The effects of the radial force applied by a ring tip debarker and the rake angle on debarking quality of frozen and unfrozen black spruce logs were studied. A one-arm ring debarker prototype was built, which controlled the radial force, the rake angle, and the cutting and feed speeds. The experiment consisted of debarking logs using three radial forces for each temperature (− 20 °C and + 20 °C) with three rake angles (73°, 80°, and 87°). The cutting and feed speeds were kept constant with a tip overlap of 20% and average tip edge radius of 78 µm. Debarking quality was evaluated by two criteria: the proportion of bark remaining on log surfaces and the amount of wood in bark residues. Log characteristics, i.e. dimensions, eccentricity, bark thickness, knot features, bark/wood shear strength, as well as basic densities of sapwood and bark were measured. The radial force had a significant effect on debarking quality of frozen and unfrozen logs. The proportion of bark on log surfaces decreased but the amount of wood in bark residues increased as radial force increased. Thus, the radial forces of 18.9 N/mm and 18.2 N/mm were suggested for better removing frozen and unfrozen barks, respectively. In addition, the studied rake angles did not affect any of the debarking quality indicators for unfrozen logs. However, a tool with a rake angle of 87° was better for removing bark of frozen logs without negatively affecting fiber loss. Regression equations were established in order to predict the optimal radial force and rake angle taking into account the log characteristics.

研究了环尖去皮器施加的径向力和前角对冷冻和未冷冻黑云杉原木去皮质量的影响。建造了一个单臂环剥皮机原型，该原型可控制径向力，前角以及切割和进给速度。该实验包括在每个温度（− 20°C和+ 20°C）下使用三个径向力和三个前角（73°，80°和87°）对原木进行剥皮。切削和进给速度保持恒定，刀尖重叠率为20％，平均刀尖边缘半径为78 µm。剥皮质量通过两个标准评估：残留在原木表面的树皮比例和树皮残留物中的木材量。原木特性，即尺寸，偏心率，树皮厚度，结特征，树皮/木材剪切强度，测定了边材和树皮的基本密度。径向力对冷冻和未冷冻原木的剥皮质量有重要影响。随着径向力的增加，原木表面上的树皮比例降低，但树皮残留物中的木材数量增加。因此，建议分别使用18.9 N / mm和18.2 N / mm的径向力分别更好地去除冷冻和未冷冻的树皮。此外，研究的前角未影响未冻结原木的任何剥皮质量指标。但是，前角为87°的工具在去除冷冻原木的树皮时不会对纤维损失造成负面影响，效果更好。建立回归方程，以便在考虑对数特性的情况下预测最佳径向力和前角。径向力对冷冻和未冷冻原木的剥皮质量有重要影响。随着径向力的增加，原木表面上树皮的比例下降，但树皮残留物中的木材数量增加。因此，建议分别使用18.9 N / mm和18.2 N / mm的径向力分别更好地去除冷冻和未冷冻的树皮。此外，研究的前角未影响未冻结原木的任何剥皮质量指标。但是，前角为87°的工具在去除冷冻原木的树皮时不会对纤维损失造成负面影响，效果更好。建立回归方程，以便在考虑对数特性的情况下预测最佳径向力和前角。径向力对冷冻和未冷冻原木的剥皮质量有重要影响。随着径向力的增加，原木表面上的树皮比例降低，但树皮残留物中的木材数量增加。因此，建议分别使用18.9 N / mm和18.2 N / mm的径向力分别更好地去除冷冻和未冷冻的树皮。此外，研究的前角未影响未冻结原木的任何剥皮质量指标。但是，前角为87°的工具在去除冷冻原木的树皮时不会对纤维损失造成负面影响，效果更好。建立回归方程，以便在考虑对数特性的情况下预测最佳径向力和前角。随着径向力的增加，原木表面上树皮的比例下降，但树皮残留物中的木材数量增加。因此，建议分别使用18.9 N / mm和18.2 N / mm的径向力分别更好地去除冷冻和未冷冻的树皮。此外，研究的前角未影响未冻结原木的任何剥皮质量指标。但是，前角为87°的工具在去除冷冻原木的树皮时不会对纤维损失造成负面影响，效果更好。建立回归方程，以便在考虑对数特性的情况下预测最佳径向力和前角。随着径向力的增加，原木表面上的树皮比例降低，但树皮残留物中的木材数量增加。因此，建议分别使用18.9 N / mm和18.2 N / mm的径向力分别更好地去除冷冻和未冷冻的树皮。此外，研究的前角未影响未冻结原木的任何剥皮质量指标。但是，前角为87°的工具在去除冷冻原木的树皮时不会对纤维损失造成负面影响，效果更好。建立回归方程，以便在考虑对数特性的情况下预测最佳径向力和前角。研究的前角没有影响未冻结原木的任何剥皮质量指标。但是，前角为87°的工具在去除冷冻原木的树皮时不会对纤维损失造成负面影响，效果更好。建立回归方程，以便在考虑对数特性的情况下预测最佳径向力和前角。研究的前角未影响未冻结原木的任何剥皮质量指标。但是，前角为87°的工具在去除冷冻原木的树皮时不会对纤维损失造成负面影响，效果更好。建立回归方程，以便在考虑对数特性的情况下预测最佳径向力和前角。