一种中密度纤维板板坯连续预压试验方法及装置制造方法
【专利摘要】一种中密度纤维板板坯连续预压试验装置由微机控制的万能力学试验机、纤维压缩装置、采用透明有机玻璃管制作的纤维容器组成；纤维压缩装置与万能力学试验机压梁下面的力传感器下端连接，随压梁升降；纤维容器放置在万能力学试验机的底座上；纤维压缩机构与纤维容器的中心线重合。根据中密度纤维板连续预压机的结构来确定板坯预压试验中不同阶段的纤维压缩量、加压时间、压缩加载速度，并根据这些参数编制压梁的下降运动的压缩程序，力传感器自动实时记录压板受到的压力，将力传感器记录的压板受到的作用力换算成单位面积上的作用力，并绘制单位压力-位移曲线，结合连续预压机各压辊的位置和受力面积，可以得到每一对压辊上的承受的实际压力。
【专利说明】-种中密度纤维板板巧连续预压试验方法及装置
【技术领域】
[0001] 本发明属于木材加工装备领域，设及到纤维板制造设备，具体为一种中密度纤维 板板巧连续预压试验方法及装置。
【背景技术】
[0002] 中密度纤维板是利用小径木、枝哑材W及木材加工剩余物等原料经过削片、热磨、 施胶、干燥、成型、预压、热压、裁边、砂光等工序加工而成的一种板材，具有广泛的用途。成 型后的连续板巧带非常蓬松，厚度大、密度很低，影响运输和板巧进入热压机。因此，在热 压之前需要对板巧进行预压，排除板巧内空气，增加板巧密度和减小厚度，提高板巧自身强 度，W方便板巧运输和进入热压机。近几年纤维板工业高速发展，随着中密度纤维板产量的 增大，生产效率更高、预压效果更好的纤维板连续预压机在国内外得到了广泛应用，目前国 内生产的纤维板连续预压机大多是在参考国外现有产品的基础上设计开发的，在研发过程 中并不清楚连续预压机前后各压漉在实际生产工作中所受到的具体压力大�。鄙杓频难� 漉直径太小时会导致实际生产中压漉断裂，而如果设计的直径太大，不仅会给预压机的安 装维修带来不便，还会增加压机研发成本。确定合理的压漉直径大小需确定连续预压机在 预压过程中各压漉上所受压力大�。鵚设计出一种能够模拟中密度纤维板实际生产过程 中板巧预压过程、测出纤维板板巧连续预压机在将板巧预压到不同厚度时各压漉所受到的 压力的实验方法及装置，成为本领域技术急需解决的技术难题。
【发明内容】
[0003] 为了解决目前中密度纤维板生产过程中板巧预压机设计过程中存在的问题，本发 明提供了一种能够模拟出实际生产中密度纤维板板巧预压过程、测出纤维板板巧连续预压 机在预压时各压漉所受到压力的试验方法及装置。
[0004] 本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
[0005] (1) 一种中密度纤维板板巧连续预压试验装置，由微机控制的万能力学试验机A、 纤维压缩装置B、纤维容器C组成；纤维压缩装置B与万能力学试验机A压梁d下面的力传 感器e下端的连接法兰f连接，随压梁d升降；纤维容器C放置在万能力学试验机A的底座 g上；纤维压缩机构B与纤维容器C的中屯、线重合。
[0006] (2)纤维压缩装置B由连接头1、压杆2、压板3组成，压杆2为金属圆椿，下端加工 一段外螺纹，上端面开有螺纹孔；压板3为金属圆盘，中间开螺纹通孔，与压杆2下端外螺纹 段连接；连接头1下端面上加工有一段外螺纹，与压杆2的上端面的螺纹孔配合连接；连接 头1的圆盘面上开有与连接法兰f上孔的位置对应的螺纹孔，连接头1通过螺钉7与连接 法兰f连接。
[0007] (3)纤维容器C由透明有机玻璃管4、底板5、内六角螺钉6组成，透明有机玻璃管 4通过内六角螺钉6与底板5连接。
[000引 （4)压板3的外圆柱面与透明有机玻璃管4内壁之间存在配合间隙，两者的公称直 径相同。
[0009] (5)压杆2的长度大于透明有机玻璃管4的高度。
[0010] (6)压板3上开有直径3mm的小孔，用于排出纤维中空气。
[0011] (7)透明有机玻璃管4的外表面沿高度方向贴有高度刻度尺，显示纤维的高度，零 刻度位于底板的上表面。
[001引 做一种纤维板板巧预压试验方法，包括如下步骤：
[0013] 步骤1、根据实际生产中使用的中密度纤维板板巧连续预压机的结构来确定板巧 预压试验中不同阶段的纤维压缩量A K加压时间T、压缩加载速度V ;根据连续预压机前后 不同位置压漉的上下压漉之间的空挡距离，计算出板巧经过不同位置压漉压缩后板巧高度 变化值，也就是预压试验中不同阶段的纤维压缩量Ah ;根据前后不同位置压漉之间的中 屯、距L和板巧运行速度V计算出板巧在前后不同阶段的加压时间T，计算公式为T = L/V ; 根据纤维压缩量Ah和加压时间T计算出压缩加载速度V，计算公式为V = Ah/T ;
[0014] 步骤2、根据纤维板板巧在预压不同阶段的纤维压缩量Ah、加压时间T、压缩加载 速度V，在万能力学试验机A的控制微机上编写压梁d的下降运动的压缩程序，W控制纤维 压缩装置B的压板按照设定的压缩位移量、加压时间和压缩加载速度向下运动压缩纤维；
[0015] 步骤3、按照所压制的中密度纤维板的密度和厚度要求，W及透明有机玻璃管的内 径，计算出预压试验所需的纤维重量，称取纤维并将纤维装入纤维容器C，纤维处于自然堆 积状态，将纤维容器C放置到底座g上，并使纤维容器C与纤维压缩装置B的中屯、线重合；
[0016] 步骤4、启动压缩程序，压梁d下降运动，压板3插入到透明有机玻璃管4中压缩纤 维，力传感器e自动实时记录压板受到的压力，压缩程序结束后，压梁d自动上移返回，使压 板3处于纤维容器C之上；
[0017] 步骤5、试验完成后，将力传感器e记录的压板3受到的作用力换算成单位面积上 的作用力，并绘制单位压力-位移曲线，结合连续预压机各压漉的位置和受力面积，可W得 到每一对压漉上的承受的实际压力。
[0018] 本发明带来的有益效果是；可W精确测得中密度纤维板板板巧在被压缩到不同厚 度时的反弹力，从而精确模拟出中密度纤维板板巧连续预压过程中连续预压机各压漉所承 受的压力，为连续预压机的优化设计提供依据。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1是本发明的中密度纤维板板巧预压试验装置总图。
[0020] 图2是本发明的中密度纤维板板巧纤维压缩装置和纤维容器的结构图。
[0021] 图3是贴有高度刻度尺的纤维容器图。
[0022] 图4是压板的主视图。
[0023] 图5是压板的剖视图。
[0024] 图6是一种连续预压机压漉分布图。
[0025] 在图1中，A-万能力学试验机、B-纤维压缩装置、C-纤维容器、d-压梁、e-力传 感器、f-连接法兰、g-底座。
[0026] 在图2中，1-连接头、2-压杆、3-压板、4-透明有机玻璃管、5-底板、6-内六角螺 钉、7-螺钉。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步的详细说明：
[002引如图1、图2、图3、图4、图5所示，本发明的中密度纤维板板巧预压试验装置由微 机控制的万能力学试验机A、纤维压缩装置B、纤维容器C组成；纤维压缩装置B与万能力学 试验机A压梁d下面的力传感器e下端的连接法兰f连接，随压梁d升降；纤维容器C放置 在万能力学试验机A的底座g上；纤维压缩机构B与纤维容器C的中屯、线重合。
[0029] 纤维压缩装置B由连接头1、压杆2、压板3组成，压杆2为金属圆椿，下端加工一 段外螺纹，上端面开有螺纹孔；压板3为金属圆盘，中间开螺纹通孔，与压杆2下端外螺纹段 连接；连接头1下端面上加工有一段外螺纹，与压杆2的上端面上螺纹孔配合连接；连接头 1的圆盘面上开有与连接法兰f上孔的位置对应的螺纹孔，通过螺钉7与连接法兰f连接。
[0030] 纤维容器C由透明有机玻璃管4、底板5、内六角螺钉6组成，透明有机玻璃管4通 过内六角螺钉6与底板5连接；采用透明有机玻璃管做容器，能方便观察容器内纤维被压缩 的过程W及压板上移返回后纤维的反弹情况。
[0031] 压板3的外圆柱面与透明有机玻璃管4内壁之间存在配合间隙，两者的公称直径 相同，为80mm ;透明有机玻璃管4的外径为100mm。
[0032] 压杆2的长度大于透明有机玻璃管4的高度，压杆直径为30mm。透明有机玻璃管 4的高度取决于纤维板巧成型时的厚度，如密度为9(K)kg/m3、成品板厚度为7. 8mm的杨木中 密度纤维板，板巧成型时的厚度约为150mm。取透明有机玻璃管4的高度为320mm，可满足 模拟16mm厚的成品板的板巧预压试验。
[003引压板3上开有88个直径3mm的小孔，用于排出纤维中空气。
[0034] 透明有机玻璃管4的外表面沿高度方向贴有高度刻度尺，显示纤维的高度，零刻 度位于底板的上表面。
[0035] 采用本发明的中密度纤维板板巧预压试验方法，包括如下步骤：
[0036] 步骤1、根据实际生产中所使用的中密度纤维板板巧连续预压机的结构来确定板 巧预压试验中不同阶段的纤维压缩量Ah、加压时间T、压缩加载速度V ;如图6所示，根据 连续预压机前后不同位置压漉的上下压漉之间距离，计算出板巧经过不同位置压漉压缩后 板巧高度变化值，也就是预压试验中不同阶段的纤维压缩量Ah ;根据前后不同位置压漉 之间的中屯、距L和板巧运行速度V计算出板巧在前后不同阶段的加压时间T，计算公式为T =L/V ;根据纤维压缩量A h和加压时间T计算出压缩加载速度V，计算公式为V = Ah/T ; 预压试验方案如下表1，当生产密度为9(K)kg/m3、成品板厚度为7. 8mm的杨木中密度纤维板 时，板巧运行速度V = 240mm/s，按照表1，板巧预压压力试验方案参数见表2。
[0037] 表1纤维板板巧预压试验方案 [00%]
【权利要求】
1. 一种中密度纤维板板坯连续预压试验装置，其特征在于：中密度纤维板板坯连续预 压试验装置由微机控制的万能力学试验机A、纤维压缩装置B、纤维容器C组成；纤维压缩装 置B与万能力学试验机A压梁d下面的力传感器e下端的连接法兰f连接，随压梁d升降； 纤维容器C放置在万能力学试验机A的底座g上；纤维压缩机构B与纤维容器C的中心线 重合。
2. 根据权利要求1所述的中密度纤维板板坯连续预压试验装置，其特征在于：纤维压 缩装置B由连接头（1)、压杆（2)、压板⑶组成，压杆⑵为金属圆棒，下端加工一段外螺 纹，上端面开有螺纹孔；压板（3)为金属圆盘，中间开螺纹通孔，与压杆（2)下端外螺纹段连 接；连接头（1)下端面上加工有一段外螺纹，与压杆（2)的上端面上螺纹孔配合连接；连接 头（1)的圆盘面上开有与连接法兰f?上孔的位置对应的螺纹孔，连接头（1)通过螺钉（7) 与连接法兰f连接。
3. 根据权利要求1所述的中密度纤维板板坯连续预压试验装置，其特征在于：纤维容 器C由透明有机玻璃管（4)、底板（5)、内六角螺钉（6)组成，透明有机玻璃管（4)通过内六 角螺钉（6)与底板（5)连接。
4. 根据权利要求2所述的纤维压缩装置B，其特征在于：压板（3)的外圆柱面与透明有 机玻璃管（4)内壁之间存在配合间隙，两者的公称直径相同。
5. 根据权利要求2所述的纤维压缩装置B，其特征在于：压杆（2)的长度大于透明有机 玻璃管（4)的高度。
6. 根据权利要求2所述的纤维压缩装置B，其特征在于：压板（3)上开有直径3mm的小 孔，用于排出纤维中空气。
7. 根据权利要求3所述的纤维容器C，其特征在于：透明有机玻璃管（4)的外表面沿高 度方向贴有高度刻度尺，显示纤维的高度，零刻度位于底板（5)的上表面。
8. -种纤维板板坯预压试验方法，包括如下步骤： 步骤1、根据实际生产中使用的中密度纤维板板坯连续预压机的结构来确定板坯预压 试验中不同阶段的纤维压缩量△ h、加压时间T、压缩加载速度v ;根据连续预压机前后不同 位置压辊的上下压辊之间的空挡距离，计算出板坯经过不同位置压辊压缩后板坯高度变化 值，也就是预压试验中不同阶段的纤维压缩量Ah ;根据前后不同位置压辊之间的中心距L 和板坯运行速度V计算出板坯在前后不同阶段的加压时间T，计算公式为T = L/V ;根据纤 维压缩量△ h和加压时间T计算出压缩加载速度V，计算公式为v = △ h/T ; 步骤2、根据纤维板板坯在预压不同阶段的纤维压缩量Ah、加压时间T、压缩加载速度 V，在万能力学试验机A的控制微机上编制压梁d下降运动的压缩程序，以控制纤维压缩装 置B的压板按照设定的压缩位移量、加压时间和压缩加载速度向下运动压缩纤维； 步骤3、按照所压制的中密度纤维板的密度和厚度要求，以及透明有机玻璃管的内径， 计算出预压试验所需的纤维重量，称取纤维并将纤维装入纤维容器C，纤维处于自然堆积状 态，将纤维容器C放置到底座g上，并使纤维容器C与纤维压缩装置B的中心线重合； 步骤4、启动压缩程序，压梁d下降运动，压板（3)插入到透明有机玻璃管（4)中压缩纤 维，力传感器e自动实时记录压板受到的压力，压缩程序结束后，压梁d自动上移返回，使压 板2处于纤维容器C之上； 步骤5、试验完成后，将力传感器e记录的压板（3)受到的作用力换算成单位面积上的 作用力，并绘制单位压力-位移曲线，结合连续预压机各压辊的位置和受力面积，可以得到 每一对压辊上的承受的实际压力。
【文档编号】G01N3/08GK104502197SQ201410856254
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月31日 优先权日:2014年12月31日
【发明者】王宝金, 陈野, 徐煜智, 沈毅, 胡德彪, 吕新海, 李阳 申请人:南京林业大学
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