中密度纖維板銑削加工中的切削粉塵研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-25 10:57
纖維板銑削加工中,粉塵的產(chǎn)生是不可避免的。纖維粉塵不僅對(duì)一線工人的生命健康產(chǎn)生威脅,甚至在一定條件下會(huì)引起粉塵爆炸。因此,減少木材加工車間粉塵的產(chǎn)生,建立清潔生產(chǎn)車間已成為木材加工企業(yè)的迫切要求。切削粉塵受切削參數(shù)、刀具、木材含水率和密度等影響。迄今為止,國內(nèi)外研究切削參數(shù)對(duì)中密度纖維板切削粉塵影響的文獻(xiàn)很少,大部分文獻(xiàn)都是關(guān)于實(shí)木或金屬切削粉塵的研究,粉塵濃度也多是PM10的研究,對(duì)TSP的研究較少。本研究期望通過改變切削參數(shù)從源頭減少纖維板銑削加工過程中粉塵的產(chǎn)生,并為除塵系統(tǒng)的布置一定的理論依據(jù)。論文以中密度纖維板為切削材料,利用木材數(shù)控加工中心對(duì)其進(jìn)行銑削加工,研究不同切削參數(shù)(銑削深度、進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速)對(duì)粉塵濃度及降塵量的影響,同時(shí)對(duì)粒徑分布進(jìn)行了分析。通過回歸分析建立粉塵濃度預(yù)測(cè)模型,此外,還對(duì)纖維板粉塵流動(dòng)性進(jìn)行了研究。研究得出以下結(jié)論:(1)在研究中密度纖維板粉塵流動(dòng)性方面,將纖維板粉塵顆粒進(jìn)行粒徑分級(jí),研究不同粒徑粉塵的流動(dòng)性。結(jié)果表明:纖維板粉塵屬于流動(dòng)性不好的粉體,其流動(dòng)性隨粉塵顆粒變小而變差,當(dāng)粉塵粒徑在97μm以上時(shí),粉塵流動(dòng)性一般,當(dāng)粉塵粒徑在97μm以...
【文章來源】:南京林業(yè)大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線
6第二章粒徑對(duì)纖維板粉塵流動(dòng)性的影響木材加工中產(chǎn)生的粉塵一般采用氣力輸送除塵系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行處理。粉塵的流動(dòng)性是影響除塵系統(tǒng)輸送效率的重要因素之一。本章對(duì)中密度纖維板切削粉塵的流動(dòng)性進(jìn)行相關(guān)研究,主要對(duì)不同粒徑纖維板粉塵的休止角、平板角、壓縮度、均齊度、松裝密度以及振實(shí)密度進(jìn)行測(cè)定,并基于休止角法、Hausner指數(shù)法和Carr流動(dòng)性指數(shù)法對(duì)纖維板粉塵流動(dòng)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。2.1粉塵流動(dòng)性概述傳統(tǒng)表征粉體流動(dòng)性的方法[43]有休止角法、Hausner指數(shù)法、Carr指數(shù)法、剪切法等。2.1.1休止角法休止角是指粉體在自身重力下,自然下落到平臺(tái)堆積成錐狀,當(dāng)斜面出現(xiàn)滑動(dòng)現(xiàn)象的臨界狀態(tài)時(shí),斜面與水平面所成的夾銳角。休止角是表征粉體流動(dòng)性最簡單的方法。測(cè)量方法主要有注入法、排出法和和動(dòng)態(tài)休止角測(cè)定法,方法如圖2-1所示[44]。其中注入法是應(yīng)用較為廣泛的一種。注入法中分為直接測(cè)量與長度測(cè)量(tanθ=高度/半徑)兩種。圖2-1休止角測(cè)定方法[42]Fig2-1Methodofmeasuringangleofrepose一般認(rèn)為,休止角小于30°時(shí),粉體流動(dòng)性較好,休止角在30°-45°之間表示粉體有一定的黏聚性;45°-55°之間表示粉體黏性較大,不易流動(dòng);當(dāng)休止角大于55°時(shí)則粉體幾乎不流動(dòng)[45]。2.1.2Hausner指數(shù)法Hausner指數(shù)(HR)是粉體振實(shí)密度與松裝密度的比值。該值直接反映了粉體的壓縮性能,間接反映粉體的流動(dòng)性能[46],粉體的HR指數(shù)、壓縮性與流動(dòng)性關(guān)系見表2-1所示。粉體壓縮率是指粉體振實(shí)密度和松裝密度之差與振實(shí)密度的比值。HR值與壓縮率越大,表明粉體的可壓縮性越強(qiáng),流動(dòng)性越差。
7表2-1HR指數(shù)、壓縮性與流動(dòng)性關(guān)系表[46]Tab.2-1RelationshipbetweenHR,compressibilityandliquidityHausner指數(shù)壓縮率(%)流動(dòng)性<1.2<15良好1.2~1.415~30好1.4~2.030~50差>2.0>50不流動(dòng)2.1.3Carr流動(dòng)性指數(shù)法Carr指數(shù)是由粉體休止角、平板角、壓縮度、均齊度四項(xiàng)指標(biāo)(每項(xiàng)25分)通過加權(quán)平均得到,可以對(duì)粉塵流動(dòng)性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[47],根據(jù)其數(shù)值大小分為7檔[48],見表2-2。表2-2Carr指數(shù)流動(dòng)性Tab.2-2CarrIndexLiquidityCarr指數(shù)0~1920~3940~5960~6970~7980~8990~100流動(dòng)性非常差差不大好一般相當(dāng)良好良好優(yōu)平板角測(cè)定原理見圖2-2:安裝好裝置,用小勺將待測(cè)樣品徐徐散落在接料盤中(加料時(shí),盡量使粉體自然松散),沒過平板2-3cm。加料完畢后,轉(zhuǎn)動(dòng)升降臺(tái)使接料盤緩緩下降,測(cè)量粉塵錐體前中后角度,取其均值記為1。其后,使用重錘沖擊平板,測(cè)量粉塵錐體前中后角度,取其均值記為2。1與2的平均值即為該粉體的平板角。均齊度是指粉體粒徑分布中的D60與D10的比值,均齊度的數(shù)值越小則流動(dòng)性越好。圖2-2平板角測(cè)定示意圖Fig.2-2Plateanglemeasurement2.1.4其他粉體流動(dòng)性描述方法隨著粉體技術(shù)的發(fā)展,新的流動(dòng)性測(cè)試方法陸續(xù)出現(xiàn)。除了以上三種常見的描述粉體流動(dòng)性的方法外,還有流出時(shí)間法、質(zhì)量流率法、分形維數(shù)法[43,45,48,49]等。有時(shí)粉體比表面積被用于判斷粉體樣品的流動(dòng)性[50]。一般情況下,粉體的比表面積越大,粉體顆粒容易
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]粉塵爆炸淺析及安全措施[J]. 石豐. 化工管理. 2020(08)
[2]中密度纖維板纖維尺寸形態(tài)分布特點(diǎn)對(duì)流動(dòng)性的影響[J]. 劉新宇,李智,丁濤,朱南峰,陳秀蘭. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(12)
[3]木材加工企業(yè)粉塵涉爆現(xiàn)狀及整治措施探析[J]. 謝嘉,劉德禮,盧亞云. 中國人造板. 2019(05)
[4]粒度粒形分布特點(diǎn)對(duì)板材鋸切和油漆砂光粉塵流動(dòng)性的影響[J]. 邢成,丁濤,周捍東,李智,聞靚. 林業(yè)科學(xué). 2018(12)
[5]速生楊木粉塵最小點(diǎn)火能的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 逄智宏,李萬兆,郭露,徐長妍,朱南峰. 中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2018(11)
[6]沖壓車間打磨區(qū)粉塵分布規(guī)律數(shù)值模擬與實(shí)測(cè)[J]. 高康寧,蔣仲安,陳記合,蘭桂,林浩宇. 中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2018(04)
[7]木材加工企業(yè)粉塵防爆的現(xiàn)狀及對(duì)策探討[J]. 吳華偉,周翔. 安全與健康. 2018(03)
[8]木材加工企業(yè)粉塵爆炸風(fēng)險(xiǎn)現(xiàn)狀及對(duì)策建議[J]. 佟淑嬌,靳江紅,謝鵬. 安全. 2018(01)
[9]基于圖像法的刨花板鉆孔粉塵尺寸和形態(tài)分布研究[J]. 邢成,丁濤,李智,高意君,聞靚,張晨. 林業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(01)
[10]纖維板砂光粉塵的燃爆特性[J]. 郭露,王耀,溫作浩,王秋杰,朱南峰,徐長妍. 中國粉體技術(shù). 2017(06)
博士論文
[1]機(jī)械加工車間環(huán)境影響分析及粉塵特性研究[D]. 任凡.重慶大學(xué) 2010
碩士論文
[1]粉煤流動(dòng)性及其影響因素探究[D]. 沈宏武.安徽理工大學(xué) 2017
[2]木工鏤銑作業(yè)粉塵分布規(guī)律研究[D]. 孫大偉.哈爾濱理工大學(xué) 2017
[3]粒級(jí)對(duì)粉體流動(dòng)性及下料特性的影響[D]. 張正德.華東理工大學(xué) 2015
[4]刀具材料及切削參數(shù)對(duì)木材切削表面質(zhì)量影響研究[D]. 彭鑫榮.南京林業(yè)大學(xué) 2015
[5]粉體流動(dòng)特性及其表征方法研究[D]. 吳福玉.華東理工大學(xué) 2014
[6]基于槽型優(yōu)選的干銑對(duì)加工環(huán)境影響規(guī)律研究[D]. 王海婷.哈爾濱理工大學(xué) 2014
本文編號(hào):3457256
【文章來源】:南京林業(yè)大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線
6第二章粒徑對(duì)纖維板粉塵流動(dòng)性的影響木材加工中產(chǎn)生的粉塵一般采用氣力輸送除塵系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行處理。粉塵的流動(dòng)性是影響除塵系統(tǒng)輸送效率的重要因素之一。本章對(duì)中密度纖維板切削粉塵的流動(dòng)性進(jìn)行相關(guān)研究,主要對(duì)不同粒徑纖維板粉塵的休止角、平板角、壓縮度、均齊度、松裝密度以及振實(shí)密度進(jìn)行測(cè)定,并基于休止角法、Hausner指數(shù)法和Carr流動(dòng)性指數(shù)法對(duì)纖維板粉塵流動(dòng)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。2.1粉塵流動(dòng)性概述傳統(tǒng)表征粉體流動(dòng)性的方法[43]有休止角法、Hausner指數(shù)法、Carr指數(shù)法、剪切法等。2.1.1休止角法休止角是指粉體在自身重力下,自然下落到平臺(tái)堆積成錐狀,當(dāng)斜面出現(xiàn)滑動(dòng)現(xiàn)象的臨界狀態(tài)時(shí),斜面與水平面所成的夾銳角。休止角是表征粉體流動(dòng)性最簡單的方法。測(cè)量方法主要有注入法、排出法和和動(dòng)態(tài)休止角測(cè)定法,方法如圖2-1所示[44]。其中注入法是應(yīng)用較為廣泛的一種。注入法中分為直接測(cè)量與長度測(cè)量(tanθ=高度/半徑)兩種。圖2-1休止角測(cè)定方法[42]Fig2-1Methodofmeasuringangleofrepose一般認(rèn)為,休止角小于30°時(shí),粉體流動(dòng)性較好,休止角在30°-45°之間表示粉體有一定的黏聚性;45°-55°之間表示粉體黏性較大,不易流動(dòng);當(dāng)休止角大于55°時(shí)則粉體幾乎不流動(dòng)[45]。2.1.2Hausner指數(shù)法Hausner指數(shù)(HR)是粉體振實(shí)密度與松裝密度的比值。該值直接反映了粉體的壓縮性能,間接反映粉體的流動(dòng)性能[46],粉體的HR指數(shù)、壓縮性與流動(dòng)性關(guān)系見表2-1所示。粉體壓縮率是指粉體振實(shí)密度和松裝密度之差與振實(shí)密度的比值。HR值與壓縮率越大,表明粉體的可壓縮性越強(qiáng),流動(dòng)性越差。
7表2-1HR指數(shù)、壓縮性與流動(dòng)性關(guān)系表[46]Tab.2-1RelationshipbetweenHR,compressibilityandliquidityHausner指數(shù)壓縮率(%)流動(dòng)性<1.2<15良好1.2~1.415~30好1.4~2.030~50差>2.0>50不流動(dòng)2.1.3Carr流動(dòng)性指數(shù)法Carr指數(shù)是由粉體休止角、平板角、壓縮度、均齊度四項(xiàng)指標(biāo)(每項(xiàng)25分)通過加權(quán)平均得到,可以對(duì)粉塵流動(dòng)性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[47],根據(jù)其數(shù)值大小分為7檔[48],見表2-2。表2-2Carr指數(shù)流動(dòng)性Tab.2-2CarrIndexLiquidityCarr指數(shù)0~1920~3940~5960~6970~7980~8990~100流動(dòng)性非常差差不大好一般相當(dāng)良好良好優(yōu)平板角測(cè)定原理見圖2-2:安裝好裝置,用小勺將待測(cè)樣品徐徐散落在接料盤中(加料時(shí),盡量使粉體自然松散),沒過平板2-3cm。加料完畢后,轉(zhuǎn)動(dòng)升降臺(tái)使接料盤緩緩下降,測(cè)量粉塵錐體前中后角度,取其均值記為1。其后,使用重錘沖擊平板,測(cè)量粉塵錐體前中后角度,取其均值記為2。1與2的平均值即為該粉體的平板角。均齊度是指粉體粒徑分布中的D60與D10的比值,均齊度的數(shù)值越小則流動(dòng)性越好。圖2-2平板角測(cè)定示意圖Fig.2-2Plateanglemeasurement2.1.4其他粉體流動(dòng)性描述方法隨著粉體技術(shù)的發(fā)展,新的流動(dòng)性測(cè)試方法陸續(xù)出現(xiàn)。除了以上三種常見的描述粉體流動(dòng)性的方法外,還有流出時(shí)間法、質(zhì)量流率法、分形維數(shù)法[43,45,48,49]等。有時(shí)粉體比表面積被用于判斷粉體樣品的流動(dòng)性[50]。一般情況下,粉體的比表面積越大,粉體顆粒容易
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]粉塵爆炸淺析及安全措施[J]. 石豐. 化工管理. 2020(08)
[2]中密度纖維板纖維尺寸形態(tài)分布特點(diǎn)對(duì)流動(dòng)性的影響[J]. 劉新宇,李智,丁濤,朱南峰,陳秀蘭. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(12)
[3]木材加工企業(yè)粉塵涉爆現(xiàn)狀及整治措施探析[J]. 謝嘉,劉德禮,盧亞云. 中國人造板. 2019(05)
[4]粒度粒形分布特點(diǎn)對(duì)板材鋸切和油漆砂光粉塵流動(dòng)性的影響[J]. 邢成,丁濤,周捍東,李智,聞靚. 林業(yè)科學(xué). 2018(12)
[5]速生楊木粉塵最小點(diǎn)火能的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 逄智宏,李萬兆,郭露,徐長妍,朱南峰. 中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2018(11)
[6]沖壓車間打磨區(qū)粉塵分布規(guī)律數(shù)值模擬與實(shí)測(cè)[J]. 高康寧,蔣仲安,陳記合,蘭桂,林浩宇. 中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2018(04)
[7]木材加工企業(yè)粉塵防爆的現(xiàn)狀及對(duì)策探討[J]. 吳華偉,周翔. 安全與健康. 2018(03)
[8]木材加工企業(yè)粉塵爆炸風(fēng)險(xiǎn)現(xiàn)狀及對(duì)策建議[J]. 佟淑嬌,靳江紅,謝鵬. 安全. 2018(01)
[9]基于圖像法的刨花板鉆孔粉塵尺寸和形態(tài)分布研究[J]. 邢成,丁濤,李智,高意君,聞靚,張晨. 林業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(01)
[10]纖維板砂光粉塵的燃爆特性[J]. 郭露,王耀,溫作浩,王秋杰,朱南峰,徐長妍. 中國粉體技術(shù). 2017(06)
博士論文
[1]機(jī)械加工車間環(huán)境影響分析及粉塵特性研究[D]. 任凡.重慶大學(xué) 2010
碩士論文
[1]粉煤流動(dòng)性及其影響因素探究[D]. 沈宏武.安徽理工大學(xué) 2017
[2]木工鏤銑作業(yè)粉塵分布規(guī)律研究[D]. 孫大偉.哈爾濱理工大學(xué) 2017
[3]粒級(jí)對(duì)粉體流動(dòng)性及下料特性的影響[D]. 張正德.華東理工大學(xué) 2015
[4]刀具材料及切削參數(shù)對(duì)木材切削表面質(zhì)量影響研究[D]. 彭鑫榮.南京林業(yè)大學(xué) 2015
[5]粉體流動(dòng)特性及其表征方法研究[D]. 吳福玉.華東理工大學(xué) 2014
[6]基于槽型優(yōu)選的干銑對(duì)加工環(huán)境影響規(guī)律研究[D]. 王海婷.哈爾濱理工大學(xué) 2014
本文編號(hào):3457256
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