Научная статья на тему 'Експериментальне дослідження розбухання термодеревини бука'

Експериментальне дослідження розбухання термодеревини бука Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
67
18
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Ю М. Губер, M M. Ільків, В М. Мицко

Наведено методику та результати експериментального дослідження вологопоглинання, розбухання та втрати маси термодеревини бука, обробленої за вакуумнокондуктивною технологією. Отримано математичні та графічні залежності зміни геометричних розмірів деревини бука від режимних параметрів процесу термічного оброблення.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Ю М. Губер, M M. Ільків, В М. Мицко

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Experimental investigation of swelling the thermowood of beech

Method and the results of experimental investigation of water absorption, swelling and weight loss the thermowood of beech of the vacuum-contact process. Mathematical and graphical dependences the dimensional changes the wood of beech from operating parameters of the process of heat treatment.

Текст научной работы на тему «Експериментальне дослідження розбухання термодеревини бука»

Науковий вкник 11.1ТУ Укра'1'ни. - 2012. - Вип. 22.13

9. Рибак Т.1. Метрологiчне забезпечення експериментальних дослщжень динамiки грейферних навантажувачiв / Т.1. Рибак, М.1. Пiдгiрський, С.Й. Ршецький та iH. // Вiсник Львiвського аграрного унiверситету. - Сер.: 1нженерш дослiдження. - Львiв : Вид-во "Агро", 2011. - № 15. - С. 151-158. [Електронний ресурс]. - Доступний з http://www.nbuv.gov.ua/por-tal/ chem_biol/Vldau/Agroing/ 2011_15/files/11rytgld.pdf. - Назва з екрану.

10. Кетков Ю.Л. MATLAB 7: Программирование, численные методы / Ю.Л. Кетков -СПб. : Изд-во БХВ-Петербург, 2005. - 752 с.

11. Горский Л.К. Статистические алгоритмы исследования належности / Л.К. Горский. -М. : Изд-во "Наука",1970. - 400 с.

12. Блейхут Р. Быстрые алгоритмы цифровой обработки сигналов : пер с англ. / Р. Блейхут. - М. : Изд-во "Мир", 1989. - 489 с.

Рипецкий Е.И. Научная концепция проектирования сельскохозяйственных грейферных погрузчиков

Представлена структурная схема проектирования грейферных погрузчиков с гарантированным ресурсом работы. Описаны основные ее составляющие элементы, показаны структурные связи между ними. Научную основу проектирования составляют экспериментально-теоретические методы.

Ключевые слова: погрузчик, проектирование, эксперимент, математическая модель, статистическая модель.

Ripetskiy Ye. Yo. Scientific concept of design for agricultural grab loader

The article presents structural scheme of grab loader design with secured work resource. Key compound elements have been described as well as structural relations between them. Scientific basis for design include experimental and theoretical methods developed in the article.

Keywords: loader, planning, experiment, mathematical model, statistical model.

УДК 674.048 Доц. Ю.М. Губер, канд. техн. наук; асист. M.M. Ыькш;

тж. В.М. Мицко - НЛТУ Украши, м. Львiв

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛ1ДЖЕННЯ РОЗБУХАННЯ ТЕРМОДЕРЕВИНИ БУКА

Наведено методику та результати експериментального дослщження вологопог-линання, розбухання та втрати маси термодеревини бука, оброблено! за вакуумно-кондуктивною технолопею. Отримано математичш та графiчнi залежност змши ге-ометричних розмiрiв деревини бука вщ режимних параметрiв процесу термiчного оброблення.

Вступ. Як вщомо, деревина - пгроскотчний матер1ал, а отже мае властивють поглинати та втрачати вологу залежно вщ параметр1в середови-ща, в якому знаходиться. Деревина реагуе на зм1ну вщносно! вологосп нав-колишнього середовища, змшюючи сво! геометричш розм1ри. Коли водяна пара потрапляе в стшку кштини деревини, вона займае певний об'ем, розм1ри клггинно! стшки збшьшуються, а отже збшьшуються 1 розм1ри само! деревини. Але оскшьки речовина стшок кштин деревини е обмежено розбухаючим тшом, то вмют у нш зв'язано! вологи не може перевищувати певного значен-ня. Отже, здатшсть деревини розбухати спостер1гаеться лише до досягненню нею вологосп, яка дор1внюе границ насичення клгганно! стшки. Для бшь-шосп порщ, що ростуть на територп Укра!ни, границя насичення кштинно! стшки деревини змшюеться в межах 28^30 %.

Для подолання проблеми нестабшьносп розм1р1в деревини вже трива-лий час проводять дослщження !! модиф1кування. Сьогодш ми можемо вести

мову про два види модифжування: з використанням хiмiчних реагентiв та термiчне оброблення. Перспектива термооброблення деревини була закладе-на в дослщженнях Штамма i Хансена (1937 р.), Штамма, Берра i Клайна (1946 р.), Себорга, Мшета i Штамма (1948 р.) [1]. Незважаючи на те, що роз-роблено чимало технологiй термiчного модифiкування деревини, воно до сьогодш не набуло широкого застосування в деревообробнш галузi.

Мета досл1джень. Метою експериментальних дослiджень е визначен-ня впливу параметрiв процесу термiчного оброблення деревини бука за ваку-умно-кондуктивною технологiею на стабiльнiсть 11 геометричних розмiрiв.

Експериментальна установка та методика дослщження волого-поглинання, розбухання та втрати маси термодеревини бука. Схему експери-ментально! установки для проведення термiчного оброблення деревини зоб-ражено на рис. 1.

Рис. 1. Схема експериментальноИустановки для вакуумно-кондуктивного термiчного оброблення деревини: 1) вакуумна помпа, 2) засувка, 3) електроконтактний вакуумметр, 4) контрольний вакуумметр, 5) герметична емтсть, 6) грiюча плита, 7, 8) термометри опору, 9) пульт управлтня

Технолопчний процес термiчного оброблення деревини вщбуваеться протягом кшькох стадш: завантаження зразюв деревини, на^вання деревини до температури 100 °С з подальшим створенням розрщженого середови-ща, нагрiвання зразюв деревини до задано! температури i витримка за ще! температури, охолодження до температури 40 °С, вивантаження [2].

Для дослщжень використовували заготовки деревини бука розмiрами 500x20x20 мм. Зразки було вдабрано з одше! дошки так, щоб рiчнi юльця були паралельними до двох протилежних граней зразка i перпендикулярними до двох iнших. Попередньо вс зразки були висушенi до вологосп 10 %% До та тсля проведення процесу оброблення всi зразки було зважено та вимiряно !хш геометричнi розмiри розмiри.

За результатами аналiзу технологiй термiчного оброблення та пошу-кових дослiдiв було визначено один рiвень тривалостi технологiчного процесу термiчного оброблення деревини бука (т = 10 годин) i три рiвнi змiни температури оброблення (1 = 160; 190 та 220 °С). Дослщження вологопоглинання проводили вщповщно до ГОСТ 16483.19-72, на зразках у формi брусюв квадратного перерiзу 20x20 мм i довжиною 10 мм.

Шу^вий вкник НЛТУ Укpаlни. - 2G12. - Вип. 22.13

Tермiчно оброблеш та контрольнi зразки 6ули виcyшенi в cyшильнiй шафi до абсолютно cyxого стану i зваженi з точшстю до 0,001 г. Для забезпе-чення середовища з вщносною вологicтю повiтря ф > 92 %, в ексикатор було помщено насичений розчин кyxонноï соди (Na2CO3). Використання розчину кyxонноï соди зменшило iмовiрнicть конденcацiï пароподiбноï вологи за можливж перепадiв температури пiд час проведення дослщжень. Зразки роз-ташовували в екcикаторi над розчином на Ытчасту пiдcтавкy, що забезпечило контакт вологого повггря зi вcieю площею ïx поверxнi. Зразки перiодично зважували та вимiрювали ïx геометричнi розмiри. (через 3, 5, 6, 13, 20 дiб, да-лi через кожш 10 дiб). Випробування закшчували, коли оcтаннi два зважуван-ня не вiдрiзнялиcя бiльше нiж на 0,002 г [3]. За отриманими даними побудо-ваш графiчнi залежност вологопоглинання та розбyxання термодеревини бука вщ тривалоcтi витримування y вологому повiтрi, рис. 2-4.

3 5 6 13 20 32 46 56 102 165 дослщження, Puc. 2. Bnnue meмnepаmypu обpоблeння на вологоnоглuнання дepeвuнu бука

Тривалють досл1дження,

Puc. 3. Bnnue meмnepаmypu обpоблeння наpадiальнepозбyхання дepeвuнu бука

Puc. 4.

3 5 6 13 20 32 46 56 102 165 дослщження, Bnnue meмnepаmypu обpоблeння на mангeнmальнe pозбyхання дepeвuнu бука

Як видно i3 графiчних залежностей розбухання термодеревини бука вщ температури оброблення, найменший вiдсоток змiни геометричних розмь piB спостережено у зразкiв оброблених за температури 220 °С. У радiальному напрямку геометричний pозмip збiльшився на 2,3 %, а в тангентальному - на 3,77 %. Шсля статистичного оброблення pезультатiв експериментальних дос-лiджень було отримано математичну та гpафiчну залежнiсть об'емного розбухання деревини бука шсля термооброблення (рис. 5).

100 130 160 190 220

Температура оброблення деревини, °С Рис. 5. Залежшсть об'емного розбухання деревини бука eid температури

оброблення

Шсля проведення дослщжень розбухання термодеревини бука виник-ла неохщшсть пояснити отримаш результата. Враховуючи здатшсть деревини розбухати лише до вологост гранично! насиченост кштинно! стшки, ми зробили припучення, що pозмipи стiнок клiтин, а отже i маса деревини, в процес теpмiчного оброблення змши-лися. Для пеpевipки цих гiпотез було проведено додата^ експеpиментальнi дослiдення. З допомогою електронного мiкpоскопу BRESSER BIOLUX LCD 40-1600x (рис. 6), було дослщжено мш-робудову деревини бука до та шсля теpмiчного оброблення (рис. 7).

Пpовiвши аналiз мiкpозpiзiв деревини, можна стверджувати, що тер-мiчне оброблення деревини, чинить значний вплив на И анатомiчну будову, збiльшуючи площу, зайняту порожнинами приблизно на 7 %. Зменшення площ^ зайнято! клiтинними стiнками, i призводить до зменшення змши геометричних pозмipiв пiд час розбухання деревини.

Дослщження втрати маси проводили за такою методикою. Зразки деревини, pозмipом 400x20x20 мм, були висушеш в сушильнш шафi до абсолютно сухого стану. Зважування проводили до i шсля оброблення деревини,

Рис. 6. Мжроскоп BRESSER BIOLUX LCD 40-1600 x

Науковий вкник 11.1ТУ Укра'1'ни. - 2012. - Вип. 22.13

за температури 160 °С, 190 °С i 220 °С. Вiдсоток вщносно1 втрати маси дере-вини пiсля термiчного оброблення розраховували за формуло (1) [4].

ш = Мп-МК_ .100% (1)

МК

де: Мп - маса зразка перед термiчним обробленням, г; МК - маса зразка тс-ля термiчного оброблення, г.

Рис. 7. Поперечний м1крозр1з деревини:

а) необроблена деревина бука, б) термiчно оброблена деревина бука

Пюля статистичного оброблення результапв експериментальних дос-лщжень було отримано математичну та графiчну залежнiсть вщносно1 втрати маси деревиною бука тсля термооброблення (рис. 8).

25

20

15

10

*

у =0,2891х-44,865

Я:= 0,9773

ПО

160

190

220

250

Температура оброблення, °С Рис. 8. Залежтсть вЬдносноТ втрати маси деревиною бука в1д температури

оброблення

Висновки. Проведет дослщження показали, що термiчне оброблення деревини може стати тим методом модифжування, що забезпечить стабшь-шсть 11 геометричних розмiрiв. А отже, з'являться новi сфери застосування деревини. О^м цього, за результатами експериментальних дослщжень мож-на з впевнешстю стверджувати, що iз тдвищенням температури оброблення досягаеться краща розмiрна стабiльнiсть деревини. Це можна пояснити знач-

ною вщносною втратою маси термообробленою деревиною (i3 зростанням температури оброблення вiдсоток вщносно! втрати маси деревиною також зростае). Водночас, це можна пояснити незворотними хiмiчними перетворен-нями в деревиш, пов'язаними з руйнуванням та виведенням з не! екстрактив-них речовин, л1гшну, целюлози та гемiцелюлози. Проте щ дослiдження не дали вщповда про вплив тривалостi термiчного оброблення деревини на 11 роз-мiрну стабшьнють, а отже роботу в цьому напрямку необхiдно продовжити.

Л1тература

1. Forest Products Laboratory. 1999. Wood handbook - Wood as an engineering material. Gen. Tech. Rep. FPL-GTR-113. Madison, WI: U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory. 2010. - 463 p.

2. Губер Ю.М. Експериментальш дослщження змши фiзико-механiчних властивостей в процесi вакуумно-кондуктивного термiчного оброблення / Ю.М. Губер, Ж.Я. Гуменюк, М.М. Iлькiв // Науковий вюник НЛТУ Укра!ни : зб. наук.-техн. праць. - Львiв : РВВ НЛТУ Укра!ни. - 2010. - Вип. 20.2. - С. 92-99.

3. ГОСТ 16483. 19-72 Метод определения влагопоглощения.

4. Dennis Johansson. Heat treatment of solid wood, effects on absorption, strength and colour / Johansson Dennis. - LTU Skelleftea. 2008. - 53.

Губер Ю.М., Илькив M.M., Мыцко В.М. Экспериментальное исследование разбухания термодревесины бука

Приведены методика и результаты экспериментальных исследований влагопог-лощения, разбухания и потери массы термодревесины бука, обработанной по ваку-умно-кондуктивной технологии. Получены математические и графические зависимости изменения геометрических размеров древесины бука от режимных параметров процесса термической обработки.

Huber Yu.M., Ilkiv M.M., Mytsko V.M. Experimental investigation of swelling the thermowood of beech

Method and the results of experimental investigation of water absorption, swelling and weight loss the thermowood of beech of the vacuum-contact process. Mathematical and graphical dependences the dimensional changes the wood of beech from operating parameters of the process of heat treatment.

УДК 657.421 Доц. Я.С. Карпяк, канд. екон. наук;

студ. Т.О. Цогла - НУ "Львгвська полгтехтка"

ОСОБЛИВОСТ1 ОФОРМЛЕННЯ ДОЗВОЛ1В НА ПРОВЕДЕННЯ П1ДГОТОВЧИХ I БУД1ВЕЛЬНИХ РОБ1Т

Розглянуто особливост оргашзацп та порядок оформлення дозволiв на прове-дення шдготовчих та б^вельних роб^, де йдеться про право замовнигав розпочина-ти проведення шдготовчих (будiвельних) роб^ за дотримання певних умов. Пщтвер-дження замовником права власност на земельну дшянку (або права користування земельною дшянкою), шсля подання вщповщного повщомлення до Державно! арх^ек-турно-будiвельноi шспекцп (далi - ДАБ1) та отримання зареестрованою шспекщею деклараци про початок проведення будiвельних робiт.

Ключовг слова: дозвш, пiдготовчi (будiвельнi) роботи, замовники, права користування земельною донкою.

Постановка проблеми. Розглянути особливосп оргашзацп та порядок оформлення дозвол1в на проведення шдготовчих та буд1вельних робгг, де

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.