Dřevozpracující a související průmyslová odvětví v současné době procházejí transformací. Měkké dřevo je rychle nahrazováno tvrdým. To podněcuje výrobce řezných nástrojů a strojů, aby začali vytvářet jedinečná řešení pro zpracování tvrdého dřeva. Nicméně při řezání tvrdého dřeva chybí znalosti o přítomných mechanismech a odhadu řezných síl. Kromě toho nebylo při analýzách vysokorychlostních řezných postupů zkoumáno dynamické chování zkušebních zařízení (obvykle vybuzených přirozenou podstatou dřeva). Předchozí přístupy k zkoumání dělení tvrdého dřeva zřídkakdy zohledňovaly větší počet procesních faktorů a vlastností materiálu. Tato studie se zaměřuje na dva hlavní aspekty, které jsou v současné době diskutovány v komunitě zabývající se naukou o dřevě v souvislosti s dezintegrací biologických materiálů: technika měření řezné síly a predikce řezné síly.
Aby bylo možné provést přesnou analýzu řezání dřeva, bylo navrženo unikátní zařízení, které zjednodušuje pozorování procesu řezání dřeva. Unikátní přístroj na světě pracuje na principu rotujícího ramene o průměru 4 m. V důsledku toho lze pohyb jeho konce považovat za přímočarý. Rameno rotoru se navíc otáčí rychlostí až 442 otáček za minutu. To odpovídá obvodové řezné rychlosti 93 m/s. Měřicí řez je proveden samostatně, tzn. že při každém testu se provádí pouze jeden řez. Eliminuje se tak vliv předchozího řezu.
Kombinace parametrů testu poskytuje jedinečnou příležitost k výzkumu řezání dřeva. Při této rychlosti nebyl osamocený řez dosud nikdy využit. Aproximace linearity navíc umožňuje lepší pochopení procesu. Předchozí výzkum přinesl vytvořené zkušební zařízení a pomocí četných testů prokázal jeho preciznost. Vlastní frekvence systému je zvýšena díky tuhosti sestavy. Pro zamezení konvoluce signálu je použita náročná dynamická kalibrace měřicího řetězce. Snímačem síly je přesný 3D krystalový snímač síly. Množství snímačů, řídicích systémů a bezpečnostních zón zajišťuje bezpečnost zařízení. Údaje o řezné síle se upravují na základě zjištěné tloušťky neodříznuté třísky.
Provedené testy na tomto zařízení poslouží jako přesný základ pro rozšíření modelu predikce síly řezání z lineárního na kruhové řezání. y lze Tento univerzální matematický model lze využít jako model pro strojového učení nebo pro kontrolu procesů a kvality. Přispívá k dlouhodobé dobré kondici a životnosti stroje. Například nůž je součást, která má omezenou životnost. Predikční model řezných sil může pomoci při vytváření postupů pro prediktivní údržbu a v budoucnu bude běžně používán.
