CC BY
13
3. ТЕХНОЛОГИ! ТА УСТАТКУВАННЯ Л1СОВИРОБНИЧОГО КОМПЛЕКСУ
УДК 674.048 Доц. Ю.М. Губер, канд. техн. наук; асист. Ж.Я. Гуменюк -
НЛТУ Украти, м. nbsis
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬН1 ДОСЛ1ДЖЕННЯ ЗМ1НИ КОЛЬОРУ ДЕРЕВИНИ В ПРОЦЕС1 ПРОПАРЮВАННЯ
Наведено методику та результати експериментальних дослщжень змши кольо-ру деревини акацп в процес пропарювання. Отримано математичнi та графiчнi за-лежностi складникiв кольору вщ режимних параметрiв процесу теплового оброблен-ня. Встановлено, що яскравють кольору деревини акацп пiсля процесу пропарювання мае однакове значення як на поверхш, так i всередиш зразка, а i3 збшьшенням тривалостi пропарювання колiр деревини вирiвнюеться за товщиною заготовки.
Assoc.prof. Yu.M. Huber; assist. Zh.Ya. Humenyuk-NUFWTof Ukraine, L'viv
Experimental investigation of colour change of the wood the steaming process are given
Methods and results of the experimental investigation of the wood acacia colour change during the steaming process are given. It is received mathematical and graphic dependence of the colour components from operating conditions of the heating process. It is set that the brightness of color of wood of acacia after the process of steaming-out has an identical value both on-the-spot and into a standard, and with the increase of duration of steaming-out the color of wood becomes level after the thickness of purveyance.
Вступ. Кол1р е яюсною суб'ективною характеристикою електромагшт-ного випромшювання оптичного д1апазону i визначаеться на шдстав1 того, що виникае ф1зюлопчне зорове вщчуття на яке впливае низка чинниюв. Су-б'ективне сприйняття кольору випромшювання залежить вщ психоф1зюлопч-ного стану людини (впливають: фоновий тшр, його температура; зорова адаптащя) i вщ специф1чних властивостей шдивщуального ока [1].
У 30-х роках Мiжнародна комiсiя з осв^лення (Commission Internationale de l'Eclairage (С1Е)) встановила стандартний колiрний прослр i запро-понувала математичну систему вимiрювання кольору, яка допомагае зютав-ляти колiрну iнформацiю, що отримуеться рiзними способами. Колiрний прос^р базуеться на дослiдженнях природи сприйняття кольору.
Будь-який тшр може бути описаний в тирнш моделi С1Е трьома такими параметрами:
• Konipnuu тон - яюсна ознака кольору, його назва, наприклад, червоний,
зелений, оранжевий;
• насиченжтъ - чистота кольору;
• яскравжтъ - вщносне мюце кольору в ахроматичному рядь
Колiрний простiр CIELab (С1Е 1976 L, а, b) пiдтримуеться пакетами
Photoshop i QuarkXPress i лежить в основi управлшня кольором за допомогою IСС-профiлiв, що дае змогу вимiрювати колiр практично уЫх матерiалiв, що
зустрiчаються в сучасному виробнищш. У колiрному npocropi CIELab при-йнято ochobhí позначення: L -яскравють; а - градащя червоно-зелених tohíb; b - градащя жовто-сших tohíb.
Яскравiсть L е в межах вiд 0 для чорного кольору i до 100 для бшого. Bicb а описуе перехщ вiд зеленого до червоного кольору, а вюь b - перехщ вiд синього до жовтого. Оскшьки система CIELab е мiжнародним стандартом, у будь-якому мющ координати означа-тимуть один i той же колiр. 3i вЫх стан-дартних колiрних проcторiв найбшьшо-го поширення набув саме CIELab, тому в подальших доcлiдженнях колiрних характеристик деревини було вибрано цю систему.
Мета доcлiджень. Метою даних експериментальних доcлiджень е ви-явлення впливу параметрiв процесу пропарювання на iнтенcивнicть забар-влення деревини акаци (Robinia pseudoacacia).
Експериментальна установка та шдготовка зразкiв для здшснення процесу пропарювання. Пiд час виконання комплексу експериментальних дослщжень використано автоклав горизонтального типу АГ-1 для пропарювання матерiалiв. Максимальний робочий тиск пари - 0,2 МПа, температура середовища в пропарювальнiй камерi за максимального тиску - 132°С. Внут-рiшнi параметри пропарювально! камери: дiаметр D=400 мм, довжина L=700 мм. Оскшьки дана установка потребуе постшного нагляду протягом тривалого часу, для виконання дослщжень И було автоматизовано.
Рис. 1. КолЬрна модель CIELab [2].
Рис. 2. Пульт керування лабораторною установкою для пропарювання деревини
За умови досягнення водою температури 100 оС, пара потрапляе до пропарювально! камери, де i вiдбуваеться процес пропарювання деревини.
Для проведення експерименту з визначення змши кольору деревини в процес пропарювання використовували зразки довжиною 300 мм шириною 85 мм i товщиною 32 мм iз свiжовипиляних дощок. Перед виконанням кожного експерименту в кожнш пронумерованш заготовцi вимiрювали 11 абсо-лютну вологiсть з метою порiвняння з рiвнем вологостi пiсля пропарювання. Одночасно у пропарювальну камеру завантажували 15 експериментальних зразкiв. Усi операци процесу пропарювання виконували згiдно з шструкщею з експлуатаци автоклава. Експериментально задавали тривашсть пропарювання, рiвень тиску (температури) в камерi та параметри матерiалу (товщи-на - Б1, ширина - Б2 та довжина -Ь).
Процес пропарювання починався з початкового про^вання тривашс-тю до 3 год., тд час якого температура тдшмалася до запрограмованого зна-чення, i вiдбувався сам процес пропарювання за задано! температури. Шсля досягнення задано! тривалост пропарювання зразки охолоджувалися.
Пропарювання деревини акацi! здшснювали з метою дослiдження змь ни кольору. Як чинники, як впливають на змiну кольору в цьому дослад бу-ло вибрано температуру i тривалiсть пропарювання. Температура пропарювання, як один з визначальних чинниюв, фiксували на трьох рiвнях (99, 111, 123 оС). Тривашсть пропарювання фiксувалася також на трьох рiвнях (24, 72, 120 год.). За верхнш рiвень тривалостi пропарювання було прийнято 120 год., оскшьки в процес експериментiв колiр зразюв, пропарених протягом 120 год. i 96 год., вiзуально не змiнювався, що свiдчило про недоцiльнiсть по-дальшого пропарювання. Нижнiй рiвень тривалост пропарювання - 24 год., оскшьки тд час пропарювання за температури 123 оС спостерiгали значну змшу кольору вiдносно непропареного зразка.
На пiдставi виконаних дослiджень побудовано криву змши температури в процес пропарювання з штервалом 30 хв.
Рис. 3. Укладання зразшв у лабораторну установку
120
100 -
о 80
го а
ь 60
го
а.
а>
с
о 40
20
1 1 1 1
0
12
24
96 108 120
36 48 60 72 84 Тривалють пропарювання,год
Рис. 4. Кнетика процесу пропарювання деревини за температури 99 оС
120
100
О 80 о
га" О.
£бо
го Q. 0> с
.1 40
20
г v "V 1
1
0
12
24
96
108 120
36 48 60 72 84
Гривал1сть пропарювання, год
Рис. 5. Кнетика процесу пропарювання деревини за температури 111 оС
Методика вимiрювання кольору та результати експериментальних до-слiджень. З отриманих пiсля процесу пропарювання зразюв зiстругували шар деревини товщиною 5 мм. Для порiвняння яскравостi кольору зразкiв на по-верхнi i всерединi зразки розпилювали за товщиною, торцювали, i вони проходили операцда поверхневого шлiфування.
Колiр пропарених зразкiв (координати L, a, b) вимiрювали спектрофотометром Vipspectra 2000, пiсля чого методом математичного оброблення да-них визначали вплив температури та тривалостi пропарювання на яскравють кольору деревини акацй.
140
120
О100
о
со „„
cl 80 ?
(Ч
а
о с S
а)
60
40
20
1 1 1— —V- 1— 1
1
12
24
36 48 60 72 84 96 108 120 Тривал1сть пропарювання, год
Рис. 6. Кнетика процесу пропарювання деревини за температури 123 оС
Вхщними величинами прийнято тривалiсть оброблення, год. та температуру оброблення, °С. Як вихщну величину реестрували яскравють кольору. Координати кольору контрольного зразка (непропареного): L=68,7; a=8,3; b=24,6.
Табл. Результати вимiрювання координат L, a, b спектрофотометром
Vipspectra 2000
СО Параметры технологичного процесу Координати складових кольору Серед. знач. координат Змша координат кольору вщносно контр.зразка
температура t,°C трива-лють, год Позн. Значення для зразюв знач. позн. знач.
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 99 24 L 68,7 64,3 63,4 68,5 67,5 66,9 68,8 66,8 66,6 66,8 AL -1,9
a 12,2 -0,1 6,7 13,4 1,6 7,7 4,6 -2,1 9,2 8,96 Aa 0,6
b 22,9 22,6 31,5 24,7 25,8 33,7 26,3 28,2 33,1 27,6 Ab 3,9
АЕ 4,4
2 72 L 57,8 55,6 55,9 53,6 56,4 56,9 54,9 56,5 56,9 56,1 AL -12,7
a 12,9 11 15,2 10,8 10 15,4 8,5 15 13,4 12,5 Aa 4,1
b 28,5 20,4 23,7 24,2 23 23 24,3 23,3 21 ,1 23,5 Ab -0,2
AE 13,3
3 120 L 46,8 47,6 42,1 42,5 46,3 46,9 51,9 49 48 46,8 AL -21,9
a 9,8 13,5 15,4 2,6 15,8 14,4 5,8 12,1 13,3 11,4 Aa 3,1
b 14,4 21,3 11 15 20,5 13,9 24,8 22 19 16,5 Ab -7,2
AE 23,3
4 111 24 L 56 58,8 57,2 52,8 57,2 56,3 53,8 56,8 57,2 56,2 AL -12,5
a 13,4 5,8 7,6 13,8 5,4 6,9 10,7 6,6 7,4 8,62 Aa 0,3
b 25,3 21,6 21 ,1 26,9 24,7 19,5 29,8 22,4 25,4 23,9 Ab 0,2
AE 12,5
5 72 L 44,5 42,9 33,4 42,1 45,5 35,2 41 40,3 34,2 39,9 AL -28,8
а 12,8 7,3 4,9 13,2 8 8,5 13,3 6,4 7,1 9,06 Да 0,7
Ь 13,8 13 ,1 11 ,9 12,2 13,2 8 11 ,9 12,7 8, 1 11,7 ДЬ -12,1
ДЕ 31,3
6 120 Ь 36,2 33,9 40,5 40,2 34,9 32,7 38 36,3 30,1 35,9 ДЬ -32,9
а 11,8 9 9,2 10 11,2 6 7,2 11,3 8,5 9,36 Да 1,0
Ь 9,6 5,2 12,7 11 ,7 7 10,2 11 ,4 11 8, 1 9,66 ДЬ -14,1
ДЕ 35,8
7 123 24 Ь 36,7 41 37,7 34,5 40,9 34,2 35,5 42,6 40,6 38,2 ДЬ -30,5
а 9 11,3 14,6 9 9,6 10,2 9,2 12,2 12,6 10,9 Да 2,5
Ь 8,9 12,6 18,6 9,9 13 ,1 9,9 9,9 12,9 16,4 12,5 ДЬ -11,3
ДЕ 32,7
8 72 Ь 31,2 28,6 29 33,3 29,1 31,3 28,9 27,8 26,8 29,6 ДЬ -39,2
а 10 5,8 5,9 10,5 5,3 6,3 9,1 3,6 8,3 7,2 Да -1,1
Ь 6, 1 5,9 5,9 9,6 9,3 9,8 5,7 5, 1 8,2 7,29 ДЬ -16,4
ДЕ 42,5
9 120 Ь 31,2 30,6 26,3 30,4 27,8 27,9 36 27,9 27,3 29,5 ДЬ -39,2
а 7,5 9,2 5,2 7,6 7,7 7,5 11,3 8,5 6,4 7,88 Да -0,5
Ь 8,3 5,3 2,2 6,1 5,9 4,8 12 2,7 5,2 5,83 ДЬ -17,9
ДЕ 43,1
Контрольний зразок Ь 68,4 70,4 67,4 68,7
а 8,2 9,2 7,6 8,33
Ь 25,8 22,5 22,9 23,7
72
Тривалють, год
Рис. 7. Залежшсть координати кольору "Ь" вiд тривалостi пропарювання
за рiзно'i температури
За результатами виконаного регресшного оброблення отримано таю математичш залежносп:
Ь = 128,92 + 0, 17/ - 0,87т - 0,007/2 + 0,001т2 + 0,005/т ; (1)
а = 71,047 -1,2/ + 0,31т + 0,006/2 - 0,000004т2 - 0,003/т ; (2)
Ь = 28,83 + 0,63/ - 0,28т - 0,006/2 + 0,0002т2 + 0,001т (3)
де: 1 - температура середовища, °С; т - тривалють пропарювання, год.
48 72
Тривалють, год
Рис. 8. Залежшсть координати кольору "а" eid тривалостiпропарювання
за рiзноï температури
72
Координата"Ь"
Рис. 9. Залежшсть координати кольору "b" eid тривалостiпропарювання
за рЬно'1 температури
Висновок. Виходячи з наведених вище р1внянь, можна зробити таю висновки:
• на зм!ну координати L, а i b найбшьший вплив мае температура пропарювання: Ï3 збiльшенням температури та тривалост процесу пропарювання деревина акацл набувае яскpавiшого кольору;
• Ï3 збiльшенням тривалост та температури пропарювання значения координати L зменшуеться вщ 68,8 (для контрольного зразка дослвду №1) до 26,3 (для контрольного зразка до^ду №9);
• яскравють кольору деревини акацй' пiсля процесу пропарювання мае однако-ве значення як на поверхт, так i всеpединi зразка;
• iз збiльшенням тpивалостi пропарювання колip деревини виpiвнюеться за то-вщиною заготовки.
Отримане píbmhm (1) дае змогу визначити яскравють кольору дере-вини, залежно вщ режимних napaMeTpiB процесу пропарювання. Використо-вуючи залежностi складникiв кольору (1-3), можна задавати вщповщш ре-жимш параметри пропарювання з метою отримання заданого кольору.
Порiвнюючи експериментальнi дат з результатами математичного моделювання (рис. 10, 11, 12) можна спостерйати досить точний збй для ко-ординати "L" i координати "b". Неточнiсть визначення координати "а", пов'я-зана з наявнiстю досить широко! гами вщтшюв кольорiв, причиною яко! е анiзотропна будова деревини.
Лггература
1. Bíhtohíb 1.С. Деревинознавство : навч. поаб. / 1.С. Вштошв, 1.М. Сопушинський, А.Тайшiнгер. - вид. 2-е доповн. - Львiв : Вид-во "АпрюрГ1, 2007 р. - 321 с.
2. [Електронний ресурс]. - Доступний з http://www.dba.med.sc.edu/price/irf/Adobe_tg/models/ cielab.html.
УДК 558.588.8 Асист А. О. Калиновський -
Львiвський Д1НТУ ím. В'ячеслава Чорновола
ДОСЛ1ДЖЕННЯ ЧИННИК1В, ЯК1 ВПЛИВАЮТЬ НА ЯК1СТЬ В1ДНОВЛЕННЯ АВ1АЦ1ЙНО1 ТЕХН1КИ
Дослiджено особливост та принципи забезпечення працездатного стану авь ацшно'1 технiки. Визначено основш умови ефективного та якiсного вщновлення авь ацшно'1 технiки. Встановлено, що точнiсть, безвiдмовнiсть, ремонтопридатнiсть, дов-говiчнiсть, тривалiсть зберiгання, споживання палива як основш техшчш характеристики обумовлюють економiчнi показники !х використання. Залежно вщ специфь ки застосування авiацiйноi технiки важливого значення набувають економiчнi нас-лiдки iнших технiчних i експлуатацшних параметрiв.
Ключов1 слова: авiацiйна технiка, якiсть вiдновлення, чинники.
Assist. A.O. Kalunovskuy - Lviv state institute of the newest technologies
and management named after V. Chernovil
Research of factors which influence on quality of proceeding
in aerotechnics
Features and principles of providing of the capable of working state of aerotechnics are investigational. The basic terms of effective and high-quality renewal of aerotechnics are determined. It is set that exactness, faultlessness, repair fitness, longevity, shelf-life, consumption of fuel, as basic technical descriptions are stipulated by the economic indicators of their use. The economic consequences of other technical and operating parameters acquire depending on the specific of application of aerotechics of important value.
Keywords: aerotechnics, quality of renewal, factors.
Постановка проблеми. Ощнювання якост вщновлення авiацiйноi техшки потребуе дослщження взаемозв'язку двох економiчних проблем: еко-номжи вщновлення авiацiйноi техшки й економжи виробництва ново! техшки загалом. Найбшьш загальний зв'язок мiж вказаними проблемами схематично представлено на рис. 1. У разi виявлення зовшшшх i внутршшх зв'яз-юв у наведенш схемi з метою розроблення методологи економiчноi ощнки
