中密度纤维板铣削加工中的切削粉尘研究
发布时间：2021-10-25 10:57
纤维板铣削加工中,粉尘的产生是不可避免的。纤维粉尘不仅对一线工人的生命健康产生威胁,甚至在一定条件下会引起粉尘爆炸。因此,减少木材加工车间粉尘的产生,建立清洁生产车间已成为木材加工企业的迫切要求。切削粉尘受切削参数、刀具、木材含水率和密度等影响。迄今为止,国内外研究切削参数对中密度纤维板切削粉尘影响的文献很少,大部分文献都是关于实木或金属切削粉尘的研究,粉尘浓度也多是PM10的研究,对TSP的研究较少。本研究期望通过改变切削参数从源头减少纤维板铣削加工过程中粉尘的产生,并为除尘系统的布置一定的理论依据。论文以中密度纤维板为切削材料,利用木材数控加工中心对其进行铣削加工,研究不同切削参数（铣削深度、进给速度、主轴转速）对粉尘浓度及降尘量的影响,同时对粒径分布进行了分析。通过回归分析建立粉尘浓度预测模型,此外,还对纤维板粉尘流动性进行了研究。研究得出以下结论:（1）在研究中密度纤维板粉尘流动性方面,将纤维板粉尘颗粒进行粒径分级,研究不同粒径粉尘的流动性。结果表明:纤维板粉尘属于流动性不好的粉体,其流动性随粉尘颗粒变小而变差,当粉尘粒径在97μm以上时,粉尘流动性一般,当粉尘粒径在97μm以...
【文章来源】：南京林业大学江苏省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
6第二章粒径对纤维板粉尘流动性的影响木材加工中产生的粉尘一般采用气力输送除尘系统对其进行处理。粉尘的流动性是影响除尘系统输送效率的重要因素之一。本章对中密度纤维板切削粉尘的流动性进行相关研究，主要对不同粒径纤维板粉尘的休止角、平板角、压缩度、均齐度、松装密度以及振实密度进行测定，并基于休止角法、Hausner指数法和Carr流动性指数法对纤维板粉尘流动性进行评价。2.1粉尘流动性概述传统表征粉体流动性的方法[43]有休止角法、Hausner指数法、Carr指数法、剪切法等。2.1.1休止角法休止角是指粉体在自身重力下，自然下落到平台堆积成锥状，当斜面出现滑动现象的临界状态时，斜面与水平面所成的夹锐角。休止角是表征粉体流动性最简单的方法。测量方法主要有注入法、排出法和和动态休止角测定法，方法如图2-1所示[44]。其中注入法是应用较为广泛的一种。注入法中分为直接测量与长度测量（tanθ=高度/半径）两种。图2-1休止角测定方法[42]Fig2-1Methodofmeasuringangleofrepose一般认为，休止角小于30°时，粉体流动性较好，休止角在30°-45°之间表示粉体有一定的黏聚性；45°-55°之间表示粉体黏性较大，不易流动；当休止角大于55°时则粉体几乎不流动[45]。2.1.2Hausner指数法Hausner指数(HR)是粉体振实密度与松装密度的比值。该值直接反映了粉体的压缩性能，间接反映粉体的流动性能[46]，粉体的HR指数、压缩性与流动性关系见表2-1所示。粉体压缩率是指粉体振实密度和松装密度之差与振实密度的比值。HR值与压缩率越大，表明粉体的可压缩性越强，流动性越差。
7表2-1HR指数、压缩性与流动性关系表[46]Tab.2-1RelationshipbetweenHR,compressibilityandliquidityHausner指数压缩率（%）流动性<1.2<15良好1.2~1.415~30好1.4~2.030~50差>2.0>50不流动2.1.3Carr流动性指数法Carr指数是由粉体休止角、平板角、压缩度、均齐度四项指标（每项25分）通过加权平均得到，可以对粉尘流动性进行综合评价[47]，根据其数值大小分为7档[48]，见表2-2。表2-2Carr指数流动性Tab.2-2CarrIndexLiquidityCarr指数0～1920～3940～5960～6970～7980～8990～100流动性非常差差不大好一般相当良好良好优平板角测定原理见图2-2：安装好装置，用小勺将待测样品徐徐散落在接料盘中（加料时，尽量使粉体自然松散），没过平板2-3cm。加料完毕后，转动升降台使接料盘缓缓下降，测量粉尘锥体前中后角度，取其均值记为1。其后，使用重锤冲击平板，测量粉尘锥体前中后角度，取其均值记为2。1与2的平均值即为该粉体的平板角。均齐度是指粉体粒径分布中的D60与D10的比值，均齐度的数值越小则流动性越好。图2-2平板角测定示意图Fig.2-2Plateanglemeasurement2.1.4其他粉体流动性描述方法随着粉体技术的发展，新的流动性测试方法陆续出现。除了以上三种常见的描述粉体流动性的方法外，还有流出时间法、质量流率法、分形维数法[43,45,48,49]等。有时粉体比表面积被用于判断粉体样品的流动性[50]。一般情况下，粉体的比表面积越大，粉体颗粒容易
【参考文献】：
期刊论文
[1]粉尘爆炸浅析及安全措施[J]. 石丰. 化工管理. 2020(08)
[2]中密度纤维板纤维尺寸形态分布特点对流动性的影响[J]. 刘新宇,李智,丁涛,朱南峰,陈秀兰. 东北林业大学学报. 2019(12)
[3]木材加工企业粉尘涉爆现状及整治措施探析[J]. 谢嘉,刘德礼,卢亚云. 中国人造板. 2019(05)
[4]粒度粒形分布特点对板材锯切和油漆砂光粉尘流动性的影响[J]. 邢成,丁涛,周捍东,李智,闻靓. 林业科学. 2018(12)
[5]速生杨木粉尘最小点火能的实验研究[J]. 逄智宏,李万兆,郭露,徐长妍,朱南峰. 中国安全生产科学技术. 2018(11)
[6]冲压车间打磨区粉尘分布规律数值模拟与实测[J]. 高康宁,蒋仲安,陈记合,兰桂,林浩宇. 中国安全生产科学技术. 2018(04)
[7]木材加工企业粉尘防爆的现状及对策探讨[J]. 吴华伟,周翔. 安全与健康. 2018(03)
[8]木材加工企业粉尘爆炸风险现状及对策建议[J]. 佟淑娇,靳江红,谢鹏. 安全. 2018(01)
[9]基于图像法的刨花板钻孔粉尘尺寸和形态分布研究[J]. 邢成,丁涛,李智,高意君,闻靓,张晨. 林业工程学报. 2018(01)
[10]纤维板砂光粉尘的燃爆特性[J]. 郭露,王耀,温作浩,王秋杰,朱南峰,徐长妍. 中国粉体技术. 2017(06)
博士论文
[1]机械加工车间环境影响分析及粉尘特性研究[D]. 任凡.重庆大学 2010
硕士论文
[1]粉煤流动性及其影响因素探究[D]. 沈宏武.安徽理工大学 2017
[2]木工镂铣作业粉尘分布规律研究[D]. 孙大伟.哈尔滨理工大学 2017
[3]粒级对粉体流动性及下料特性的影响[D]. 张正德.华东理工大学 2015
[4]刀具材料及切削参数对木材切削表面质量影响研究[D]. 彭鑫荣.南京林业大学 2015
[5]粉体流动特性及其表征方法研究[D]. 吴福玉.华东理工大学 2014
[6]基于槽型优选的干铣对加工环境影响规律研究[D]. 王海婷.哈尔滨理工大学 2014
本文编号：3457256
【文章来源】：南京林业大学江苏省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
6第二章粒径对纤维板粉尘流动性的影响木材加工中产生的粉尘一般采用气力输送除尘系统对其进行处理。粉尘的流动性是影响除尘系统输送效率的重要因素之一。本章对中密度纤维板切削粉尘的流动性进行相关研究，主要对不同粒径纤维板粉尘的休止角、平板角、压缩度、均齐度、松装密度以及振实密度进行测定，并基于休止角法、Hausner指数法和Carr流动性指数法对纤维板粉尘流动性进行评价。2.1粉尘流动性概述传统表征粉体流动性的方法[43]有休止角法、Hausner指数法、Carr指数法、剪切法等。2.1.1休止角法休止角是指粉体在自身重力下，自然下落到平台堆积成锥状，当斜面出现滑动现象的临界状态时，斜面与水平面所成的夹锐角。休止角是表征粉体流动性最简单的方法。测量方法主要有注入法、排出法和和动态休止角测定法，方法如图2-1所示[44]。其中注入法是应用较为广泛的一种。注入法中分为直接测量与长度测量（tanθ=高度/半径）两种。图2-1休止角测定方法[42]Fig2-1Methodofmeasuringangleofrepose一般认为，休止角小于30°时，粉体流动性较好，休止角在30°-45°之间表示粉体有一定的黏聚性；45°-55°之间表示粉体黏性较大，不易流动；当休止角大于55°时则粉体几乎不流动[45]。2.1.2Hausner指数法Hausner指数(HR)是粉体振实密度与松装密度的比值。该值直接反映了粉体的压缩性能，间接反映粉体的流动性能[46]，粉体的HR指数、压缩性与流动性关系见表2-1所示。粉体压缩率是指粉体振实密度和松装密度之差与振实密度的比值。HR值与压缩率越大，表明粉体的可压缩性越强，流动性越差。
7表2-1HR指数、压缩性与流动性关系表[46]Tab.2-1RelationshipbetweenHR,compressibilityandliquidityHausner指数压缩率（%）流动性<1.2<15良好1.2~1.415~30好1.4~2.030~50差>2.0>50不流动2.1.3Carr流动性指数法Carr指数是由粉体休止角、平板角、压缩度、均齐度四项指标（每项25分）通过加权平均得到，可以对粉尘流动性进行综合评价[47]，根据其数值大小分为7档[48]，见表2-2。表2-2Carr指数流动性Tab.2-2CarrIndexLiquidityCarr指数0～1920～3940～5960～6970～7980～8990～100流动性非常差差不大好一般相当良好良好优平板角测定原理见图2-2：安装好装置，用小勺将待测样品徐徐散落在接料盘中（加料时，尽量使粉体自然松散），没过平板2-3cm。加料完毕后，转动升降台使接料盘缓缓下降，测量粉尘锥体前中后角度，取其均值记为1。其后，使用重锤冲击平板，测量粉尘锥体前中后角度，取其均值记为2。1与2的平均值即为该粉体的平板角。均齐度是指粉体粒径分布中的D60与D10的比值，均齐度的数值越小则流动性越好。图2-2平板角测定示意图Fig.2-2Plateanglemeasurement2.1.4其他粉体流动性描述方法随着粉体技术的发展，新的流动性测试方法陆续出现。除了以上三种常见的描述粉体流动性的方法外，还有流出时间法、质量流率法、分形维数法[43,45,48,49]等。有时粉体比表面积被用于判断粉体样品的流动性[50]。一般情况下，粉体的比表面积越大，粉体颗粒容易
【参考文献】：
期刊论文
[1]粉尘爆炸浅析及安全措施[J]. 石丰. 化工管理. 2020(08)
[2]中密度纤维板纤维尺寸形态分布特点对流动性的影响[J]. 刘新宇,李智,丁涛,朱南峰,陈秀兰. 东北林业大学学报. 2019(12)
[3]木材加工企业粉尘涉爆现状及整治措施探析[J]. 谢嘉,刘德礼,卢亚云. 中国人造板. 2019(05)
[4]粒度粒形分布特点对板材锯切和油漆砂光粉尘流动性的影响[J]. 邢成,丁涛,周捍东,李智,闻靓. 林业科学. 2018(12)
[5]速生杨木粉尘最小点火能的实验研究[J]. 逄智宏,李万兆,郭露,徐长妍,朱南峰. 中国安全生产科学技术. 2018(11)
[6]冲压车间打磨区粉尘分布规律数值模拟与实测[J]. 高康宁,蒋仲安,陈记合,兰桂,林浩宇. 中国安全生产科学技术. 2018(04)
[7]木材加工企业粉尘防爆的现状及对策探讨[J]. 吴华伟,周翔. 安全与健康. 2018(03)
[8]木材加工企业粉尘爆炸风险现状及对策建议[J]. 佟淑娇,靳江红,谢鹏. 安全. 2018(01)
[9]基于图像法的刨花板钻孔粉尘尺寸和形态分布研究[J]. 邢成,丁涛,李智,高意君,闻靓,张晨. 林业工程学报. 2018(01)
[10]纤维板砂光粉尘的燃爆特性[J]. 郭露,王耀,温作浩,王秋杰,朱南峰,徐长妍. 中国粉体技术. 2017(06)
博士论文
[1]机械加工车间环境影响分析及粉尘特性研究[D]. 任凡.重庆大学 2010
硕士论文
[1]粉煤流动性及其影响因素探究[D]. 沈宏武.安徽理工大学 2017
[2]木工镂铣作业粉尘分布规律研究[D]. 孙大伟.哈尔滨理工大学 2017
[3]粒级对粉体流动性及下料特性的影响[D]. 张正德.华东理工大学 2015
[4]刀具材料及切削参数对木材切削表面质量影响研究[D]. 彭鑫荣.南京林业大学 2015
[5]粉体流动特性及其表征方法研究[D]. 吴福玉.华东理工大学 2014
[6]基于槽型优选的干铣对加工环境影响规律研究[D]. 王海婷.哈尔滨理工大学 2014
本文编号：3457256
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