Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние вопроса, цель и задачи исследований 13
1.1 Конструкции роторных окорочных станков 13
1.1.1 Конструктивные схемы исполнения и основные тенденции в развитии окорочных станков 13
1.1.2 Современные тенденции развития и перспективы использования гидро- и пневмопривода для совершенствования конструкций станков 18
1.2 Конструкции механизмов подачи окорочных станков 29
1.2.1 Механизмы прижима вальцов 32
1.2.2 Механизмы синхронизации раскрытия вальцов 33
1.3 Анализ работ, посвященных исследованию процесса окорки лесоматериалов и совершенствованию механизма подачи 35
1.3.1 Теоретические исследования 35
1.3.2 Экспериментальные исследования 39
1.4 Гидропривод в механизме подачи окорочных станков 42
1.5 Выводы, цель и задачи исследований 44
Глава 2. Разработка и теоретические исследования механической системы прижима вальцов 49
2.1 Схема разработки механизма прижима вальцов с пневмогидроприводом 49
2.2 Структура воздействий, технические и технологические требования к конструкции, расчетные и физические параметры механизма прижима вальцов в процессе окорки 51
2.2.1 Общие требования к конструкции 51
2.2.2 Параметры воздействий и нагрузок 52
2.2.3 Принципиальная и расчетная схема конструкции 53
2.3 Разработка кинематической схемы механизма прижима вальцов 53
2.4 Разработка общей структуры имитационной модели механизма 56
2.5 Синтез в среде Simscape модели кинематической схемы
механизма прижима с синхронизацией раскрытия вальцов 62
2.6 Исследование работы механизма прижима вальцов
и уточнение кинематической схемы 77
2.7 Оптимизация кинематических параметров механизма 78
2.7.1 Постановка задачи оптимального проектирования
кинематических параметров механизма прижима вальцов 78
2.7.1.1 Постановка задачи оптимального
проектирования в общем виде 79
2.7.1.2 Формирование вектора и задание ограничений управляемых параметров 80
2.7.1.3 Формальная запись постановки задачи оптимизации 82
2.7.1.4 Решение задачи оптимизации 82
1) Разработка алгоритма оптимизации 83
2) Разработка программы оптимизации в среде MatLab 85
3) Выполнение расчетов и результаты оптимизации 85
2.8 Разработка модели механической системы прижима вальцов 88
2.9 Исследование модели механической системы прижима вальцов
и определение исходных параметров для разработки гидропривода 88
2.10 Выводы по второй главе 89
Глава 3. Разработка и теоретические исследования гидропривода механизма прижима вальцов 91
3.1 Определение исходных параметров и требований к гидроприводу 91
3.2 Разработка модели гидравлической схемы в среде SimHydraulics 92
3.2.1 Разработка способа интеграции компоненты «Гидросистема» в SimHydraulics с подсистемой «Гидропривод прижима» в SimMechanics 96
3.3 Разработка гидропривода механизма прижима вальцов 98
3.3.1 Разработка способа отображения параметров блока «Mechanical Translational Reference1» в подсистеме «Гидравлический привод» 98
3.4 Разработка модели гидропривода механизма в подсистеме «Гидравлический привод» 99
3.5 Исследование работы модели гидропривода, проверка адекватности 104
3.6 Выводы по третьей главе 108
Глава 4. Численные эксперименты по исследованию процесса подачи лесоматериалов 110
4.1 Цель, задачи и постановка численного эксперимента 110
4.2 Создание модели предмета труда для процесса окорки 111
4.3 Получение функций микропрофиля продольной поверхности лесоматериала 120
4.3.1 Подготовка образца лесоматериала 121
4.3.2 Определение функции микропрофиля поверхности 122
4.4 Исследование работы механизма подачи с лесоматериалом между вальцами 123
4.5 Анализ результатов экспериментальных исследований 128
4.6 Выводы по результатам экспериментальных исследований 129
Глава 5. Использование результатов исследований в промышленности 131
5.1 Методика проектирования механизма прижима вальцов с гидроприводом на основе имитационной модели в среде Simulink+Simscape 132
5.1.1 Определение исходных данных, технологических и кинематических параметров механизма 132
5.1.2 Проектирование гидропривода 134
5.1.3 Уточнение расчетных значений параметров пневмогидропривода 135
5.1.4 Проведение полунатурных экспериментов 135
5.2 Алгоритм и программный комплекс проектирования механизма прижима вальцов с гидроприводом 138
5.3 Реализация результатов исследований
в конструктивном решении механизма подачи 139
5.3.1 Расчет параметров механизма прижима вальцов предложенной конструкции 141
5.3.2 Разработка варианта исполнения механизма подачи с предложенной конструкцией прижима вальцов 143
5.4 Расчет экономического эффекта от внедрения результатов исследований 144
5.4.1 Расчет экономического эффекта на этапе проектирования 146
5.4.2 Расчет экономического эффекта от использования результатов исследований на стадии эксплуатации станков 158
5.5 Выводы по пятой главе 166
6 Заключение 168
6.1 Основные результаты, выводы и рекомендации 170
Библиографический список
- Современные тенденции развития и перспективы использования гидро- и пневмопривода для совершенствования конструкций станков
- Принципиальная и расчетная схема конструкции
- Разработка модели гидравлической схемы в среде SimHydraulics
- Получение функций микропрофиля продольной поверхности лесоматериала
Современные тенденции развития и перспективы использования гидро- и пневмопривода для совершенствования конструкций станков
В настоящее время процесс развития РОС можно проследить только на станках зарубежного производства, так как в отечественной промышленности и науке такие работы за последние два десятилетия практически не проводились. Для дальнейшего совершенствования станков нужно учитывать актуальные требования производства, различные влияющие факторы и преимущества уже созданных конструкций. С этой целью необходимо провести анализ существующего положения в области технологий окорки, что позволит определить наиболее перспективные конструктивные решения механизмов станка, практическую цель, задачи и научные подходы к решению поставленных задач.
Отечественной промышленностью, в основном Петрозаводским станкостроительным заводом, для лесной отрасли выпускаются роторные окорочные станки унифицированной гаммы «ОК», обоснование ти-поразмерного ряда которых было сделано в ЦНИИМЭ проф., д-ром техн. наук Симоновым М.Н. [52,53,60-66].
В параметрическом ряду станков «ОК40-2»-«ОК80-2» основной характеристикой принят параметр просвета ротора, который указывается в обозначении марки станка и определяет максимально возможную толщину обрабатываемого сырья. В соответствии с ГОСТ 6636-69 главный параметр станков обоснован с учетом ряда предпочтительных чисел R - 14 (400, 630, 1000) и R 10 (800). Таким образом учитывается технологическое назначение типоразмеров, каждый станок предназначен для обработки определенного диапазона толщины и сортиментного состава сырья. Станок «ОК100-2» значительно отличается от других станков гаммы и конструктивно подобен моделям «VK-47» («Valon Коnе»), «Ombiac 100» («Sderhamn Eriksson»). Преимуществом станков унифицированной гаммы является использование при их создании принципов подобия и физического моделирования [53], которые при проектировании позволяют по основным параметрам одной (головной) модели рассчитать параметры всех остальных станков гаммы. В качестве головной модели принят станок типоразмера «ОК-63». Принцип подобия был использован при дальнейшем совершенствовании и создании станков нового поколения с гидроприводом [65,66,68]. Совместно с ЦНИИМЭ опытный образец разработанной конструкции «ОК63-3» был выпущен Петрозаводским станкозаводом в 1991 г. (рисунок 1.1) [43,66]. Эта модель принята в качестве базовой для настоящих исследований.
В мировой практике в настоящее время для штучной окорки лесоматериалов толщиной от 4 до 220 см выпускается несколько десятков моделей. Принципиальные различия в конструкцию вносят способы центрирования бревна относительно ротора и виды механизмов подачи. Ведущими производителями в этой области признаны фирма «Sderhamn Eriksson», (Швеция), выпускающая станки с механизмом подачи трехвальцового типа «Cambio» (рисунок 1.2,а) [85], «Valon Kone» (Финляндия) (рисунок 1.2,б) [86], которая специализируется на станках, конструктивно подобных российским моделям унифицированной гаммы «ОК» (рисунок 1.2,в) с двухвальцовым механизмом подачи.
Принципиально отличающиеся конструкцией от указанных типов моделей станки выпускают канадские производители «Nicholson» (рису - 16 нок 1.2,г) [77,78,91,94], «Brnette», «Belloit», а также японские станки «SCS-SDB» фирм «Сейса Кушо», «Чугоку-Кикай». В этих станках ротор вращается в прямоугольной рамке и автоматически центрируется относительно бревна, которое расположено на стационарно установленном подающем транспортере.
Станки марки «VK» образуют типоразмерный ряд станков «VK-16», «VK-20», «VK-26», «VK-32», алогичный унифицированной гамме «ОК» по основным характеристикам, конструктивному подобию и внутрираз-мерным модификациям. Также конструктивным аналогом «ОК100-1» является модель «VK-47» для крупномерных сортиментов.
Конструктивные отличия имеют станки для окорки крупномерной древесины, хлыстов. В них используется центрирование относительно бревна балансирно установленным ротором, который качается на рычаге. По этой схеме выполнены станки российского «ОК-100» (рисунок 1.3), финского «VK-47» [82,84,86] и шведского «Ombiac 100» производства. Для окорки крупномерного сырья также хорошо подходят конструкции станков типа «Nicholson», поэтому у них предусмотрен широкий диапазон обрабатываемых диаметров от 12 до 220 см. Учитывая эти преимущества, станки последних модификаций «Valon Kone» для крупномерных бревен «VK90» и аналогичный «VK110», выполняют по типу «Nicholson».
Выпускаемые одной фирмой станки аналогичны по конструкции и образуют типоразмерный ряд. Такое подразделение позволяет каждому производителю в выпускаемых конструкциях обеспечивать типизацию, унификацию и конструктивное подобие общей компоновки и околостаночного оборудования, а также для учета конъюнктуры рынка через каждые 3-5 лет проводить реконструкцию с заменой узлов, частично моделей,
Принципиальная и расчетная схема конструкции
Упругий элемент пневматического типа, или пневмоцилиндр (ПЦ), имеющий линейную зависимость силы упругости от геометрических параметров во всём диапазоне управления, выполняет в гидроприводе с САУ следующие функции: 1) сглаживает высокочастотную составляющую динамических воздействий на вальцы при окорке; 2) в пределах хода штока пневмоцилиндра компенсирует изменение толщины бревна между вальцами.
При разработке конструкции возникает задача выбора соотношения силовых и скоростных параметров гидроцилиндра. Для решения этой задачи предусмотрено введение кинематического звена. В кинематической цепи это может быть рычаг с пропорционально подобранными плечами.
Общий вид предложенной (патент РФ № 132377 [105]) кинематической схемы гидропривода прижима вальцов приведен на рисунке 2.2.
Следует сказать, что на первом этапе разработки кинематической схемы прижима вальцов в системе учитывается только заданное усилие от механического прижима без участия гидропривода. На втором этапе при разработке гидропривода система рассматривается вначале без пневмо-элемента, т. е. коэффициент жесткости задается равным бесконечности, а затем включается пневмоэлемент с заданной жесткостью.
При реализации принципиальной схемы на станке способ расположения элементов и компоновка существенно влияют на работу привода, поэтому задача рассмотрена более подробно. Начальное положение рычага вальца расчётным путем определено под углом около 60. Пневмоци-линдр наклонен к горизонтальной оси на определенный угол. В середине диапазона регулирования ПЦ расположен перпендикулярно к короткой части рычага вальца. Такой наклон сделан для обеспечения взаимной ориентации органов управления, близкой к перпендикулярному положению, в диапазоне углов раскрытия вальцов 70-80, что обеспечивает наибольшую эффективность работы привода.
На основе принципиальной и кинематической схемы пневмогидро-привода и с учетом кинематической схемы механизма синхронизации в дальнейшем разрабатывается имитационная модель механической системы прижима вальцов.
2.4 Разработка общей структуры имитационной модели механизма
Имитационная модель разрабатывается в соответствии с общей расчетной схемой механизма (см. рисунок 2.2). Используя одно из преимуществ технологии Simulink, структурируем модель на подсистемы, связь между которыми обеспечивается через соответствующие порты входа и выхода.
Конструкция прижима вальцов механизма подачи состоит из верхнего рычага с вальцом, симметрично с ним расположенного нижнего рычага с вальцом и рычага синхронизации, функционально выполняющего цен - 57 трирование бревна относительно оси вращения ротора. При разведении-сведении вальцов их перемещение от оси симметрии должно быть строго одинаковым. В этой конструкции для описания в модели можно выделить три механические части: верхний рычаг с вальцом, нижний рычаг с вальцом и рычаг синхронизации.
Графические возможности MatLab [22] позволяют выполнять визуализацию результатов моделирования, что во многих случаях ускоряет отладку и повышает адекватность моделей, поэтому целесообразно включить соответствующую подсистему в разрабатываемую модель.
Прижим вальцов осуществляется в конструкциях существующих станков механически с помощью пружины. В модели следует предусмотреть подсистему с механическим прижимом, что позволит моделировать процесс, например, разведения вальцов при захвате лесоматериалов, а также выполнять тестовую отладку кинематической схемы.
В разрабатываемой конструкции предложен гидропривод, для которого в модели целесообразно предусмотреть две отдельных компоненты: гидросистему и собственно гидропривод – гидросистему с исполнительным органом, подключенные к механической системе прижима вальцов.
Таким образом, обособленная подсистема гидропривода соединена с подсистемой, состоящей из пневмоцилиндра с рычагом передачи усилия.
Моделирование предмета труда – лесоматериала, подающегося в ротор вальцовым механизмом, – представляет собой сложную задачу, которая выполняется в отдельной подсистеме. Основная сложность обусловлена спецификой механизма подачи. Лесоматериал имеет вид многослойной деформируемой конструкции с различными физико-механическими свойствами слоев, при этом рассматривается контактное взаимодействие верхней и нижней частей ствола с вальцами. Технология MatLab имеет развитую систему внутренней диагностики моделей, которая анализирует корректности физического смысла работы, математического описания, размерностей и многих других факторов. По этой причине если задать движение лесоматериалу, расположенному между вальцами, как показано на рисунке 2.2, модель в Simulink работать не будет, так как физически лесоматериал, расположенный только на вальце, не будет находиться в равновесии, и его свободный конец должен упасть. Возможна также ситуация, когда система Simulink потребует, чтобы для движения бревна была предусмотрена подача от внешних сил. Следовательно, необходимо уже на первом этапе рассматривать не отдельный лесоматериал, а многослойную деформируемую конструкцию лесоматериала между двух конструкций рычагов с вальцами, при этом свободный конец бревна находится на подающем конвейере, его положение с направлением движения в трехмерном пространстве строго определено и на лесоматериал действует сила F cо стороны подающего конвейера.
С учетом сформулированных требований первоначально была разработана общая структурная схема модели механизма подачи с МПВ (рисунок 2.3), в соответствии с которой в дальнейшем создавалась модель на основе концепции визуально-блочного имитационного моделирования.
Разработанная обобщенная модель МПВ в Simulink-формате изображена на рисунке 2.4. В структуре обобщенной модели с именем «Prishim_walzov» (версии MatLab после 2010 г. русифицированы, но названия файлов пишутся на латинском шрифте и без пробелов) определены следующие основные подсистемы:
Разработка модели гидравлической схемы в среде SimHydraulics
В предварительно проведенных исследованиях [47] был определен ряд исходных положений: возможности гидро-, пневмопривода в полной мере могут быть реализованы с системами автоматического управления, поэтому следует предусмотреть в разрабатываемой конструкции возможность использования автоматического регулирования; а-принципиальная и расчетная схема; б-предложенная кинематическая схема МПВ; CD-рычаг синхронизации; АС,ВО-кронштейны; АОі,ВО2-рычаги вальцов; ГЦ-гидро-цилиндр; ПЦ-пневматический элемент (пневмоцилиндр); РПУ-рычаг передачи усилия; DC-рычаг синхронизации раскрытия вальцов; ГР -гидрораспределитель; Рнагн, Рслива-давление нагнетания (рабочее) и слива; 1гц и 1пц-длины гидро- и пневмоцилин-дра; /i, h -длины плеч РПУ; LRв -длина рычага вальца; Sшт и 8бшт-площадь поршня в штоковой и бесштоковой полости; Спц,Сд и С-жесткости соответственно пневмоци-линдра, древесины и коры; Мв,Мб,Мкв-массы соответственно вальца, бревна, рычага вальца; Кк, Кд - коэф. демпфирования коры и древесины; Дб-диаметр бревна; Уб-скорость подачи; Ов и Он-центры верхнего и нижнего вальцов; F-сила подачи конвейера; Х/-перемещение бревна; r-радиус вальца; ЯОн-сила реакции на валу нижнего вальца; ЯОв-сила реакции на валу верхнего вальца; РА-усилие на оси вращения верхнего рычага вальца; РВ-усилие на оси вращения нижнего рычага вальца; Н-расстояние между осями вращения рычагов вальцов
Схема механизма подачи с МПВ - воздействия на вальцы со стороны микропрофиля поверхности лесоматериала на высоких скоростях подачи будут представлять собой вы - 55 сокочастотный процесс. Но, как было выяснено [47], гидропривод не обеспечит отработку высокочастотной составляющей, поэтому следует рассмотреть возможность комбинированного использования гидропривода с пневмоэлементами; - как правило, в кинематических схемах увеличение скоростных па раметров достигается за счет снижения силовых, и в этом случае возника ет задача разработки кинематической схемы с оптимальными параметрами; - наличие в конструкции прижима устройства для синхронизации раскрытия вальцов также предполагает решение задачи оптимизации ки нематических параметров, обеспечивающих минимальное отклонение центра симметрии вальцового механизма при раскрытии от оси вращения ротора.
Упругий элемент пневматического типа, или пневмоцилиндр (ПЦ), имеющий линейную зависимость силы упругости от геометрических параметров во всём диапазоне управления, выполняет в гидроприводе с САУ следующие функции: 1) сглаживает высокочастотную составляющую динамических воздействий на вальцы при окорке; 2) в пределах хода штока пневмоцилиндра компенсирует изменение толщины бревна между вальцами.
При разработке конструкции возникает задача выбора соотношения силовых и скоростных параметров гидроцилиндра. Для решения этой задачи предусмотрено введение кинематического звена. В кинематической цепи это может быть рычаг с пропорционально подобранными плечами.
Общий вид предложенной (патент РФ № 132377 [105]) кинематической схемы гидропривода прижима вальцов приведен на рисунке 2.2.
Следует сказать, что на первом этапе разработки кинематической схемы прижима вальцов в системе учитывается только заданное усилие от механического прижима без участия гидропривода. На втором этапе при разработке гидропривода система рассматривается вначале без пневмо-элемента, т. е. коэффициент жесткости задается равным бесконечности, а затем включается пневмоэлемент с заданной жесткостью.
При реализации принципиальной схемы на станке способ расположения элементов и компоновка существенно влияют на работу привода, поэтому задача рассмотрена более подробно. Начальное положение рычага вальца расчётным путем определено под углом около 60. Пневмоци-линдр наклонен к горизонтальной оси на определенный угол. В середине диапазона регулирования ПЦ расположен перпендикулярно к короткой части рычага вальца. Такой наклон сделан для обеспечения взаимной ориентации органов управления, близкой к перпендикулярному положению, в диапазоне углов раскрытия вальцов 70-80, что обеспечивает наибольшую эффективность работы привода.
На основе принципиальной и кинематической схемы пневмогидро-привода и с учетом кинематической схемы механизма синхронизации в дальнейшем разрабатывается имитационная модель механической системы прижима вальцов.
Имитационная модель разрабатывается в соответствии с общей расчетной схемой механизма (см. рисунок 2.2). Используя одно из преимуществ технологии Simulink, структурируем модель на подсистемы, связь между которыми обеспечивается через соответствующие порты входа и выхода.
Конструкция прижима вальцов механизма подачи состоит из верхнего рычага с вальцом, симметрично с ним расположенного нижнего рычага с вальцом и рычага синхронизации, функционально выполняющего цен - 57 трирование бревна относительно оси вращения ротора. При разведении-сведении вальцов их перемещение от оси симметрии должно быть строго одинаковым. В этой конструкции для описания в модели можно выделить три механические части: верхний рычаг с вальцом, нижний рычаг с вальцом и рычаг синхронизации.
Графические возможности MatLab [22] позволяют выполнять визуализацию результатов моделирования, что во многих случаях ускоряет отладку и повышает адекватность моделей, поэтому целесообразно включить соответствующую подсистему в разрабатываемую модель.
Прижим вальцов осуществляется в конструкциях существующих станков механически с помощью пружины. В модели следует предусмотреть подсистему с механическим прижимом, что позволит моделировать процесс, например, разведения вальцов при захвате лесоматериалов, а также выполнять тестовую отладку кинематической схемы.
В разрабатываемой конструкции предложен гидропривод, для которого в модели целесообразно предусмотреть две отдельных компоненты: гидросистему и собственно гидропривод – гидросистему с исполнительным органом, подключенные к механической системе прижима вальцов.
Таким образом, обособленная подсистема гидропривода соединена с подсистемой, состоящей из пневмоцилиндра с рычагом передачи усилия.
Моделирование предмета труда – лесоматериала, подающегося в ротор вальцовым механизмом, – представляет собой сложную задачу, которая выполняется в отдельной подсистеме. Основная сложность обусловлена спецификой механизма подачи. Лесоматериал имеет вид многослойной деформируемой конструкции с различными физико-механическими свойствами слоев, при этом рассматривается контактное взаимодействие верхней и нижней частей ствола с вальцами
Получение функций микропрофиля продольной поверхности лесоматериала
В процессе исследования были получены зависимости выходных величин от технологических и конструктивных параметров. Графики приведены на рисунках 4.8-4.12. В данном случае на вход модели подавался сигнал, описываемый функциями (4.2) и (4.3). В начальный момент времени имитировались процессы раскрытия вальцов от взаимодействия с торцевой частью бревна, захвата лесоматериала и выхода вальцов на поверхность ствола. На осциллограммах нагрузок на оси рычагов и на обоих вальцах в этот момент наблюдается скачок, одновременно происходит сжатие пневмоцилиндра, что согласуется с динамикой процесса. Далее происходит подача, при этом вальцы копируют поверхность, деформируя слой коры и частично древесины (см. рисунки 4.10, 4.11). Величина деформации согласуется с реальными экспериментальными данными [3, 53,57] и равна глубине проникновения шевронных ребер вальцов. При движении вальцов по поверхности, имеющей допустимую величину пороков формы ствола, отрыва вальцов не происходит. Но при обработке некондиционной древесины отрывы будут неизбежны, и это видно на графике рисунка 4.11.
Также отрыв вальцов наблюдается и в начальный момент после удара торцевой части бревна. В этот момент возникает переходный процесс с отрывом вальца (см. рисунки 4.11, 4.12), что физически будет неизбежно. Без отрыва от поверхности вальцам невозможно пройти и в конце бревна, где расположен наиболее толстый сучок и одновременно ствол имеет кривизну (см. рисунки 4.6, 4.12).
Сопоставляя графики различных нагрузок, можно отметить, что они близки по общему виду. Объясняется это строгим выделением процесса воздействий и отсутствием других влияющих факторов. Это обеспечивает рассмотрение только обособленного механизма прижима и чистоту эксперимента. Так, масса бревна сосредоточена на подающем конвейере, ствол подается точно по оси симметрии вальцов и вес бревна не учитывается на нижнем вальце. Тем не менее динамические нагрузки, возникающие на нижнем вальце и оси рычага, примерно на 30 % выше, чем на симметричных верхних элементах конструкции. Это явление также подтверждается известными экспериментальными данными [7,8,13,34]. В целом, эксперимент показывает достаточную адекватность предложенных моделей.
Полученные результаты экспериментальных исследований позволяют сделать следующие выводы: предложенная имитационная модель лесоматериала обеспечивает наиболее точное моделирование процесса подачи лесоматериала с учетом физико-механических характеристик, демпфирования, жесткости, величины деформаций сжатия коры и древесины, сдвига коры, учитывает колебательные процессы при динамических нагрузках и другие факторы; сопоставление результатов моделирования с известными экспериментальными данными показывает достаточную адекватность модели реальным объектам, что говорит о достоверности расчетов и возможности использования моделей для исследований и проектирования конструкции механизма прижима вальцов; возможности новой концепции моделирования Simscape реализуются в разработанной модели, которая позволяет снимать все механические параметры в любой точке конструкции механизма и основные гид - 130 равлические параметры в гидросистеме, подключая блоки датчика и осциллографа; полученные на основе данных о размерно-качественных характеристиках эмпирические уравнения, описывающие микропрофиль продольной поверхности лесоматериала, позволяют достаточно точно воспроизводить воздействия лесоматериала на механизм подачи. Совместно с моделями МПВ с гидроприводом они могут быть использованы для проведения численных экспериментов; в экспериментах для наиболее тяжелых условий работы механизма определена максимальная допустимая скорость бревна, при которой динамические нагрузки на штоке не приводят к пробоям пневмоцилиндра. Максимальные нагрузки для этих моментов на оси вращения рычагов вальцов достигают 4,1 кН, а нормальные нагрузки на оси вальцов составляют 1,2 кН; важным преимуществом разработанных моделей является возможность подключения к компьютеру с программным обеспечением MatLab датчиков от реальных элементов конструкций, гидропривода и выполнения полунатурных экспериментов; технология MatLab, как показано в настоящей работе, позволяет на основе моделирования проводить исследования, одновременно выполнять оптимизацию, проектирование, численные и полунатурные эксперименты, т. е. полный цикл создания новых станков. Поэтому для практического применения результатов необходимо в первую очередь представить научно обоснованные методики, модели, алгоритмы и отдельные программы в специализированном программном комплексе, предназначенном для проектирования станков.
Расчетные параметры механизма приведены в таблице 2.1. При выполнении исследований были созданы имитационные модели, реализованные в компьютерных программах. Они разрабатывались в порядке, предусмотренном общей методикой (см. рисунок 1.15) и для исследовательских целей. Для использования в инженерной практике результаты требуется представить в более конкретизированном методически правильном виде или методике, а обособленные компьютерные программы объединить в соответствующем алгоритме и программном комплексе с конкретной целью – проектирования механизма подачи РОС. Для оценки положительного эффекта в проектировании и производстве следует сделать на основе современных методик и нормативов экономические расчеты.
