CC BY
9
Л1тература
1. Основи бювогнезахисту деревини / Озарюв 1.М., Губер Ю.М., Сорока Л.Я., Копи-нець З.П. - Льв1в : РВВ НЛТУ Украши, 2007. - 72 с.
2. Серговский П.С. Гидротермическая обработка и консервирование древесины / П.С. Серговский, А.И. Рассев // Лесная промышленность. - М., 1987. - 360 с.
3. Мельник В.М. Сравнительное исследование различных способов (методов) глубокой пропитки древесины без применения давления /В.М. Мельник // Механическая технология древесины. - Минск, 1973. - Вып. 3. - С. 85-89.
4. Панфилова А.Л. Огнезащитная пропитка древесины ускоренным методом в горяче-холодных ваннах / А.Л. Панфилова // Защита древесных конструкций от возгорания. - М. : Госстройиздат, 1958.
5. Иванов Ю.М. Ускоренный метод пропитки древесины в горяче-холодной ванне / Ю.М. Иванов, А.Л. Панфилова // Защита древесных конструкций от возгорания. - М. : Госстройиздат, 1958.
6. Мишков С.Н. Производство огнезащищенной фанеры на основе пропитки шпона ан-типиренами : дис. ... канд. техн. наук: спец. 05.21.05 / Мишков Сергей Николаевич. - М., 1987. - 185 с.
Бехта П.А., Брынь О.И. Обоснование способа пропитки шпона для изготовления огнеупорной фанеры
Проанализированы способы пропитки шпона антипиреном в производстве огнеупорной фанеры и рассмотрены их преимущества. Обоснован выбор способа пропитки шпона антипиреном в производстве огнеупорной фанеры путем установления его влияния на огнеупорные и физико-механические свойства фанеры. В результате проведенных экспериментальных исследований были определены свойства фанеры в зависимости от способа пропитки шпона антипиреном. Для изготовления огнеупорной фанеры рекомендуется применять диффузионный метод пропитки шпона.
Ключевые слова: шпон, антипирен, огнеупорная фанера, пропитка.
Bekhta P.A., Bryn O.I. The choose of veneer impregnation method in the fireproof plywood production
There have been analyzed methods of veneer impregnation by the fire-retardants in the fireproof plywood production and there have been considered their advantages. Having identified influence of the veneer on heat-resistant, physical and mechanical properties of the plywood, there has been grounded the choice of veneer impregnation method by fire-retardant in the fireproof plywood production. As a result of the conducted experimental researches properties of plywood were certain depending on the method of impregnation lead by antiafterglows. For making of heat-resistant plywood it is made to order to apply diffusive the method of impregnation lead.
Keywords: leads, antiafterglow, heat-resistant plywood, impregnation.
УДК 674.047 Проф. П.В. БЫей, д-р техн. наук; доц. Н.Д. Довга,
канд. фiз.-мат. наук; тж. €.П. Кунинець - НЛТУ Украти, м. Львiв
Ф1ЗИЧН1 ЗАКОНОМ1РНОСТ1 ВПЛИВУ ПАРАМЕТР1В СЕРЕДОВИЩА НА ПРОЦЕС СУШ1ННЯ ПИЛОМАТЕР1АЛ1В
Описано параметри середовища та фiзичнi закономiрностi гхнього впливу на процес на^вання i сушшня пиломатерiалiв. Встановлено, що зменшення поверхш випаровування у два рази зменшуе штенсившсть сушшня матерiалу близько 30 %. За нерiвномiрного обтшання матерiалу потоком пов^ря, чи тд час стикання крайок пи-ломатерiалiв, швидюсть сушшня у рiзних зонах буде ютотно рiзнитися.
Вступ. Середовище (паропов1тряна сумш, топков1 гази, перегр1та пара) за конвективного способу сушшня забезпечуе передачу теплово! енерги
вiд системи теплопостачання до матерiалу. Середовище в пароповпряних конвективних сушильних камерах характеризуемся такими параметрами: температура (г), абсолютна волопсть (рп), вiдносна вологiсть (ф), вологовмiст (А), тепловмiст (ентальпiя) (I), густина (р), приведений об'ем (V) та швидюсть руху (ю). Назваш параметри по рiзному впливають на процес сушшня пило-матерiалiв, що потребуе рiзноаспектного аналiзу фiзичних закономiрностей цього впливу [1, 2].
Режимними параметрами, за якими здшснюють теплове оброблення i сушiння пиломатерiалiв, е температура () та вiдносна вологiсть повiтря (ф). Розглянемо, як можна анаштичним шляхом описати iншi параметри, що ха-рактеризують стан вологого повпря (пароповпряно! сумiшi) у процес сушш-ня. Тиск насичення (Рн) водяно! пари залежить вщ температури, його можна визначити за вщомою формулою
(17 25 • г Л
Рн = Ро • ехР (^Й^тт), Па, (1)
^ 23о + I у
де: Р0 - тиск сухо! насичено! пари за температури 0 °С, Ро=640,4 Па.
Даш за величинами (ф) та (Рн) знаходять значення абсолютно! воло-гостi повiтря
2,17фРн -3 , з
рп =----10 3, кг/м (2)
273+г v у
ф^ Рн
та вологовмюту d = 622-н—, г/кг, (3)
Ра-ф^ Рн
де: Ра - атмосферний тиск вологого повггря, для розрахунюв приймають Ра^Ю5 разом
Рак 105 Па. Тепловмiст (ентальпiю) атмосферного повпря розраховують за ви-
1 = 1,0 • г + 0,001 • d • (1,93 • г + 2490), кДж/кг. (4)
Густину вологого повiтря визначають - за емпiричною формулою
132d
349
р =-т+А, кг/м3, (5)
273 + г
а питомий об'ем вологого пов^я за формулою
V = 4,62 • Т • (622 + А) •Ю-6, м3/кг. (6)
де: Т - температура повпря, Т=273+г.
Таким чином, за режимними параметрами (г) i (ф) можна визначити вс решта [2]. Швидюсть циркуляцп повiтря через штабель пиломатерiалiв по рiзному впливае на тривалють процесу сушiння. Збiльшення швидкостi циркуляцп пов^я через штабель значно шдвишуе iнтенсивнiсть сушiння в пер-шому перiодi (коли випаровуеться переважно вшьна волога) та майже не впливае наприюнщ процесу сушiння [3]. Якщо проаналiзувати вплив на ш-тенсивнiсть сушiння швидкостi циркуляцi! за даними, наведеними в спещаль-нш лiтературi [1, 2] видно, що для нормального режиму змша швидкост цир-
106
Збiрник науково-технiчних праць
куляци вщ 1,0 до 3,0 м/с зменшуе тривалiсть процесу тонких хвойних пило-матерiалiв (до 16 мм) майже вдвiчi, а для хвойних пиломатерiалiв товщиною до 50 мм таке ж збшьшення швидкостi циркуляци зменшуе тривалють сушш-ня всього на 10-15 %. 1стотшше впливае швидюсть циркуляци повiтря за атмосферного сушшня - бiльш нiж у три рази для тонких пиломатерiалiв. Вод-ночас, на сьогоднi швидюсть циркуляци повiтря через штабель не регулю-ють, а пiдтримують постшно в дiапазонi 1-3 м/с, залежно вiд породи i товщи-ни пиломатерiалiв. Оптимальну швидкiсть циркуляцiйного повггря можна до-сягнути складаючи штабель на прокладках, яю мають однакову товщину з пиломатерiалами. При цьому коефщент заповнення штабеля за висотою е постiйною величиною, але зменшуеться кiлькiсть матерiалу, яка одночасно завантажуеться в камеру.
В сучасних сушильних камерах вiдбуваеться турбулентний рух повгг-ря (Хе>104), тому тепловщдачу агента сушiння поверхнi матерiалу можна визначити за залежнiстю
/ Л 0,25
аЯ = ш = 0,037 • Хе0'8 Рг°'43 _
Р_г
Рг
Чг 1п У
(7)
де: N4 - критерш Нуссельта; а - коефщент теплообмiну мiж середовищем i мaтерiaлом, a=Q/(F•т•(tс-tnов)), кДж/(м ^°С); Л - коефщент теплопровiдностi деревини, _= Q•d/(F•т•(t1-t2)); d, R - вщповщно товщина i половина товщини мaтерiaлу; Re - критерiй Рейнольдса, (Re=юL/v, де ю, L - швидюсть руху по-вггря та його довжина шляху, V - коефщент юнематично! в,язкостi, м /с); Pr - критерiй Прандтля, (Pr=v/а, де а - коефщент темперaтуропровiдностi сере-довища, а=Л/(СР-р), м /с), тобто Рг=р/Ср/_, тому що коефщент динaмiчноl в,язкостi ц^/р; Prn - значення критерш Прандтля бшя поверхш мaтеpiaлу.
Розповсюдження теплоти в мaтеpiaлi - для одномipноl пластини (пи-ломaтеpiaлiв) описуеться piвнянням Фур'е
дЧ_ = (8)
дт c • р дx2
2
де: Л - теплопровщшсть деревини, Вт/(м ^°С); С - питома теплоемшсть дере-вини, кДж/(кг^°С); р - густина деревини, кг/м .
Розв'язок piвняння Фур'е отримано в кpитеpiaльнiй фоpмi за гранич-них умов першого i третього роду
® = f ÍX, Fo, Bi), (9)
V х у
де: х/Х - координата точки визначення температури; Fo - критерш Фур'е, Fo=a•т/R ; В1 - критерш Бю, Вг=аХ/_.
Для випадку, коли витримуеться гранична умова третього роду
-!пов) = -_~, (10)
ах
то значенням критерш Бю можна знехтувати.
На основi критерiальноl залежностi (9) можна розв'язувати практичнi задачi: знаходження тривалостi на^вання (т) або температури деревини в за-данiй точцi сортименту. Якщо вiдомi значення характеристики сировини (порода, волопсть, розмiр поперечного перетину, питома теплоемшсть, теплопровщ-нiсть, густина), то тривалють нагрiвання знаходять з формули критерш Фур'е. Якщо вщоме значення критерiю Фур'е i, вщповщно, тривалiсть нагрiвання, то температуру деревини в заданш координатi знаходять з такого виразу:
Тх = гс-0(ь-к), (11)
де: ¡с - температура середовища; ¡0 - початкова температура деревини; 0 -безрозмiрна температура. Теоретичний розв'язок рiвняння (8) можна отрима-ти у виглядi рядiв Фур'е
0т
1с 1х 1с - ¡0
I Ап
•008
/
п ■
X
1 -
V я у
ехр (( ■ ¥о),
(12)
де: Ап - параметр рiвняння; цп - коефiцiент характеристичного рiвняння.
У виробничих умовах матерiал у сушильнiй камерi складають на прокладках суцшьними горизонтальними шарами, тому виникае питання про вплив на процес сушшня закритих для випаровування поверхонь матерiалу. Розглянемо питання, як змшюеться швидкiсть сушiння матерiалу в разi змен-шення поверхш випаровування. Пiд час несиметричного випаровування воло-ги з поверхнi необмежено! пластини й температуру визначимо за формулою
¡(сс) = ¡с
2а
(1 + J2 ) + Я (
■¿2 )
1
1 + Б\ -
(13)
де: ¿1, ¿2 - вiдповiдно iнтенсивнiсть випаровування на поверхнях пластини; Вi - критерш Бю; г0 - питома теплота пароутворення; Я - половина товщини
матерiалу; а - коефщент теплообмiну.
Якщо одна поверхня пластини мае вологоiзоляцiю, то ¿2=0, то в цьому випадку температуру вщкрито! поверхш визначають за формулою
/ . л
¡(Я)
с
а
1+
1
1 + Б1 -
(14)
звщки iнтенсивнiсть випаровування
а
J =—(¡с -
Го
;), кг/(м2^о).
(15)
Висновки. Дослщи доводять, що зменшення поверхнi випаровування у два рази зменшуе штенсившсть сушiння матерiалу близько 30 %. Тому за не-рiвномiрного обтжання матерiалу потоком повiтря, чи шд час стикання крайок пиломатерiалiв, швидюсть сушiння у рiзних зонах буде ютотно рiзнитися.
Л1тература
1. Серговский П.С. Гидротермическая обработка и консервирование древесины / П.С. Серговский, А.И. Расев. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1987. - 360 с.
2. Бшей П.В. Сушшня та захист деревини : тдручник / П.В. Бшей, В.М. Павлюст. -Льв1в : Вид-во "Кольорове небо", 2008. - 312 с.
108
Збiрник науково-техшчних праць
3. Бшей П.В. Теоретичнi основи теплово'1 обробки i сушiння деревини : монографiя. -Коломия : Вид-во "Вк", 2005. - 360 с.
Билей П.В., Довга Н.Д., Кунынец Е.П. Физические закономерности влияния параметров среды на процесс сушения пиломатериалов
Описаны параметры среды и физические закономерности их влияния на процесс нагревания и сушения пиломатериалов. Установлено, что уменьшение поверхности испарения в два разы уменьшает интенсивность сушения материала около 30 %. При неравномерном обтекании материала потоком воздуха, во время сталкивания кромок пиломатериалов, скорость сушения в разных зонах будет существенно отличаться.
Biley P.V., Dovga N.D., Kynunets E.P. Physical conformities to law of influence of parameters of environment are on process of drying of saw-timbers
The parameters of environment and physical conformities to the law of their influence are described on the process of heating and drying of saw-timbers. It is set that diminishing of surface of evaporation in two times diminishes intensity of drying of material about 30 %. At the uneven flowing around of material by a blast, whether during clash cants of saw-timbers, speed of drying will substantially differ in different areas.
УДК 621.882:539 Проф. М.П. Мартинщв, д-р техн. наук
- НЛТУ Украти, м. Львiв; доц. Б. Т. Матвив, канд. техн. наук -НУ водного господарства та природокористування, м. Рiвне; асист. В.В. Малащенко - НУ "Львiвська nолiтехнiка"
ОСОБЛИВОСТ1 ГЕОМЕТРП ЩЫЬНОМЩНОГО НАР1ЗЕВОГО З'СДНАННЯ
Розглянуто особливост геометричних пapaметpiв нових щшьно-мщних нapiзе-вих з'еднань з 'гхшм поpiвнянням зi стандартними виробами. Наведено анал^ичш за-лежносп, що описують основш параметры запатентованих з'еднань.
Актуальшсть проблеми. Нар1зов1 з'еднання належать до поширених пов'яз1в деталей машин { мехашзм1в р1зномаштних галузей техшки, зокрема для канатно-транспортних дор1г тощо. Традицшно в цих випадках застосову-ють стандарты елементи болтових з'еднань з1 стандартною нар1ззю [1-5]. Од-нак, з'еднання тд час експлуатаци потребують спещального стопоршня гайок, постшного контролювання та !хнього шдтягування.
Постановка завдання. Таю вади спонукали розроблення нових нарь зевих з'еднань, на яю отримано авторське свщоцтво [6] { патент Украши [7]. Спещальне нар1зеве з'еднання [6] наведено на рис. 1, яке запроваджено на ви-робницга для з'еднання деталей 1з закритими профшями та е базовим для розроблення принципово! схеми та синтезу нового щшьно-мщного нар1зево-го з'еднання. Тому варто наголосити на окремих його особливостях та вик-ласти певш основш геометричш параметри.
Виклад основного матерiалу. 1з рис. 1 видно, що таке з'еднання, по-д1бно до стандартного, складаеться 1з стержня 1 { гайки 2. На кошчному стер-жш з кутом конусност1 2ф= 4040 1 виготовлено нар1зь з1 сталим по вс1й довжи-н1 внутр1шшм { середн1м д1аметрами. Зовн1шн1й д1аметр заглибини е зм1нний, при чому вш зб1льшуеться з наближенням до основно! площини.
