Чем строгают металл: Строгальная обработка металла, обзор метода. Что такое строгание металла?

Строгальная обработка металла, обзор метода. Что такое строгание металла?

Размерная обработка металла достигается при помощи универсального метода резания. При его помощи можно добиться максимальной точности во время обработки деталей, необходимых заготовок. Данный метод обладает неоспоримыми преимуществами: отличной производительностью и минимальной энергоемкостью.

Что такое строгание металла?

Обработка резанием строгальная обработка заключается в снятии верхней стружки с обрабатываемой поверхности. Весь процесс базируется на ряде возвратно-поступательных движений, которые совершает либо станок, либо сама заготовка. Все зависит от величины обрабатываемой площади и механических характеристик рабочего станка.

Для обработки используется несколько видов резцов, которые классифицируются:

• по назначению
• конфигурации стержня
• направленности головки

В последнее время широко применяются комбинированные резцы, режущая часть которых может быть выполнена из твердых сплавов или быстрорежущей стали.

Процесс резания металла посредством строгания

Обработка резанием строгальная обработка осуществляется на нескольких видах станков. Среди них строгально-долбежные, поперечно/продольно – строгальные, кромкострогальные и так далее. Главным параметров, при выборе станка на производстве выступает скорость и качество его работы, которое напрямую зависит от поступательных движений станка или резца. Для того, чтобы улучшить результат и добиться большей производительности, достаточно часто используется многорезцовый способ. Он заключается в установки нескольких широких резцов, оснащенных твердосплавной режущей частью.

В начале работы, важно все движения выполнять плавно, исключая всякую возможность резких ударов. Не менее продуктивно исключение холостого хода, которое так же способствует понижению результативности работы.

На станках используются исключительно прямые или изогнутые строгальные резцы. Прямые устанавливаются при малых вылетах, так как они не виброустойчивы, но очень просты в применении. Недостатки их применения заключаются в невозможности получить максимально точный слой снятого металла. При возможном усилении нажима, изменения в конфигурации детали или сплава, из которого она сделана, прямые резцы слишком сильно углубляются и способны испортить изделие. Изогнутые резцы более универсальны и пользуются большой популярностью в сфере обработки металлов. Они в обязательном порядке устанавливаются во время обработки большого вылета, и там где необходимо качественное, до миллиметра точное снятие металла с обрабатываемой поверхности. Во время усиления нажима они пружинят, снимая стружку с максимальной точностью и не создавая брак.

Строгальные и долбежные работы | Компания Невские Ресурсы

Они относятся к поступательным видам обработки. Строгание и долбление — обработка резанием, осуществляемая однолезвийным инструментом с возвратно-поступательным главным движением резания.

 

Схемы видов лезвийной обработки:

 

• а — строгание; б — строгание по копиру; в — долбление; г — обтачивание; д — растачивание; е — подрезание;
• 1 — обрабатываемая поверхность; 2 — обработанная поверхность; 3 — поверхность резания;
• Dr — главное движение; Ds — движение подачи.

   

Одними из наиболее распространенных способов металлообработки являются строгальные и долбежные работы, представляющие собой резку металла с помощью возвратно-поступательных движений однолезвиевого инструмента. В компании «Невские Ресурсы» вы можете заказать такие виды обработки металлических изделий, которые выполняются строганием, строганием по копиру, долблением, обтачиванием, растачиванием и подрезанием металла.

 

Применение строгальных и долбежных работ

 

Строгание применяют при обработке вертикально -, горизонтально — и наклонно-плоскостных металлических поверхностей, а также для выполнения пазов и канавок в кронштейнах, плитах и других подобных деталях. Сама строгальная операция выполняется на поперечно- и продольно-строгальных станках специальными строгальными резцами. В отличие от токарных строгальные резцы обладают большой массой и изогнутой рабочей частью, что не позволяет им слишком глубоко врезаться в обрабатываемую поверхность.

Строгальные специальные резцы бывают проходными, отрезными, подрезными и чистовыми. 

Что касается долбления, то при таком способе металлообработки специальные инструменты с помощью возвратно-поступательных движений срезают часть обрабатываемого металла. Процесс долбления требует значительных усилий и высокой точности, поэтому такая операция выполняется только с применением специального оборудования. Долблением можно обрабатывать наружную поверхность металла, внутренние неравнобокие, многогранные и цилиндрические полости, а также «глухие» и сквозные отверстия. Кроме того, с помощью долбежных работ можно нарезать зубчатые цилиндрические колеса с внутренним и наружным зацеплением.

 

Оборудование для строгальных и долбежных работ

 

Все детали, требующие строгания и долбления, обрабатываются в специальном цехе, оснащенном по последнему слову техники. В зависимости от поставленных задач мы используем такое оборудование:
 

• — станки для вертикального долбления,
• — строгальные станки,
• — фрезерные универсальные станки.
   

На наших станках можно изготавливать детали 4-го класса точности с шероховатостью поверхности не ниже 7-го уровня чистоты. В компании «Невские Ресурсы» вы можете заказать строгание заготовок габаритами 1000 х 5000 миллиметров, а также обработку горизонтальных и вертикальных металлических плоскостей, как в массовом, так и в единичном производствах.

Строгальные и долбежные виды обработки обычно применяются при обработке несложных профильных поверхностей с прямолинейными образующими, а также для обработки вертикальных и горизонтальных плоскостей в единичном и массовом производствах. Для этого процесса характерно действие на инструмент ударных нагрузок, небольшие скорости резания (1…1,5 м/c) и низкая производительность обработки вследствие инерционности движущихся частей станков и наличия холостого хода стола или инструмента.

Несмотря на то, что в последнее время всё чаще можно наблюдать переход от строгальных работ к фрезерной обработки, в связи с высокой универсальностью и эффективностью, строгание и долбежка остаются одним из ключевых видов обработки, для изготовления различных видов деталей.
 

У нас вы можете разместить заказ на строгание заготовок габаритом 1000х5000.
  Наши контактные телефоны: (812) 945-44-44, (812) 603-27-55

В техническом отделе вы сможете получить консультацию по всем вопросам, включая стоимость изделий.

Для оформления заказа достаточно связаться с нашими менеджерами по указанным телефонам или электронной почте : [email protected]  

 

---

---

Обработка металлов на строгальных и долбежных станках :: Технология металлов

Особенность строгальных и долбежных станков по сравнению с токарными, сверлильными и фрезерными та, что движение резания (главное движение) у них прямолинейное (возвратно-поступательное), а   движение   подачи совершается периодически, только к моменту очередного рабочего хода ползуна или стола. Недостатком станков является то, что у них на холостой ход затрачивается значительное количество времени и получение больших скоростей на рабочих и обратных холостых ходах представляет большие трудности вследствие инерционных сил и вибраций в момент возвратно-поступательного движения ползуна или стола. Эти станки подразделяются на   поперечно-строгальные (односуппортные  и  двухсуппортные), продольно-строгальные (одностоечные, двухстоечные и кромкострогальные) и  долбежные  (универсальные).

Станки этих типов применяют в единичном и мелкосерийном производстве.

Понятие о процессе строгания. Резец при работе на поперечно-строгальном и долбежном станках совершает прямолинейное возвратно-поступательное движение, а деталь получает прерывистую подачу. При работе на строгальных станках используют прямые и изогнутые резцы (рис. 1), которые бывают разных типов: проходные (рис. 1, а),чистовые (рис. 1, б), широкие чистовые (рис. 1, в), подрезные (рис. 1, г),отрезные (рис. 1, д)и др. На рис. 1, е дан двухсторонний долбежный резец, на рис. 1, ж — долбежный прорезной резец.Изогнутые резцы, допуская при строгании отжим вокруг точки О(рис. 1, з), захватывают меньшую глубину резания t,в то время как прямой резец при отжиме (рис. 165, и) захватывает при строгании большую глубину резания, чем снижает точность обработки детали.

Поэтому при строгании нужно пользоваться изогнутыми резцами. Закрепление резцов в откидном резцедержателе 6 уменьшает их износ, так как при обратном ходе при откидывании резцедержателя резец свободно скользит по поверхности детали. Подачей sмм/дв. х называется перемещение детали или резца в поперечном направлении в течение одного двойного хода, т. е. в течение рабочего и обратного хода. Подача осуществляется всегда в конце обратного хода, когда резец не нагружен снимаемым слоем металла. Как и при точении, площадь срезаемого слоя металла / мм ²равна произведению глубины резания tна подачу s.

Рис. 1. Строгальные и  долбежные резцы:

а—д — строгальные резцы,е—ж — долбежные резцы, з — отжим изогнутого резца, и — отжим прямого резца

Работы, выполняемые на строгальных и долбежных станках. Примеры некоторых видов работ, выполняемых на строгальных станках, показаны на рис. 2. Горизонтальные, вертикальные и наклонные плоскости (рис. 2, а) строгают проходными или подрезными резцами с соответствующим направлением подачи. Разрезные и прорезные работы (рис. 2, б)выполняют отрезными резцами. При большой глубине паза, чтобы избежать поломки резца, его ширину bделают меньше ширины паза В,а прорезание осуществляют ступенчато. Строгание  тавровых  пазов (рис. 2, в) и пазов типа «ласточкин хвост» (рис. 2, г)осуществляется пазовыми резцами соответствующей конфигурации. При строгании закрытых пазов резец во время обратного холостого хода не откидывается. Строгание фасонных поверхностей выполняется или фасонными резцами, или галтельным резцом по разметке (рис. 2, д). В последнем случае резец получает два движения подачи, которые производятся вручнуюперемещением стола и суппорта.

Рис.2. Строгальные работы

Процесс долбления, по существу, ничем не отличается от процесса строгания, но характер долбежных работ совершенно иной, чем строгальных. Долблением можно обработать глухие и сквозные фасонные отверстия: многогранники (рис.3, а),внутренние направляющие (рис. 3, би з), внутренние шпоночные пазы (рис. 3, в),многошпоночные (шлицевые) отверстия (рис. 3, г),матрицы сложной конфигурации (рис.3, д)и т. п.

Рис. 3. Долбежные работы

Некоторые виды наружных поверхностей (рис. 3, еи ж)также удобнее обрабатывать на долбежных станках, хотя они могут быть выполнены настрогальных и фрезерных станках. Вследствие малой производительности операцию долбления применяют в основном в единичном и мелкосерийном производстве. В крупносерийном и массовом производстве в аналогичных случаях применяют протягивание. Точность строгания на строгальных и долбежных станках достигает 3—4-го классов; чистота поверхности 6—7-го классов.  

Строгание металла на заказ в Санкт Петербурге

Строгание металла – вид металлообработки, позволяющий добиться высокоточной и качественной обработки детали. Важное преимущество такого способа — максимальная производительность при минимальной энергоемкости.

Строгание металла — снятие стружки с поверхностного слоя образца специальными резцами, установленными на оборудовании. Процесс представляет собой возвратно-поступательные движения обрабатывающего станка или самой заготовки. Это зависит от вида и размера детали, от модели оборудования, а также от установленных на нем резцов.

Строгальное оборудование в свою очередь разделяется на три основных вида:

1. Кромкострогальные станки используются для обработки кромок металлических листов различной толщины, а также для снятия фасок под любым углом.

При этом лист неподвижно закрепляют специальными зажимами, а резец движется по кромке листа. Резец работает только в одном направлении, поэтому предусмотренный в таких видах станков обратный холостой ход резца ускоренный.

2. Поперечно-строгальные станки имеют ограниченную сферу применения. Такое оборудование используют для обработки небольших и средних деталей в условиях мелкосерийного или разового производства.

Не отличается высокой производительностью. При строгании металла заготовка неподвижно закреплена на столе, а в качестве движущегося инструмента выступает резец. На данном станке, кроме строгания металла,  можно выполнять работы по изготовлению отверстий и различных выемок.

3. Продольно-строгальные станки имеют совсем другой принцип работы. Здесь подвижной частью выступает сама обрабатываемая деталь, а резцы на оборудовании неподвижны.

Особенно часто используется для обработки линейных поверхностей. К плюсам можно отнести повышенную производительность, возможность строгания образца с нескольких сторон, техническую возможность обработки детали массой до 200 тонн. Но, как правило, обладает большими размерами, требуют отдельного помещения.

Строгание металла – многофункциональный процесс обработки заготовок из металла, гарантирующий эффективность и точность выполнения работ. При этом отбраковка деталей может сводиться к минимуму.  При необходимости можно воспользоваться электрическим эрозионным оборудованием. 

Что такое строгание металла — Футбольный блог Footballx

Если использовать способ строганья металла можно добиться максимально точного времени обработки деталей. Этот имеет много преимуществ: отличная производительность и минимальная энергоёмкость.

Давайте поговорим непосредственно о строганье металла. Этот метод заключается в снятии стружки с верхнего слоя, поверхности детали, которая подлежит обработки. Весь процесс заключается в возвратно-поступательных движениях, которые призваны совершать или станок, или сама заготовка. Зависит это от размеров детали, подлежащей механической обработке и характеристик станка.

Существует виды резцов, которыми пользуются для обработки металлов. Они классифицируются по трём критериям: назначению, конфигурации стержня и направленности головки.

Опишем сам процесс резания металла. Для обработки резанья металла используют два вида станков. Главным параметром, которым необходимо руководствоваться, выбирая станок являются скорость и качество его работы, которое зависит от движений станка и резца.

Чтобы достичь лучшего результата, нужно использовать многорезцовый способ. Суть его состоит в установке двух и более широких резцов, которые оснащены твердосплавной режущей частью. Успех работы заключается в начале работы, это означает, что все движения Вы должны выполнять аккуратно и плавно, не допуская никаких резких движений в ту или иную сторону. Не менее продуктивным является исключение холостого хода, которое также понижает результат работы.

На станках, о которых мы говорим, используют резцы строгальные либо прямые, либо изогнутые. Прямые резцы устанавливают на малых вылетах, из-за того, что они не виброустойчивы, зато просты в применении. Изогнутые резцы являются универсальными и пользуются большой популярностью на станках, обрабатывающих металл.

Строгальные станки

Строгание осуществляют на строгальных станках с главным прямолинейным возвратно-поступательным движением относительно заготовки или резца и с подачей в направлении, перпендикулярном направлению главного движения. Строгание производится на станках трех типов: продольно-строгальном, поперечно строгальном и долбежном.

На продольно строгальных станках заготовка (рис. 297, а) совершает главное прямолинейное возвратно-поступательное движение в продольном направлении, а резец получает периодическую подачу в поперечном, вертикальном или наклонном направлении.

На поперечно строгальных станках (рис. 297, б) периодическую подачу в поперечном направлении получает заготовка. Вертикальная или наклонная подача осуществляется суппортом с резцом вручную или автоматически.

 

Рис. 297. Процессы строгания и долбления: а – строгание горизонтальная плоскости на продольно строгальном станке; б – строгание горизонтальной плоскости на поперечнострогальном станке; в – долбление вертикальной плоскости на долбежном станке; г – элементы резания при строгании; д — элементы резания при долблении.

На долбежных станках резец (рис. 297, в) совершает главное прямолинейное возвратно-поступательное движение в вертикальном направлении, а заготовка получает периодическую подачу в одном из трех направлений: продольном, поперечном, круговом. На рис. 297, в дана продольная подача заготовки.

Элементы резания (рис. 297, г). При строгании, так же как и при точении, срезается слой определенного сечения. Физическими параметрами этого сечения являются толщина а и ширина b; производными параметрами поперечного сечения срезаемого слоя являются глубина резания t и подача S.

Подача измеряется в миллиметрах на двойной ход ползуна (поперечнострогальные станки) или долбяка (долбежные станки), или стола (продольнострогальные станки).

Толщина а и ширина b срезаемого слоя выражаются в миллиметрах.

Скорость резания при строгании и долблении принимается равной средней скорости прямолинейного возвратно-поступательного движения.

Строгание деталей на заводах металлоконструкций

Строгание деталей на заводах металлоконструкций производят на кромкострогальных, продольно- и поперечно-строгальных станках. Детали, подлежащие строганию, должны иметь припуск, равный 30% толщины листовой стали, но не более 10 и не менее 3 мм. На кромкострогальных станках строгают кромки листовой стали пакетом максимальной толщины до 200 мм и длиной от 6 до 16 м, а также разделывают кромки как по одному листу, так и пакетом.

На продольно-строгальных станках строгают кромки и торцы деталей, а также разделывают кромки листовой стали под сварку с максимальными размерами обрабатываемых деталей 6×2×1,5 м. На поперечно- строгальных — с максимальными размерами 600×36 мм. Для закрепления деталей на кромкострогальных станках предусмотрены пневматические, гидравлические, механические и ручные прижимные устройства, а также круглые и прямоугольные упоры с клиньями, вставляемыми в отверстия стола станка.

Для закрепления деталей на продольно-строгальных и поперечно-строгальных станках также применяются различные универсальные приспособления, крепежные детали, машинные тиски и струбцины. Рабочим инструментом при строгании является резец, тип, размер и конструкцию которого выбирают в зависимости от условий работы. Установку резца необходимо производить с минимальным вылетом из резцедержателя, который не должен превышать более чем в полтора раза высоту державки резца. Для увеличения срока службы резцов применяют смазочно-охлаждающие жидкости, которые снижают температуру нагрева резца, а также обеспечивают уменьшение усилия резания и подачи на 15—30% по сравнению со строжкой без применения смазочно-охлаждающей жидкости. При строгании на продольно-строгальном станке деталь, закрепленная на столе, совершает прямолинейно-возвратное движение. Резец снимает стружку с части толщины или ширины детали только на рабочем ходу, при обратном или холостом ходу стружки не образуется.

При строгании на поперечно-строгальном станке резцу сообщается прямолинейно-возвратное движение, а подача осуществляется за счет перемещения обрабатываемой детали или суппорта. При выборе рациональных режимов резания пользуются специальными таблицами, в которых для каждого вида резца и марки обрабатываемой стали, указаны усилия подачи и глубина резания, а также приведены скорость резания (в м/мин) и потребная мощность. Назначение рационального режима заключается в выборе глубины резания, усилия подачи и скорости резания, обеспечивающих наименьшую трудоемкость операции при наиболее полном использовании режущих свойств инструмента и эксплуатационных возможностей станка. Вначале необходимо выбрать режущий инструмент, далее определить число проходов и глубину резания в соответствии с припуском на обработку.

По типу режущего инструмента определить номер таблицы режимов резания и выбрать по ней для каждого прохода усилие подачи и скорость резания.

Тепло, температура и проводимость | Глава 2: Состояния материи

Примечание. Энергия также может передаваться посредством излучения и конвекции, но в этой главе речь идет только о передаче тепла посредством теплопроводности.

Обсудите, что происходит, когда ложку помещают в горячую жидкость, такую ​​как суп или горячий шоколад.

Спросите студентов:

Вы когда-нибудь клали металлическую ложку в горячий суп или горячий шоколад, а затем прикасались ложкой ко рту? Как вы думаете, что может происходить между молекулами супа и атомами в ложке, чтобы ложка стала горячей?

В настоящее время учащимся не обязательно полностью отвечать на эти вопросы. Более важно, чтобы они начали думать, что что-то происходит на молекулярном уровне, что заставляет одно вещество делать другое горячее.

Раздайте каждому учащемуся рабочий лист.

Учащиеся записывают свои наблюдения и отвечают на вопросы о задании в листе действий. «Объясни это с помощью атомов и молекул» и «Возьми это». Дальнейшие разделы рабочего листа будут заполнены либо в классе, либо в группах, либо индивидуально в зависимости от ваших инструкций.Посмотрите на версию листа деятельности для учителя, чтобы найти вопросы и ответы.

Предложите учащимся изучить, что происходит, когда металл комнатной температуры помещается в горячую воду.

Если вы не можете получить материалы для всех групп для выполнения этого задания, вы можете выполнить задание в качестве демонстрации или показать учащимся видеоролики «Нагревательные стиральные машины» и «Охлаждающие стиральные машины».

Вопрос для расследования

Почему температура объекта меняется, когда он помещен в горячую воду?

Материалы для каждой группы

• 2 комплекта больших металлических шайб на шнурке
• Стакан из пенополистирола с горячей водой
• Вода комнатной температуры
• 2 термометра
• Градуированный цилиндр или стакан

Материалы для учителя

• 1 стакан из пенополистирола
• Термометр
• Конфорка или кофеварка
• Большой стакан или кофейник

Подготовка учителей

• С помощью веревки свяжите вместе 5 или 6 металлических шайб, как показано. Каждой группе учеников понадобится два набора шайб, завязанных веревкой.
• Повесьте один комплект стиральных машин для каждой группы в горячей воде на плите или в воде в кофеварке, чтобы стиральные машины могли нагреться. Эти стиральные машины должны оставаться горячими до второй половины работы.
• Другой набор следует оставить при комнатной температуре и передать студентам вместе с материалами для упражнения.
• Непосредственно перед упражнением налейте около 30 миллилитров (2 столовых ложки) горячей воды (около 50 ° C) в чашку из пенополистирола для каждой группы.Обязательно налейте одну чашку горячей воды, чтобы использовать ее в качестве контроля.

Сообщите учащимся, что они собираются посмотреть, изменится ли температура горячей воды в результате помещения в воду металлических шайб комнатной температуры. Единственный способ узнать, вызывают ли стиральные машины изменение температуры, — это выпить чашку горячей воды без стиральных машин. Объясните, что у вас будет чашка с горячей водой, которая будет контрольным.

Вам нужно будет положить термометр в чашку с горячей водой одновременно с учениками.Попросите учащихся записать начальную температуру контрольной панели в своих таблицах на листе действий вместе с начальной температурой их собственной чашки с горячей водой. Температура двух образцов должна быть примерно одинаковой.

Процедура

1. Поместите в чашку термометр, чтобы измерить начальную температуру воды. Запишите температуру воды в столбце «До» таблицы на листе активности. Не забудьте также записать начальную температуру воды в контрольной чашке.

2. Используйте другой термометр для измерения температуры стиральных машин. Запишите это в колонку «До».

Примечание. Измерять температуру шайб обычным термометром немного неудобно, потому что между шариком термометра и поверхностью шайб есть небольшая точка соприкосновения. Стиральные машины должны иметь комнатную температуру.

Попросите учащихся сделать прогноз:

• Что произойдет с температурой воды и стиральных машин, если вы поместите стиральные машины в горячую воду?

1. Держа термометр в воде, возьмитесь за шнур и полностью опустите металлические шайбы в горячую воду.

2. Наблюдайте за любым изменением температуры воды. Оставьте стиральные машины в воде, пока температура не перестанет меняться. Запишите температуру воды в каждой чашке в столбце «После».

Таблица 1. Показания температуры для стиральных машин комнатной температуры, помещенных в горячую воду

Температура…	Перед	После
Вода в чашке
Вода в контрольной чашке
Шайба металлическая

1. Снимите шайбы с воды. Затем измерьте и запишите температуру стиральных машин в столбце «После».
2. Опорожните чашку в контейнер для отходов или раковину.

Ожидаемые результаты

Температура воды немного снизится, а температура стиральных машин немного повысится. Величина понижения и повышения температуры на самом деле не так уж и важна. Важно то, что температура воды снижается, а в стиральных машинах повышается.

Подробнее об энергии и температуре читайте в разделе «Биография учителя».

Примечание. В конце концов, два соприкасающихся объекта с разной температурой будут иметь одинаковую температуру. Во время занятия мойки и вода, скорее всего, будут разной температуры. В этом упражнении стиральная машина и вода контактируют только в течение короткого времени, поэтому, скорее всего, температура не будет одинаковой.

Студенты могут спросить, почему температура воды снизилась на другую величину, чем повысилась температура стиральных машин.В воде осталось то же количество энергии, что и в стиральных машинах, но для изменения температуры различных веществ требуется другое количество энергии.

Предложите учащимся изучить, что происходит, когда горячий металл помещается в воду комнатной температуры.

Спросите студентов:

• Как вы думаете, изменится температура, если вы поместите горячие стиральные машины в воду комнатной температуры?

Налейте в контрольную чашку около 30 миллилитров воды комнатной температуры.Поместите термометр в чашку и скажите учащимся температуру воды.

• Налейте в чашку из пенополистирола около 30 миллилитров воды комнатной температуры.
• Поместите термометр в воду и запишите его температуру в столбце «До» таблицы на листе активности. Не забудьте также записать начальную температуру воды в контрольной чашке.
• Извлеките стиральные машины из горячей воды, в которой они нагревали, и быстро с помощью термометра измерьте температуру стиральных машин.Запишите это в столбце «До» на листе занятий.
• Держа термометр в воде, возьмитесь за шнур и полностью опустите горячие металлические шайбы в воду.
• Наблюдайте за любым изменением температуры воды. Оставьте стиральные машины в воде, пока температура не перестанет меняться. Запишите температуру воды в вашей чашке в столбце «После» в таблице ниже. Также запишите температуру воды в контрольной чашке.
• Вынуть шайбы из воды.Измерьте и запишите температуру стиральных машин.

Таблица 2. Показания температуры для горячих стиральных машин, помещенных в воду комнатной температуры

Температура…	Перед	После
Вода в чашке
Вода в контрольной чашке
Шайба металлическая

Ожидаемые результаты

Температура воды повышается, а температура стиральных машин понижается.

Обсудите наблюдения студентов и причины изменения температуры металлических шайб и воды.

Спросите студентов:

Как изменилась температура стиральных машин и воды в обеих частях деятельности?

На основании своих данных учащиеся должны понимать, что температура стиральных машин и воды изменилась.

Почему, как вы думаете, изменилась температура, зная, что вы делаете с нагреванием и охлаждением атомов и молекул?

Если необходимо, помогите студентам задуматься о том, почему температура каждого из них изменилась, спросив их, что, вероятно, движется быстрее, атомы в металлических шайбах или молекулы в воде.Скажите студентам, что анимация молекулярной модели, которую вы покажете дальше, покажет им, почему изменилась температура обоих.

Покажите две анимации, чтобы помочь ученикам понять, как энергия передается от одного вещества к другому.

Показать анимацию молекулярной модели Ложка с подогревом.

Укажите студентам, что молекулы воды в горячей воде движутся быстрее, чем атомы в ложке.Молекулы воды ударяются об атомы ложки и передают этим атомам часть своей энергии. Вот как энергия воды передается ложке. Это увеличивает движение атомов в ложке. Поскольку движение атомов в ложке увеличивается, температура ложки увеличивается.

Это нелегко заметить, но когда быстро движущиеся молекулы воды ударяются о ложку и ускоряют атомы в ложке, молекулы воды немного замедляются.Таким образом, когда энергия передается от воды к ложке, ложка становится теплее, а вода холоднее.

Объясните учащимся: когда быстро движущиеся атомы или молекулы сталкиваются с более медленно движущимися атомами или молекулами и увеличивают их скорость, передается энергия. Передаваемая энергия называется теплом. Этот процесс передачи энергии называется проводимостью.

Покажите анимацию молекулярной модели «Охлажденная ложка».

Укажите ученикам, что в этом случае атомы в ложке движутся быстрее, чем молекулы воды в холодной воде. Быстрее движущиеся атомы в ложке передают часть своей энергии молекулам воды. Это заставляет молекулы воды двигаться немного быстрее, а температура воды повышается. Поскольку атомы в ложке передают часть своей энергии молекулам воды, атомы в ложке немного замедляются. Это приводит к снижению температуры ложки.

Спросите студентов:

Опишите, как процесс проводимости вызвал изменение температуры стиральных машин и воды в процессе работы.

Стиральные машины комнатной температуры в горячей воде

Когда стиральные машины комнатной температуры помещаются в горячую воду, более быстро движущиеся молекулы воды ударяются о более медленно движущиеся атомы металла и заставляют атомы в шайбах двигаться немного быстрее. Это вызывает повышение температуры стиральных машин. Поскольку часть энергии воды была передана металлу, чтобы ускорить их, движение молекул воды уменьшается. Это приводит к понижению температуры воды.

Горячие мойки в воде комнатной температуры

Когда горячие металлические шайбы помещаются в воду комнатной температуры, более быстро движущиеся атомы металла сталкиваются с более медленно движущимися молекулами воды и заставляют молекулы воды двигаться немного быстрее. Это вызывает повышение температуры воды. Поскольку часть энергии от атомов металла была передана молекулам воды, чтобы ускорить их, движение атомов металла уменьшается. Это вызывает снижение температуры стиральных машин.

Обсудите связь между движением молекул, температурой и проводимостью.

Спросите студентов:

Как движение атомов или молекул вещества влияет на температуру вещества?

Если атомы или молекулы вещества движутся быстрее, это вещество имеет более высокую температуру. Если его атомы или молекулы движутся медленнее, значит, он имеет более низкую температуру.

Что такое проводимость?

Проводимость возникает, когда два вещества при разных температурах контактируют. Энергия всегда передается от вещества с более высокой температурой к веществу с более низкой температурой. По мере того как энергия передается от более горячего вещества к более холодному, более холодное вещество нагревается, а более горячее вещество — холоднее. В конце концов, два вещества становятся одной температуры.

Студенты склонны понимать нагревание, но часто имеют неправильное представление о том, как вещи охлаждаются.Так же, как нагревание вещества, охлаждение вещества также работает за счет теплопроводности. Но вместо того, чтобы сосредотачиваться на ускорении более медленно движущихся молекул, вы сосредотачиваетесь на замедлении более быстро движущихся молекул. Более быстрые атомы или молекулы более горячего вещества контактируют с более медленными атомами или молекулами более холодного вещества. Более быстрые атомы и молекулы передают часть своей энергии более медленным атомам и молекулам. Атомы и молекулы более горячего вещества замедляются, и его температура понижается.Объект или вещество не могут стать холоднее, если добавить им «холода». Что-то может стать холоднее, только если его атомы и молекулы передадут свою энергию чему-то более холодному.

Попросите учащихся нарисовать молекулярные модели, чтобы показать проводимость между ложкой и водой.

Примечание. На модели, которую вы покажете учащимся, изменение скорости как молекул воды, так и атомов в ложке представлено разным количеством линий движения.Студенты могут помнить, что, когда атомы или молекулы движутся быстрее, они отдаляются друг от друга, а когда они движутся медленнее, они сближаются. Для этого действия изменение расстояния между молекулами воды или между атомами в ложке не является фокусом, и поэтому оно не отображается в модели. Вы можете сказать учащимся, что модели могут выделять одну особенность над другой, чтобы помочь сосредоточиться на главном представляемом моменте.

Ложка комнатной температуры в горячей воде

Проецируйте иллюстрации «Ложка в горячей воде до и после» из рабочего листа.

Попросите учащихся взглянуть на линии движения на картинке «До» на их рабочем листе. Затем спросите студентов, как изменится движение атомов и молекул на картинке «После». На листе действий вместе с проецируемым изображением нет линий движения на рисунке «После». Правильно их ввести — задача студентов.

Попросите учащихся добавить линии движения к иллюстрации «После» и добавить описательные слова, такие как «теплее» или «холоднее», чтобы описать изменение температуры воды и ложки.

Горячая ложка в воде комнатной температуры

Проектируйте иллюстрации Горячая ложка в воде комнатной температуры до и после из рабочего листа

Попросите учащихся посмотреть второй набор картинок «До» и «После». Попросите учащихся добавить линии движения к иллюстрации «После» и добавить описательные слова, такие как «теплее» или «холоднее», чтобы описать изменение температуры воды и ложки.

Покажите моделирование, чтобы проиллюстрировать, что температура — это средняя кинетическая энергия атомов или молекул.

Следующая симуляция показывает, что при любой температуре атомы или молекулы вещества движутся с разными скоростями. Некоторые молекулы движутся быстрее других, некоторые медленнее, но большинство находятся посередине.

Примечание. После нажатия кнопки «Старт» симуляция будет работать лучше всего, если вы переберете все кнопки, прежде чем использовать ее для обучения ученикам.

Показать температуру моделирования.

• Перебрав кнопки «Холодный», «Средний» и «Горячий», выберите «Средний», чтобы начать обсуждение с учащимися.Скажите студентам, что это моделирование показывает взаимосвязь между энергией, движением молекул и температурой.

Сообщите учащимся, что все, что имеет массу и движется, независимо от размера или размера, обладает определенным количеством энергии, называемой кинетической энергией. Температура вещества дает вам информацию о кинетической энергии его молекул. Чем быстрее движутся молекулы вещества, тем выше кинетическая энергия и температура. Чем медленнее движутся молекулы, тем ниже кинетическая энергия и температура.Но при любой температуре молекулы не все движутся с одинаковой скоростью, поэтому температура на самом деле является мерой средней кинетической энергии молекул вещества.

• Эти идеи применимы к твердым телам, жидкостям и газам. Маленькие шарики в симуляции представляют молекулы и меняют цвет, чтобы визуализировать их скорость и кинетическую энергию. Медленные — синие, более быстрые — фиолетовые или розовые, а самые быстрые — красные. Объясните также, что скорость отдельных молекул изменяется в зависимости от их столкновений с другими молекулами.Молекулы передают свою кинетическую энергию другим молекулам посредством проводимости. Когда быстро движущаяся молекула сталкивается с более медленной молекулой, более медленная молекула ускоряется (и становится более красной), а более быстрая молекула замедляется (и становится более синей).


• Объясните, что при любой температуре большинство молекул движутся примерно с одинаковой скоростью и имеют примерно одинаковую кинетическую энергию, но всегда есть некоторые, которые движутся медленнее, а некоторые — быстрее. Температура на самом деле представляет собой комбинацию или среднее значение кинетической энергии молекул. Если бы вы могли поместить в эту симуляцию термометр, он бы столкнулся с молекулами, движущимися с разной скоростью, так что он зарегистрировал бы среднюю кинетическую энергию молекул.

Чтобы добавить энергии, начните с «Холодный», затем нажмите «Средний», а затем «Горячий».

Спросите студентов:

Что вы замечаете в молекулах при добавлении энергии?

По мере прибавления энергии все больше молекул движутся быстрее.Розовых и красных молекул больше, но есть еще более медленные синие.

Чтобы удалить энергию, начните с «Горячий», затем нажмите «Средний», а затем «Холодный».

Спросите студентов:

Что вы замечаете в молекулах при отводе энергии?

По мере удаления энергии большее количество молекул движется медленнее. Пурпурных и синих молекул больше, но некоторые все еще меняют цвет на розовый.

Предложите студентам попробовать одно или несколько расширений и использовать дирижирование для объяснения этих общих явлений.

Сравните фактическую температуру и ее ощущения для различных предметов в комнате.

Спросите студентов:

Коснитесь металлической части стула или ножки стола, а затем прикоснитесь к обложке учебника. Кажется, что эти поверхности имеют одинаковую или разную температуру?

Они должны чувствовать себя по-другому.

Почему металл становится холоднее, хотя его температура такая же, как у картона?

Сообщите ученикам, что, хотя металл кажется холоднее, металл и картон на самом деле имеют одинаковую температуру.Если учащиеся не верят этому, они могут использовать термометр, чтобы измерить температуру металла и картона в комнате. Находясь в одном помещении с одинаковой температурой воздуха, обе поверхности должны иметь одинаковую температуру.

Покажите анимацию «Проводя энергию», чтобы ответить на вопрос, почему металл холоднее картона.

Скажите студентам, чтобы они наблюдали за движением молекул в металле, картоне и в пальце.

Объясните: молекулы в вашем пальце движутся быстрее, чем молекулы металла, имеющего комнатную температуру.Таким образом, энергия вашего пальца передается металлу. Поскольку металл является хорошим проводником, энергия передается от поверхности через металл. Молекулы в вашей коже замедляются, поскольку ваш палец продолжает отдавать энергию металлу, поэтому ваш палец кажется более прохладным.

Подобно металлу, молекулы в вашем пальце движутся быстрее, чем молекулы в картоне, имеющем комнатную температуру. Энергия передается от пальца к поверхности картона.Но поскольку картон является плохим проводником, энергия не легко передается от поверхности через картон. Молекулы в вашей коже движутся примерно с одинаковой скоростью. Поскольку ваш палец не теряет много энергии для картона, он остается теплым.

Сравните фактическую температуру с ощущением температуры воды и воздуха.

Попросите учащихся использовать два термометра для сравнения температуры воды комнатной температуры и температуры воздуха. Они должны быть примерно одинаковыми.

Спросите студентов:

Опустите палец в воду комнатной температуры, а другой — в воздух. Кажется, что вода и воздух имеют одинаковую или разную температуру?

Палец в воде должен казаться холоднее.

Почему вода кажется прохладнее, хотя ее температура такая же, как у воздуха?

Напомните учащимся, что, хотя вода кажется более холодной, на самом деле вода и воздух имеют примерно одинаковую температуру.Студенты должны понимать, что вода лучше проводит энергию, чем воздух. Чем быстрее энергия отводится от пальца, тем холоднее становится кожа.

Подумайте, почему чашки с холодной и горячей водой достигают комнатной температуры.

Попросите учащихся подумать и объяснить следующую ситуацию:

Допустим, вы поставили чашку холодной воды в одну комнату и чашку горячей воды в другую. В обеих комнатах одинаковая комнатная температура.Почему холодная вода становится теплее, а горячая холоднее?

В обоих случаях энергия переместится из области с более высокой температурой в область с более низкой температурой. Таким образом, энергия воздуха комнатной температуры перейдет в холодную воду, которая нагревает воду. И энергия от горячей воды перейдет в более прохладный воздух, который охлаждает воду.

Использование деревянных самолетов — старые, но все еще есть

Деревянные ручные рубанки могут быть старыми технологиями, но они не устарели

Я думаю, что у многих людей деревянные самолеты вызывают ностальгию и хорошее чувство традиций, но не обязательно кажутся актуальными для использования сегодня.

Мы привыкли к совершенно другому инструменту с металлическими плоскостями, особенно с некоторыми из высокоразвитых доступных сейчас опций, и поэтому методы, необходимые для их настройки, настройки и использования, становятся все более разными.

Я использую сочетание металлических и деревянных рубанков, и, возможно, удивительно, что я предпочитаю именно деревянные рубанки, когда у меня есть куча досок для работы, поскольку их легкий вес намного менее утомителен. Их всегда удобно держать, и никто не может отрицать сказочный звук, который они издают, скользя по дереву, нет ужасного скрипа металлической подошвы, когда на ней недостаточно воска.

Использование деревянных рубанков

Для общей подготовки доски у меня есть только три деревянных рубанка, которые я использую все время.

Это не грандиозная коллекция, но это все, что мне нужно, чтобы взять грубую доску и сделать ее плоской и гладкой. Они, безусловно, так же быстры, как и любые другие металлические альтернативы, и мой деревянный рубанок справится со всем, что может металлический рубанок, оставляя гораздо лучшее покрытие.

Если вам нравится романтическая привлекательность деревянного ручного рубанка, но вы никогда не думали, что они настолько практичны, не спешите отказываться от них.

Если вы привыкли работать с металлическими, то некоторые вещи будут казаться более сложными и трудными, и я не собираюсь отрицать, что это довольно тяжелая кривая обучения. Но, как и в большинстве случаев, если вы будете упорны, то внезапно это «щелкнет». Этому нелегко научиться, поскольку это скорее способ почувствовать, но, проявив немного терпения, вы скоро начнете ценить радость от их использования.

Чтобы узнать, как отрегулировать деревянные плоскости и настроить утюг без проблем, прочтите здесь.

Различные типы деревянных рубанков: длинный пробный рубанок для правки. Домкрат или носовой рубанок для грубого удаления тяжелого материала — обратите внимание на широко открытую горловину, через которую проходит толстая стружка. Короткий более гладкий гроб с плотной горловиной, предотвращающей вырывание.

Покупка старых подержанных деревянных самолетов

Если вы хотите попробовать, не тратя целое состояние, то я все равно избежал бы соблазна купить старую гладилку на распродаже автомобильных багажников. Они маленькие, и вы сможете подобрать один очень дешево, но эти рубанки используются для окончательной отделки — их нужно очень точно настроить, чтобы получить хорошие результаты, и пытаться настроить что-то грубое и потрепанное без каких-либо опыт может быстро совсем отпугнуть вас от деревянных самолетов.

Вместо этого для начала выберите что-нибудь вроде старого носового самолета. Их можно настроить как для тяжелой, так и для тонкой работы, и они будут гораздо более щадящими, когда вы только начинаете. Мой носовой рубанок (настоящий грубый домкрат) выглядит так, как будто его погрызла стая собак, а утюг не совсем подходит к кровати, но он отлично работает как черновой инструмент, и я никогда не расстанусь с ним.

Покупка новых деревянных самолетов

Я всегда был бы рад найти старый домкрат для более грубой работы, но если вы хотите побаловать себя, я бы сказал, что новый опытный самолет будет идеальным для начинающих.
Вы будете настраивать резку от среднего до тонкого, со средним изгибом утюга, так что есть некоторые проблемы по сравнению с более грубым передним или домкратным рубанком. Таким образом, вы легко приобретете навыки настройки деревянного рубанка без необходимости быть слишком точным, и как только вы разберетесь в его сути, вы быстро сможете перенести свои навыки на более тонкие плоскости сглаживания. .

Стружки из деревянных рубанков разных типов

После того, как вы освоите это, деревянный рубанок окажется в собственном лиге по простоте, а вместе с ним и эффективность — нет отверток каждый раз, когда мне нужно дотронуться до утюга, только быстрый стук молотком.
Для меня деревянные самолеты никогда не устареют, так как мне нужно ежедневно использовать их для работы, и я точно знаю, что не смог бы зарабатывать на жизнь без них. Есть, что рассказать о них; Я мог бы написать на эту тему книгу, так что скоро я расскажу больше о деревянных самолетах.

Посмотреть все статьи Под рукой Строгание

11.2 Тепло, удельная теплоемкость и теплопередача — физика

Теплообмен, удельная теплоемкость и теплоемкость

В предыдущем разделе мы узнали, что температура пропорциональна средней кинетической энергии атомов и молекул в веществе, и что средняя внутренняя кинетическая энергия вещества тем выше, чем выше температура вещества.

Если два объекта с разной температурой соприкасаются друг с другом, энергия передается от более горячего объекта (то есть объекта с более высокой температурой) к более холодному (с более низкой температурой) объекту, пока оба объекта не будут иметь одинаковую температуру. . Когда температуры равны, нетто-теплопередачи, потому что количество тепла, передаваемого от одного объекта к другому, равно количеству возвращенного тепла. Одним из основных эффектов теплопередачи является изменение температуры: нагревание увеличивает температуру, а охлаждение снижает ее.Эксперименты показывают, что тепло, передаваемое веществу или от него, зависит от трех факторов: изменения температуры вещества, массы вещества и определенных физических свойств, связанных с фазой вещества.

Уравнение теплопередачи Q равно

Q = mcΔT, Q = mcΔT,

11,7

, где м, — масса вещества, а Δ T — изменение его температуры в единицах Цельсия или Кельвина. Символ c обозначает удельную теплоемкость и зависит от материала и фазы.Удельная теплоемкость — это количество тепла, необходимое для изменения температуры 1,00 кг массы на 1,00 ºC. Удельная теплоемкость c — это свойство вещества; его единица СИ — Дж / (кг К) или Дж / (кг ° C ° C). Изменение температуры (ΔTΔT) одинаково в кельвинах и градусах Цельсия (но не в градусах Фаренгейта). Удельная теплоемкость тесно связана с понятием теплоемкости. Теплоемкость — это количество тепла, необходимое для изменения температуры вещества на 1,00 ° C ° C.В форме уравнения теплоемкость C равна C = mcC = mc, где m — масса, а c — удельная теплоемкость. Обратите внимание, что теплоемкость такая же, как и удельная теплоемкость, но без какой-либо зависимости от массы. Следовательно, два объекта, состоящие из одного и того же материала, но с разной массой, будут иметь разную теплоемкость. Это потому, что теплоемкость — это свойство объекта, а удельная теплоемкость — это свойство любого объекта , сделанного из того же материала.

Значения удельной теплоемкости необходимо искать в таблицах, потому что нет простого способа их вычислить.В таблице 11.2 приведены значения удельной теплоемкости для некоторых веществ в качестве справочной информации. Из этой таблицы видно, что удельная теплоемкость воды в пять раз больше, чем у стекла, а это означает, что для повышения температуры 1 кг воды требуется в пять раз больше тепла, чем для повышения температуры 1 кг стекла тем же способом. количество градусов.

Поддержка учителя

Поддержка учителя

[BL] [OL] [AL] Объясните, что эта формула работает только в том случае, если фаза вещества не меняется.Передача тепловой энергии, тепла и фазовый переход будут рассмотрены позже в этой главе.

Предупреждение о заблуждении

Единицы измерения удельной теплоемкости — Дж / (кг ⋅ ° C⋅ ° C) и Дж / (кг K). Однако градусы Цельсия и Кельвина не всегда взаимозаменяемы. В формуле для удельной теплоемкости используется разница в температуре, а не абсолютная температура. Это причина того, что градусы Цельсия могут использоваться вместо Кельвина.

Вещества	Удельная теплоемкость ( c )
Твердые вещества	Дж / (кг ° C⋅ ° C)
Алюминий	900
Асбест	800
Бетон, гранит (средний)	840
Медь	387
Стекло	840
Золото	129
Тело человека (среднее)	3500
Лед (средний)	2090
Чугун, сталь	452
Свинец	128
Серебристый	235
Дерево	1700
Жидкости
Бензол	1740
Этанол	2450
Глицерин	2410
Меркурий	139
Вода	4186
Газы (при постоянном давлении 1 атм)
Воздух (сухой)	1015
Аммиак	2190
Двуокись углерода	833
Азот	1040
Кислород	913
Пар	2020

Таблица 11.2 Удельная теплоемкость различных веществ.

Snap Lab

Изменение температуры земли и воды

Что нагревается быстрее, земля или вода? Вы ответите на этот вопрос, проведя измерения для изучения различий в удельной теплоемкости.

• Открытое пламя. Соберите все распущенные волосы и одежду перед зажиганием открытого пламени. Следуйте всем инструкциям своего учителя о том, как зажечь пламя. Никогда не оставляйте открытое пламя без присмотра. Знайте расположение противопожарного оборудования в лаборатории.

• Песок или грунт
• Вода
• Духовка или тепловая лампа
• Две маленькие баночки
• Два термометра

Инструкции

Процедура

1. Поместите равные массы сухого песка (или почвы) и воды одинаковой температуры в две небольшие банки. (Средняя плотность почвы или песка примерно в 1,6 раза больше плотности воды, поэтому вы можете получить равные массы, используя на 50 процентов больше воды по объему.)
2. Нагрейте оба вещества (с помощью духовки или нагревательной лампы) в течение одинакового времени.
3. Запишите конечные температуры двух масс.
4. Теперь доведите обе банки до одинаковой температуры, нагревая их в течение более длительного периода времени.
5. Снимите банки с источника тепла и измеряйте их температуру каждые 5 минут в течение примерно 30 минут.

Проверка захвата

Потребовалось больше времени, чтобы нагреть воду или песок / почву до той же температуры? Какой образец остыл дольше? Что этот эксперимент говорит нам о том, как удельная теплоемкость воды по сравнению с удельной теплотой земли?

1. Песок / почва нагревается и остывает дольше.Это говорит нам о том, что удельная теплоемкость земли больше, чем у воды.
2. Песок / почва нагревается и остывает дольше. Это говорит нам о том, что удельная теплоемкость воды больше, чем у земли.
3. Вода нагревается и остывает дольше. Это говорит нам о том, что удельная теплоемкость земли больше, чем у воды.
4. Вода нагревается и остывает дольше. Это говорит нам о том, что удельная теплоемкость воды больше, чем у земли.

Проводимость, конвекция и излучение

Всякий раз, когда есть разница температур, происходит передача тепла. Передача тепла может происходить быстро, например, через сковороду, или медленно, например, через стенки изолированного холодильника.

Существует три различных метода теплопередачи: теплопроводность, конвекция и излучение. Иногда все три могут происходить одновременно. См. Рисунок 11.3.

Рис. 11.3 В камине передача тепла происходит всеми тремя способами: теплопроводностью, конвекцией и излучением.Излучение отвечает за большую часть тепла, передаваемого в комнату. Передача тепла также происходит через теплопроводность в комнату, но гораздо медленнее. Теплообмен за счет конвекции также происходит через холодный воздух, поступающий в комнату вокруг окон, и горячий воздух, покидающий комнату, поднимаясь вверх по дымоходу.

Проводимость — это передача тепла при прямом физическом контакте. Тепло, передаваемое между электрической горелкой плиты и дном сковороды, передается за счет теплопроводности. Иногда мы пытаемся контролировать теплопроводность, чтобы чувствовать себя более комфортно.Поскольку скорость теплопередачи у разных материалов разная, мы выбираем такие ткани, как толстый шерстяной свитер, которые зимой замедляют отвод тепла от нашего тела.

Когда вы идете босиком по ковру в гостиной, ваши ноги чувствуют себя относительно комфортно… пока вы не ступите на кафельный пол кухни. Поскольку ковер и кафельный пол имеют одинаковую температуру, почему один из них холоднее другого? Это объясняется разной скоростью теплопередачи: материал плитки отводит тепло от вашей кожи с большей скоростью, чем ковровое покрытие, что делает его более холодным.

Поддержка учителей

Поддержка учителей

[BL] [OL] [AL] Спросите учащихся, какая сейчас температура в классе. Спросите их, все ли предметы в комнате имеют одинаковую температуру. Как только это будет установлено, попросите их положить руку на стол или на металлический предмет. Стало холоднее? Почему? Если их стол изготовлен из ламината Formica, тогда он будет чувствовать себя прохладным для их рук, потому что ламинат является хорошим проводником тепла и отбирает тепло из рук, создавая ощущение «холода» из-за тепла, покидающего тело.

Некоторые материалы просто проводят тепловую энергию быстрее, чем другие. В общем, металлы (например, медь, алюминий, золото и серебро) являются хорошими проводниками тепла, тогда как такие материалы, как дерево, пластик и резина, плохо проводят тепло.

На рис. 11.4 показаны частицы (атомы или молекулы) в двух телах при разных температурах. (Средняя) кинетическая энергия частицы в горячем теле выше, чем в более холодном теле. Если две частицы сталкиваются, энергия передается от частицы с большей кинетической энергией к частице с меньшей кинетической энергией.Когда два тела находятся в контакте, происходит много столкновений частиц, что приводит к чистому потоку тепла от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой. Тепловой поток зависит от разности температур ΔT = Thot-TcoldΔT = Thot-Tcold. Таким образом, вы получите более сильный ожог от кипятка, чем от горячей воды из-под крана.

Рис. 11.4. Частицы в двух телах при разных температурах имеют разные средние кинетические энергии. Столкновения, происходящие на контактной поверхности, имеют тенденцию передавать энергию из высокотемпературных областей в низкотемпературные области.На этой иллюстрации частица в области более низких температур (правая сторона) имеет низкую кинетическую энергию перед столкновением, но ее кинетическая энергия увеличивается после столкновения с контактной поверхностью. Напротив, частица в области более высоких температур (слева) имеет большую кинетическую энергию до столкновения, но ее энергия уменьшается после столкновения с контактной поверхностью.

Конвекция — это передача тепла движением жидкости. Этот тип теплопередачи происходит, например, в котле, кипящем на плите, или во время грозы, когда горячий воздух поднимается к основанию облаков.

Советы для успеха

В обиходе термин жидкость обычно означает жидкость. Например, когда вы заболели и врач говорит вам «выпить жидкости», это означает только пить больше напитков, а не вдыхать больше воздуха. Однако в физике жидкость означает жидкость или газ . Жидкости движутся иначе, чем твердые тела, и даже имеют свой собственный раздел физики, известный как гидродинамика , который изучает их движение.

При повышении температуры жидкости они расширяются и становятся менее плотными.Например, на рис. 11.4 может быть изображена стенка воздушного шара с газами внутри воздушного шара с другой температурой, чем снаружи в окружающей среде. Более горячие и, следовательно, быстро движущиеся частицы газа внутри воздушного шара ударяются о поверхность с большей силой, чем более холодный воздух снаружи, заставляя воздушный шар расширяться. Это уменьшение плотности по отношению к окружающей среде создает плавучесть (тенденцию к повышению). Конвекция обусловлена ​​плавучестью — горячий воздух поднимается вверх, потому что он менее плотен, чем окружающий воздух.

Иногда мы контролируем температуру своего дома или самих себя, контролируя движение воздуха. Герметизация дверей герметичным уплотнением защищает от холодного ветра зимой. Дом на рис. 11.5 и горшок с водой на плите на рис. 11.6 являются примерами конвекции и плавучести, созданными человеком. Океанские течения и крупномасштабная атмосферная циркуляция переносят энергию из одной части земного шара в другую и являются примерами естественной конвекции.

Рисунок 11.5 Воздух, нагретый так называемой гравитационной печью, расширяется и поднимается, образуя конвективную петлю, которая передает энергию другим частям комнаты. По мере того, как воздух охлаждается у потолка и внешних стен, он сжимается, в конечном итоге становится плотнее воздуха в помещении и опускается на пол. Правильно спроектированная система отопления, подобная этой, в которой используется естественная конвекция, может быть достаточно эффективной для равномерного обогрева дома.

Рис. 11.6 Конвекция играет важную роль в теплопередаче внутри этого сосуда с водой.Попав внутрь жидкости, теплопередача к другим частям кастрюли происходит в основном за счет конвекции. Более горячая вода расширяется, уменьшается по плотности и поднимается, передавая тепло другим областям воды, в то время как более холодная вода опускается на дно. Этот процесс повторяется, пока в кастрюле есть вода.

Излучение — это форма передачи тепла, которая происходит при испускании или поглощении электромагнитного излучения. Электромагнитное излучение включает радиоволны, микроволны, инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовое излучение, рентгеновские лучи и гамма-лучи, все из которых имеют разные длины волн и количество энергии (более короткие волны имеют более высокую частоту и больше энергии).

Поддержка учителей

Поддержка учителей

[BL] [OL] Электромагнитные волны также часто называют электромагнитными волнами. Мы по-разному воспринимаем электромагнитные волны разной частоты. Так же, как мы можем видеть одни частоты как видимый свет, мы воспринимаем некоторые другие как тепло.

Вы можете почувствовать теплоотдачу от огня и солнца. Точно так же вы иногда можете сказать, что духовка горячая, не касаясь ее дверцы и не заглядывая внутрь — она ​​может просто согреть вас, когда вы пройдете мимо.Другой пример — тепловое излучение человеческого тела; люди постоянно излучают инфракрасное излучение, которое не видно человеческому глазу, но ощущается как тепло.

Излучение — единственный метод передачи тепла, при котором среда не требуется, а это означает, что тепло не должно вступать в прямой контакт с какими-либо предметами или переноситься ими. Пространство между Землей и Солнцем в основном пусто, без какой-либо возможности теплопередачи за счет конвекции или теплопроводности. Вместо этого тепло передается за счет излучения, и Земля нагревается, поскольку она поглощает электромагнитное излучение, испускаемое Солнцем.

Рис. 11.7 Большая часть тепла от этого пожара передается наблюдателям через инфракрасное излучение. Видимый свет передает относительно небольшую тепловую энергию. Поскольку кожа очень чувствительна к инфракрасному излучению, вы можете почувствовать присутствие огня, даже не глядя на него. (Дэниел X. О’Нил)

Все объекты поглощают и излучают электромагнитное излучение (см. Рисунок 11.7). Скорость передачи тепла излучением в основном зависит от цвета объекта. Черный — наиболее эффективный поглотитель и радиатор, а белый — наименее эффективный.Например, люди, живущие в жарком климате, обычно избегают ношения черной одежды. Точно так же черный асфальт на стоянке будет более горячим, чем прилегающие участки травы в летний день, потому что черный поглощает лучше, чем зеленый. Верно и обратное — черный цвет излучает лучше, чем зеленый. Ясной летней ночью черный асфальт будет холоднее, чем зеленый участок травы, потому что черный излучает энергию быстрее, чем зеленый. Напротив, белый цвет — плохой поглотитель и плохой радиатор. Белый объект, как зеркало, отражает почти все излучение.

Поддержка учителя

Поддержка учителя

Попросите учащихся привести примеры теплопроводности, конвекции и излучения.

Виртуальная физика

Формы и изменения энергии

В этой анимации вы исследуете теплопередачу с различными материалами. Поэкспериментируйте с нагревом и охлаждением железа, кирпича и воды. Для этого перетащите объект на пьедестал и затем удерживайте рычаг в положении «Нагреть» или «Охлаждать». Перетащите термометр рядом с каждым объектом, чтобы измерить его температуру — вы можете в реальном времени наблюдать за тем, как быстро он нагревается или охлаждается.

Теперь попробуем передать тепло между объектами. Нагрейте кирпич и поместите его в прохладную воду. Теперь снова нагрейте кирпич, но затем поместите его поверх утюга. Что ты заметил?

Выбор опции быстрой перемотки вперед позволяет ускорить передачу тепла и сэкономить время.

Проверка захвата

Сравните, насколько быстро различные материалы нагреваются или охлаждаются. Основываясь на этих результатах, какой материал, по вашему мнению, имеет наибольшую удельную теплоемкость? Почему? У кого наименьшая удельная теплоемкость? Можете ли вы представить себе реальную ситуацию, в которой вы хотели бы использовать объект с большой удельной теплоемкостью?

1. Вода занимает больше всего времени, а железу нужно меньше времени, чтобы нагреться и остыть.Для теплоизоляции желательны объекты с большей удельной теплоемкостью. Например, шерстяная одежда с большой удельной теплоемкостью предотвратит потерю тепла телом.
2. Вода занимает меньше всего времени, а железу нужно больше времени, чтобы нагреться и остыть. Для теплоизоляции желательны объекты с большей удельной теплоемкостью. Например, шерстяная одежда с большой удельной теплоемкостью предотвратит потерю тепла телом.
3. Кирпич занимает меньше всего времени, а железу нужно больше времени, чтобы нагреться и остыть.Для теплоизоляции желательны объекты с большей удельной теплоемкостью. Например, шерстяная одежда с большой удельной теплоемкостью предотвратит потерю тепла телом.
4. Вода занимает меньше всего времени, а кирпичу нужно больше времени, чтобы нагреться и остыть. Для теплоизоляции желательны объекты с большей удельной теплоемкостью. Например, шерстяная одежда с большой удельной теплоемкостью предотвратит потерю тепла телом.

Поддержка учителей

Поддержка учителей

Попросите учащихся учесть различия в результатах интерактивных упражнений при использовании разных материалов.Например, спросите их, будет ли изменение температуры больше или меньше, если кирпич заменить железным блоком той же массы, что и кирпич. Попросите студентов рассмотреть одинаковые массы металлов, алюминия, золота и меди. После того, как они заявят, больше или меньше изменение температуры для каждого металла, попросите их обратиться к Таблице 11.2 и проверить, верны ли их прогнозы.

Как отрегулировать деревянную плоскость

Фото: Flickr

Использование деревообрабатывающих плоскостей , резцы которого не отрегулированы, похоже на вождение автомобиля на неправильной передаче: вы можете добиться некоторого прогресса, но задача всегда такая. намного сложнее, чем должно быть.Планирование с правильно отрегулированным самолетом должно приносить удовольствие.

Если вы подозреваете, что ваш самолет не юстируется, держите его вверх дном. Прицелитесь по длине подошвы, как ствол пистолета. Вы должны увидеть пространство подошвы, разорванное только тонкой темной линией там, где плоское железо очень немного выступает из устья самолета.

Если вы вообще не видите утюг рубанка, значит, он втянут в корпус рубанка и ничего не режет. Если рубанок выступает слишком далеко, рубанок будет очень трудно толкать, и он быстро заклинит толстой стружкой или даже деревянными кусками.Линия, которую вы видите, также должна быть ровной из стороны в сторону; в противном случае лезвие изогнуто, и его углы будут врезаться в ваши заготовки.

Большие самолеты часто имеют двойные лопасти. Второй утюг обеспечивает жесткость режущего инструмента и помогает стружке, вырезанной из дерева, скручиваться и вылетать из горловины рубанка. Относительное положение второго утюга по отношению к первому можно регулировать, регулируя толщину стружки. Второй утюг чаще всего устанавливается на расстоянии шестнадцатой дюйма от режущего инструмента.

Рубанки металлические . Установить фрезы в большинстве металлических плоскостей относительно легко. Существуют механические приспособления, помогающие переустановить лезвие как по горизонтали, так и по глубине.

Начните с поднесения лезвия к подошве рубанка. К механизму (называемому лягушкой) прикреплен рычаг, поддерживающий лезвие. Когда рычаг перемещается из стороны в сторону, угол режущей кромки также смещается по отношению к подошве. Визируйте подошву вниз, затем переустановите лезвие так, чтобы темная линия, которую вы видите, была квадратами с низом самолета.

Некоторые плоскости позволяют регулировать рот, прямоугольное отверстие в подошве, через которое проступает лезвие. Для чистового строгания древесины твердых пород лучше всего использовать узкое пространство перед полотном; С другой стороны, грубое строгание древесины мягких пород проще всего с более широким отверстием. Настройка примерно на полпути между ними позволит использовать самолет для самого широкого спектра работ.

Затем поэкспериментируйте с ручкой или гайкой на задней части лягушки, которая вращает регулировочный винт. Когда вы поворачиваете эту ручку, резак выступает дальше (или убирается внутрь) изо рта самолета.Установите рубанок так, чтобы резак едва выглядывал из подошвы, затем проведите рубанком по длине обрезков. Отвинтите или переместите регулировочный винт и повторите испытание, пока инструмент не будет работать должным образом. Имейте в виду, что существует очень тонкая грань между слишком малым (что означает, что любая операция строгания требует большего количества ходов) и слишком большим (когда вы рискуете порвать волокна слишком глубокими надрезами). Практика, как любили говорить наши бабушки, ведет к совершенству.

Деревянные рубанки. Настроить деревянный рубанок проще (нужно меньше деталей) и сложнее (требуется легкое и осторожное прикосновение). Первое правило деревянного рубанка: если он исправен, не чините его. Попробуйте сделать пару движений на куске обрезной доски, прежде чем возиться с регулировкой плоскости. Если инструмент не работает должным образом, только
следует отрегулировать его.

Деревянные рубанки имеют меньше деталей, чем металлические, обычно только корпус из цельного дерева, железное лезвие и деревянный клин, который надежно удерживает железо на месте.Если рубанок режет недостаточно глубоко, положите подошву рубанка на кусок лома. Затем постучите по концу плоского железа молотком, осторожно ударяя по нему. Протестируйте и, при необходимости, нажмите еще раз. Несколько испытаний покажут вам, когда самолет
правильно отрегулирован.

Если лезвие выступает слишком далеко, вам необходимо освободить лезвие и клин. Для большого рубанка (фуганка или домкрат) это можно сделать, удерживая рубанок вертикально и ударив его пяткой о твердую деревянную поверхность, например, скамейку.Если на крыше самолета есть кнопка удара, постучите по ней, удерживая самолет носком в воздухе. Удар по пятке меньшего сглаживающего рубанка молотком, удерживая при этом утюг и клин, тоже подойдет. Эти удары следует наносить твердо, но осторожно и повторять по мере необходимости, чтобы ослабить плоскость и клин. Лезвие на плоскости формовки можно высвободить, постучав молотком по выемке в клине.

Переставьте лезвие в плоскости так, чтобы скос не доходил до рта как минимум на одну восьмую дюйма.Плотно установите клин, плотно постучав по нему несколькими легкими ударами молотка, при этом крепко прижимая утюг к лягушке.

Если лезвие не установлено перпендикулярно подошве плоскости, одно или два метчика с одной или другой стороны на той части утюга, которая выступает над клином, должны выровнять его. Затем установите глубину, как описано выше.

Держите железо отточенным. Всякий раз, когда вы вынимаете лезвие из плоскости, внимательно осматривайте лезвие. Если есть зазубрины или лезвие затупилось, заточите его.Возьмите за привычку периодически затачивать лопасти самолета. Требуемое время, вероятно, будет намного меньше, чем время, затрачиваемое на попытки поработать с инструментом, когда он слишком скучен для своей работы.

Руководство покупателя ручного рубанка по традиционной деревообработке

Покупка рубанков Jack / носовых рубанков / чистящих рубанков

Как я упоминал ранее, рубанок Джека, носовой рубанок или рубанок — это первый ручной рубанок, который коснется вашей грубо распиленной доски.Эти ручные рубанки обычно используются поперек волокон для грубого удаления древесины или «чистки» сильно изогнутым (то есть «дугообразным») утюгом. Я предпочитаю более крупный самолет Jack или еще больший самолет Fore, а не специальный самолет для чистки. Поскольку он используется для грубой работы, я обычно не настраиваю эти самолеты так сильно, как другие скамьи.

Точные элементы, которые могут быть желательны на плоскости сглаживания или стыковки, такие как, например, плотная горловина, обычно нежелательны на плоскости домкрата.Видите (выше), как у самолета такая широко открытая горловина, что позволяет выходить грубая стружка? Это отличная новость для плотников с ограниченным бюджетом, потому что я не рекомендую им тратить много денег на самолетик. Тратить сотни долларов на самолет-самосвал для меня просто не имеет смысла, независимо от того, насколько велик чей-то бюджет.

На самом деле, некоторые из моих любимых самолетов с домкратом — самые доступные на рынке. Изображенный выше старинный деревянный самолет — мой любимый самолет.Нажмите здесь, чтобы увидеть похожие деревянные домкраты на Ebay. Да, для настройки деревянных плоскостей может потребоваться больше времени, но поскольку я не использую этот самолет ни для чего, кроме чистки, мне редко приходится его настраивать. Этот самолет обошелся мне примерно в 15 долларов.

Еще один фантастический кандидат для чистки — это винтажные плоскости переходного домкрата (на фото выше), о которых я упоминал ранее. Как я уже сказал, переходные самолеты отлично работают как самолет-домкрат, потому что самолеты Джека не нуждаются в высокой настройке. Кроме того, если они используются в качестве домкрата, они вообще не требуют значительных восстановительных работ.Просто избегайте покупки самолета, у которого есть очевидные серьезные проблемы, такие как треснувшие металлические детали, серьезные трещины в деревянном корпусе, сильно сломанные ручки или ручки или недостающие детали, потому что покупка запасных частей часто обходится дороже, чем покупка самого самолета.

Переходной домкрат в хорошем состоянии не должен стоить более 25 долларов и идеально подходит для черновой обработки материала. Из него вряд ли получится тонкая стружка, но для того, чтобы заставить летать уродливую древесную стружку, они работают так же хорошо, как и любой дорогой самолет с домкратом.Вот некоторые из моделей, которыми я владею и которые люблю использовать:

Если у вас ограниченный бюджет, эти деревянные и переходные самолеты сэкономят вам много денег. А если вы объедините их с хорошим деревянным рубанком и хорошим деревянным рубанком для фуганка, вы сможете сэкономить бюджет на настольный рубанок менее ста долларов. Неплохо, учитывая, что некоторые новые металлические скамейки стоят более 400 долларов за один самолет!

В следующих разделах я расскажу о поиске хорошего и доступного по цене деревянного шлифовального и фуганочного рубанка.Но давайте посмотрим на другие варианты самолетов Джека:

Что делать, если вам нужен металлический рубанок, но для начала вы можете позволить себе только один?

Если вы хотите в конечном итоге приобрести набор металлических настольных самолетов, но для начала можете позволить себе только один, то я бы порекомендовал купить металлический рубанок номер 5. Эти самолеты Джека — самые распространенные доступные самолеты, и их производили миллионами. Стэнли был крупнейшим производителем металлических стендовых самолетов, и это был их самый распространенный размер.Цены варьируются от 15 до 50 долларов за самолеты с домкратом, которые нуждаются в ремонте. Я лично не стал бы платить больше 50 долларов (нет, я не заплатил и близко к 56 долларам за самолет с разъемом № 5, изображенный ниже).

Если поначалу это будет ваш единственный ручной рубанок, вам нужно будет потратить дополнительное время на его настройку до уровня сглаживающей плоскости, потому что вы собираетесь использовать его для всех трех работ: грубой чистки, выравнивания и стыковка и сглаживание.

Этот вариант не будет работать так же хорошо, как наличие трех специальных настольных самолетов, но он может работать довольно хорошо.Вот как это может работать: когда вы покупаете металлический домкрат номер 5, купите также второй утюг. Заточите один утюг с большим изгибом для чистки грубой доски:

Затем заточите другое лезвие с едва заметным изгибом для сглаживания и стыковки:

А затем вы можете просто поменять утюг в зависимости от выполняемой работы.

Рубанок для домкрата может идеально работать как рубанок для фуганка, если длина вашей доски меньше, чем в три раза длиннее плоскости домкрата.Например, плоскость гнезда номер 5, изображенная ниже, имеет длину 14 дюймов, так что технически это будет плоскость фуганка для любой доски менее 42 дюймов… плюс-минус… так что она отлично подойдет для выравнивания и стыковки по длине доска. Многие детали мебели не достигают этой длины, поэтому домкрат достаточно гибкий, как и стыковочный.

И плоскость домкрата может неплохо работать как плоскость сглаживания. Однако на таком длинном рубанке будет сложно проникнуть в небольшие участки со сложной текстурой, чтобы сгладить их.Когда вы переключаетесь с более гладкого или фугального режима на настройку чистки, вы просто отключите лезвие и отрегулируете механизм лягушки, чтобы открыть рот, чтобы позволить большой древесной стружке выйти.

Вот несколько хороших самолетов Джека для поиска на Ebay:

Если вы хотите пройти маршрут с одним стендовым самолетом, но не чувствуете уверенности при восстановлении ручного самолета, у меня есть другой вариант, который вы можете рассмотреть, хотя он намного дороже, чем предыдущие варианты.Некоторые компании производят эти низкоугловые домкраты (на фото вверху и внизу).

Как видите, конструкция отличается от обычных плоскостей скамейки; скос железа направлен вверх, а не вниз. Я уже говорил об этом раньше. К тому же станина самолета сидит под меньшим углом. Самое замечательное в этом типе самолета заключается в том, что его можно использовать в нескольких конфигурациях в дополнение к основному использованию в качестве малоуглового самолета. Для тех, кто не знает, малоугловой рубанок лучше всего использовать для строгания торцевых волокон, например, если вы делаете разделочную доску для торцевых волокон.Утюг заточен на заводе под углом 25 градусов. Добавьте это к фрезерованной станине 12 градусов, чтобы получить эффективный низкий угол в 37 градусов.

Но вы также можете купить второй утюг и заточить его под углом примерно 35 градусов, и это даст вам эффективный угол строгания около 45 градусов, что соответствует традиционному настольному рубанку. Это отлично подходит для ручного планирования общего назначения. А если вы планировали строгать фигурное дерево вручную, вы можете купить третий утюг и заточить его под углом около 50 градусов, что даст вам эффективный высокий угол около 62 градусов.

А если этого недостаточно, вы можете, наконец, купить зубчатый утюг, предназначенный для чистки. Эти зубчатые утюги специально разработаны для правки сложной фигурной древесины.

Горловины на этих плоскостях легко регулируются, поэтому вы можете открывать и закрывать их для различных целей строгания: плотная горловина для разглаживания и широкая горловина для чистки. Я также считаю, что этот тип ручного самолета отлично работает с доской для стрельбы.

Я лично владею двумя разными самолетами с малым углом наклона 62 (оба вдохновлены винтажным Stanley No.62): один сделан Ли-Нильсен (его можно найти здесь), а другой — изготовлен WoodRiver (найти его здесь). Оба эти самолета отлично работают. В Lie-Nielsen No. 62 уделяется больше внимания деталям, но он примерно на 25 долларов дороже, чем версия WoodRiver.

Я бы не рекомендовал покупать винтажный малоугловой домкрат Stanley No. 62; самолет, на основе которого были смоделированы вышеперечисленные самолеты, потому что ручка очень маленькая, есть некоторые слабые детали, которые имеют тенденцию ломаться, а цена выше, чем покупка нового репродуктивного самолета.Стэнли также сделал репродукцию самолета Stanley Sweetheart No. 62 Low Angle Jack Plane (см. Здесь). Я не пробовал, поэтому не могу высказать свое мнение по этому поводу. Но исходя из моего опыта работы с другими современными инструментами воспроизведения Stanley, я не был впечатлен по сравнению с другими брендами (например, Lie-Nielsen). Lee Valley также продает свой Veritas Low-Angle Jack Plane, но я не использовал его и ничего о нем не слышал, поэтому не могу поделиться своим мнением. Их ручные самолеты продаются только на их веб-сайтах, поэтому вы не найдете отзывов пользователей в Интернете.

Если ваш бюджет позволяет купить три отдельных настольных плоскости (домкрат, фуганок и сглаживающий самолет), тогда просто купите по доступной цене винтажный переходный домкрат или деревянный домкрат и потратите больше денег на хороший сглаживающий самолет и фуганок. .

А как насчет рубанка Metal Scrub?

В последнее время металлический строгальный рубанок стал популярным среди мастеров-любителей по дереву для выравнивания поверхностей досок. Однако эти маленькие рубанки традиционно не использовались для выравнивания досок и даже не производились до появления строгальных станков и фуганок.

Традиционным выбором для чистки был носовой рубанок, рубанок Джека или меньший деревянный рубанок. Узкие металлические рубанки для чистки, по-видимому, были изготовлены для домашних плотников, которым требовался быстрый способ сужения ширины доски (или двери), когда не хватало древесины для удаления, что требовало использования ручной пилы. Мне лично нравится использовать эти плоскости для чистки краев более тонких досок, но я считаю их слишком узкими для быстрого выравнивания поверхностей или использования на краях более широких досок.Поэтому я бы порекомендовал не покупать рубанок для чистки металла, например рубанок Stanley No. 40.

Вот несколько быстрых ссылок на выставленные на продажу самолеты, которые вы можете посмотреть:

* Как узнать возраст ручного самолета Стэнли? Ознакомьтесь с моим исследованием типа / возраста Handplane Stanley Bailey (нажмите здесь)

Какие бывают дефекты строгания и как их предотвратить?

Дефекты строгания, такие как зазубрины, рябь, выступы, сколы или нечеткое зерно, могут испортить ваш рабочий день и ваш проект.Вот простые решения.

Бекас

Вы когда-нибудь строгали кусок дерева, а затем обнаруживали, что первые 6 или последние 6 дюймов пиломатериала немного тоньше, чем остальная часть? Этот дефект обработки называется бекасами. Этого можно полностью избежать.

Это происходит, когда пиломатериал не прижимается плотно к опорной плите строгального станка, а отрывается от плиты и проталкивается в ножи строгального станка. Причина, по которой пиломатериал не прижимается плотно к опорной плите для строгального станка, у которого головка строгального станка находится наверху пиломатериала, заключается в том, что сила тяжести тянет вниз другой конец пиломатериала.Стружколом или прижимная планка просто не могут удержать деталь против этой силы тяжести. (Для машины с нижней головкой, вероятно, что стол подачи или стол выхода слишком высок.)

Лекарство простое. Для машины с верхней головкой столы подачи и разгрузки, где они соединяются с машиной, должны быть точно на одном уровне с опорной плитой. Затем, дальше от станка, столы должны подниматься на несколько тысячных дюйма выше, чем опорная плита станка на каждый фут длины.Стол также должен быть достаточно длинным, чтобы выдерживать пиломатериалы по всей длине. (Для машины с нижним напором наклон будет в другом направлении.)

Часто проблема немного усугубляется износом прижимной планки из-за истирания пиломатериалов. Хотя его первоначальная настройка была правильной, по мере износа он становится слишком ослабленным.

ЦЕНТР ЗНАНИЙ Найдите больше Wood Doctor на FDMCdigital.com Джин Венгерт, он же Доктор Вуд, решает проблемы, связанные с древесиной, а также исследует качество и производительность пиломатериалов и шпона по породам в Wood Explorer в Центре знаний FDMC.

Рябь

Вы когда-нибудь строгали пиломатериал, но обнаруживали, что после строгания вам нужно много шлифовать его, чтобы избавиться от ряби строгания и сделать его гладким? Почему это происходит? Есть три основных причины.

Во-первых, скорость подачи слишком высокая. Поймите, что строгальный нож на самом деле вращается по кругу, поэтому его разрез на пиломатериале не плоский, а небольшой паз или выпуклый участок, небольшая дуга круга. Если вы подаете медленно, примерно от 15 до 20 ножей на дюйм, разница между самой высокой и самой низкой точкой в ​​этой тарелке или рябью очень мала, и для получения действительно гладкой поверхности потребуется небольшое шлифование. Если вы быстро строгаете с менее чем 15 отметками на дюйм, дуги становятся шире и глубже, и требуется больше шлифования.

Вторая причина такой ряби заключается в том, что опорная плита строгального станка больше не плоская, а изношена после трения о многие опоры пиломатериалов. В этом случае, особенно с более узкими кусками, пиломатериал не будет удерживаться плотно, а будет раскачиваться вверх и вниз, создавая большие волны, требующие большого количества шлифовки.

Третья потенциальная причина возникает, когда ножи довольно тупые. Нож часто толкает часть древесины вниз к поверхности пиломатериала, а не строгает ее.На выходе из строгального станка и даже после шлифования заготовка будет выглядеть гладкой, но как только на поверхность попадет небольшое количество влаги (высокая относительная влажность или отделка на водной основе), раздавленные участки отскочат назад и придадут пиломатериалам волнистый вид. .

Зерно пшеничное

Была ли у вас когда-нибудь достаточно гладкая поверхность, но через несколько дней она была неровной, и неровности совпадали с текстурой древесины? Это обычное явление, когда используются затупившиеся ножи или происходит большой съем материала (то есть каждый нож снимает много материала).

Это будет происходить только с лесами, которые имеют большую разницу в плотности в пределах отдельного годичного кольца роста; то есть древесина, сформировавшаяся рано (иногда называемая весенней древесиной), имеет меньшую плотность, чем древесина, выросшая позже (иногда называемая летней древесиной). Это происходит, когда нож проталкивает плотную позднюю древесину в мягкую раннюю древесину вместо того, чтобы разрезать древесные волокна.

Тупые ножи и низкое содержание влаги усиливают этот эффект. Затем, когда поверхность подвергается воздействию влаги, измельченные волокна отскакивают, поднимая плотную позднюю древесину над поверхностью.Этот дефект возникает только на одной стороне пиломатериала, если пиломатериал строгается в одном направлении с каждой стороны.

Лекарство — делать более мелкие порезы и использовать более острые ножи. Однако с такой древесиной, как южная сосна, которая имеет такой большой контраст внутри годичного кольца, трудно избежать выпуклой текстуры.

Если нанесенный ущерб настолько серьезен, что зерно действительно разрывается и рвется, то дефект можно назвать порванным зерном. С рваной нитью можно взять ноготь пальца и подбросить свободные края нити.

Зерно колотое

Вы когда-нибудь видели участок строганого бруса, на котором есть множество небольших участков, где древесина была вырвана и оставила небольшие углубления, которые необходимо заполнить шпаклевкой, чтобы поверхность стала гладкой? Это растрескавшееся зерно часто встречается вокруг сучков. Старожилы иногда говорят вам, что вы строгали по волокну, поэтому вам следует перевернуть кусок, конец за концом. Иногда это может сработать, но вряд ли это производственный способ справиться с этим дефектом.

Дефект возникает, когда слишком тонкий нож (или слишком большой передний угол) входит в древесину и выясняет, что для раскалывания древесины перед ножом требуется меньше энергии, чем для разрезания волокон. Тупые ножи, высокая скорость подачи, большая глубина пропила, низкое содержание влаги и высушенная при высокой температуре древесина с большей вероятностью станут причиной этого раскола.

Теперь, если волокно куска выходит из лицевой поверхности (строгание с волокном), раскол, который будет следовать за волокном, будет идти впереди ножа, но в древесные отходы, которые будут удалены при строгании.В этом случае дефекта нет. Но если зерно входит в кусок (строгание по отношению к волокну), то раскол попадет в хорошую часть пиломатериала. В конце концов нож вырвет дерево, но в результате останется небольшое глубокое отверстие.

В дополнение к заточке ножей, снятию меньшего количества материала за один разрез ножа, гарантируя, что древесина не будет пересушена (менее 6,0% MC для твердых пород древесины и менее 10,0% MC для мягкой древесины) и высушена при температуре 160 F, нож должен быть сделал на несколько градусов толще.

Нож по-прежнему острый, но в нем больше металла. При пилении древесины он будет действовать скорее как плуг, чем как клин. Плохая новость в том, что нож будет хорошо работать с густой древесиной, но, скорее всего, распушит более легкую древесину. Во многих магазинах есть две разные головки: одна для более плотной древесины, а другая для более легкой древесины.

Комментарий о строгании по волокну: некоторые породы древесины и некоторые куски пиломатериалов будут иметь закрученную текстуру, поэтому даже на одной стороне пиломатериала вы будете строгать поперек волокон в некоторых областях.Два примера: у клена есть небольшие карманы из волнистых волокон; красное дерево имеет длинные полосы «против волокон» древесины.

Нечеткое зерно

Вы когда-нибудь замечали, что после строгания у пиломатериала появляется мелкая нечеткость? Это может быть все, а может быть в определенных областях. Трудно обнаружить, если на выходе из строгального станка не будет очень яркого освещения. Пушистик действительно вызывает появление пятен при окрашивании и шероховатость покрытия.

Нечеткость возникает из-за того, что волокна древесины слишком непрочны, чтобы их можно было аккуратно разрезать, поэтому они складываются.С добавлением влаги они снова всплывают и выглядят действительно грубо. Часто слабое волокно возникает из-за дефекта роста, называемого растянутой древесиной, который встречается только в твердых породах. Слабость также возникает при высоком MC. Также у видов с низкой плотностью волокна более слабые, особенно у осины и тополя.

Тонкие, острые ножи (большие углы наклона) помогут в этом. Часто на практике лечение заключается в использовании шлифовального герметика или смывки на пиломатериалах после строгания, но перед шлифованием.Эта обработка поднимает волокна, а затем удерживает их, чтобы их можно было чисто отшлифовать.

Как пользоваться ручными рубанками

Ручные рубанки — воплощение тонкой обработки дерева. Их используют экстремалы по дереву, а собирают серьезные коллекционеры. Я оба. Я начал с некоторых старых самолетов моего отца, а сейчас ищу старые и / или необычные самолеты. Но они должны быть в рабочем состоянии, потому что мне тоже нравится их использовать. Самолеты бывают самых разных размеров, стилей и дизайнов для конкретных целей деревообработки.Самолеты доступны полностью из металла или из дерева с металлическими лопастями и деталями. Фактически, вы можете купить лопасти и сделать свои самолеты, как это часто делали старожилы. Цена на самолеты может варьироваться от 25 долларов за новые экономичные модели до нескольких сотен долларов.

Несмотря на то, что существует множество стилей, четыре основных плоскости включают в себя переднюю плоскость, плоскость домкрата, плоскость сглаживания и плоскость блока.

Самолеты имеют много применений; однако их основное назначение — наплавка или сглаживание деревянных поверхностей.Древесину можно выглаживать и другими способами, включая строгание, ручное шлифование и использование скребков. Но в руках мастера ручные рубанки производят чрезвычайно гладкую поверхность.

Несмотря на то, что существует несколько стилей, к четырем основным плоскостям относятся: плоскость блока, плоскость гнезда, передняя плоскость и плоскость сглаживания. Для некоторых стилей могут использоваться другие названия. Носовые самолеты можно называть пробными и фуганками. Многие имена часто используются как синонимы. Самолеты могут иметь «высокий или низкий» угол.Самолеты под большим углом являются наиболее распространенными. Плоскости под низким углом подходят для обработки торцевых волокон, поперек волокон или неровной древесины с сильным рисунком.

Блочные рубанки небольшие, предназначены для использования одной рукой и используются для выполнения торцевых работ, снятия фаски с кромок и других мелких работ.

Блочные плоскости довольно маленькие, обычно около 6 дюймов в длину. Они предназначены для использования одной рукой и довольно часто используются для обработки торцевых волокон, снятия фасок на кромках и обработки других «небольших» участков.Они не дают такой гладкой поверхности на большом материале. Рубанок с выпуклым носом имеет лезвие на переднем крае и может использоваться для сглаживания в труднодоступных местах или на другой поверхности.

Блочный рубанок Woodcraft Supply позволяет заходить в узкие углы и резать прямо до края.

Самолеты Jack (на фото вверху) обычно имеют длину от 14 до 16 дюймов. Это своего рода самолеты на все руки, они могут использоваться практически для любых целей, что делает их хорошим универсальным выбором для владельца одного самолета.

Самыми длинными самолетами являются носовые или пробные. Они работают от 18 до 24 дюймов и их также иногда называют «фуганками». Как вы можете догадаться, одно из основных применений — это строгание кромок для стыковки кромок. Благодаря своей длинной подошве или основанию они могут заменить фуганок. Благодаря длинной подошве они также подходят для черновой обработки, определения размеров или выравнивания заготовки.

Самолеты форсажа — самые длинные. их можно использовать для выравнивания заготовки или стыковки кромок.Показанный самолет — антиквариат.

Сглаживающие плоскости могут обеспечить максимально гладкую деревянную поверхность, превосходящую наждачную бумагу.

Сглаживающие плоскости также иногда называют «настольными». Они варьируются от 9 до 10 дюймов в длину. Их основное предназначение — обеспечить окончательную гладкую поверхность. При правильном использовании они могут обеспечить более гладкую поверхность, чем шлифовка.

Формовочный

Для придания формы также доступен ряд специальных плоскостей.Один из традиционных старинных самолетов — это формовочный самолет Стэнли. Он принимает лезвия разной формы и используется для создания лепных украшений по краям. Хотя их больше не производят, старые самолеты Стэнли все еще существуют, если вы их найдете, но цена высока. Рубанок фрезы имеет лезвие с ножкой, которое позволяет использовать его для фрезерования канавок или пазов. Канавка или плечевой рубанок используется для обрезки заусениц или плеч. Плоскость фаски имеет L-образную форму с лезвием по центру для снятия фаски на краях.Полые и скругляющие плоскости используются для резки вогнутых или выпуклых поверхностей. Круглая плоскость имеет гибкую стальную подошву и используется для строгания вогнутых поверхностей, таких как днища стульев. Плуг или пазогребневой рубанок имеет регулируемую направляющую лезвия, позволяющую резать пазухи и гребни для пазогребневых соединений.

Этот антикварный рубанок с канавкой используется для нарезания канавки по краю заготовки.

Рубанок дадо имеет регулируемый упор, который позволяет вырезать дадо разной ширины.

Плоскость скругления Woodcraft Supply используется для обрезки закругленных кромок на складе. Хороший пример — край стола.

Плоскость полостей разрезает вогнутую или полую поверхность.

Юстировочные и настроечные плоскости

Первый шаг — убедиться, что лезвие острое и установлено под правильным углом. Если с лезвием не обращались плохо, обычно достаточно заточки. Лезвие можно заточить вручную, используя хороший версточный камень.Woodcraft Supply имеет направляющую для заточки долота и плоского лезвия, которая помогает поддерживать постоянный угол. После того, как угол будет заточен, переверните лезвие, чтобы удалить небольшой «заусенец», оставшийся на тыльной стороне.

В зависимости от конструкции и стиля самолета некоторые из них имеют ряд элементов управления. У большинства деревянных самолетов есть только деревянный клин, чтобы удерживать лезвие на месте. Угол лезвия не изменяется. Лезвие устанавливается в соответствии с глубиной резания, а клин насаживается на место, чтобы удерживать лезвие.Металлические рубанки имеют поворотный винт для регулировки глубины резания. Количество древесины, удаляемой при каждом взмахе, очень важно. Лезвие, настроенное на слишком глубокую резку, может оторвать много дерева, но также потребует большого усилия. При слишком мелкой установке удаляется очень мало материала, что требует большего количества ходов.

Многие металлические рубанки также имеют «щипцы для завивки», иногда называемые «железными колпачками», которые крепятся к лезвию винтом. Щипцы для завивки не только добавляют жесткости лезвию, но и заставляют стружку скручиваться вверх и наружу, а не забивать устье самолета.Расположите щипцы для завивки так, чтобы оставалось около 1/16 дюйма или меньше лезвия, и скрепите лезвие и утюг вместе.

На некоторых самолетах есть щипцы для завивки волос, которые помогают ускорить бритье. Первый шаг — настроить лезвие на «щипцы для завивки». Края должны выступать примерно на 1/16 дюйма.

Поместите узел лезвия и утюга в корпус самолета и отрегулируйте глубину с помощью поворотного винта. Один из способов регулировки глубины — положить кусок тонкого картона или жесткой бумаги на ровную гладкую поверхность под плоскость.Отрегулируйте лезвие рубанка так, чтобы оно едва касалось гладкой поверхности. Это срежет стружку примерно на толщину бумаги. После регулировки глубины убедитесь, что лезвие зафиксировано в корпусе под прямым углом. Лезвие должно быть абсолютно параллельно переднему краю рта. Некоторым мастерам нравится слегка закруглять углы лезвия, чтобы они не врезались.

Глубина плоского лезвия должна быть установлена ​​правильно, чтобы плоскость работала плавно, без чрезмерных усилий, но при этом обеспечивала красивое «скрученное» бритье.Положите кусок тонкого картона или жесткой бумаги на плоскую поверхность, поместите на него плоскость, затем отрегулируйте лезвие до этой толщины.

Убедитесь, что лезвие рубанка зафиксировано в корпусе под прямым углом с помощью рычага на рукоятке.

Методы строгания

Если возможно, всегда выполняйте плоскость по фактуре древесины или с уклоном волокон в направлении хода. Сделайте пробный надрез. Если самолет врезается в грунт или «стучит» и установлен на правильную глубину, вы выполняете строгание по волокнам.Сделайте несколько первых мазков под косым углом по деревянной поверхности. Это создает «режущий» разрез, и это намного быстрее и проще, чем разрез, сделанный параллельно деревянной поверхности. После черновой обработки или выравнивания сделайте окончательные пропилы параллельно направлению хода.

Начните гребок с лезвия, оторванного от края поверхности, и надавите вниз на переднюю ручку или ручку. Когда вся плоскость окажется на работе, приложите одинаковое давление к задней и передней ручкам и / или ручкам.Когда самолет достигнет противоположного конца, сильнее надавите на заднюю ручку. Это предотвращает дугообразный край, вызванный раскачиванием плоскости в начале и вниз в конце хода.

Важно использовать правильный ход резания. Начните с давления спереди, увеличивайте до равного давления по мере продолжения гребка, затем прикладывайте большее давление к задней рукоятке, когда завершаете гребок.

При строгании торцевого волокна держите плоскость под углом, чтобы обеспечить срез.Это важно для срезания поперек волокон.

При строгании торцевых волокон держите плоскость под углом.

Чтобы сгладить широкую доску, начните с домкрата или носовой плоскости и установите размер доски в соответствии с требованиями. Затем используйте сглаживающую плоскость, чтобы создать окончательную «гладкую как стекло» поверхность.

Поддерживайте свои самолеты в хорошей форме, время от времени нанося на станину легкое масло и выполняя корректировки. При необходимости используйте стальную мочалку, чтобы защитить дно кровати от ржавчины.Можно использовать немного льняного масла, чтобы старые деревянные рубанки оставались в хорошей форме.

---

Рекомендуемые статьи

.

No related posts.