Обеспечение работоспособности круглых пил при пилении древесины

• Автор: Пашков, Валентин Кузьмич
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 327 с. : ил.

Основные условные обозначения
- полярные координаты;
I - время;
#;Г - внутренний и внешний радиусы диска;
Ь - толщина диска;
Я - коээфциент теплопроводности;
/ - коэффициент теплообмена;
оС - коэффициент температуропроводности;
ощ- теплота, выделяющаяся в единицу времени в единице объема диска;
ТШ)- температура произвольной точки диска;
То - температура окружающей среды;
СО - угловая скорость диска;
- функция Бесселя первого рода порядка ш;
8(х) - дельта-функция;
О - расчетный радиус пилы равный радиусу окружности впадин зубьев плюс половина высоты зуба, см; т- безразмерная функция;
/77, - коэффициент для диска пилы из стали равен 2,5 104 см/с;
/7?г - постоянный коэффициент (для стального диска равен
6 , 85 1 09, см2/с2); оСл - коэффициент линейного расширения материала пилы (для
стали = 12 10'6 1/°С);
Кт - коэффициент, учитывающий долю мощности на резание,
расходуемую на нагрев пилы без зубьев;
Мр - мощность на резание, кВт;
]] - диаметр пилы, мм;
П - частота вращения пилы, с'1;
Ь - ширина пропила;
- количество воды для охлаждения диска пилы, кг;
Кн - коэффициент напряженного состояния пилы;
- статитческая частота собственных колебаний, 1/с;
- температурный коэффициент, 1/(с2-°С);
- динамический коэффициент;
/7 - отношение радиуса зажимных фланцев к радиусу пилы;

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
1.1. Общие вопросы
1.2. Анализ работ по исследованию процессов продольной и поперечной распиловки древесины
1.3. Анализ работ по исследованию колебаний и устойчивости круглых пил
1.4. Анализ работ по нагреву круглых пил и влиянию нагрева
на их устойчивость
1.5. Коэффициенты теплоотдачи и охлаждающие среды -в теплообменных процессах нагретых дисков пил
1.6. Программа исследований
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ КРУГЛЫХ

2.1. Исследование механических свойств инструментальных сталей
• 2.1.1. Экспериментальная установка. Методика исследова-

2.1.2. Результаты экспериментальных исследований
2.2. Влияние теплопроводности материала лезвий зубьев на нагрев дисков пил
2.3. Выводы по разделу
3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОЛЕБАНИЙ И
УСТОЙЧИВОСТИ КРУГЛЫХ ПИЛ
3.1. Теоретические исследования колебаний и устойчивости круглых пил
3.2. Экспериментальные исследования колебаний и устойчивости круглых пил
3.3. Теоретические исследования влияния начальных напряжений на частоту собственных колебаний круглых пил
* большого диаметра
3.4. Экспериментальные исследования критических чисел оборотов круглых пил большого диаметра
3.5. Выводы по разделу

4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ ДИСКОВ КРУГЛЫХ ПИЛ
4.1. Температурное поле диска от точечного источника тепла
4.2. Температурное поле охлаждаемого диска при осесимметричном поступлении тепла
4.3. Номограммы для расчета температурных полей охлаждаемых дисков пил
4.4. Номограммы для расчета температурных перепадов по радиусу дисков пил при резании
4.5. Определение критических температур нагрева и скорости вращения круглых пил
4.6. Выводы по разделу
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ И УСТОЙЧИВОСТИ ДИСКОВ КРУГЛЫХ ПИЛ
5.1. Влияние нагрева на устойчивость круглых пил
5.2. Экспериментальные исследования коэффициентов теплоотдачи охлаждаемых дисков круглых пил
5.3. Экспериментальные исследования влияния времени холостой работы пил в рабочем цикле на температурный перепад
5.4. Выводы по разделу
6. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБОВ И СРЕДСТВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ КРУГЛЫХ ПИЛ
6.1. Исследование эффективности направляюще-охлаждающих устройств от их конструктивных параметров и технологических факторов
6.2. Экспериментальные исследования материалов направляющих
и температурных полей дисков от трения в направляющих
6.3. Экспериментальные исследования мембранных направляющих
для пил
6.4. Экспериментальные исследования эффективности электромагнитных направляюще-демпфирующих устройств
6.5. Выводы по разделу

1.4 Анализ работ по нагреву круглых пил
и влиянию нагрева на их устойчивость
Изучению причин, характера и последствий нагрева круглых пил уделяется большое внимание в отечественных и зарубежных исследованиях по процессам пиления древесины. Важнейшие аспекты теплофизических явлений при пилении и, в частности, причины нагрева пил широко обсуждаются уже в ранних работах по теории и практике деревообработки. В монографии проф.М.А.Дешевого /71/ указывается, что нагрев пил, в первую очередь, обусловлен трением упруго деформированных волокон древесины и трением стружки соответственно по задней, боковой и по передней граням зуба. В качестве дополнительного источника тепла автором учитывается деформация стружки, а в качестве вероятного источника
(в случае уплотнения стружки в межзубовой впадине) - трение
стружки о дно и стенки пропила.
Последний тезис в работах проф. А.Э.Грубе /58, 59/ и проф. А.Л.Бершадского /6/ подтвержден специальными исследованиями, а положения о теплообразовании в зоне резания получили дальнейшее развитие. Так в /59/ интенсивность теплообразования при пилении и степень нагрева пил рассматриваются в прямой зависимости от технологических параметров режима распиловки, физикомеханических свойств древесины, геометричесих параметров пил и некоторых других факторов. Эти основополагающие идеи определили направления последующих теплофизических исследований.
Изучению нагрева круглых пил в зависимости от различных факторов посвящены работы /72-76/. Результаты этих важных, взаимно дополняющих исследований показывают, что увеличение степени нагрева пил в процессе распиловки связано с увеличением высоты пропила /59/, скорости резания /43, 59, 73-76/,