Анализ нагрева шлифовальных лент при обработке древесины и древесных материалов

Abstract

Среди факторов, влияющих на износ и затупление шлифовального инструмента, одну из основных ролей играет температура. От температуры зависят адгезионные и диффузионные процессы, происходящие при резании древесины, которые, в свою очередь, влияют на скорость и величину затупления шлифовальных шкурок. Вопросом определения температурного поля в зоне контакта шлифовального инструмента с обрабатываемым материалом занимались многие исследователи, которые использовали для решения поставленных задач метод источников теплоты. Сущность его состоит в том, что исследуемый процесс распространения теплоты заменяется эквивалентным суммированием тепловых процессов от элементарных точечных источников. Рассматривая шлифование как разновидность скоростного резания, можно считать, что совокупность очагов повышенной температуры зоны контакта шлифовальной ленты с деталью представляет собой единичный источник теплоты, который действует, непрерывно перемещаясь по поверхности детали с постоянной скоростью. Форма и размеры теплового источника характеризуются поверхностью контакта ленты и детали. Анализ нагрева и охлаждения шлифовальной ленты во время ее работы показывает, что на теплосодержание ленты большое влияние оказывает длина контакта ленты с древесиной, давление прижима, скорость движения ленты, ее длина, конструктивные особенности станка. В большинстве случаев шлифовальная лента работает в благоприятных условиях, т. е. успевает охладиться до температуры окружающей среды за время одного оборота. При работе изношенной шкуркой для поддержания производительности шлифования на заданном уровне необходимо прикладывать большее давление прижима, что приводит к увеличению теплообразования в зоне резания до такой степени, что лента не успевает охладиться за время обращения. Происходит резкое повышение температуры в зоне шлифования и, как следствие, прижог поверхности обрабатываемой детали. Among the factors influencing a wear and a blunting of the grinding tool, one of the main roles is played by temperature. The adhesion and diffusion processes occurring when cutting wood which, in turn, influence the speed and size of a blunting of abrasive papers depend on temperature. Many researchers who used a method of sources of warmth for the solution of objectives dealt with an issue of definition of a temperature profile in a zone of contact of the grinding tool with the processed material. Its substance consists that the studied process of distribution of warmth is replaced with the equivalent toting of thermal processes from the partial point sources. Considering grinding as a kind of high-speed cutting, it is possible to consider that set of the centers of elevated temperature of a zone of contact of an abrasive belt with a detail represents a simple source of warmth which works, continuously moving on a detail surface with constant speed. The form and the sizes of a thermal source are characterized by the surface of contact of a tape and a detail. The analysis of heating and cooling of an abrasive belt during its work shows that on heat content of a tape the great influence is exerted by length of contact of a tape with wood, the clip pressure, traveling speed of a tape, its length, design features of the machine. In most cases the abrasive belt works in the favorable conditions, that is manages to be cooled to environment temperature during one turn. During the work as a worn-out skin for maintaining of efficiency of grinding at the given level it is necessary to put the larger pressure of a clip that leads to increase in a heat generation in a cutting zone to such an extent that the tape does not manage to be cooled during the address. There is a sharp temperature increase in a grinding zone, and, as a result, burn of the surfaces of the processed detail.