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一．題目來源
生產(chǎn)實(shí)踐
二.研究的目的和意義
通常市面上出售的木材削片機(jī)分為鼓式和盤式兩種，它們都由機(jī)座、進(jìn)料口、刀盤、機(jī)殼、削片刀片和電控組成。在進(jìn)料方面，盤式木材削片機(jī)依靠木材自身重力進(jìn)料，鼓式木材削片機(jī)通過進(jìn)料輥進(jìn)料，它們都沒有強(qiáng)制進(jìn)料結(jié)構(gòu)，這樣，在切削木材時(shí)，木材容易打滑跳動(dòng)，增加了切削的阻力，從而降低了切削效率，增加了功耗。在原料選擇方面，傳統(tǒng)的木材削片機(jī)只能切削剝皮后的小徑木、竹材、板皮材及采伐次薪材余料等。對于過粗（350mm以上）過細(xì)（30mm以下）過短（250mm以下）過薄（5mm以下）及不規(guī)則原料（未分解的樹墩、枝杈等）不充分具有均勻切削的功能。
因此，本研究的目的是在原有的木材削片機(jī)模型上，增加一個(gè)具有強(qiáng)制喂料的齒輥結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)可以在進(jìn)料時(shí)，通過輥齒，將木材牢牢的卡住，再通過齒輥的轉(zhuǎn)動(dòng)，將木材輸送進(jìn)去。這樣，就可以很好的防止木材在切削過程中的打滑跳動(dòng)現(xiàn)象，從而降低了切削阻力，減小了功耗。在進(jìn)料的過程中，齒輥還可以對木材進(jìn)行擠壓，并向兩邊擴(kuò)散，不僅能使木材變得更好切削，還能增大切削面積，大幅度提高效率；小塊的木材會(huì)被齒輥壓緊成塊進(jìn)行切削，從而解決了傳統(tǒng)木材削片機(jī)不能很好的切削細(xì)碎料的問題。
三.閱讀的主要參考文獻(xiàn)及資料名稱
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四．國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢與研究的主攻方向
19世紀(jì)70年代，北歐、北美的林業(yè)發(fā)達(dá)國家首先生產(chǎn)并使用的削片機(jī)僅裝有3～4把切刀。20世紀(jì)40年代，出現(xiàn) 6把以上切刀的多刀削片機(jī)。50年代又出現(xiàn)新型螺旋面刀盤的多刀削片機(jī)，進(jìn)一步改善了木材削片機(jī)的工作性能。中國林業(yè)部林業(yè)機(jī)械研究所于70年代研制成移動(dòng)式聯(lián)合削片機(jī)，能同時(shí)完成削片、木片篩選和將合格木片風(fēng)送到裝料倉或運(yùn)輸車中的作業(yè)，從而大大地提高了木材削片的生產(chǎn)率。
木材削片機(jī)有固定式和移動(dòng)式兩大類。固定式多用于工廠；移動(dòng)式一般用于林區(qū)山場。按工作部件的結(jié)構(gòu)形式分鼓式削片機(jī)和盤式削片機(jī)兩種，按進(jìn)料方式分又有斜口進(jìn)料和平口進(jìn)料兩種型式。
① 鼓式削片機(jī)。主要用于切削直徑或厚度在 120毫米以下的枝椏、小徑木、
板皮、板條等，切削后的木片，用作纖維板、紙漿的原料。其切削機(jī)構(gòu)是一個(gè)旋轉(zhuǎn)的鼓輪，上面安裝若干把飛刀，飛刀旋轉(zhuǎn)時(shí)將木材加工成工藝木片。鼓輪外緣上有多個(gè)方形通孔，可使木片順利排出；進(jìn)料機(jī)構(gòu)由進(jìn)料接口、上下進(jìn)料輥及進(jìn)料調(diào)隙機(jī)構(gòu)組成，從進(jìn)料接口進(jìn)入的木料被上下進(jìn)料輥壓住，并以一定的速度向切削機(jī)構(gòu)進(jìn)給，控制切削木片的尺寸；在加工厚木料時(shí)，由進(jìn)料調(diào)隙機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)。木片經(jīng)篩選后，較大的須再次進(jìn)入刀片與檔板間粉碎（圖1）。這種削片機(jī)切削的木片質(zhì)量較低。
② 盤式削片機(jī)。由刀盤、切削刀、底刀、刀盤葉片等組成（圖 2）。刀盤正面有安裝切削刀片的溝槽，沿徑向偏10°～15°布置。刀片底部墊有楔形調(diào)整塊，用以調(diào)整刀片的伸出量；后部裝有調(diào)距墊塊，用以調(diào)整刃磨后刀片的補(bǔ)償長度。在刀盤上順著刀刃方向有貫通的縫隙，削好的木片可轉(zhuǎn)到刀盤的另一面。刀盤外緣均勻配置葉片，葉片產(chǎn)生的氣流將木片由出料口吹出，經(jīng)過篩選，過大的進(jìn)入再碎機(jī)粉碎。該機(jī)有少刀、多刀和螺旋面刀3種類型，前兩種切削的木片均勻度都較差，螺旋面刀盤式削片機(jī)由于在切削過程中切削表面全部同刀盤接觸，單位壓力較小，木片切口整齊，碎木片少，刀盤磨損小，切削成的木片長度一致，切削木片合格率可達(dá)97%左右。 發(fā)展趨勢 世界各國木材削片機(jī)的制造現(xiàn)都注意于改進(jìn)切削機(jī)構(gòu)、刀片的質(zhì)量和裝卡方法，以減少刃磨和換卡時(shí)間。世界性森林資源的減少促進(jìn)了伐區(qū)移動(dòng)式削片機(jī)的發(fā)展；而伐區(qū)聯(lián)合削片機(jī)和全樹削片聯(lián)合機(jī)的采用，將使經(jīng)濟(jì)效果進(jìn)一步提高。
從國內(nèi)外木材削片機(jī)的使用情況來看，目前削片機(jī)存在以下幾個(gè)問題：一是木片質(zhì)量不穩(wěn)定，表現(xiàn)為超大片或碎小片比例高，木片合格率低；二是削片機(jī)的功率比較高，一般為幾十千瓦到幾百千瓦。統(tǒng)計(jì)資料表明，國產(chǎn)削片機(jī)動(dòng)力配備相差很大，存在動(dòng)力不足和大馬力拉小車的問題。使用情況也證明有的削片機(jī)功率過大，而有的卻不足。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是設(shè)計(jì)時(shí)僅靠經(jīng)驗(yàn)和類比，缺少必要的原始資料，數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)計(jì)算，此外，削片機(jī)本身的切削特點(diǎn)也決定了切削功率過大；三是振動(dòng)噪音大，在所有的木工機(jī)械中，削片機(jī)是噪音最嚴(yán)重的機(jī)械之一，其工作是噪音高達(dá)110dB，超標(biāo)12-20dB，空轉(zhuǎn)噪音高達(dá)102dB，超標(biāo)3-6dB，嚴(yán)重影響工人的身形健康。
國內(nèi)有關(guān)對木片質(zhì)量方面的研究較多也較全面，并已經(jīng)找出了影響木片質(zhì)量的諸多因素及影響規(guī)律，在生產(chǎn)實(shí)踐中已經(jīng)取得了比較好的效果。而對切削功率及振動(dòng)噪音的研究較少，雖有一定進(jìn)展但還不全面。
木材削片機(jī)在國外已經(jīng)成熟，我國削片工業(yè)的發(fā)展與之相比還有很大的差距。近10年來，隨著人造板和造紙工業(yè)的興旺，我國削片機(jī)的發(fā)展很快，數(shù)量，品種不斷的增加，并正形成系列產(chǎn)品。然而我國林區(qū)的削片機(jī)多數(shù)還都是60年代的產(chǎn)品，不定型，出片率低，質(zhì)量無保障，而且維修困難，削片機(jī)的設(shè)計(jì)方法落后，靠類比，憑經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法往往導(dǎo)致設(shè)計(jì)質(zhì)量不高，影響削片機(jī)的性能。針對我國削片機(jī)的現(xiàn)狀，應(yīng)采用一系列先進(jìn)的測試手段，對削片機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)測試和理論分析，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出適合我國國情的新型削片機(jī)。
五.主要研究內(nèi)容、重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問題及解決思路
主要研究內(nèi)容：
1． 削片機(jī)的工作原理；
2． 齒輥的結(jié)構(gòu)及作用；
3． 齒輥結(jié)構(gòu)的成型設(shè)計(jì)。
重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問題：
1．齒輥整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)；
2．齒輥齒形的設(shè)計(jì)。
解決思路：
1.查閱國內(nèi)外相關(guān)資料，了解基本的工作原理；
2.根據(jù)工作原理和工作方式確定結(jié)構(gòu)組成；
3.查閱國外削片機(jī)結(jié)構(gòu)相關(guān)文獻(xiàn)；
4.依據(jù)給定參數(shù)確定整體結(jié)構(gòu)的基本雛形；
5.根據(jù)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算分析確定結(jié)構(gòu)具體尺寸；
6.對齒輥進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算；
六.工作的主要階段、進(jìn)度與時(shí)間安排
畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間共計(jì)12周，具體安排如下：
第7周 查閱資料和翻譯外文資料
第8周 撰寫開題報(bào)告，準(zhǔn)備開題報(bào)告答辯
第9-10周 確定總體方案
第11-12周 木材削片機(jī)的設(shè)計(jì)
第13-14周 齒輥基本設(shè)計(jì)
第15-17周 齒輥齒形的設(shè)計(jì)
第18周 修改畢業(yè)設(shè)計(jì)
七.指導(dǎo)老師審查意見
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告
課題名稱 木材削片機(jī)齒輥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
學(xué) 號(hào) 200903485
姓 名 姚夢川
專 業(yè) 過程裝備與控制
指導(dǎo)教師 張善彪
評閱教師
開題時(shí)間 2013 年 4 月 17 日
長江大學(xué)機(jī)械學(xué)院