木質(zhì)材料鋸切圓鋸片溫度在線檢測(cè)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(guó)內(nèi)外公認(rèn)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(dāng)圓鋸片溫度過高時(shí)，圓鋸片變形增大、振動(dòng)急劇增加、鋸路彎曲、鋸切面不平、鋸切功率增大，嚴(yán)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(cè)溫儀對(duì)三種進(jìn)給速度下鋸切MDF、紅花梨、松木和重組竹時(shí)鋸片溫度

2、隨鋸切時(shí)間變化的過程進(jìn)行了在線檢測(cè)，結(jié)合傳熱學(xué)原理對(duì)鋸片上不同點(diǎn)的溫度變化與鋸片整體失穩(wěn)原因進(jìn)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(zhǎng)使用壽命，設(shè)計(jì)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(duì)噴頭工作狀態(tài)下內(nèi)部流場(chǎng)狀態(tài)進(jìn)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(chǎng)的影響因素，并分別從熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射三個(gè)方面對(duì)圓

3、鋸片的傳熱方式進(jìn)行了理論的分析和計(jì)算，同時(shí)對(duì)鋸片上產(chǎn)生的熱應(yīng)力和離心應(yīng)力進(jìn)行了理論分析，計(jì)算得到熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流對(duì)圓鋸片溫度場(chǎng)影響較大，熱輻射對(duì)溫度場(chǎng)影響較小。
　　2、本文通過使用K型熱電偶與紅外測(cè)溫儀在相同條件下測(cè)量鋸片上某一點(diǎn)溫度變化的方式，針對(duì)被測(cè)圓鋸片的紅外輻射特性，確定出紅外測(cè)溫儀的發(fā)射率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)發(fā)射率為0.3時(shí)，紅外測(cè)溫儀測(cè)得的圓鋸片溫度變化曲線與熱電偶測(cè)得鋸片溫度隨時(shí)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(jìn)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(jìn)給速度為6m/min下鋸切白松和重組竹，連續(xù)進(jìn)料，鋸切時(shí)間均為20min，測(cè)量鋸片上沿半徑方向5個(gè)點(diǎn)的溫度變化情況。實(shí)驗(yàn)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(jìn)給速度對(duì)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(shí)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(qiáng)了圓鋸片組冷卻效率，延長(zhǎng)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(duì)冷卻系統(tǒng)噴頭工作狀態(tài)下內(nèi)部流體狀況進(jìn)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(cè)出噴嘴處的流速分布，從而驗(yàn)證了霧化冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理