Применение пирометрического метода контроля нагрева режущего инструмента круглопильного станка
Общие принципы и особенности применения пирометрического метода при измерении температуры круглой пилы для продольной распиловки. Основные проблемы в конструкции и сущности работы режущего инструмента в реальном процессе пиления круглопильного станка.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.11.2018 |
| Размер файла | 16,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Применение пирометрического метода контроля нагрева режущего инструмента круглопильного станка
Хвиюзов М.А., Галашев А.Н.
г. Архангельск, РФ
Основное содержание исследования
Рассматриваются общие принципы и особенности применения пирометрического метода при измерении температуры круглой пилы для продольной распиловки.
Во многих технологических процессах температура является контролируемым параметром, для этого используются различные температурные датчики и устройства. Известно, что тип средства и способ измерения определяются исходя из свойств объекта измерения. Конструкция и сущность работы режущего инструмента в реальном процессе пиления круглопильного станка не позволяют определять нагрев контактным способом. В связи с этим предполагается логичным применение пирометрического метода [1], основанного на применении инфракрасного термометра (пирометра), позволяющего измерять температуру поверхности удаленных и движущихся тел.
Но оказалось, что при использовании пирометра в качестве средства измерения следует учитывать две группы факторов, влияющих на результаты измерений. Первая группа факторов определяется устройством и принципом действия средства измерения. Вторая группа факторов учитывает конструкцию и условия функционирования объекта измерения, в данном случае круглой пилы для продольной распиловки.
Первая группа. Дело в том, что инфракрасные пирометры измеряют энергетическую яркость части инфракрасного излучения и с последующим пересчетом дают значение температуры. Пересчет в температуру выполняется с учетом коэффициента теплового излучения (КТИ), который в свою очередь зависит от состава материала, свойств поверхности и температуры объекта измерения. Нестабильность КТИ приводит к значительным отклонениям между действительной температурой поверхности объекта и показываемой пирометром. Так оказалось, что при нагреве от 25 до 100 оС пилы "Paritet" 3502,836 из стали фирмы Тhyssen Krupp 80CrV2 отклонения показываемой температуры пирометра марки "CONDTROL IR-T2" увеличивались от 4 до 55 %. Чтобы установить соответствие значений температуры необходимо проводить калибровку пирометра [2], под материал объекта в планируемом диапазоне измерений. В течении всего срока пирометрического измерения необходимо проводить периодические проверки установленных корректировок, так как состояние корпуса пилы может изменяться (цвет, шероховатость, наличие смолы и т.п.)
Другим фактором этой группы является то, что пирометром определяется средняя температура по площади пятна (зоны) сканирования. Площадь зоны зависит от показателя визирования и от расположения оси излучателя относительно поверхности объекта. В случае расположения оси луча по нормали к плоскости измерения пятно имеет форму круга диаметром, равным отношению удаления пирометра к показателю визирования, чем дальше пирометр от поверхности, тем больше площадь зоны сканирования. Если ось луча сканирования располагается под углом к поверхности измерения, зона принимает форму эллипса, со всеми вытекающими последствиями.
Вторая группа. Принимая во внимание, что скорость вращения пилы намного превосходит скорость измерения, следовательно, измеряется средняя температура кольца шириной, равной диаметру зоны сканирования.
Нагрев пильного диска в процессе пиления имеет неравномерный и осесимметричный характер расположения [3,4]. Максимальное значение температуры при установившемся режиме резания находится в периферийной зоне, минимальное (практически равное значению температуры воздуха) на радиусе зажимных фланцев пилы. Это является условием положительного температурного перепада [5]. Практический интерес представляет установление значения температуры максимально нагретой кольцевой периферийной зоны, наружная граница которой совпадает с окружностью оснований зубьев пилы. Зона сканирования пирометра тогда должна находиться максимально близко к этой окружности, и не при каких обстоятельствах (вибрация станка, удары и т.д.) выходить в кольцо межзубовых впадин.
Возможны случаи, когда пила трется о стенки пропила или опилок задерживается в пропиле, тогда температура средней части пильного диска превышает температуру периферийной зоны диска, то есть возникает отрицательный температурный перепад. Для контроля отрицательного температурного перепада потребуется установка дополнительного пирометра.
Эффективность применения пирометров зависит от диаметра и количества пил, устанавливаемых на пильном валу. Чем больше диаметр пилы, тем лучше условия для размещения пирометра. Пирометрический контроль затрудняется при увеличении количества пил, в многопильных установках возможен только для крайних.
Рабочее расположение пирометра оказывает влияние на точность результатов измерения. Очевидно, что пирометр следует размещать на противоположной стороне от пропила, в месте минимальной концентрации опилка и пыли.
По мнению авторов, возможность применения пирометров для контроля температуры пил, в корпусе которых имеются вырезы и отверстия различного назначения, а так же в станках с охлаждением водой, вызывает сомнения.
На основании вышеизложенного следует, что решение об использовании пирометрического измерения температуры пильных дисков в процессе работы должно приниматься с учетом всех факторов, влияющих на результаты измерения.
Если условия измерения позволяют эффективно использовать пирометры для определения температуры нагрева пил, то есть температура становится контролируемым параметром состояния объекта, то можно косвенно характеризовать работоспособность пильного диска и прогнозировать его состояние.
Работоспособность пилы будет определяться условием
,
то есть значение текущего температурного перепада определяемого как разность значений температуры кольцевых зон пильного диска, не будет превышать допустимого значения [6]. В противном случае произойдет отказ.
круглопильный станок режущий инструмент
Библиографический список
1. ГОСТ Р 53698-2009. Контроль неразрушающий. Методы тепловые. Термины и определения. - Введ.01.01.2011. - М.: Стандартинформ, 2010. - 12 с.
2. Сергеев, С.С. Компенсация методической погрешности измерения температуры при ИК контроле. / С.С. Сергеев // Промышленная экология. - Режим доступа: http://www.alfar.ru/ smart/3/953/. Дата обращения: 08.02.2012.
3. Пашков, В.К. Обеспечение работоспособности круглых пил при пилении древесины: автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук / В.К. Пашков. - Санкт-Петербург: РИО СПбЛТА, 1998. - 36 с.
4. Санев, В.И. Обработка древесины круглыми пилами / В.И. Санев. - М.: Лесная промышленность, 1980. - 232 с.
5. Стахиев, Ю.М. Работоспособность круглых пил / Ю.М. Стахиев. - М.: Лесная промышленность, 1989. - 384 с.
6. Стахиев, Ю.М. Руководящие технические материалы по определению режимов пиления древесины круглыми пилами / М.Ю. Стахиев., Пашков В.К. - Архангельск: ЦНИИМОД, 1988. - 74 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Краткий обзор круглопильного оборудования проходного и позиционно-проходного типа. Автоматизация дереворежущих станков. Модернизация станка для распиловки бревен модели УБК-6. Обзор поперечного транспортера ТЦП-38. Расчет приемного узла на прочность.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 12.08.2017Чистовая обработка плоских и фасонных поверхностей на деталях; проект станочного приспособления и режущего инструмента для плоскошлифовального станка с прямоугольным столом и горизонтальным шпинделем. Расчет абразивного круга на точность и прочность.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 07.04.2012Описание конструкции станка с гусеничной подачей, предназначенного для продольной распиловки досок, брусков и щитов. Рассмотрение свойств станочного инструмента. Подготовка пил к работе. Расчет режимов резания. Разработка кинематической схемы станка.
курсовая работа [432,4 K], добавлен 13.07.2015Краткий обзор круглопильного оборудования проходного и позиционно-проходного типа. Обзор конструкции станка УБК-6, необходимость его модернизации. Обзор поперечного транспортера ТЦП-38. Автоматизация дереворежущих станков. Расчет узла на прочность.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 27.10.2017Состав технических устройств контроля ГПС, распространенные средства прямого контроля с высокой точностью заготовок, деталей и инструмента. Модули контроля деталей вне станка. Характеристика и возможности координатно-измерительной машины КИМ-600.
реферат [854,2 K], добавлен 22.05.2010Назначение и технологические требования к конструкции изготавливаемой детали - шпинделя металлорежущего станка. Выбор, экономическое обоснование метода получения заготовки, расчет режимов резания. Разработка конструкции специального режущего инструмента.
курсовая работа [587,1 K], добавлен 27.01.2013Место и роль модернизируемого станка, пути устранения существенных недостатков. Описание конструкции, схемы и принципа действия механизмов главного, вспомогательного движения существующего объекта. Эскиз режущего инструмента. Расчет и подбор оборудования.
курсовая работа [724,1 K], добавлен 21.12.2013Анализ технологичности конструкции втулки и технологии её изготовления. Характеристика основных узлов токарного станка и оснастки для обработки детали. Расчет режимов резания. Установка и закрепление детали в приспособлении. Наладка режущего инструмента.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 20.11.2015Электропечь и описание производства стали в ней. Виды износа режущего инструмента и влияние на износ инструмента смазывающе-охлаждающей жидкости и других факторов. Процессы, протекающие при химико-термической обработки стали. Виды ХТО и их применение.
контрольная работа [1,8 M], добавлен 13.01.2008Наибольший наружный диаметр заготовки, устанавливаемой в патроне токарно-револьверного станка. Материал режущего инструмента. Минимальная и максимальная скорости резания при сверлении. Общее передаточное отношение привода от двигателя до последнего вала.
контрольная работа [252,3 K], добавлен 22.05.2012Описание тепловых процессов при токарной обработке. Определение зависимости температуры на передней поверхности резца от координаты и скорости резания. Моделирование температурного поля инструмента с помощью численного метода конечных разностей.
лабораторная работа [65,1 K], добавлен 23.08.2015Устройство и работа станка Ц2Д1Ф. Технические показатели обрезных станков. Определение класса точности станка. Расчет ресурса по точности. Выбор режущего инструмента. Процесс фрезерования торцово-конической фрезой. Определение угловых параметров.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 01.12.2015Радиальная составляющая силы резания. Определение погрешности выполняемого размера и формы обрабатываемой поверхности при обработке партии заготовок. Расчет размерного износа инструмента. Тепловые деформации станка, заготовок и режущего инструмента.
презентация [1,1 M], добавлен 26.10.2013Анализ конструкции станка. Кинематические и энергетические показатели процесса резания. Проверка геометрической точности механизма резания. Операция подготовки инструмента: плющение и формование зубьев пил. Квалификационная характеристика станочника.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 19.01.2016Исследование систем контроля режущего инструмента. Выбор и описание технологических и инструментальных средств. Построение функциональной модели и структурной схемы. Выбор оборудования. Описание ввода в эксплуатацию системы лазерного контроля инструмента.
курсовая работа [29,7 K], добавлен 06.04.2012Описание конструкции и служебного назначения детали, ее технологический контроль. Выбор и характеристика принятого типа производства, способ получения заготовки. Составление управляющей программы для станка. Расчет и конструирование режущего инструмента.
дипломная работа [426,8 K], добавлен 14.07.2016Анализ существующих технологических процессов изготовления подшипников. Выбор режущего инструмента и способа изготовления заготовки. Расчёт ремённой передачи. Разработка технологического процесса изготовления детали "Шкив". Применение долбежного резца.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 27.10.2017Обзор способов регулирования скорости и конструкций насосов для гидроприводов главного движения металлорежущих станков. Разработка конструкции насоса, гидропривода главного движения токарного станка. Выбор маршрута обработки детали, режущего инструмента.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 27.10.2017Разработка схемы базирования для обработки поверхности. Выбор режущего инструмента при групповой обработке. Разработка конструкции комплексной детали. Расчет шероховатости и режимов резания для заданной шероховатости. Выбор токарно-револьверного станка.
курсовая работа [828,5 K], добавлен 24.11.2012Определение типа производства. Технологический контроль чертежа и анализ технологичности конструкции детали. Выбор и обоснование метода изготовления заготовки. Проектирование станочного приспособления. Назначение режущего и измерительного инструмента.
курсовая работа [525,8 K], добавлен 04.01.2014
