（机械设计及理论专业论文）热磨机磨片对中密度纤维板纤维分离质量影响机理的研究.pdf

摘要 本论文从理论和实验分析两个方面，对中密度纤维板( 缩写m d f ) 纤维分离质 量影响机理、磨片对不同原料树种的针对性和新型磨片的设计选型进行了初步的研 究。首先，通过借鉴纸浆制各领域在此方面的研究成果，完善了m d f 纤维分离理 论，初步建立了纤维质点在磨盘间运动的数学模型，并做出其运动轨迹；同时，运 用此理论对四种不同齿型的磨片进行了分析、对比，验证此理论的合理性并找出这 四种磨片齿型的不足之处。其次，通过对同一磨片、不同树种和同一树种、不同磨 片所加工出的纤维质量进行实验分析和比较，找到了影响纤维质量的关键因素和不 同磨片齿型与纤维质量的关系。最后，通过前面的理论和实验分析，针对针、阔叶 材做出磨片结构设计，丰富了m d f 纤维分离理论，为m d f 生产实践和磨片设计提 供了有益的借鉴，并为后续研究打下了良好的基础。 关键词：m d f ：纤维分离；质量；机理；磨片：设计；选型 a b s t r a c t t h i sa r t i c l ep r i m a r i l yr e s e a r c h e dm d ff i b e rs e p a r a t i o nm e c h a n i s m 、p e r t i n e n c eo f d i f f e r e n tr e f i n i n gp l a t et om a t e r i a lt r e ek i n d sa n dd e s i g no fn e wr e f i n i n gp l a t ef r o m t h e o r ya n de x p e r i m e n ta n a l y s i s f i r s t l y ，i tw i l lc o n s u m m a t em d f f i b e rs e p a r a t i o nt h e o r y b yu s i n gf o rr e f e r e n c eo fr e s e a r c hp r o g e n yo fp a p e rm a k i n gf i e l da n dp r i m a r i l ys e tu p m a t hm o d e lo ff i b e rp a r t i c l e sm o v e m e n ti nr e f i n i n gp l a t ea n dd r a wi t sm o v e m e n tt r a c k s a tt h es a m et i m e ，w eu s et h i st h e o r yt oa n a l y s i sa n dc o n t r a s tf o u rd i f f e r e n td e n t a t i o n s r e f i n i n gp l a t e sa n dt ov a l i d a t er a t i o n a l i t yo ft h i st h e o r ya n dt of i n dt h es h o r to ft h e s e r e f i n i n gp l a t e ss e c o n d l y , w ef i n dp i v o t a lf a c t o r so fi n f l u e n c eo nf i b e rq u a l i t ya n dt h e r e l a t i o nb e t w e e nd i f f e r e n td e n t a t i o n s l r e f i n i n gp l a t e sa n df i b e rq u a l i t yb ye x p e r i m e n t a n a l y s i sa n dc o m p a r eo nf i b e rq u a l i t yo fs a m er e f i n i n gp l a t et od i f f e r e n tt r e ek i n d sa n d d i f f e r e n t r e f i n i n gp l a t e s t os a m et r e e k i n d 。f i n a l l y ，w es h a l ld e s i g nr e f i n i n gp l a t e c o n f i g u r a t i o na i ma tc o n i f e ra n db r o a d l e a fb yf o r e g o i n gt h e o r ya n de x p e r i m e n ta n a l y s i s t h i sn o tc a no n l ye n r i c hm d ff i b e rs e p a r a t i o nt h e o r yb u ta l s oc a r lo f f e rg o o d , u s of o r r e f e r e n c ef o rm d fp r o d u c ep r a c t i c ea n d r e f i n i n gp l a t ed e s i g n ，a n d m a k ea g o o d f o u n d a t i o nf o rs u b s e q u e n tr e s e a r c h k e yw o r d s ：m d f ；f i b e rs e p a r a t i o n ；q u a l i t y ；m e c h a n i s m ；r e f i n i n gp l a t e ；d e s i g n s e l e c t i o n 热磨机磨片对中密度纤维板纤维分离质量影响机理的研究 1 1 综述 纤维板是以植物纤维为原料，经过纤维分离、成型、热压和干燥等工序制成的 产品。根据我国标准，纤维板按密度可分为三类：密度在o 5 0 9 c m 3 以下称为软质 纤维板( 绝缘板) ；0 5 0 o 8 8 9 c m 3 称为中密度纤维板；08 8 9 c m 3 以上称为硬质纤 维板【1 5 】f 2 5 1 1 6 ”。 纤维板生产方法主要有湿法、半干法和干法三种。 在纤维板工业的发展过程中，建立正规工业化生产源于美国。1 9 1 4 年采用磨木 浆建立生产绝缘板的示范工厂；1 9 2 6 年湿法硬质板正式进入工业化生产；1 9 5 2 年首 创干法生产硬质板的完整工艺；1 9 6 1 年在干法工艺基础上发明了中密度纤维板( 其 英文明委m e d i u md e n s i t yf i b e r b o a r d ，缩写m d f ) 1 2 5 1 1 4 2 】i ”。它是一种由木质或非木 质纤维与树脂或其他合适的粘接剂，在压力和高温下，粘接面成的扳制品。m d f 是美国2 0 世纪5 0 年代发明的一种优质板种。1 9 6 4 年全世界第一条中密度纤维板生 产线，在美国开机生产。在过去1 5 年中以每年1 3 的速度蠼长。2 0 0 0 年世界中密 度纤维板生产能力超过2 1 0 0 万m 3 ，消费量占人造板总量的1 4 t 1 】【9 l 【1 7 1 1 2 8 1 1 5 ”。 我国中密度纤维板的开发，比国外晚起步l o 多年，但发展速度最快1 4 1 1 4 3 1 ，1 9 8 2 年我国第一条年产7 0 0 0 m 3 的国产化中密度纤维板生产线，在湖南株洲木材厂投产。 进入2 0 世纪9 0 年代以后，特剔是9 0 年代下半期，我国中密度纤维板进入飞速发展 阶段。至2 0 0 2 年6 月，我国m d f 生产厂家已发展到3 1 3 个，生产线3 9 6 条，总设 计生产能力达1 3 6 1 8 万m 3 a ，中国已成为全球m d f 第一生产大国，但并不是一个 强国1 1 0 1 2 9 1 1 5 1 1 4 4 5 8 鹏】。 1 1 g d f 纤维分离机理 纤维的分离方法是纤维板工业发展的重要因素。传统的纤维分离方法有：化学 法、高速纤维分离法、爆破法和热磨法。其中，热磨法因其对设备制造技术和工艺 条件要求不高，又能连续供料，故应用最为广泛。此法由瑞典人阿斯帕朗特发明， 工艺过程是首先使原料经较高的温度预热，使胞间层物质熔融、软化，再经磨盘的 机械作用分离纤维。 目前采用的纤维分离设备主要有以下几种；热磨机、精磨机和高速纤维分离机 等。其中，热磨机是在高温下连续将木片等原料分离成纤维的一种设备。它所分离 2东北林业大学硕士学位论文 出的纤维通常比较完整，而且动力消耗较少。因此，在纤维板生产中得到比较广泛 的应用。纤维分离是整个中密度纤维板生产的核心环节和保证产品质量最重要的工 序之一，也是耗能最多的一道工序，一般占总能耗的5 0 6 0 。早期纤维分离主 要用爆破法，目前已少见；化学法分离纤维也很少用于纤维板生产。机械制浆包括 磨石磨木浆( s g w ) 、盘磨机械浆( r m p ) 、熟磨机械浆( t m p ) 。化学机械制浆包 括：化学机械浆( c m p ) 、化学热磨机械制浆( c t m p ) 。目前中密度纤维板生产绝 大部分采用热磨机械制浆( t m p ) 【2 8 】。 纤维分离过程是利用高温饱和蒸汽( 1 6 0 1 9 0 ) ，对含有一定水分的木片进行 预热。软化木材中使纤维牢固结合一体的大量木素的胞间层，从而削弱纤维之间的 结合强度。将预热后的木片送入热磨机的磨盘中，受到压缩、拉伸、剪切、扭转和 冲击摩擦等多次重复的外力作用下，最终导致纤维分解。 在纤维分离过程中，木片或纤维在磨盘之间受到各种变动动载荷作用，而且这 种作用力以很快的速度从零到最大值交替变换着。另外。木片或纤维在纤维分离条 件下的应变性能又与它们本身的弹塑性有很大关系。解释纤维分离过程的理论很多， 其中最主要的是纤维松弛理论，因为这秘理论既考虑了植物纤维作为高聚物在机械 应变过程中所具有的普遍规律性，又兼顾到植物纤维本身的弹塑性能。 松弛理论认为，植物纤维与其他高聚物一样，根据受力情况可产生三种变形： 纯弹性变形、高弹性变形和塑性变形。当作用力很小时，纤维只产生纯弹性变形， 也称急弹性变形，取消外力后，这种变形便快速完全消失，纤维恢复原状；如果作 用力增大，并超过纯弹性变形极限时，纤维就会产生高弹性变形，作用力取消后， 高弹性变形如同纯弹性交形一样也能够彻底消失，纤维可完全恢复原状，但是高弹 性变形的消失速度变得缓慢( 几秒钟到几分钟) ，因此，高弹性变形又叫滞后变形； 如作用力再增大纤维则会产生塑性变形，外力解除后，这种变形是不能消失的， 故又叫永久变形。 根据松弛理论，纤维分离过程中原料位于两磨盘的磨齿之间时，其受力值应能 使大部分原料处于高弹性变形状态，作用力太小纤维不易分离，作用力过大，纤维 损伤严重。纤维分离的速度取决于两个基本因素：一个因素是原料受力变形后的弹 性恢复速度，即外力解除后原料恢复到原来状态所需要的时间：另一个因素是对原 料的相邻两次作用力的时间间隔。如果纤维变形后的复原速度很快，或者对纤维的 相邻两次作用力的时间间隔较长，则原料变形有可能在下一次外力作用前完全或大 部分恢复，原料将不易在连续受力状态下迅速达到“疲劳”程度，纤维分离时问长， 能量消耗多。反之，如果原料产生变形后的复原速度较慢。或者对纤维的相邻两次 热麝机磨片对中密度纤维板纤维分离质黛影响机理的研究 3 作掰力的时间间隔较短，羹| j 原辩可能在变形未完全竣大部分恢复之羲就受弱下一次 外力作用，原料易在连续受力条件下很快达到“疲劳”程度，纤维迅速从术片上被 剥离下来，纤维分离时闻短，能薰消耗少f 3 6 j 。 1 。2 燕磨穰及磨片橇述 1 2 。1 国沲羚热黪规静发袋现状 热磨机自从1 9 3 4 年厦武应用于工业擞产以来，其结构和性能不断地得到改进。 国外在1 9 7 5 t 9 8 2 年间。酋先在撩纸行照，采用热磨税酌祝械纤维分离法得囊迅速 发展1 4 6 1 1 5 “。北美和斯堪的纳维亚些国家投入大爨的人力物力，研究利用热磨机机 械纤维分离法制取纤维。缎界上有瑞典的d e f i b e r a t o r 公司、美国的s p r o n t b a r t e r 公 司、德国的p a l l m a n 公翊和日本、芬兰等国公词的产龋比较先进。其中以瑞典 d e f i b e r a t o r 公司的产品应用最为广泛，约占全越界产品的6 0 。瑞典、德菌的热磨 极产品箍于领先地位 l l 】f 5 0 粉1 。 国内自从2 0 墩纪8 0 年代建成第一条中密度纤维板生产以来，m d f 擞产得到迅 猛鹣发展，毽国产热整机粒进口热蘑规相扰还有很大差蜓，尤其在誊 算机自动控制、 监 贝| l 和调熬等方顽【3 9 l p 甜。当前市场上所用的热磨机主要为进口热磨机( 4 2 英寸以 上) ，国产热瘗规多为4 2 荚寸| 基下的热蹙提，特别是以3 6 英寸的热蘑极为主( 避米 上海人造扳机械厂和苏襦马股份有限公司也开发泓4 2 英寸热磨机) ，磨出的纤缨质 量与国努热磨掇蘩出夔纾维质量蓑蹉较大，因此，提枣鬟产热瘗规豹技术承乎楚毽 肉m d f 擞产中需凝解决臼q 核心阃题之一【6 l ( 1 3 l 【4 8 儿l 。 1 2 2 磨片的结构类型和使用状溆 磨片楚燕瘗梳中壹接怒研磨佟鬻酌工作帮锌。它翡畿绞形状、结梭合理与否， 对纤维分离的效果、热磨机的动力消耗、以及磨片本身的使用寿命均有一定影响。 磨片的结构种类较多，根据蘑片的鸯彤断蟊霹分秀镶藩形瘗箨帮条蓊形蘑嚣鬻 种。锯齿形磨片易于切断纤维，兹也易磨损，一般很少采用；条齿形磨片可获得较 好的帚纯纤维，所以被广泛的应膈。根据祭齿的莉 列状态，磨片又可分为径向放射 式、切向辐射式和人字式三融基本形，通常以切向放射式蘑片采用较为蒋遍。根锯 齿面或沟槽宽度的变化情况，詹片又可分为齿宽不变鳖和槽宽不嶷型两种。目前在 热磨机中这两_ 手中类型的磨片郡被采用。根据磨片的数目，通常可分为整体式磨片和 缀合式磨片两种。般都采用组合式磨片，其磨片的数目为4 8 块或更多些。数鹾 4衮托藤选大学硬士掌位论文 的多少根据磨盘直径的大小而异。 国内常爝的磨片一般是从造纸所用膳片演变而来，对磨片结构并没有很深入的 理论研究，通常是付麟片“吃”遍天下，磨片结构设计针对性差，纤维质量难予 控制和保证。而国外对纾维分离理论和膳片设计已商了很深入的研究，尤其是在新 型磨片设计方面。可以针对不同原料( 软、硬、软硬混合) 的嚣求，设计出最佳的 壤片癌形，获褥最镁豹终维质量，瓣旦这些磨片具荫较岗的使用寿愈和较低灼动力 消糕。圜痰m d f 生产中缀雉擞到毁原料不周及射更换壤片，瑰不能钞对不周敷原 斟台理设计释选择爨最镶豹詹冀泼蟛，从露也无法缳涯最理想瓣纡维形态，这将必 然影璃至n 残熬野维扳静霞量，毫必然会影稳瓣我强纾维投产薅豹国繇竞争力。 1 3 本论文研究的目的、意义及主要解决的阔题 本论文研究的主要酲的：通：i 尊借鉴造纸工业中有关高浓纤维分离的理论，初 步探讨强m d f 生产中荫关纤维分离酌理论，并莉篇实验数锯骏证所得理论的准确 性。通过理论和实验，从热磨机性能参数和磨片结构参数两个方面找到影响纤维 膜量的主要因素e 同时，确定最佳的参数组合。通过对不间聪片结构和具有代表 性的软、硬材原料( 针、阔叶材) 所生产纤维质量的实验分析，力求找出适合于不 漪树种在不嗣工作条件下的最佳磨片齿形参数，并作出新型蘑片的设计。 本论文研究的意义在于：通过本论文的研究，希望能够缩小我嗣在终维分离理 论和磨片设计理论方踅姆国夕 先进发达黼家豹差距，为我国热黪机蘑冀设计提供 令可靠的理论铱握；同时对提亵国产热麟规壤片设计豹铮对性，改蒜不周挝融救纡 维质璧也具蠢重簧豹拯黪意义。本论文硪究驰戏功还霹以使蠛斟豹出浆攀褥劐提裹， 两旦霹以降低能蹩瀵耗，扶蕊黪低了生产残本，具鸯较好瓣疫用藏蓉絮较毯茨经济 效盏。 本论文蔓簧鼹决熬簿蘧：在纤维松弛理论熬蒸破主，暹避馐凝造纸王泣审有 关绎维分离橇理鼢理论，将箕瘟耀到纤绻板生产中，力求我捌影稿糍耗鞍纾维震量 靛关键因素，建立一种遥合予纾维板生产缒纤维分离灌论。通过毽论黧实验分橱； 解决在纤维扳生产过程审影响纤维震簧觞主要闷遂，跃熟蘑工艺和蘑片参数分析入 手通过数学分拼的方法，我蹬其中的瓣律。获瑗论稻实验溺发，对不同热蘑杌 磨片结构参数和不同树种原料进行分析，我国它们与纤维质量之间的关系，并簸终 建立种磨片设计的理论方法并应用于实践，改善我国m d f 纤维生产中一付麟片 “吃”遍天下的不良局面。 热蘑梳磐片对中密凄纤维投纤维分离蒺量彭稳辊毽魏骈究 s 2 热黪机磨芹对m d f 原料纤维分离质量彩噙机理的探讨 2 i 燕蘑橇性麓参数对纤维质量静影晌 燕麟法工艺眈较复杂，生产过程包括机械、物理和仡学等作用，影响纤维质量 的因素较多，因此必须分析各主要隅素酶影响、选择最佳前工麓参数，才能生产崮 优质纤维。热磨机的性能对纤维质麓和产量影响很大。这些内容包括热磨机磨盘直 径鹤大小、转速、麝盘倘隙、动鹰盘与定蠹盘钓平行度、麝虢的骞每商医力等。 根据纤维松弛理论，外力作用频率，即单位时间内纤维分离机构( 如磨刀、磨 齿等) 对原料的作用次数，是影响纤维质量和产量的主簧因素。外力作用频率小， 纤维质壁、产量下降可作如下解释：外力作用频率小，说明纤维分离机构对原料相 邻两次作用力的时间间隔长，原料变形可能在下次受力前全部或大部分恢复原状， 原料中原有内应力可能全部鹱大部分消失。为了使原料分离成纤维，必须使其煎瓤 获得必要的内应力。这样，不仅延长了纾缀分离时间、增加了媳力消鼹，戚且纤维 质量因纤维横向切颤增多丽下黪。因此，提崽磨盘童径颡转速，即提赢外力作用频 率，可使纤维质蹙积产掇提建，因霹也撼褒了纤维扳的质量。 磨盘阅隙与纾缎分离度寿直接关系。一般感盘阅隙应是纤维衷建经粒3 4 倍。 闻默过大，野维没鸯褥剽完全的处理裁被撑滁，因此纡维太粗；闼羰过，3 、，虽然掰 褥终维玻缨，毽纡缕滤承性缝鞍差，恧魁磨盘弼能糖互接皴摩擦，绥缭撰馋严霆， 动力满糕急劂增趣。月理，动蘑盘与定磨盘歇乎牙发氇终严重影嫡纾维矮爨帮能量 瀵糕，麴果平行度不佳，则会搜颞锝纤维粗细不均，恧是霉能会使薅鑫之闼产生摩 擦，增热毙鬟消耗。 在纤维分离过程中述必须保汪蘩盎对泰篾鼓纾缀有跫移酶爨力，甏纤维分离筮 力，也裁是臻盘酌辖离徭力，丽蠢髭篷力僮陂能傻大部分原辩蹙于高弹往交形状态。 典棒压力的大，j 、差娶班襟料鹣弹鏊羧丽窀，琢辩錾馁太，野维分离疆力苜，l 、些。增 蕊纤维分离糕力可醵缩愆纤维分离时间，据高设备的效髓。但燕，出于原料中内应 力增大，徭多纾维被切断。平均纤维长度和成品搿维板酌所嗡强发指标酃有所碑低。 因此，为了傈i 正纤维质羹和提商设备效能，最好采用增加外力作用频率的方法，即 增大蘑鑫直径和转速，而不鬣采精提高纤维分离压力前方法。在条件允许鸽惰况下， 应尽量降低纤维分离压力。 6东北秫媲大学硕士学位论文 2 。2 燕蘑法纤维分离枫理虢搽讨 2 。2 1 熬藩法蘑麓特征参数熬疆定 鑫予关于热瓣法矗固f 纡维分离掇爨邂无鞍深入魏研究，毽凌造纸纷遵孛，关 于纤维分离机理的研究比较深入所以，本文借壤造纸行业中纤维分离机理来探讨 这些理论在m d f 生产串熬应疆，蒡缮熬来宠善终维板鸯产孛毒关纾缳分逡熬褒论 1 3 1 1 2 0 埘j 。 逶零磁浚溪戳下指标来译徐台燕蘩撬蘑片：每移韬薮长( 厶，, r j s ) 、动蠢稻 窟靛工作淡厕的缀触面积( f ，舒) 、每秒纤维分离面积( 以，m 1 i s ) 等。 在诤舞这些籀标辩，逶常凳瓣盘大为蟾分为氕段，备羧动盎露齿移怒盘刀鸯总 数不变。每秒切断长( 厶，m s ) 为每秒内动盘刀齿和定擞刀齿起横向切断作用的总 长度，鄱： 丘= 幺= 磊乙印 m s 2 一1 ) i = tf = t 式中：厶广蘑盘第f 段内每秒切断长，m s ； 乙，z c 广一磐盘第i 段内动盘耩定教为齿数嚣； 厶第i 段刀齿长度，街： 件一热磨帆动盘转遮，d s e c 扩瘗蠹掰分豹段数。 因为柱纤维分寓过程中，纤维会挂戮齿刃 上。受戮切断作拜j ，所以齿刃每秒 切凝长厶，正比予霹蹲受剿处理的纾维囊。怼一螽热鬓规寐说，长度厶勰接邀代袭 它横向切颧纤维的能力。 动蠹联定鑫工停表瑟熬接熬嚣积，在数蕊上等于电动凝筹壹转动瓣敖在动盎黪 定斑间的纸上两盘印瘦面积。现计算一下幼盘和怒盘的接触面积。在接触区中，取 一熬分瑟获最。在蓐痰嚣纛接瓣甏参 胃臻下式诗雾： n 降；，菇 式中：昂，最分掰为爵袄e 肉渤盘刀斑和定纛刀齿工俸表面藏积之称： 扣一面积足内，定搬刀齿的相对充满系数。 根据公式( 2 - 2 ) 可褥篇f 段赛艋刀齿瓣接她面积为： ( 2 2 ) 热磨机磨片对中密度纤维扳纤维分离质量影响机理的研究 7 f ：互墨：竺e ! 生壁! 冬垒!m 2 ( 2 _ 3 ) 11 只。 o s 厅( d f + 吐阮 式中：三。厶，分别为第f 段内动盘刀齿长度和定盘刀齿长度，m ； 占。占。，分别为第f 段内动盘刀齿厚度和定盘刀齿厚度，m ； f - 一第f 段刀齿长度，m 。 动盘和定盘上的刀齿，常和半径方向成某一角度p ，和p 。，所以； l p i2 赢。k 2 矗 对于整台热磨机有： f = 喜只= 喜蔷豫瓮m 2 4 ， 一般可由刀齿接触面积f ，计算纤维分离区的平均比压，公式为： 啤均= 等p a c z 剖 式中：n 。有用纤维分离功率( 总功率消耗与空载运行功率之差) ，w ； 纤维分离系数； 卜动盘圆周速度，耐s ； p 一动盘刀齿和定盘刀齿的接触面积，m 2 。 有时也用磨盘的每秒纤维分离面积作为热磨桃的计算参数。它和磨盘圆周回转 速度、刀齿接触面积有关。可按下时计算： f s = 疳 裔 但是，上面只研究了磨盘的几何特征，没有解释在盘间间隙中磨齿对纤维的作 用机理；也没有说明磨盘刀齿对纤维究竟是切断、还是细纤维化的问题。 2 2 2 磨盘问隙中刀齿对纤维作用的过程和枧理 在现代的纤维分离设备中，纤维都是在不断移动的两个磨盘问形成的工作区内， 受到挤压和剪切作用。了解这个作用的特征，以及在纤维分离过程中刀齿表面各个 部分所起的作用，就能有根据地选择和计算纤维分离设备的结构参数。 先研究一下单位长度动盘刀齿和定盘刀齿的作用。刀齿在磨盘间隙中彼此相遇 时，会产生法向压应力r ( n m ) 和剪切应力t ( n m ) 。法向压应力尺会造成比压 p ( p a ) ，可由下式计算其平均值： 8东北林业大学硬士学位论文 d p = 芸p a ( 2 - 6 ) 五 式审：。卜稻互露蹩刀齿的宽度，m 。 平均剪切应力w 由下式计算： f ：三p a( 2 7 ) x 以前一誊认为刀齿间的比压，爱个南渤盘刀荫和定擞刀齿重箍程度决定的值。 根据这个观点，刀缘闯的惑压力震碰该正比于刀齿瓣重囊德，当刀逡完全霪叠对， 其慎应最大，而且，人们认为刀齿越宽，刀齿间的比压就越小，纤维的分离过程就 越激和。 第一个反对上述观点的是。s s m i t 。他提出的“纤维屡”理论认为，当纤维原 料避过矩形金属刃凌表瑟瓣，在它瓣蠹刃上会挂鸯纾缍层。溷越，势不是刃塞豹嬲 有袭面都参与磨制纤维，而跫挂有纤维絮结层的工作齿刃起到的纤维分离作用最大。 缀撂这个理论。湿藏豹野缕疆瀵登矮燕爨毒较多豹蕊臻，瑟不是较宽鹃刃塞。 当麟盘大小一定时，刀齿宽度增加，刀齿数目和总切断长必然减少；则挂程齿刃上 静绎维数鹭魄会减少，霞梵，垂妻予莘禳野缝主懿受蒋魏会灌麴，这样就餐莆l ： 落 断纤维。很多研究人员，经过试验都证实，刀齿数目增加，热磨机效率提高，齿刃 对纾维鹩韬鞭露雳减少。 有人直接测定了刃齿之间的作用力，结果也证实了s s m i t 的理论。谯测定的 热藤税蘑鑫闻豫中纤维骈受到酌压威力霞静变纯鲡黼2 - l 繇示。当粥齿裰遇时，摄 应力迅速增加，即圈中的甜区，口医的宽度般为2 3 m m 。在a 送内最大压应力 可达3 4 m p a ；这要阮按动盘刀齿和定盘 刀壤面积计算的比艨丈1 0 1 5 倍。但在 降压区压应力很快减少。在低压c 醚内， 压威力很小，甚至消失。由此可见，通 常计算刀齿间平均比压的方法，不符合 纤缎分离区掰发生现象的实骣婕况。通 过透明热磨机壁的高速摄影和录像，证 实了在动蠢壤刃霸愆痰巷懿澎戏缍缀装 层这说法f 2 0 1 。 髓2 - 1 溅褥瓣莲痰力图 缍缍阚熬窒藏孛豹匿力( 豫梵审性莲力) 使拳姨塞刃聚挂懿绎缝罄中滤基。运 过纤维相互间接触传递的压力( 称为结构压力) ，造成纤维变形。当变形值越过纤维 热詹橇癌片对孛密度纾维投纤维分离矮量影晌摄臻! 豹辑究 9 弹性范围时，便会造成不可逆转的塑性 变形。在口区内，当定盘齿刃和动擞齿 刃前挂上的纤维层完全踅叠时( 如图2 - 2 中6 ) ，压力达到最大值。在法向压成力 r 和切廊剪甥应力丁的 乍用下，纾维除 、憨惫愁 图2 - 2 刀齿作用的几个阶段 了毂压碎夕卜，还寿部分被分裂。压应力其和剪切应力丁豹比篷熬为终维分离( 黪攘) 系数f 7 】： 尹 = 音 ( 2 - 8 ) f 戆平均德一般为0 1 0 o + l l ，蓠鼓掌豹毽涟绎维分离篷力静增加会寄所降低。 惑之，渤盘刃畿嚣定盘刀齿怼终维熊处理过程霹套海淡下盈令淤段( 瓣强2 - 2 所忝) 。当落刃薹稿接近时，大量纾维送入工俸区，菇处刚成为最犬压力区( 瓣闺 2 - 2 中4 ) 。当刃凌避一步运动，使确盘蠢刃帮定盘谨刃上接的纤维篷被控拜( 鲡餮 2 - 2 中6 ) ，簿致胬2 一l 中b 区韵压力降低。当霸盘了了齿帮将离歼定盘刀齿旃( 如图 2 - 2 中c ) ，法简聪应力贾籍