CC BY
12
Украшський державний лiсотехнiчний унiверситет
Табл. 2. Малоциклова довговЫшсть шномйисвих cwiaeie залежно eid температуры
випробувань
Сплав Температура випробувань, К Кшьюсть циклт до руйнування (/V) за амплггуди деформацп еа, %
2,2 1,5
1201 77 840 ± 60 1790 ±290
143 400 ± 30. 1630 ±330
293 430 ± 15 960 ±70
1440 77 360± 10 990 ± 80
143 200 ±30 960± 150
293 100±30 380 ± 10
1451 77 930± 110 1820 ±120
143 450 ±20 1390± 70
293 460± 110 1110 ±60
1460 77 255 ±30 2430 ± 500
143 150 ± 50 810 ±90
293 200 ±30 490 ± 70
Зпдно отриманих результате найбшьш оптимальним комплексом мщшс-них, втомних властивостей та пластичности у д{апазош температур 143...77 К во-лод!е сплав 1460, що дозволяе рекомендувати його для виготовлення виробзв, що працюють за умов крюгенних температур.
.Штература
1. Алюминиевые сплавы при низких температурах/ Пер. с англ. под ред. И.Н.Фриддян-дера. - М: Металлургия, 1967. - 292 с.
2. Кшмкии С.Т. Металловедение алюминиевых сплавов. -М: Наука, 1985.-238 с.
3. Механические свойства конструкционных материалов при низких температурах/ Пер. с англ. под ред. И.Н. Фридляндера. - М: Металлургия, 1983. - 429 с.
4. Фридляндер И.II. Конструкционные алюминиево-литиевые сгшавы// Металловед, и терм, обраб. - 1990. - №4. - С. 2-8.
5. Фридляндер И.Н. Алюминиевые сплавы для авиакосмической техники. Сучасне мате-р1алознавспгво XXI стор1ччя. - К.: Наук, думка, 1998. - С. 297-306.
6. Алюминий-литиевые сплавы. Структура и свойства/ И. Н. Фридляндер, К. В. Чуистов, А. Л. Березина, Н. Н. Колобнев. - К: Наук, думка, 1992. - 192 с.
УДК 674.047 Ac/tip. А.В. Полоз, LA. Сокоповський - УкрДЛТУ
AHAJ1I3 ЕФЕКТИВНОСТ1 Р13НИХ ВИД1В КОНВЕКТИВНОГО СПОСОБУ СУШ1ННЯ ПИЛОМАТЕР1АЛ1В
Дана характеристика рпних нидт конвективного способу сушшня пиломатер1ал1в. Запропоновано крнтерп ефективносп проведения процесу сушшня i дано математичний опис основним критер1ям.
А. V. Poloz, LA. Sokolovsky - USUFWT
Effectiveness of different methods of sawn timbers drying analyses
Given description of different appearances convective of saw timbers drying method. Offered the drying process taking effectiveness enterions and given mathematical description to basic enterions.
Конвективний cnoci6 сушшня деревини подишють на два основш види: конвективно-атмосферний та конвективно-тепловий. Конвективно-атмосферне су-
132 JGipiiiiK ||аукаво-техн1мн||\ ираць
шшня проводиться на вщкритих складах або закритих прим!щеннях з викорис-танням теплоти атмосферного повпря. Конвективно-теплове сушшня можна по-дглити на таю пщвиди: паропов1тряне, при якому тепло передаеться до MaTepiany конвективним способом вщ HarpiToro атмосферного повпря (пароповпгряноТ су-Miiui); газове, з використанням як агента обробки топкових газ1в; парове, з вико-ристанням як агента обробки перегрпчм пари або пари оргашчних речовин; рщин-не, з використанням як агента обробки розчишв пдрофьльних рщин або розплавш гщрофобних речовин; ротацшне, при якому додатково використовуеться вщцент-рова сила обертового руху; вакуумне, 3i застосуванням р1зних cnoco6iB названия деревини; адсорбцшне, з використанням для висушування агента обробки р1зних адсорбеттв (солей, спирав); конденсацшне, з використанням р1зних тишв конди-uioHepie, HKi висушують агент обробки.
Атмосферне сушшня пиломатер1ашв вщносять до конвективних процест. Сам процес вологовцщач! е нестацюнарним i характеризусться складними явища-ми перенесения тепла i вологи. Головна особливкть атмосферного сушшня поля-гае у тому, що його технолопя базуеться на максимальному використанш сушильного потенщапу атмосферного повпря. Поверхня MaTepiany, яка омиваеться нена-сиченим повпрям, втрачае вологу. Ккльюсть випаровувано'1 вологи прямопропор-цшна anoiui поверхн1 випаровування та ступеню cyxocTi повпря i обернено про-порцшна тиску пов1тря (закон Дальтона). Другою особлив1стю атмосферного сушшня е сезоншсть процесу. Чим тривалшим i актившшим е сушильний сезон, тим ефектившшим е застосування атмосферного сушшня. Третя особлив1сть атмосферного сушшня - низька температура сушильного агента (/<.=5.. .30 °С). При ма-лш ¡нтенсивност1 атмосферного сушшня юнуе ймов1ршсть пошкодження деревини грибами. 3 шею метою процес сушшня необхщно ¡нтенсифкувати за рахунок розрщженого укладання матер1алу або за рахунок продувания штабел1в MaTepiany вентиляторними установками. Процес атмосферного сушшня е мапокерованим, тому потр1бно звернути увагу на розм1щення штабелж вщносно напрямку паную-чих впрш, lx KUibKOCTi для створення своерщного мжроюпмату, щшьност1 укладання штабел1в запежно вщ породи деревини, товщини пиломатер1ал!в, клшату даноУ MicueeocTi i сезону. Атмосферне сушшня пиломатер!алш, як правило, поед-нують з тепловим для досягнення задано! кшцевоТ вологост1 MaTepiany.
Промислов1сть Укра'ши використовуе, в основному, паропов1тряш сушиль-H1 камери перюдичноТ дп. 1х млыость становить близько 90...95 % вщ загальноТ млькосп сушарок. Решта припадае на iHiui типи сушарок: вакуумш, р1зних моди-ф1кацш та комбшащями способ1в нагр1вання деревини; конденсацшш; аеродина-м1чн1; сушарки з використанням високо- та надвисокочастотного електромагшт-ного поля.
Як вщомо, вакуумний cnoci6 сушшня базуеться на створенш градиенту тиску у деревин1 (dp/dx). Другим важливим фактором е те, що при пониженому тиску зменшуеться температура кипшня води. Однак, вакуумпроникшсть деревини е не вивченим аспектом будови деревини; товщини i вологосп пиломатер1агпв; пе-рюду процесу сушшня та и залежностч вщ ¡нших фактор1в. За даними дослщжень А.О. Горяева |1), вакуумпроникшсть деревини становить близько 1мм за годину. Зворотна величина - проникливють деревини газами та рщинами (пщ тиском до 1 МПа) е ще меншою у декшька раз1в. Таким чином, рух вологи за рахунок моляр-
Технолопя та устаткування деревообробних п1лпрнсмств 1 33
Украшський державний лшотехшчний унiверситет
ного перенесения (В) с недостатньо вивченим i загальновщоме сшввщношення густини потоку вологи пщ д1ею грашента тиску (1) потребуе уточнения вщповщ-ними коеф1 рентами, або комплексом ф1зичних величин (А)
dx
(1)
Найбшьш продуктивним способом сушшня [1,2] вважасться вакуумно-д1електричне, де використовуеться поеднання вакуумного суинння з д1електрич-ним названиям деревини. Потужтсть д!електричного (Вт/м3) нагр1вання опису-еться залежшстю:
N = AE2$tgS 2nf, (2)
де: А - коефщент пропорцшносп ф!зичних величин; Е - напружешсть електро-магштного поля, Вт/м; е— д1електрична прониклив1сть деревини; tgS-тангенс ку-та д1електричних витрат;/- частота коливання електромагнггного поля.
Потр1бно вщзначити, що у npoueci сушшня змшюеться величина напруже-nocTi електромагштного поля, д1електрично1 проникливосгп i тангенса кута д1еле-ктричних втрат залежно в1д вологосп i породи деревини. Вакуумно-д1електричш сушарки е дуже дорогими, Ух варт1сть е на порядок бшьшою, шж конвективних. Вони потребують високоТ квагпфшацм обслуговуючого персоналу i великих витрат електрично'Г енергн. CneuianbHi способи (вакуумний, д1електричний, конден-сацшний, адсорбцшний, рщинний) суинння використовуються в окремих видах д1яльносгп i не застосовуються для масового виробництва.
Ефектившсть р1зних вщцв конвективного способу суинння пилопродукщУ апд оцшювати за певними критер1ями - показниками. 1Д1 критерн можна умовно подшити на три групи: техтчш, технолопчш та економшш [3|. До техшчних по-тр1бно вщнести продуктившсть сушарки та коефщ1ент корисноУ дп сушарки. До технолопчних слщ вщнести тривал1сть процесу сушшня, яюсть висушуваного матер1алу, споживання тепловоУ, електричноУ та ¡нших вид1в енерпУ. 3 економ1ч-них KpuTepiiB найважлив1шим е соб1варт1сть суинння. Розглянемо декотр! з них.
Продукта в HicTb сушарки описуеться формулою:
П* =—-—Е max. (3)
тс + *д
При цьому Пк—> max за такими значениями величин, Т.Е. —> max та тс+ tj —> min. У позначеннях прийнято: Г-тривагнсть робота сушарки у piK, Т=365кт, кт — коефщент корисноУ ди сушарки; Е - обсяг матер1алу, яка знаходиться у сушарцц тс - тривалють процесу сушшня, яка включае безпосередньо тривал1сть сушшня -гс та TpHBanicTb допом1жних операцш - tj. Величина коефвдента корисноУ дП" сушарки змшюеться у межах kTmm< кт< 1,0, вонае р1зною для окремих тишв камери.
Тривал1сть процесу сушшня визначаеться табличним або графоанал!тичним методами. При визначенш графоаналггичним методом
KS
IV г.
= Ст-Ц-CAuA<plg-
(4)
де: Ст- поправка на багатом1ршсть. враховуе ширину пиломатер1ал1в, 0,5< Сг <1,0; К - множник, який враховуе сшввщношення одиниць вим1рювання, 50<К<72; Sj —
134
Збфннк науково-техжчних праць
товщина пиломатер1ашв (заготовок); С- коефвдент, який враховуе сповьпьнення процесу сушшня у штабшн pi3Hoï ширини; Ач - коефщ1ент, який враховуе ревер-cuBHicTb циркуляцп; коефнпент, який враховуе степшь насичення агента су-инння на першш ступеш режиму; WK- вщповщно початкова i кшцева воло-ricTb пиломатер1ашв; а'м- коефадент вологопровщност1 деревини при темпера-Typi змоченого термометра - tM.
За однакових умов (порода i розм1ри матер1алу, кшцева i початкова воло-ricTb, тип сушарки) тривал1сть сушшня залежить вщ ¡нтенсивносп процесу, що можна виразити через коефщ1ент вологопровщностк
dW
а' - ^LJÙL (5)
2 dW '
dx
де dw/dr-швидккть сушшня; dw/dx - розподкп вологост1 деревини по товщиш S,.
Таким чином, визначення ефективносп р1зних BHfliß конвективного cyuiiH-ня пиломатер1ал1в е складною комплексною задачею, де потр1бно враховувати техшчш, технолопчш та економ1чн| аспекта цього процесу. Рпш комбшацп' вид!в конвективного сушшня можуть штенсиф^увати процес або його штучно сповшь-нити, досягти високу як1сть мате pi ал у i забезпечити збереження його природних властивостей, зменшити витрати енергн на процес.
Лггература
1. Горяев A.A. Вакуумно-диэлсктрические сушильные камеры. - М.: Лесн. пром-сть, 1985.
-105 с.
2. Ссрговскин U.C., Расев А.И. Гидротермическая обработка и консервирование древесины. - М.: Лесн. пром-сть, 1987. - 360 с.
3. Билсй П.В. Сушка древесины твердых лиственных пород. - М.: Экология, 1992. - 224 с.
УДК620.169:621.793 Доц. О.Б. Гасш, к.т.и.; спьвикл. ЙЛ. Ацбергер - УкрДЛТУ
ДО ПИТАНИЯ П1ДВИЩЕННЯ СТ1ЙКОСТ1 МЕТАЛО-1 ДЕРЕВОР13АЛБНОГО 1НСТРУМЕНТУ ЙОННО-ПЛАЗМОВИМ
НАПИЛЕННЯМ
Проаналповано результата останшх дослцшень в области нанесения покрить йонно-плазмовим напиленням. Розглянуто ochobhî напрямки вдосконалення дано! технологи', сформульовано задач!, як1 нотрсбують подальшого вирнмсння.
О.Б. Hasiy, Y.L. Acberger - USUFIVT
То question of rising of metal - and wood-cutting instrument resistance by ionplasma evaporation
The results of last researches in the sphare of ion-plasma evaporation were surveyed in the article. The main trends of this technology development were observed and further problems were formulated.
Електроф1зичш методи e одними з найбшьш високотехнолопчних та еко-лопчно чистих метод1в нанесення покригпв. 1з групи вакуумних технолопй в основному на практищ використовуються технологи осадження покрить ¡з napie та
Технология та устаткування дерсвообробннх пшприсмств 135
