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题目：整竹筒去青自适应支承机构设计

[摘要]: 我国是一个木材资源较为贫乏的国家。随着国民经济的高速发展和人民生活水平的不断提高，对木材及木制品的需求量日益增加，由此导致森林面积不断减少和森林质量与材种急剧下降，成熟材、优质材、大径材不断减少。同时，国家为了控制生态平衡，防止水土流失，开始实施天然林保护工程，严禁乱砍乱伐，使得木材供需矛盾更加尖锐，因此，竹材的综合开发利用引起了人们的高度重视，许多科研人员把目光转向毛竹的无裂纹展开，希望采用独特的加工工艺和加工方法来攻克这一难题，从而获得超越优质木材的竹平板及刨切薄片装饰板等新型的装饰材料，真正达到“以竹代木”、“以竹胜木”。

毛竹是一种速生、高产、优质、易于更新恢复的重要森林资源。它不仅生长周期短，而且物理力学性能优越。与木材相比，由于竹筒直径小，壁薄中空，尖削度大且横截面大多数都是椭圆、沿长度方向都有不同程度的弯曲等几何特点，所有这些对其加工利用带来诸多问题和困难。

整竹筒去青是实现无裂纹展开的第一道工序，竹筒的表面质量直接影响竹筒展开时竹平板是否开裂，因此，研发去青机意义重大。整竹筒去青支承装置是整竹筒去青机中的关键部件，整竹筒去青时竹筒支承位置直接关系到去青机的性能和整竹筒去青的表面质量。此涉及竹子加工方法中的一种竹筒支撑机构，具体地说是竹筒磨削去青时，将两端的自适应竹筒去青支撑机构伸入到竹筒内孔之中，并适应竹筒直径变化，使竹筒旋转时摆幅最小的一种内撑式自适应竹筒去青支撑机构。

关键词: 整竹无裂纹展开，去青，支撑机构，设计

1.前言

随着经济的发展和人们生活水平的提高，社会对木质材料的需求也大大增加，由此导致森林“赤字”不断扩大，森林资源质量与材种急剧下降，成熟材、优质材、大径材不断减少。同时，国家为了控制生态平衡，防止水土进一步流失，已经实施天然林保护工程，严禁乱砍乱伐，使得木材的供需矛盾更加尖锐。为了解决这一矛盾，急需一种新材料来替代木材的需求，经过长期的调查和比较，竹子成为人们的第一选择，因为与木材相比较，竹子的生长周期短而且易于密植，资源再生速度快，物理力学性能优越，而且我国是世界上竹子资源最丰富的国家，分布地域相当广泛，资源取得方便容易，因此竹子无疑成为最经济有效的木材替代产品。

近年来，中国竹材工业化利用和科学研究有了很大的发展，各种竹材加工企业应运而生，目前，竹制品广泛用于建筑，装饰，汽车等各个领域，按加工后的产品来分，可以做成竹材胶合板，竹编胶合板，竹蔑积成胶合板，竹材碎料胶合板，竹材复合板，竹材集成地板等等。特别是近些年由于生活水平的提高，人们对家居装饰提出了更高的要求，竹材因其强度高，耐磨性好，纹理清晰美观，而且为天然绿色环保产品大大迎合人们回归自然的心理，深受人们的喜爱，市场前景非常广阔。

竹子的原材料价格低而以竹子为原料深加工后的产品往往价格很高，产品的经济效益好。为了组织大规模生产，必须使用合理高效的专用加工机械，但以竹子为原料生产板材是八十年代才开始研究的课题，到目前为止，最具有代表性的展开法为半竹平板加压展开法、旋切展开法2种，其中半竹平板加压展开法，由于展开后存在明显的裂纹且展开质量不够理想，虽然不影响胶合板类产品的制造，但不适用于深加工，而旋切展开法由于受竹筒几何形状的限制，旋切展开的长度只能在600mm左右，且竹材的利用率仅有20一30%。对于最有经济附加值的整竹无裂纹展开因其难度较大而在国内外基本属于空白，因此课题由此而生。目前竹材都是通过锯、剖或刨削加工,仅能加工成宽度15-20毫米, 厚度5～8毫米的竹片,难以直接利用。要想获得质量好、附加值高的产品，扩大竹材加工产品的应用领域，提高竹材的利用率及耐虫、耐腐和防霉变能力，必须采用独特的加工工艺和加工方法对毛竹进行深加工。若能将毛竹展开成无裂纹竹平板，即可获得幅面宽为250—400mm、长为1300—3000mm、厚度为5—10mm的无裂纹竹平板。要实现整竹筒无裂纹展开，将竹筒展成竹平板，必须去掉竹筒内孔中的内节和竹黄，外表面的竹青、沿长度方向开一条缝，经软化处理后再展开。要想真正实现整竹筒无裂纹展开，必须保证去过竹黄和竹青的内外表面不能有明显的棱角，否则竹筒在展开过程中容易产生应力集中，造成展开板开裂；在所有的竹筒去青方法中，最理想的去青方法即为磨削。若采用磨削方法，竹筒需要旋转，由于毛竹的几何形状比较特殊，每根竹筒都有不同程度的弯曲，无论采取何种竹筒支撑方式，旋转的竹筒都会有一定摆幅，竹筒的弯曲度越大，旋转起来摆幅也越大；相同弯曲度的竹筒，竹筒越长，摆幅越大。

本课题正是基于此而提出，力求在遵循竹子特点的前提下，提供适合整竹无裂纹展开范围内各种竹筒直径、且在去青旋转时摆幅最小的一种内撑式自适应竹筒去青支撑机构，从而获得幅面长度为2500mm。、宽度为250~320mm厚度为5~6.5mm的整竹展开竹平板，由此竹平板刨切成薄片粘贴在各种类型的板基上获得薄片贴面装饰板，以填补市场空白，满足市场的需求。