1. 研究目的与意义

众所周知，竹资源是陆地森林生态系统的重要组成部分，其分布较广，用途也比较广泛，并且具有良好的经济、生态和社会效益，已成为世界森林资源的重要组成部分。我们还知道，竹林是世界的第二森林。我国是世界上竹子的中心产区之一,竹材年产量列世界首位，约占世界年总产量的三分之一,尤以南方各省种类繁多、资源丰富集中。这些竹类再生能力比较强，生长迅速,成材期短且产量高,具有一次造林可水续利用的特点。而且竹材具有良好的理化性能，比如毛竹的化学成份主要是纤维素、半纤维素和木素,其力学强度完全适合加工生产各类竹制品,是重要的工业原材料。山于竹资源集中,易采伐,竹材材性易满足生产工艺要求,且建厂投资少、见效快因而竹类具有广阔的开发利用前景。目前，由于全球环境的恶化，热带森林锐减，随着国际市场对竹制品需求的日趋增加，人们开始重视保护天然林和竹业的发展。

近年来，我国木材蓄积量不断下降，竹林面积却每年都呈递增趋势。随着社会经济的不断发展，竹产业的发展越来越得到重视和广泛关注。可是破竹机械从上世纪80年代进入我国几乎没有太大变化，自动化程度低，劳动强度大。由于技术和成本等因素的限制，现有竹工机械主要是简单的从木工机械直接改造而来。我们以竹凉席为例，生产主要有破竹、开片、刮青、拉丝、编织、缝边等工序。破竹是生产竹凉席的第一道工序，每年竹凉席生产用的破竹机需求在1000台以上。目前国内使用的破竹机仍是80年代设计的一种老式的破竹机，其推板由安装在工字梁两边的链条驱动，上料、换刀均依靠人工。老式的破竹机工作时，由于带动推板运动的心轴安装在驱动链条的一侧，形成偏载，所以常使驱动链条断裂；由于竹筒直径大小不一，老式的破竹机中又没有设置竹筒直径测量装置，所以破竹时需根椐操作工的经验目测竹筒小头直径后根椐竹筒小头直径的大小更换刀片数量不同的组合刀，如果目测不准确，有时会造成竹材的浪费，有时会使剖开的竹片宽度有很大的误差，同时组合刀具和竹筒不能实现自动对心，也会使剖开的竹片宽度产生误差，有时剖开的每片竹宽甚至相差很大；另外，由于上料、换刀均依靠人工，操作工的劳动强度大，每台破竹机至少需要操作工两人。

所设计的破竹机要求能够自动测量竹子外径，并按照竹子外径自动选择刀具，自动送料，采用plc控制进行控制，不仅可以大大降低劳动成本，还可以实现自动对心，减少加工误差，这样对我国竹材加工业乃至我国现代林业的发展都具有重要意义。

2. 国内外研究现状分析

随着社会的进步和科技水平的不断提高，我国竹业已成为产竹区的经济支柱和我国林业发展中的一个新的经济增长点，形成从资源培育、加工贸易到出口贸易的新兴产业。

将竹资源开发和利用当作一项产业进行规划和发展，在缓解木材供应的压力方面就具有了十分重要的意义。近年来，我国已利用竹子突破传统领域，在造纸、轻工、建筑、食品等行业得到广泛应用，发展时间较短，仅仅是近十几年来的事情。因此,存在着很多制约因素,影响着我国竹产业的发展。我们都知道日本竹产业发展同中国一样历史悠久。中国文化传入日本后，日本吸收了中国竹文化，并有着较好的传承与发展，与日本固有的竹文化结合在一起，形成了独特的日本竹文化。日本竹文化是日本文化的重要组成部分，日本人用竹制作的折扇，在宋朝的中日贸易中，是最主要的交易商品之一，深受中国人的喜爱。在森林的周边生长着繁茂的竹林也是日本植物分布的最显著的特征。日本竹林大部分为私人所有，集约经营管理。随着罐头笋和竹制品输入的增加，竹产区人口的老龄化，人工费高居不下的影响，山区种竹人口下降，竹林面积从70年代不断减少。为了维护竹产业的发展，竹材加工企业重视竹制产品的精加工深度，一般不生产粗加工产品，以充分有效地利用竹类资源。日本近年开发了竹纤维，竹叶黄酮系列保健品和竹炭系列等高科技产品。日本竹制品企业的经济效益主要来源于其产品的精加工上，不是指传统的，花费更多劳动力的手工艺品式的生产模式，而是以现代设计理念为基础，对产品从市场开发分析到生产管理技术等一系列的科学、高效的生产手段。

由此，我们可以知道东西方文化的差别也影响着我国工业的发展，为了选取优质的竹子，并使得竹资源能够得到合理利用，所以应该选择适应时代需求的破竹机。据调查，在六七十年代的时候，各国的生产力水平不高，科技还比较落后的时候，那时候使用的都是老式的破竹机，所以上料、换刀、对心均需要依靠人工，这就大大的增加了操作工的劳动强度。老式的破竹机在工作时，由于带动推板运动的心轴安装在驱动链条的一侧，容易形成偏载，导致驱动链条断裂，而且机构中又没有设置竹筒直径测量装置，所以破竹时需根椐操作工的经验目测来替换，如果目测不准确，有时就会造成竹材的浪费，使剖开的竹片宽度有很大的误差，同时组合刀具和竹筒不能实现自动对心，也会使剖开的竹片宽度产生误差。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：破竹机对心机构设计

时间安排：第一、二周：开题报告；

第三、四周：查资料，拟订总体设计方案；

4. 研究创新点

该机构能够实现自动对心，降低剖开的竹片宽度误差，节约劳动力。