木質(zhì)材料鋸切圓鋸片溫度在線檢測與控制技術(shù)研究.pdf

1、鋸切加工是木材加工中最常見的方式之一，通常絕大部分要利用圓鋸加工。降低鋸片厚度、增加鋸片穩(wěn)定性、減少木材加工中的鋸切損失被國內(nèi)外公認是提高木材利用率最直接有效的方法。在鋸切過程中，高速旋轉(zhuǎn)的圓鋸片與工件摩擦?xí)a(chǎn)生大量的切削熱。當圓鋸片溫度過高時，圓鋸片變形增大、振動急劇增加、鋸路彎曲、鋸切面不平、鋸切功率增大，嚴重影響加工精度和出材率，且存在安全隱患。本文使用雷泰MI3紅外測溫儀對三種進給速度下鋸切MDF、紅花梨、松木和重組竹時鋸片溫度

2、隨鋸切時間變化的過程進行了在線檢測，結(jié)合傳熱學(xué)原理對鋸片上不同點的溫度變化與鋸片整體失穩(wěn)原因進了分析討論。為提高鋸片在木材加工中工作穩(wěn)定性和延長使用壽命，設(shè)計了一種木材鋸切冷卻介質(zhì)制冷霧化冷卻系統(tǒng)，本文介紹了該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理、主要技術(shù)參數(shù)，使用ANSYS FLUENT軟件對噴頭工作狀態(tài)下內(nèi)部流場狀態(tài)進行了仿真分析。本論文研究得到的結(jié)論如下:
　　1、本文分析了圓鋸片溫度場的影響因素，并分別從熱傳導(dǎo)、熱對流、熱輻射三個方面對圓

3、鋸片的傳熱方式進行了理論的分析和計算，同時對鋸片上產(chǎn)生的熱應(yīng)力和離心應(yīng)力進行了理論分析，計算得到熱傳導(dǎo)和熱對流對圓鋸片溫度場影響較大，熱輻射對溫度場影響較小。
　　2、本文通過使用K型熱電偶與紅外測溫儀在相同條件下測量鋸片上某一點溫度變化的方式，針對被測圓鋸片的紅外輻射特性，確定出紅外測溫儀的發(fā)射率。實驗結(jié)果表明，當發(fā)射率為0.3時，紅外測溫儀測得的圓鋸片溫度變化曲線與熱電偶測得鋸片溫度隨時間變化曲線一致性最好。
　　3、在

4、圓鋸片轉(zhuǎn)速為6000r/min的條件下，進給速度分別為6m/min，11 m/min，16m/min下鋸切中密度纖維板和紅花梨，進給速度為6m/min下鋸切白松和重組竹，連續(xù)進料，鋸切時間均為20min，測量鋸片上沿半徑方向5個點的溫度變化情況。實驗表明鋸切過程中鋸齒與鋸身外邊緣溫度變化明顯，鋸齒溫升最大，鋸身外邊緣到夾盤邊緣溫升逐漸減小，進給速度對鋸片鋸切溫度沒有明顯影響，鋸切材種密度越大，鋸片鋸切時溫度越高。
　　4、研發(fā)了木

5、材鋸切冷卻介質(zhì)制冷霧化冷卻系統(tǒng)，可有效控制圓鋸片鋸切加工過程中的工作溫度，采用非均衡供給冷卻噴頭使圓鋸片組冷卻后的溫度趨于一致，大大增強了圓鋸片組冷卻效率，延長了圓鋸片組使用壽命，提高了木材鋸切加工表面質(zhì)量。
　　5、本文利用ANSYS Fluent軟件對冷卻系統(tǒng)噴頭工作狀態(tài)下內(nèi)部流體狀況進行分析，模擬了噴頭混合腔內(nèi)冷卻介質(zhì)的壓力及流速分布情況，入口壓力與流量確定的情況下，可預(yù)測出噴嘴處的流速分布，從而驗證了霧化冷卻系統(tǒng)設(shè)計的合理