2.4 Выводы:

1. Исследованы деформативно-прочностные свойства ДСтП. С учётом температурного режима, представлена деформационная (реологическая) модель плиты.

2. Определена взаимосвязь деформационных характеристик композитных материалов с режимом целенаправленной обработки на основе трения.

3. Рассмотрена зависимость влияния входных факторов температуры и давления на шероховатость древесной композитной плиты.

4. Выведена методика расчёта динамических и кинематических характеристик термопротяжного узла для достижения оптимальной шероховатости.

Раздел 3. Экспериментальные исследования термосилового воздействия на поверхность древесностружечной плиты

3.1. Выбор термосиловой головки для обработки поверхности плит

Исследования проводились с целью оптимизации способа термосилового воздействия на древесностружечные плиты термопротяжной пластиной, которая может нагреваться как принудительно (газовой горелкой), так и за счёт трения о поверхность плиты. ДСтП является важным материалом для изготовления мебели и других строительных компонентов. ДСтП от чистой древесины отличается тем, что плиты содержат древесные частицы и связующие. В качестве связующего применяются в основном фенолоформальдегидные или карбамидоформальдегидные смоляные клеи. Поэтому при механической обработке шероховатость поверхности плит значительно выше, чем у чистой древесины. Так при калибровке плит винтовой фрезой со сложным движением режущей кромки после шести часовой эксплуатации шероховатость поверхности достигается 500-550мкм., что недостаточно для изготовления исходного продукта.

Нами рассматривается способ снижения шероховатости плит при более длительной эксплуатации фрезы методом термосилового воздействия. Конструктивное оформление фрезы имеет цилиндрическую винтовую кромку, которая при своей работе нагревается до 300⁰С и выглаживает поверхность плиты, снижая её шероховатость. Однако, величина контактного пятна недостаточна, чтобы снизить шероховатость при продолжительной работе фрезы.

В процессе начального этапа эксперимента, после калибровки древесностружечной плиты винтовой фрезой, нами были выбраны плиты размером 290*200*16,3 – 17,5 мм с шероховатостью 298- 456 мкм. (см.таблицу 3.1), с целью поверхностной обработки дополнительным термосиловым воздействием после прохода фрезы. Данные плиты были изготовлены на ЗАО «Красноярский ДОК». Были выбраны два способа воздействия: протяжка термосиловой пластиной контактной площадью 407 мм² и качение термопрокатным вальцом длиной 8 см при температурах от 150 до 225⁰С с постоянным усилием прижима 150Н. После чего замерялась шероховатость поверхности плиты микроскопом ТСП-4. Как видно, из полученной нами таблицы, скольжение более эффективно для снижения шероховатости образцов древесностружечной плиты. В ходе начального этапа эксперимента было установлено, что при увеличении температуры вальца более 200⁰С снижение шероховатости происходит более значительно.

Таблица 3.1. Результаты эксперимента термосилового воздействия.

Шероховатость поверхности плиты после обработки винтовой фрезой, мкм.	Шероховатость плиты после обработки вальцом способом качения (термопрокат) мкм.			Шероховатость плиты после обработки протяжкой мкм.
	T=150oC	T=200oC	T=225oC	T=150oC	T=200oC	T=225oC
456	409	383	310	334	307	278
445	389	355	292	335	305	252
Продолжение таблицы 3.1
434	375	347	285	344	326	260
298	288	270	173	265	247	148

На рисунке 3.1. представлен график зависимости термосилового воздействия на значения шероховатости плиты при обработке. Значения шероховатости плит при постройке графика усреднялись. Из графика видно, что при росте температуры рабочей поверхности до 200 ^оС снижение шероховатости поверхности плиты происходит незначительно как термопрокатом, так и термопротяжкой. Однако, при температурах рабочей поверхности более 200 ^оС такое снижение шероховатости происходит более значительно.

Рисунок 3.1. График зависимости термосилового воздействия на шероховатость поверхности плиты. 1 – метод качения; 2 – метод скольжения

На рисунке 3.2. представлена конструкция лабораторной установки для снижения шероховатости ДСтП методом термопроката и термопротяжки. На рисунке 3.2 показано изменение подвижности вальца в операции достижения требуемой шероховатости.

Рисунок 3.2 . Совместный способ фрезерования и термопротяжки поверхности древесных композиционной плит. 1 –винтовая фреза; 2 – термопротяжная пластина или валец

Результаты начального этапа эксперимента по термосиловому воздействию на древесностружечные плиты показали эффективность способа термосилового воздействия в получении при наименьших затратах наименьшей шероховатости. Поэтому было принято решение в ходе проведения основного этапа эксперимента применить способ термосилового воздействия с использованием термопротяжной пластины.

На качество заготовки, обрабатываемой на термопротяжном станке, влияют общие характеристики: исходная шероховатость, усилие прижима, температура нагрева термопротяжного узла и скорость подачи заготовки на термопрокатный станок. При варьировании этих характеристик можно добиться оптимального режима процесса термосилового воздействия на поверхность ДСтП. Однако, в процессе проведения основного этапа эксперимента варьируется два фактора: усилие прижима на плиту и температура нагрева термопротяжной пластины.