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不同工作状态下的圆锯片温度场分布规律研究

作　者: 方堃
导　师: 朱典想
学　校: 南京林业大学
专　业: 木材科学与技术
关键词: 圆锯片温度场消音细缝径向槽锯切质量
分类号: TG717
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

在圆锯片锯切过程中,锯片和工件之间发生摩擦,工件发生形变都将会产生大量的切削热,导致锯片温度上升。锯片温度与锯片的热应力、动态稳定性和锯切质量有着直接的关系。本文使用红外热成像仪对不同工作状态和不同结构的圆锯片进行温度场测试,结合传热学理论研究分析圆锯片工作过程中影响温度场的因素和温度场控制的途径。并对温度场与锯切质量的关系进行了分析探讨,为优化圆锯片工作状态,改进圆锯片结构和提高锯切质量提供了试验数据和基础理论依据。论文的主要研究内容与结论如下：1.本文从热传导、对流换热和热辐射三个方面针对圆锯片的工作状态和形状,以传热学理论为依据探讨圆锯片温度场变化机理。指出了圆锯片热量传导方式和影响对流换热的因素,而热辐射对锯片温度影响较小。2.转速对温度场的影响：转速为3000r/min时,从锯片边缘到未夹持半径1/2处,温度急剧下降；半径1/2处到夹盘边缘温度几乎不变。1000r/min时,锯齿温度高于锯片基体边缘,增加转速后基体边缘温度超过锯齿。锯片温度并非随着转速的增加而上升。3.结构方面：在锯片上加开径向槽或消音细缝均能有效降低温度场,径向槽和消音细缝组合后对温度场降低效果最好。“耳型”消音细缝对锯片温度场的减弱最有利,其后依次是“虫型”细缝和“蛇型”细缝；由于实际加工中锯片齿数越多,齿高越小,所以温度虽随齿数增加而上升但无正比例关系；组合型锯片在锯切不同工件时温度场变化趋势不同。4.锯切温度越低,工件表面粗糙度越低,锯切质量越高。无径向槽和消音细缝的锯片锯切12mmMDF时质量最差,具有“耳型”消音细缝锯片锯切12mm厚MDF时质量最好；组合结构中,“勺型”径向槽和“耳型”消音细缝组合不适宜锯切12mm厚MDF,末端圆形径向槽和“耳型”消音细缝组合不适宜锯切较厚的木材。

全文目录

致谢  3-4
摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-14
  1.1 前言  8-9
  1.2 圆锯片温度分布的研究现状  9-10
    1.2.1 国外研究现状  9
    1.2.2 国内研究现状  9-10
  1.3 红外热成像技术及红外热像仪  10-12
    1.3.1 红外热成像仪的工作原理  11
    1.3.2 热成像技术的研究与应用现状  11-12
    1.3.4 红外图像的主要特点  12
  1.4 本课题研究的主要内容  12-13
  1.5 本课题研究的创新点  13-14
2 圆锯片温度场的理论研究与分析  14-24
  2.1 圆锯片温度场的影响因素  14-15
  2.2 热传导方式下圆锯片温度场理论研究与分析  15-18
  2.3 对流换热方式下圆锯片温度场理论研究与分析  18-21
  2.4 热辐射方式下圆锯片温度场理论研究与分析  21-23
  2.5 本章小结  23-24
3 圆锯片温度场试验准备  24-29
  3.1 锯片  24-25
  3.2 试验仪器及设备  25-27
  3.3 测试与分析系统  27-29
4 圆锯片温度场分布规律试验研究  29-40
  4.1 前言  29
  4.2 固定转速下圆锯片温度场规律试验  29-34
    4.2.1 试验锯片与方案  29-30
    4.2.2 试验结果与分析  30-34
  4.3 不同转速下圆锯片温度场试验方案  34
    4.3.1 试验方案  34
  4.4 试验结果与分析  34-38
    4.4.1 不同转速下锯片内温度变化规律  34-36
    4.4.2 不同转速下锯片平均温度变化规律  36-37
    4.4.3 不同转速下锯片最大温差变化规律  37-38
  4.5 本章小节  38-40
5 消音细缝对温度场影响的研究  40-47
  5.1 前言  40
  5.2 试验锯片及试验方案  40-41
  5.3 试验结果与分析  41-44
    5.3.1 不同消音细缝锯片内温度变化规律  41-43
    5.3.2 不同消音细缝锯片内平均温度变化规律  43
    5.3.3 不同消音细缝锯片内最大温差变化规律  43-44
  5.4 不同消音锯片锯切质量研究  44-46
  5.5 本章小节  46-47
6 锯齿对锯片温度场影响的研究  47-51
  6.1 前言  47
  6.2 试验锯片  47-48
  6.3 试验结果及分析  48-50
    6.3.1 不同锯齿的锯片内温度变化规律  48-49
    6.3.2 不同锯齿的锯片内平均温度变化规律  49
    6.3.3 不同锯齿的锯片内最大温差变化规律  49-50
  6.4 本章小节  50-51
7 径向槽与消音细缝组合对锯片温度场影响的研究  51-63
  7.1 前言  51
  7.2 试验锯片及试验方案  51-52
  7.3 组合型锯片锯切MDF温度场研究  52-56
    7.3.1 组合型锯片内温度变化规律  52-54
    7.3.2 组合型锯片平均温度变化规律  54-55
    7.3.3 不同消音细缝锯片内最大温差变化规律  55-56
  7.4 组合型锯片锯切木材温度场研究  56-58
    7.4.1 组合型锯片内温度变化规律  56-57
    7.4.2 组合型锯片平均温度变化规律  57-58
    7.4.3 不同消音细缝锯片内最大温差变化规律  58
  7.5 组合型锯片锯切质量研究  58-62
    7.5.1 MDF的锯切质量  59-60
    7.5.2 木材的锯切质量  60-62
  7.6 本章小结  62-63
8 总结与展望  63-65
  8.1 总结  63
  8.2 不足与展望  63-65
参考文献  65-67
详细摘要  67-68
Abstract  68-69

不同工作状态下的圆锯片温度场分布规律研究

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