К вопросу о проектировании установки для прокатки древесины

Одним из видов технологий использования древесины мягколиственных пород может быть прокатка в валках. При этом уменьшаются отходы, возможно получение высоких физико-механических свойств древесины. Установка может быть сравнительно проста, иметь малую материало- и энергоемкость. Метод прокатки древесины в валках мало изучен. Применение теории прокатки металлов затруднительно. Данные теории базируются на представлении материала как изотропного и пластического. При проектировании установки была дана оценка условия самозатягивания. При уменьшении размера с 100 мм до 70 мм с коэффициентом трения меньше 0,2 приводит к значительному увеличению (до 3000 мм) диаметра валков. С целью уменьшения габаритных размеров установки была принята схема со свободно вращающимися валками с поджатием заготовки с какой-то осевой силой. Выражения, полученные для определения суммарной и осевой силы, показали, что в зависимости от степени уплотнения возникающие усилия достигают значительных значений. Это обстоятельство послужило основанием для проектирования многоклетьевой установки для прокатки. В общем виде при проектировании многоклетьевой установки есть целый ряд в какой-то степени независимых параметров: скорость прокатки, расстояние между клетями, просвет между валками, диаметры валков. Среди показателей эффективности можно выделить: осевую (тангенциальную) и нормальную силы, потребляемую мощность, степень уплотнения и соответствующие физико-механические свойства древесины, качество поверхности и параметры, характеризующие форму изделия. Для задачи оптимального проектирования в качестве целевой функции можно принять зависимость тангенциальной силы от степени уплотнения. При сделанных допущениях целевая функция и ограничения линейны и задача поиска оптимальных значений степени уплотнения по ступеням может быть сделано с помощью методов линейного программирования. Разработанная методика позволяет определять нормальную и тангенциальную силы, а также требуемую мощность привода установки в зависимости от требуемой степени уплотнения древесины. Разработана методика оптимального проектирования многоклетьевой установки, обеспечивающей рациональное распределение степеней уплотнения по ступеням при минимальном усилии поджатия заготовки.

1. Боровиков А.М., Уголев Б.Н. Справочник по древесине. М.: Лесн. пром-сть, 1989. 294 с.

2. Грудев А.П. Теория прокатки. М.: Интермет Инжиниринг, 2001. 280 с.

3. Казакевич Г.С. Прогнозирование прочности и анизотропного состояния деформируемых конструкционных материалов. Л.: Изд-во ЛГУ, 1988. 180 с.

4. Рокотян С.Е. Теория прокатки и качество металла. М.: Металлургия, 1981. 223 с.

5. Смирнов В.С. Теория обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1973. 497 с.