CC BY
15<Тешетневс^ие чтения. 2016
Таким образом, приведена сравнительная оценка энергопотребления на опытном экспериментальном станке и шлифовальном станке, которая выявила 4-кратную экономию энергии предлагаемым способом. Доказана эффективность способа термосилового воздействия в получении шероховатости композитных плит до 166 мкм при значительно меньших затратах [3; 4].
Библиографические ссылки
1. ГОСТ 7016-82. Изделия из древесины и древесных материалов. Параметры шероховатости поверхности : взамен ГОСТ 7016-75, введ. 01.07.83. М. : Изд-во стандартов, 1987. 5 с.
2. Карасёв В. А. Широколенточные шлифовальные станки. М. : Лесн. пром-сть, 1977. 177 с.
3. Патент РФ № 94503. Устройство для снижения шероховатости плитных изделий из древесины : Сиб. гос. технолог. ун-т (ДЦ) / А. Г. Ермолович, В. В. Ромашенко, П. В. Цаплин, И. Н. Шахворостов, А. В. Пашихина ; заявл. 28.04.2009 № 2009116197/22, опубл. Б.И., 2010 №15 МПК В 27 М 1/02 (2006.01).
4. Ромашенко В. В. Совершенствование оборудования и процесса обработки древесно-стружечных
плит : дис. ... канд. техн. наук / Сиб. гос. технолог. ун-т 2009. 134 с.
References
1. GOST 7016-82. Products from wood and wood materials. The parameters of surface roughnes]. instead of GOST 7016-75, intr. 01.07.83. M. : publishing house of standards, 1987. Р. 5.
2. Karasev V. A. Wide grinding machines. Moscow : Lesn. industry, 1977. 177 р.
3. RF patent № 94503. Device for reducing the roughness of the slab of wood products. [Text] GOU VPO Siberian state technological University (RU) / A. G. Ermolovich, V. V., Romashenko, P. V. Tsaplin, I. N. The shakhvorostov, A. V. Pashihin ; Appl. 28.04.2009 № 2009116197 / 22, publ. B. I., 2010, № 15 IPC 27 M 1/02 (2006.01).
4. Romashenko V. V. Improvement of equipment and processing of chipboards : the dissertation on competition of a scientific degree Ph. D. / Siberian state technological University in 2009. 134 р.
© Цаплин П. В, Ереско С. П., 2016
УДК 674.815
КОМПЛЕКСНАЯ ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ КОМПОЗИЦИОННЫХ
ДРЕВЕСНЫХ МАТЕРИАЛОВ
П. С. Шастовский, А. В. Кустов, С. П. Ереско
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: [email protected]
Описывается производство композиционных древесных материалов с замещением части основного сырья возвратными отходами от форматной обрезки и калибровки посредством замены шлифования фрезерованием, зачастую используемых в авиационной промышленности.
Ключевые слова: снижение расхода сырья, возвратные отходы, связующее, калибровка, замена шлифовки фрезерованием, фракционный состав, древесно-стружечные плиты.
INTEGRATED RECYCLING IN THE PRODUCTION OF COMPOSITE
MATERIALS WOOD
P. S. Shastovskiy, A. V. Kustov, S. P. Eresko
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]
This article describes the production of composite wood materials with replacement of the main raw material recyclable waste from the format trim and calibration by replacing grinding milling, it is often used in the aviation industry.
Keywords: reduction of consumption of raw materials, ing milling, fractional composition, particle board.
Введение. Производство композиционных древесных материалов - одна из наиболее активно развивающихся подотраслей деревообрабатывающей про-
recyclable waste, binder, calibration, replacement of grind-
мышленности. Она перерабатывает низкокачественную древесину и древесные отходы, получая при этом качественные листовые и плитные материалы,
Механика специальных систем
используемые в мебельной промышленности, строительстве и других отраслях.
Основной путь повышения эффективности производства композиционных материалов - разработка ресурсосберегающих технологий, предусматривающих использование всех возможных отходов лесопиления, деревообработки, лесозаготовок, и образующихся отходов от самих производств ДСтП.
Отходы на производствах древесно-стружечных плит образуются при форматной обрезке и калибровании по толщине, их величина может доходить до 12 % [1]. В настоящее время из многих способов снятия припуска преимущественное использование получил способ шлифования поверхности, превращающий снятый припуск в пыль, которую сжигают в топках котлов.
В составе пыли присутствуют абразивные включения. При сжигании связующее (смола) пластифицируется, и в комбинации с абразивными включениями, обволакивает стенки труб сложноразрушаемым и низкотеплопроводным нагаром, ухудшая работу котла (нагар удаляется только пневматическими отбойными молотками). Других способов применения пыли от шлифования древесно-композиционных плит не найдено.
Проведенные нами исследования по снятию припуска «организованным» резанием винтовой фрезой [2; 3] позволили получить осмоленные древесные частицы, фракция которых пригодна для повторного использования в производстве плит.
Сложное движение режущей кромки фрезы не оставляет следа на поверхности плиты, а длина стружки приближенно выражается зависимостью
Ь = ^(РЩ + щ, (1)
где Р - диаметр фрезы (от 80 до 120 мм); к - толщина снимаемого припуска, мм; щ - подача на лезвие фрезы, мм.
Лезвие фрезы в работе установлено под углом от 15° до 30° в направлении подачи. Толщина стружки определяется припуском плиты на сторону, который может доходить до 3 мм.
По геометрии фрезы средняя толщина стружки при фрезеровании натуральной древесины определяется по формуле [1]:
аср = R - + щ2 - 2RxMzxV(k/R - к2/4R2)), (2)
где аср - средняя толщина стружки, мм; к - глубина фрезерования, мм.
Фрезерование композиционного материала отличается от фрезерования древесины тем, что под влиянием силы, приложенной к лезвию фрезы, последняя вдавливается в массу композиционного материала, вызывая упругие и пластические деформации, тем самым толщина стружки получается меньше, нежели представлено в формуле (2), из-за выкрашивания осмоленных частиц из застеклованного припуска [4].
Особенностью такой стружки является то, что основная масса перерезанных сосудов древесины закупорена полимеризованым связующим (см. рисунок), что ограничивает впитывание растворов при повторном осмолении.
Из теории прессования композиционных плит известно, что для получения прочного склеивания стружечного ковра достаточно нескольких клеевых контактов между отдельно взятыми древесными частицами [5-6], в связи с этим осмоленная стружка целесообразна для повторного использования, обеспечивая пониженный расход связующего при производстве плит до 8 % и пониженную токсичность.
Лабораторные исследования полученных плит размером 400x400 мм с включением обратных отходов в наружный и внутренние слои подтвердили принятую гипотезу о снижении токсичности, расходов на сырье-наполнитель и связующее при сохранении физико-механических показателей плиты.
Данные испытаний образцов в аккредитованной лаборатории ЗАО «Красноярский ДОК» представлены в таблице.
Таким образом, мспользование возвратных отходов - один из путей ресурсосбережения в производстве композиционных плит. Качественные показатели плит с использованием отходов калибрования плит соответствуют ГОСТ по содержанию формальдегида и физико-механическим показателям.
Решетневс^ие чтения. 2016
Результаты испытаний в аккредитованной лаборатории ЗАО «Красноярский ДОК»
Содержание формальдегида, мг на 100 г абсолютно сухой плиты Предел прочности при изгибе, МПа Предел прочности при растяжении, МПа
ГОСТ 27678-78 Факт ГОСТ 10635-88 Факт ГОСТ 10636-90 Факт
До 30 24,0 Не менее 13,0 27,5 Не менее 0,35 0,91
- - Не менее 13,0 26,2 Не менее 0,35 0,63
Библиографические ссылки
1. Ермолович А. Г., Шастовский П. С. Ресурсосберегающая технология получения древесных плит низкой токсичности // Вестник КрасГАУ. 2011. № 10. С. 189-190.
2. Ермолович А. Г., Шастовский П. С., Ромашен-ко В. В. Выбор инструмента для обработки поверхности листовых материалов на основе древесины для снижения разнотолщинности и шероховатости // Хвойные бореальной зоны. 2008. Т. XXV. № 3-4. С. 351-352.
3. Шастовский П. С., Ереско С. П., Алашкевич Ю. Д. Экспериментальные исследования получения плит из фрезерной стружки на лабораторном прессе и установление физико-механических характеристик // Хвойные бореальной зоны / Сиб. гос. технологич. ун-т. Красноярск, 2015.
5. Шастовский П., Ереско С. Механика процесса обработки древесных композитных плит резанием // Вестник СиБГАУ. 2015. № 1 (19). С. 357-360.
6. Hydrodynamics and mass exchange in vortex rectifying column / N. A. Voinov, N. A. Nikolaev, A. V. Kustov // Russian journal of applied chemistry. 2009. № 4 (82). С. 730-735.
References
1. Ermolovich A. G., Shastovsky P. S. Resource-saving technology for production of wood-based panels and low toxicity. Krasnoyarsk .: KrasGAU Bulletin, 2011. № 10. P. 189-190.
2. Ermolovich A. G., Shastovsky P. S., Romashen-ko V. V. Selecting a tool for surface treatment of sheet materials based on wood to reduce roughness and polythickness // Coniferous boreal zone. 2008. Vol. XXV, № 3-4. P. 351-352 .
3. Shastovsky P. S., Eresko S. P., Alashkevich J. D. Experimental studies produce plates of the milling chips on a laboratory press and the establishment of physical and mechanical characteristics // Coniferous boreal zone. / Sib. state. proc. Univ. Krasnoyars, 2015.
4. Shastovsky P., Eresko S. Mechanic processing wood composite cutting boards // Herald SibSAU. 2015. № 1 (19). P. 357-360.
5. Hydrodynamics and mass exchange in vortex rectifying column / N. A. Voinov, N. A. Nikolaev, A. V. Kustov // Russian journal of applied chemistry. 2009. № 4 (82). Р. 730-735.
© Шастовский П. С., Кустов А. В., Ереско С. П., 2016
УДК 622.621.9.047/.048-114
ШЛИФОВАНИЕ СФЕРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ НЕЭЛЕКТРОПРОВОДНЫХ И ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ АЛМАЗНЫМИ КРУГАМИ НА МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СВЯЗКЕ*
А. С. Янюшкин1, С. П. Ереско2, В. С. Ереско2, Т. Т. Ереско2, С. А. Янюшкин1
братский государственный университет Российская Федерация, 665709, г. Братск, ул. Макаренко, 40 2Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: [email protected]
Предложена технология шлифования неэлектропроводных и полупроводниковых материалов алмазными кругами на металлической связке, при которой поддержание высоких режущих свойств круга осуществляется непрерывной электрохимической правкой.
Ключевые слова: шлифование, алмазный круг, электролит, металлическая связка, электрохимическая правка.
'Результаты получены в рамках выполнения гос. заданий: № 9.447.2014/к и 211/2014 (The results obtained in the framework of the state order № 9.447.2014 / k и 211/2014).
