсация, комбинирование, агрегатирование, компаундирование, конструктивная преемственность

Для цитирования

Прокофьев Г.Ф., Кабакова М.Ю., Цветкова Т.В. Применение современных методов конструирования при совершенствовании лесопильных станков // Лесн. журн. 2019. № 1. С. 128–140. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.1.128

Литература

1. А. с. 408773 СССР, МКИ В 27 В 13/10. Ленточнопильный станок / Прокофьев Г.Ф. № 1802797/29-33; заявл. 29.06.72; опубл. 30.11.73, Бюл. № 48.
2. А. с. 676444 СССР, МКИ2 В 27 В 3/00. Лесопильная рама / Прокофьев Г.Ф. № 2172643/29-1; заявл. 15.09.75; опубл. 30.07.79, Бюл. № 28.
3. А. с. 697318 СССР, МКИ2 В 27 В 3/16, В 27 В 3/100. Механизм непрерывно-переменной подачи лесопильной рамы / Прокофьев Г.Ф. № 2610746/29-12; заявл. 04.05.78; опубл. 15.11.79, Бюл. № 42.
4. А. с. 818862 СССР, МКИ В 27 В 15/10. Ленточнопильный станок / Прокофьев Г.Ф. № 261072/29-15; заявл. 04.05.78; опубл. 07.04.81; Бюл. № 13.
5. Балагуров Н.Н. Уравновешивание возмущающих сил лесопильных рам // Механ. обработка древесины. 1971. № 9. С. 12–13.
6. Веселовский О.Н., Коняев А.Ю., Сарапулов Ф.Н. Линейные асинхронные двигатели. М.: Энергоатомиздат, 1991. 256 с.
7. Дерягин Р.В. Уравновешивание кривошипно-ползунного механизма лесопильной рамы // Современные методы и средства уравновешивания машин и приборов: тез. докл. всесоюз. науч.-техн. конф. М., 1979. С. 78–79.
8. Кожевников С.Н. Теория механизмов и машин: учеб. пособие для вузов. 3-е изд. М.: Машиностроение, 1969. 583 с.
9. Малахов И.К. Расчет, конструирование, производство и эксплуатация лесопильных рам. М.: Лесн. пром-сть, 1965. 436 с.
10. Пат. 2305625 Российская Федерация, МПК В 2 В 13/00. Многопильный ленточнопильный станок гибких автоматизированных линий / Прокофьев Г.Ф., Иванкин И.И. № 2005139675/03; заявл. 19.12.2005; опубл. 10.09.2007, Бюл. № 25.
11. Пат. № 2117306 (ФРГ), МКИ В 27 В 3/12. Приспособление для уравновешивания поступательно движущихся масс лесопильной рамы / Эстерер М. № Р21717306.8.15; заявл. 08.04.71; опубл. 02.03.78.
12. Политехнический словарь / гл. ред. А.Ю. Ишлинский. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Сов. энцикл., 1980. 656 с.
13. Прокофьев Г.Ф. Интенсификация пиления древесины рамными и ленточными пилами. М.: Лесн. пром-сть, 1990. 240 с.
14. Прокофьев Г.Ф., Варфоломеев Ю.А. Применение кривошипно-кулисного механизма в качестве механизма согласования скоростей резания и подачи лесопильной рамы // Лесн. журн. 1990. № 3. С. 73–77. (Изв. высш. учеб. заведений).
15. Прокофьев Г.Ф., Иванкин И.И. Повышение эффективности пиления древесины на лесопильных рамах и ленточнопильных станках: моногр. / под ред. Г.Ф. Прокофьева. Архангельск: Изд-во АГТУ, 2009. 380 с.
16. Филькевич В.Я. Уравновешивание масс лесопильных рам. М.; Л.: Гослесбумиздат, 1961. 116 с.
17. Якунин Н.К., Марнаутов Г.Е. Уравновешивание сил инерции в лесопильных рамах // Деревообраб. пром-сть. 1978. № 4. С. 10–12.
18. Holzweissig F., Meltzez G. Meßtechnik der Maschinendynamik. Leipzig: Fach-buchverlag, 1978. 418 S. (In German)
19. Kuhnert E., Hunger P. Schwingungsstillung an Gattersägemaschinen // Holzin-dustrie. 1976. B. 2. S. 58–60.

Поступила 18.01.18

Ссылка на английскую версию:

The Use of Modern Design Methods in Saw Machine Development

UDC 621.933.3
DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.1.128

The Use of Modern Design Methods in Saw Machine Development

G.F. Prokof’ev, Doctor of Engineering Sciences, Professor
M.Yu. Kabakova, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor
T.V. Tsvetkova, Senior Lecturer
Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, Naberezhnaya Severnoy Dviny, 17, Arkhangelsk, 163002, Russian Federation;
e-mail: g.prokofjev@narfu.ru, m.kabakova@narfu.ru, t.tsvetkova@narfu.ru

Modern equipment must comply with the production intensification requirements: price acceptable to consumer, high quality and low prime cost. Patent clearance factor is also important. Quality of equipment can be described by its efficiency, economic performance (economical effect, cost effectiveness, payoff period), power consumption, reliability, ergonomics, aesthetic qualities, environmental compliance, exploitation safety, maintainability and possibility of recycling. Prime cost includes personnel costs, carrying out applied researches, testing of patent clearance and patent search, raw materials and supplements, energy, manufacturing and assembling, maintenance and operation of technological equipment, product sales. Patent clearance is a legal property of a technological item. This means its ability to be freely used in the country without infringement of patents. Saw machine designers should use modern design methods to meet the requirements mentioned above. The article describes the examples of using these methods for development the sawmill equipment.

Keywords: inversion, empathy, analogy, balancing, combination, building block approach, compounding, succession in designing.

REFERENCES

1. Prokof’ev G.F. Lentochnopil’nyy stanok [Bandsaw Machine]. Authorship Certificate USSR, no. 1802797/29-33. 1973.
2. Prokof’ev G.F. Lesopil’naya rama [Frame Saw Machine]. Authorship Certificate USSR, no. 2172643/29-1. 1979.
3. Prokof’ev G.F. Mekhanizm nepreryvno-peremennoy podachi lesopil’noy ramy [The Mechanism of Continuous-Intermittent Feed of the Frame Saw Machine]. Authorship Certificate USSR, no. 2610746/29-12. 1979.
4. Prokof’ev G.F. Lentochnopil’nyy stanok [Bandsaw Machine]. Authorship Certifi-cate USSR, no. 261072/29-15. 1981.
5. Balagurov N.N. Uravnoveshivaniye vozmushchayushchikh sil lesopil’nykh ram [Balancing the Exiting Forces of a Frame Saw Machine]. Mekhanicheskaya obrabotka drevesiny, 1971, no. 9, pp. 12–13.
6. Veselovskiy O.N., Konyayev A.Yu., Sarapulov F.N. Lineynyye asinkhronnyye dvigateli [Linear Induction Motors]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1991. 256 p. (In Russ.)
7. Deryagin R.V. Uravnoveshivaniye krivoshipno-polzunnogo mekhanizma lesopil’noy ramy [Balancing the Slider-Crank Mechanism of a Frame Saw Machine]. Sovremennyye metody i sredstva uravnoveshivaniya mashin i priborov: tez. dokl. vsesoyuz.nauch.-tekhn. konf. [Modern Methods and Means of Balancing Machines and Instruments: Report Abstracts of the All Union Sci.-Tech. Conf.]. Moscow, 1979, pp. 78–79.
8. Kozhevnikov S.N. Teoriya mekhanizmov i mashin: ucheb. posobiye dlya vuzov [Theory of Machines and Mechanisms: Educational Textbook for Higher Educational Insti-tutions]. Moscow, Mashinostroyeniye Publ., 1969. 583 p. (In Russ.)
9. Malakhov I.K. Raschet, konstruirovaniye, proizvodstvo i ekspluatatsiya lesopil’nykh ram [Calculation, Design, Production and Use of Frame Saw Machines]. Moscow, Lesnaya promyshlennost’ Publ., 1965. 436 p. (In Russ.)
10. Prokof’ev G.F., Ivankin I.I. Mnogopil’nyy lentochnopil’nyy stanok gibkikh avtomatizirovannykh liniy [Multi-Belt Saw]. Patent RF, no. 2305625. 2007.
11. Esterer M. Prisposobleniye dlya uravnoveshivaniya postupatel’no dvizhushchikhsya mass lesopil’noy ramy [The Device for Balancing the Recipocating Masses of the Frame Saw Machine]. Patent FRG, no. 2117306. 1978.
12. Politekhnicheskiy slovar’. Editor in Chief A.Yu. Ishlinskiy. Moscow, Sovetskaya entsiklopediya Publ., 1980. 656 p.
13. Prokof’ev G.F. Intensifikatsiya pileniya drevesiny ramnymi i lentochnymi pilami [Intensification of Timber Sawing with Frame and Band Saws]. Moscow, Lesnaya promyshlennost’ Publ., 1990. 240 p. (In Russ.)
14. Prokof’ev G.F., Varfolomeyev Yu.A. Primeneniye krivoshipno-kulisnogo mekhanizma v kachestve mekhanizma soglasovaniya skorostey rezaniya i podachi lesopil’noy ramy [The Use of Crack-Rocker Mechanism as a Mechanism of Speed Matching of Frame Saw Machine Cutting and Feed]. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 1990, no. 3, pp. 73–77.
15. Prokof’ev G.F., Ivankin I.I. Povysheniye effektivnosti pileniya drevesiny na lesopil’nykh ramakh i lentochnopil’nykh stankakh: monogr. [Improving the Efficiency of Timber Sawing on Frame Saw and Bandsaw Machines: Monography]. Ed. by G.F. Prokof’ev. Arkhangelsk, ASTU Publ., 2009. 380 p. (In Russ.)
16. Fil’kevich V.Ya. Uravnoveshivaniye mass lesopil’nykh ram [Mass Balancing of Frame Saw Machines]. Moscow, Goslesbumizdat Publ., 1961. 116 p. (In Russ.)
17. Yakunin N.K., Marnautov G.E. Uravnoveshivaniye sil inertsii v lesopil’nykh ramakh [Balancing the Fictitious Forces in Frame Saw Machines]. Derevoobrabatyvayushchaya promyshlennost’ [Woodworking Industry], 1978, no. 4, pp. 10–12.
18. Holzweissig F., Meltzez G. Meßtechnik der Maschinendynamik. Leipzig, Fachbuchverlag, 1978. 418 S.
19. Kuhnert E., Hunger P. Schwingungsstillung an Gattersägemaschinen. Holzindustrie, 1976, Bd. 2, S. 58–60.

Received on January 18, 2018

---

For citation: Prokof’ev G.F., Kabakova M.Yu., Tsvetkova T.V. The Use of Modern Design Methods in Saw Machine Development. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 1, pp. 128–140. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.1.128