Systems. Methods. Technologies 1 (37) 2018

Системы Методы Технологии. А.В. Сергеевичев и др. Возможные пути… 2018 № 1 (37) с. 29-35 33 его работы. С течением времени производительность падает, причем особенно резко — в начале работы шкурки, затем более полòго, что обусловлено особен- ностями износа и затупления инструмента. Снижение производительности во время шлифования обусловле- но двумя причинами: частичной потерей зерен и заса- ливанием шкурки. Наибольшая потеря зерен наблюда- ется в начале работы шкурки и уменьшается по мере ее засаливания [14]. Также отмечается, что при шлифова- нии древесины поперек волокон шкурка почти не заса- ливается, однако потеря зерен в 1,5–2 раза больше, чем при продольном шлифовании. При изучении влияния различных технических ха- рактеристик абразивного инструмента на процесс шлифования древесины установлено, что снижение режущей способности шлифовальных шкурок может происходить по трем основным причинам: выкрашива- ние абразивного зерна или отделение его основы вме- сте с клеем, заполнение промежутков между зернами сошлифованным материалом, затупление зерна [15]. Затупление шлифовальных лент при обработке дре- весины является результатом истирания зерен, осыпа- ния их и засаливания рабочей поверхности шкурки. Анализ ранее выполненных работ и проведенные ис- следования позволили установить, что первые два фак- тора затупления — истирание и осыпание зерен — ока- зывают незначительное влияние на износостойкость шлифовальных лент. Основную роль в снижении про- изводительности шлифования играет засаливание. На первом этапе работы шкурки происходит интенсивное осыпание слабо закрепленных зерен, производитель- ность шлифования максимальная. Именно в этот пери- од происходит наиболее интенсивное забивание меж- зернового пространства, приводящее к вытеснению зерен из обрабатываемого материала и довольно рез- кому снижению производительности. В дальнейшем процесс стабилизируется. Количество поступающей стружки в межзерновое пространство снижается, уменьшается скорость вытеснения зерен из древесины, а также скорость снижения производительности, о чем говорит характер кривых на рис. 2 [16]. Рис. 2. Зависимость производительности шлифования и высоты межзернового пространства от времени шлифования Засаливание, при заполнении межзернового про- странства отходами шлифования, является результатом действия различных физико-механических и химиче- ских процессов. При шлифовании в зоне контакта устанавливается средняя температура 40–70 °С, в то же время в зоне микрорезания единичным зерном температура достига- ет 160–200 °С. Этим обусловлено различие механизмов засаливания на разных участках шкурки. Так, в зоне резания активными зернами вследствие развивающихся высоких температур происходит опекание частиц пыли и связки с образованием наростов, которые имеют дли- ну 8–10 размеров зерна. На остальной поверхности шкурки, где температура не очень высока, но достаточ- на для расплавления связки и смолистых веществ дре- весины, частицы пыли в основном удерживаются за счет молекулярных сил сцепления и механического защемления их в межзерновом пространстве. Один из действующих при этом физических факто- ров, электростатический заряд, накапливающийся на ленте во время работы, способствует притяжению и удержанию частиц древесины на инструменте. Однако действие его значительно слабее, чем первых двух (ме- ханического защемления и адгезии пыли в шкурке) [17]. Частицы, удерживаемые только силами статиче- ского электричества, в процессе работы отрываются от поверхности шкурки вследствие больших прилагаемых усилий при взаимодействии шкурки с древесиной (яв- ление самоочистки). В дальнейшем эти частицы могут вновь попасть в межзерновое пространство или быть выброшенными. Анализ процессов, протекающих при шлифовании, показал, что основное влияние на засаливание, а также на степень заполнения межзернового пространства шлифовальных лент при обработке древесины оказы- вают, кроме режимных факторов, вид обрабатываемого материала, вид связующего и величина межзернового пространства, определяемая зернистостью инструмента и видом нанесения зерна на основу. Первые два факто- ра обуславливают адгезионные процессы, прилипание пыли к шкурке, а третий — способность механического защемления частиц древесины. В данном случае, чем меньше объем межзернового пространства, т. е. чем плотнее структура, тем легче волокна застревают меж- ду зернами, тем выше степень засаливания. В конечном счете, величина этого объема в значительной мере оп- ределяет износостойкость шлифовальных лент. В слу- чае замены мездрового клея на синтетические терморе- активные связки проблема повышения износостойко- сти за счет увеличения межзернового пространства остается открытой, т. е. необходимо, кроме увеличения объема указанного пространства, создание условий для меньшего застревания отходов шлифования [18]. При работе шлифовальной ленты в резании участ- вуют лишь 20–30 % зерен от общего количества. Ос- тальные зерна только способствуют застреванию от- ходов шлифования в межзерновом пространстве. По- этому удаление этой части зерен позволит снизить засаливание инструмента. Однако указанные зерна, кроме функции своеобразного сборника отходов шли-