Обоснование параметров процесса механической обработки периферийного сегмента

УДК

DOI:

Аннотация

В результате параболического распила бревна образуются крупные отходы лесопиления в виде периферийных сегментов, реек и др., которые состоят в основном из наиболее качественных волокон древесины. Поэтому крупные отходы лесопиления целесообразно использовать не для производства топливных гранул, а для изготовления изделий прямого назначения: элементов мебели, изделий для внутренней отделки помещений, строительства современных домов и пр.

Механическая обработка крупных отходов лесопиления и выпуск на их основе качественной древесной продукции позволит сократить нерациональное использование древесины, сэкономить материальные и энергетические ресурсы, стабилизировать и улучшить экологическую ситуацию путем сохранения природных лесных массивов как основы регенерации кислорода воздуха.

Однако крупные отходы лесопиления с позиции механической обработки представляют собой крайне нетехнологичные заготовки, поскольку они характеризуются непредсказуемой формой и размерами, неоднородностью свойств обрабатываемого материала, стохастическим расположением сучков и отсутствием развитых технологических баз. Это вызывает серьезные трудности при механической обработке. В этих условиях обеспечение высокой производительности механической обработки, получение точной готовой продукции из отходов лесопиления проблематично.

Цель работы — определение элементов режима профильного фрезерования крупных отходов лесопиления, энергетических параметров процесса, являющихся основой для проектирования оборудования и процесса механической обработки периферийных сегментов. Для достижения поставленной цели проведены теоретические и экспериментальные исследования процесса профильного фрезерования отходов лесопиления.

Проанализированы альтернативные схемы скользящего базирования заготовки, встречного и попутного профильного фрезерования, а также возможные дополнительные опоры заготовки в зоне резания. На основании этого обоснована схема профильного фрезерования крупных отходов лесопиления, реализованная в реальной модели станка для их механической обработки. Получены технологические параметры процесса обработки периферийного сегмента и мощности резания, представляющие собой исходную информацию для качественной разработки оборудования и процесса профильного фрезерования периферийных сегментов.

Сведения об авторах

Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых, д. 87, ул. Горького, г. Владимир, Россия, 600026

E-mail: fomin1@mail.ru

Ключевые слова

Литература

1. Любченко В.И. Резание древесины и древесных материалов: учеб. для вузов. 3-е изд. М.: МГУЛ, 2004. 310 с.

2. Пат. 95589 РФ, МПК В 27 C 1/00. Станок для первичной обработки горбыля / Фомин А.А., Гусев В.Г. Заявл. 11.03.10; опубл. 10.07.2010, Бюл. № 19.

3. Пат. 2443547 РФ, МПК В 27 C 1/00. Способ первичной обработки горбыля / Фомин А.А., Гусев В.Г. Заявл. 11.03.10; опубл. 27.02.2012, Бюл. № 6.

4. Фомин А.А., Гусев В.Г. Механическая обработка отходов древесины // Избр. тр. Всерос. конф. по проблемам науки и технологий. М.: РАН, 2011. 128 с.

5. Фомин А.А. Оборудование и технология механической обработки отходов лесопиления: моногр. М.: Машиностроение, 2013. 206 с.

Ссылка на английскую версию:

Justification of Peripheral Segment Machining Parameters

А.А. Fomin, Candidate of Engineering, Associate Professor

Vladimir State University, Gorkogo, 87, 600026 Vladimir, Russia

E-mail: fomin1@mail.ru

Parabolic cutting of logs produces large lumber waste (peripheral segments, laths, etc.) which mainly consist of high quality wood fiber. Therefore, large lumber waste is not appropriate to use for the production of fuel pellets, but rather for direct application pro-ducts: furniture items, products for interior finish of rooms, construction of modern houses, etc.

Machining of large lumber waste and further manufacturing of quality wood products will enhance sustainable use of wood, save material and energy resources, stabilize and improve the environmental situation through the conservation of natural forests, crucial for oxygen regeneration.

At the same time, large lumber waste in terms of machining is a very low-tech harvesting due to unpredictable shape and size and heterogeneous properties of the material, stochastic arrangement of knots and lack of developed technological bases. This causes serious problems at machining. Such instability makes high machining performance and accurate finished products from lumber waste problematic. The paper aimed to determine the elements of profile cutting of large lumber waste and energy parameters which form the basis for designing equipment and the process of peripheral segment machining. To achieve this aim we have carried out theoretical and experimental researches of lumber waste profile cutting.

We have analyzed alternative schemes of blank sliding location, of profile up-cutting and down-cutting, as well as possible additional work rests in the cutting zone. This analysis helped substantiate a scheme of profile cutting of large lumber waste, which was implemented in an actual machine model for large lumber waste machining. The obtained process variables ​​for peripheral segment treatment and cutting power are the background information required to develop quality equipment and profile cutting of peripheral segments.

Keywords: peripheral segment, profile cutting, machining, fixed location, cutting power, cutting mode.

REFERENCES

1. Lyubchenko V.I. Rezanie drevesiny i drevesnykh materialov [Cutting of Wood and Wood Materials]. 3rd ed. Moscow, 2004. 310 p.

2. Fomin A.A., Gusev V.G. Stanok dlya pervichnoy obrabotki gorbylya [Machine for Primary Treatment of Slab]. Patent RF no. 95589.

3. Fomin A.A., Gusev V.G. Sposob pervichnoy obrabotki gorbylya [Method of Primary Treatment of Slab]. Patent RF no. 2443547.

4. Fomin A.A., Gusev V.G. Mekhanicheskaya obrabotka otkhodov drevesiny [Wood Waste Machining]. Izbr. tr. Vseros. konf. po problemam nauki i tekhnologiy [Selected Works of the All-Russian Conference on Science and Technology]. Moscow. 2011. 128 p.

5. Fomin A.A. Oborudovanie i tekhnologiya mekhanicheskoy obrabotki otkhodov
lesopileniya [Equipment and Technology of Lumber Waste Machining]. Moscow, 2013.
206 p.