自动进料快速对心数控自动破竹机研制与试验

常飞虎，周建波，，傅万四，孙晓东，张 彬，卿 彦，刘占明，陈忠加

（1.国家林业和草原局北京林业机械研究所，北京 100029；2.中国林业科学研究院 林业新技术研究所，北京 100091；3.湖南省林业科学院，湖南 长沙 410004；4.中南林业科技大学 材料科学与工程学院，湖南 长沙 410004；5.安吉吉泰机械有限公司，浙江 湖州 313301；6.北京林业大学 工学院，北京 100083）

我国传统的竹材加工工艺中，原竹的备料工段加工成本占成品竹产品总成本超过30%以上。由于竹材所具有的独特生理结构，使得竹材的加工在工艺或设备方面与木材有很大的差异性，竹材加工很大程度上依赖劳动密集型方式进行生产[1-2]。为此，本研究开发设计了一种自动进料快速对心数控自动破竹机。该设备实现了竹段长度1 200～2 100 mm，竹段直径60～150 mm 范围的原竹破竹分片加工，且能够实现竹段自动检测、连续进料、竹段径级自动识别、刀盘最优路径自动换刀、竹段快速对心破竹功能，解决了竹材前序工段原竹破竹快速对心难题。

本研究主要通过Pro/ENGINEER 软件设计构建了自动进料快速对心数控自动破竹机的三维模型，利用ANSYS Workbench 软件对设备主要受力部位进行有限元静力学分析，快速便捷地计算出模拟实际荷载作用状况下刀盘、刀具的位移与应力分布情况，对结构强度受力较大的零部件进行了分析，得出最优化设计方案。同时，对自动进料快速对心数控自动破竹机进行了大量试验验证。

1 自动进料快速对心数控自动破竹机结构设计

自动进料快速对心数控自动破竹机，是以定长的原竹段为加工原料，实现竹段轴心为基准快速定位，将其连续破分加工成预定规格大小可调竹片的自动化设备。……