CC BY
33
Popovych V.V. Optimisation of the links sizes of a steering drive and connecting sizes to a frame of bus with a dependent
The optimum sizes of separate links of a steering drive and it connecting sizes to a frame of bus A074 which provide approximate equality of kinematic transfer numbers at turns of operated forward wheels to the left and to the right are defined the sizes under the formulas published earlier.
Keywords: bus, front dependent suspension, steering, optimizing the size of a steering drive units.
УДК 674.046 Асист. Р.Й. Салдан, канд. техн. наук;
асист. 1.Р. Шепелюк - НЛТУ Украти, м. Львiв
АНАЛ1З ВПЛИВУ ПРОЦЕСУ Г1ДРОТЕРМ1ЧНО1 ОБРОБКИ НА ВЛАСТИВОСТ1 ДЕРЕВИНИ БУКА
Описано породу деревини бука та охарактеризовано процес гiдротермiчноi об-робки. Проаналiзовано вплив процесу гiдротермiчноi обробки на фiзико-механiчнi та декоративш властивост деревини бука. Наведено основш рекомендаци riдротермiч-ноi обробки деревини бука. Встановлено, що одними з основних фактс^в, що впли-вають на властивост деревини бука, е температура та тривалють гiдротермiчноi об-робки.
Ключовг слова: бук, гiдротермiчна обробка, температура, тривалють, власти-
восп.
Деревина бука люового прямоволокниста з р1вном1рно-мшкою структурою, а щшьнють 1 твердють р1зш залежно вщ мюця росту дерева. Заболонь 1 ядро не в1др1зняються за кольором. У св1жозрубаному вигляд1 деревина бль до-коричневого кольору, тд д1ею зовшшшх фактор1в стае червоно-коричне-вою. У деяких колодах спостер1гаеться темна червоно-коричнева центральна зона ядра, яка утворюеться шд д1ею низьких температур. Деревина бука люо-вого у св1жозрубаному сташ добре тддаеться тепловш обробщ, згинанню, пресуванню, лущшню 1 струганню, просочуванню рщинами 1 газами, але во-на не стшка до гниття [1].
Сировину бука широко застосовують для виготовлення струганого шпону. Струганий шпон використовують для личкування деталей 1 складаль-них одиниць, виготовлених 1з малоцшних порщ деревини, стружкових плит 1 фанери, що використовуються тд час виготовлення вироб1в 1з деревини, оз-доблення р1зномаштних помешкань, вагошв, корабл1в тощо. Личкування за-безпечуе бшьш привабливу структуру, або декоративну поверхню, тдвищуе мщшсть 1 формостшюсть деталей, захищае плити вщ зовшшшх вплив1в, а та-кож запоб1гае видшенню з них вшьного формальдепду.
Гiдротермiчна обробка деревини (ГТОД) здшснюеться для надання деревиш пластичность На пластичшсть деревини значний вплив мае температура, вологють, порода (особливосп макроструктури), вж, термш загот1вл1, мюцезнаходження зразка в стовбур1 та шш1 фактори. Найкращоi пластичнос-т деревина досягае внаслщок шд1гр1вання ii до температури 70...80 °С за во-логосп, близькоi до точки насичення волокна (25-30 %). Це пояснюеться тим, що частина речовин, як входять до складу клггин, переходять у колоiдний розчин, завдяки чому тдвищуеться здатшсть деревини до деформування [2].
Найбшьш просте й досконале пояснення причин тдвищення пластичности або змiн властивостей нагргго! деревини в тому, що в нiй е високомо-лекулярт речовини - гемiцелюлоза i лтат, якi за звичайних температур це-ментують волокна. Пiд час на^вання волокна розм'якшуються, тому що зв'язок мiж ними послаблюеться, внаслiдок чого вони стають бiльш м'якi й пластичт. Ддвищено! пластичностi деревини можна досягнути шляхом ГТОД, пiд час яко1 роль пластифiкатора мае вода, однак без тдвищення ll температури така обробка, зазвичай, недостатньо ефективна.
Варто зазначити, що на цей час немае однозначно! вщповда на питан-ня, яке середовище - пара чи вода - е оптимальним з технолопчно! i еконо-мiчноl точки зору. Можна зауважити, що у вшх випадках необхiдно врахову-вати, що спосiб i режими ГТОД мають забезпечувати зниження внутрштх напружень деревини, для того щоб знизити кiлькiсть можливого браку i пок-ращити якiсть отриманого матерiалу.
Актуальн1сть. Пiд час виготовлення струганого шпону iз деревини бука гiдротермiчна обробка е важливим процесом, оскшьки вiд не! залежать фь зико-механiчнi та декоративнi властивостi готового матерiалу. Тому визначен-ня впливу процесу проварювання на фiзико-механiчнi i декоративш властивос-тi струганого шпону з деревини бука е актуальним питанням сьогодення.
Мета роботи. Аналiз впливу процесу гiдротермiчноl обробки на влас-тивостi деревини бука.
Анал1з останн1х досл1джень i публ1кац1й. Проведено попередш дос-лiдження змiни хiмiчних, фiзичних i механiчних властивостей деревини бука в процеш його на^вання у водi за температури 50 i 100 °С протягом не бшь-ше 25 год. Встановлено, що гiдротермiчна обробка свiжоl деревини бука за температури 50 °С i рiзним рН не викликае помiтних змiн властивостей. У процеш обробки пiд час температури 100 °С вiдбуваеться незначна змiна щшьност деревини, зниження вмiсту а-целюлози в целюлозi [3].
У роботi [4] рекомендовано такий режим термообробки деревини бука: на^вання до температури 85-90 °С упродовж 10-12 год, витримка - 4648 год, охолодження 2-4 год. У разi тдвищення температури i тиску колiр змтюеться на рожевий, рожево-червоний i аж до червоного.
Вчет у [5] довели, що попередне пропарювання не впливае на щшь-тсть i статичну межу мiцностi тд час згину деревини. Динамiчна межа мщ-ностi пiд час згину пропарено! деревини збшьшуеться на 10 %, а ударна межа мщносп дещо знижуеться.
Мiцнiсть деревини тсля проварювання (температура близько 90 °С протягом 40 год.) не змтюеться. Бук блщого вiдтiнку утворюе блщо-роже-вий колiр пiсля 36-годинного проварювання. Щд час проварювання деревини протягом 24 год, за температури вщ 100 до 105 °С досягаеться оптимальне забарвлення кольору [6].
Проведено дослщження визначення модуля пружностi та межi мщнос-тi на згин вздовж волокон i ударно! в'язкост деревини бука на зразках, як тддаються термообробцi за температури 100, 130, 150, 180, 200 °С протягом 6, 24, 48 год. у сухому стат. Дослщження засвщчили, що теплова обробка деревини викликае ll термiчне розкладання, що проявляеться у втрат речови-
3. Технология та устаткування лiсовиробничого комплексу
141
ни деревини, причому у зворотнiй залежностi вщ po3MipiB зразка; починаючи Î3 температури 150 °С вiдбуваeться значна втрата речовини деревини бука; штенсифжащя процесу термiчноï обробки деревини (пiдвищення температури i тривалостi) погiршуe ïï механiчнi характеристики i насамперед ударну в'язкiсть [7].
Дослiджено, що для збшьшення випуску струганого шпону з деревини бука необхщно ефективно та якюно зменшувати ïï твердiсть тд час ГТОД. Особливо важливо зменшити твердiсть деревини в центрi ванчеса, оскшьки у бшьшосп випадкiв центральна його частина залишаеться недовареною. Ек-спериментальнi дослiдження довели, що яюсна ГТО знижуе твердiсть деревини в центрi ванчеса, робить ïï пластичною, завдяки чому пiд час стругання зменшуеться кiлькiсть вiдходiв i тдвищуеться вихiд шпону [8].
З огляду лiтературних джерел встановлено, що основними рекоменда-цiями ГТОД бука е:
• дерево мае бути свiжим: значения вологост пиломатерiалу мае бути як-найдалi вiд точки сатурацп фiбр, тобто вище 60-70 % (зупинений иавiть на декшька дшв на вiдкритому майдаичику матерiал може придбати дуже иизь-ке значення вологостi, що пошкодить його рiвномiрне пропарюваиия);
• тривалiсть циклу: час пропарювання зазвичай встаиовлюеться иа базi прове-деиих рашше циктв. Зазвичай почииають з циклу тривалютю 24 год i потiм збшьшують або змеишують тривалiсть залежио вщ июаисiв запиту (цикл може продовжуватися вiд 4 до 50 год). Цикл ие повинен бути дуже коротким.
• температура: щеально тдтримувати значения температури вище 85-90 °С. Шдняття температури можиа здшснювати таким чииом: пряме пiдняття вщ 50 до 90 °С (6 °С в годииу); постiйие значения 90 °С протягом 24 год. Менше значения температури можиа компенсувати бiльшою тривалiстю циклу. Температура не повинна бути дуже низькою.
• якщо матерiал вже вийиятий з пропарювальноï камери i видно, що бажаний результат ие досягиутий через недостатню температуру або тривалiсть циклу, то рекомендуеться провести додаткове пропарювання, яке повинне вра-ховувати вже досягиутий результат (але в цьому випадку як мiнiмум ще 1015 год) [9].
Отже, одними з основних факторiв, що впливають на властивосп деревини бука, е температура та тривалють гiдротермiчноï обробки. Температура мае великий вплив на еластичшсть деревини. Це пояснюеться, по-перше, тим, що збшьшення коливального руху молекул деревинноï речовини i води призводять до примусового переходу деревини в стан еластичностт Так, з пiдвищенням температури вщ 0 до 54 °С вiдносна деформацiя стиснення вздовж волокон збшьшуеться майже в 5 разiв. З тдвищенням вологостi деревини до точки насичення деревинних волокон ïï еластичшсть зростае. Подальше зростання вологост еластичшсть не збшьшуе, а дiе швидше навпаки. Вода, яка наповнюе капшяри, практично не стискаеться, що може призвести до руйнування деревини. Крiм того, значне зволоження призводить до збшьшення тривалосп сушшня та пiдвищення витрат тепловоï енергiï.
Тривалiсть проварювання деревини залежить вщ породи деревини, розмiрiв деталей у поперечному перерiзi, початковоï вологостi та температури деревини. Вода в деревиш розм'якшуе стшки клiтин, розширюе пори, що
сприяе piBHOMipHOMy проникненню в них фарбувальних речовин. Таким чином, для piзних порщ деревини потpiбнi piзнi технолопчш параметри пдро-теpмiчноl обробки.
Висновок. Пщ час огляду лiтеpатypних джерел було встановлено, що деревина бука в процес гiдpотеpмiчноl обробки змшюе сво1 фiзико-мехашч-нi та декоративш властивостi, якi iстотно залежать вщ температури, трива-лостi ГТОД. Переважно щ дослiдження стосуються масивно1 деревини. Тому актуальним i необхiдним е дослiдження впливу процесу проварювання на фь зико-механiчнi та декоpативнi властивосп саме струганого шпону з деревини бука, оскшьки цей процес е маловщомим i потребуе додаткового вивчення.
Л1тература
1. Воробьев Г.И. Древесные породы мира / Г.И. Воробьев. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1982 - 352 с.
2. Серговский П.С. Гидротермическая обработка и консервирование древесины : учебник [для студ. ВУЗов] / П.С. Серговский, А.И.Рассев. - Изд. 4-ое, [перераб. и доп.]. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1987. - 360 с.
3. Babicki Ryszard. Изменение химических и физико-механических свойств древесины бука в процессе гидротермической обработки / Ryszard Babicki, Tadeusz Grzeczynski, Hanna Wroblewska // Реферативный журнал, 1977. - № 1. - 12 с.
4. Sochor Milan. Применение бука в производстве клееной фанеры и гнутой мебели / Milan Sochor // Реферативный журнал, 1976. - № 12. - 22 с.
5. Gonet Boleslaw. Влияние пропарки на свойства древесины бука обыкновенного // Реферативный журнал, 1973. - № 12. - 8с.
6. Knezevic Milutin. Влияние пропарки на свойства буковой древесины / Milutin Kneze-vic // Реферативный журнал, 1973. - № 5. - 6 с.
7. Schneider Adolf. Исследование влияния термообработки в температурном интервале 100-200 °С на механические характеристики древесины заболони бука / Adolf Schneider // Реферативный журнал, 1972. - № 4. - 6 с.
8. Лобжанидзе Э.И. Способы увеличения выпуска строганного шпона из древесины бука восточного / Э.И. Лобжанидзе, И.Д. Бакрадзе, В.В. Филоненко // Реферативный журнал, 1987. - № 1. - 33 с.
9. [Електронний ресурс]. - Доступний з http://www.denitex.com.ua/wood-drying/zaschia-and-storage-timber/steaming-wood.html.
Салдан Р.И., Шепелюк И.Р. Анализ влияния процесса гидротермической обработки на свойства древесины бука
Описана порода древесины бука и охарактеризован процесс гидротермической обработки. Проанализировано влияние процесса гидротермической обработки на физико-механические и декоративные свойства древесины бука. Приведены основные рекомендации гидротермической обработки древесины бука. Установлено, что одними из основных факторов, которые влияют на свойства древесины бука, является температура и длительность гидротермической обработки.
Ключевые слова: бук, гидротермическая обработка, температура, длительность, свойства.
Saldan R.Yo., Shepelyk I.R. An analysis of influence of process of hydro-thermal treatment is on property of wood of beech
The breed of wood of beech is described and the process of hydro-thermal treatment is described. Influence of hydro-thermal treatment process on physical-mechanic and decorative properties of beech wood is analysed. Basic recommendations of hydro-thermal treatment of beech wood are resulted. It is set that one of basic factors which influence on property of beech wood is a temperature and duration of hydro-thermal treatment.
Keywords: beech, hydro-thermal treatment, temperature, duration, properties.
3. Технолопя та устаткування лковиробничого комплексу
143
