三向测力试验台木材进给机构设计开题报告

1. 研究目的与意义

评定油锯、电链锯锯链的切削性能，即检测锯链的锋利性、进锯的轻便性、锯链运转的平稳性。及锯切效率的高低等性能指标，均离不开测定锯链切削木材时的三向力值，即沿锯链主运动方向的主切削力、进给方向的进给力和垂直于锯口平面的侧向力。三向测力试验台就可用于测定锯链锯切木材时主切削力、进给力及侧向力。

三向测力试验台的进给系统种类很多，根据进给运动部件不同可分为导板进给和木材进给两类；根据进给运动方向可分为垂直进给、水平进给和摆动进给三类。三向测力试验台的锯链驱动部件结构庞大，不便实现锯链驱动部件进给运动，所以采用导板固定木材进给的方式。

2. 国内外研究现状分析

国内自本世纪60年代以来，不断进行木材刀具切削试验台的研究。但三向测力试验台直到后期才有雏形。最初的T-1型试验台有摩擦力的影响且精度低；之后的NL-1型试验台无摩擦力影响，测量方便但只能测量二向力；T-2试验台虽采用计算机技术但还是有较大误差；92年南京林大研制的LQ-11型平台使用交叉八角环测力传感器可同时测三向力，某方面处于国内外领先水平，与之前相比灵敏度高且更方便；之后便对八角环三向测力进行系统的研究，提高测力八角环的测量精度和工作稳定性。2010年南京林业大学的LQ-18型锯链切削性能试验台研制中也发现试验台进给运动速度可调范围大，且只有一个沿导轨方向的纵向运动，因此原有床头箱无法使用，应将其去掉。且进给运动有液压传动和机械传动两种可行的方案。

国外的测力试验台虽基本原理差不多，但测量切削力和法向力所用传感器是不一样的。日本测力试验台只能测二向力，但测量结果稳定；德国、美国、澳大利亚、芬兰都用自己的方法测切削阻力，但都无法同时测量法向，切向和侧向三个方向的阻力。近年来，国外利用双延伸式八角环测二向力或多个单一八角环测力，相比之下单向八角环的稳定性很差，而双向延伸式八角环测力仪稳定性提高，且相互灵敏度低，安装简单可靠，但由于灵敏度要求使得耳环部位尺寸小，因此制造成本高。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

①三向测力试验台木材进给机构设计；②进给机构结构设计；③测试装置设计。

计划：

4. 研究创新点

特色：

对三向测力试验台进给机构的方案、进给机构结构的设计，能够使木材切削试验台实现手摇进给运动和快速进给运动的结合。

创新点：