CC BY
49
ской Федерации, обзор проблем, динамики и текущего состояния окружающей среды. Пермь: ООО «Стиль-МГ» по заказу ФГБУ «Центральное бюро информации Минприроды России», 2013. С. 177-181.
10. Анисимов М.В.Электромагнитная обработка нанонаполнителей для производства клееных материалов // Инновационные разработки молодых ученых Воронежской области на службу региона: сб. док. Региональной науч. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых, Воронеж, 16-17 апреля 2012 г. Воронеж: Фонд содействия развитию малых форм предпри-
ятия в научно-технической сфере; Прав. Вор. Обл.; ВИТЦ, 2012. С. 113-114.
11. Liptakova E., Sedliacik M. Chemia a aplikaciapomocnych latok v drevarskom priemysle. Bratislava, 1989. 520 c.
12. Разиньков Е.М., Мурзин В.С., Лавлинская О.В. Технология клееных материалов и древесных плит. Изготовление и испытание материалов: метод. указание к выполнению лабораторных работ для студентов специальности 260200 (250303) -Технология деревообработки. Воронеж: Фед. агентство по образованию, ГОУ ВПО «ВГЛТА», 2007. 52 с.
DOI: 10.12737/2187 УДК 674.093.6 - 413.82
О ВЛИЯНИИ СКОРОСТИ ПОДАЧИ ПИЛЬНОГО МЕХАНИЗМА ЛЕНТОЧНОПИЛЬНОГО СТАНКА НА КАЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ
ПИЛОПРОДУКЦИИ кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры механизации лесного хозяйства и проектирования машин А. И. Максименков ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»
mai-mlx@yandex.ru
Задача использования древесного сырья связана с его рациональной переработкой. В настоящее время в лесопилении применяют круглопильные станки, лесопильные рамы и ленточнопильные станки. Значительная часть пиломатериалов в современной лесопильно-деревообрабатыва-ющей промышленности производится на лесопильных рамах. Вместе с тем растет заинтересованность в использовании лен-точнопильного оборудования, более перспективного с точки зрения производительности, эффективности и требований к качеству поверхности пиломатериалов,
чем рамные пилы.
При существующей технологии переработки и применяемом оборудовании (лесопильные рамы и круглопильные станки), деловой выход древесины с учетом пороков, очень низок и не превышает 50...60 %, что обусловлено рядом причин: большие потери в опилки 18.20 %; не оптимальная схема раскроя пиловочного сырья; низкое качество получаемых пиломатериалов. Это приводит к нерациональному использованию ресурсно-сырьевой базы особенно в степной и лесостепной зонах Центрально-Черноземного региона и
юга России. Кроме того, используемые станки имеют высокую энергоемкость, что сказывается на себестоимости пилопро-дукции.
Ленточное лесопиление имеет следующие преимущества: большую скорость резания (скорость движения пилы) до 30 м/с, что позволяет обеспечить высокое качество пиломатериалов по шероховатости их поверхности при высоких скоростях подачи; повышение производительности труда в 1,5...2 раза за счет механизации и автоматизации технологических операций. Не требуется сортировка сырья перед распиловкой по размерам и качеству; уменьшается расход мощности на резание древесины; по-сравнению с лесопильными рамами, отсутствуют большие силы инерции, что исключает необходимость применения массивных фундаментов, снижает стоимость и повышает долговечность зданий лесопильных цехов. Одним из важнейших преимуществ ленто-чнопильных станков является малая ширина пропила, которая в 1,5.2 раза меньше, чем у пилорам; малая толщина пилы обеспечивает малый расход древесины в опилки и высокий объемный выход пиломатериалов.
Практика показывает, что среди лесо-хозяйственных предприятий, выпускающих в год 5.10 тыс. м3 пиловочника, наиболее успешно работают те, кто выбрал ленточное лесопильное оборудование, а именно горизонтальные ленточнопильные станки, которые дают самый хороший коэффициент выхода пиломатериала и возможность индивидуального раскроя каждого бревна.
Ленточнопильное оборудование пре-
дставлено двумя принципиальными схемами: станки с горизонтальным и вертикальным расположением пильных шкивов. Ленточнопильные станки с вертикальным расположением пильных шкивов, из-за высокой цены, сложности монтажа, наладки и эксплуатации, менее перспективны по сравнению с горизонтальными. Помимо этого, большинство из них обладают большей энергоемкостью технологического процесса распиловки и значительной металлоемкостью [1].
С целью снижения энергозатрат и повышения качества получаемых пиломатериалов на базе Воронежской государственной лесотехнической академии сконструирован ленточнопильный станок ЛБ-85 М для распиловки маломерной древесины применительно к лесохозяйственным предприятиям степной и лесостепной зоны (патент РФ на полезную модель № 26475, № 32425 и №47800) [2, 3, 4].
Разработана новая конструкция механизмов натяжения пилы и подачи пильного механизма. Механизм натяжения, состоит из натяжного шкива, соединенного осью с кареткой, имеющей возможность продольного перемещения вдоль неподвижной направляющей. Соединение между кареткой и направляющей имеет форму ласточкиного хвоста, а натяжная пружина выполнена тарированной для различных скоростей пиления и усилий резания.
Механизм подачи включает направляющий путь станка, выполненный с возможностью перемещения его вверх относительно неподвижной основы на определенный угол с помощью рычажного механизма, состоящего из неподвижно
укрепленного сектора, снабженного отверстиями расположенного по окружности с интервалом в 3 градуса, рычага, установленного на валу, подъемника и стопора, фиксирующего рычаг относительно отверстия сектора. От отечественных и зарубежных аналогов подобного класса станок отличается упрощенным и надежным узлом натяжения пилы и оригинальным подающим механизмом, предусматривающим процесс самонадвигания пильного агрегата в процессе распиловки. Для обеспечения высокоскоростного пиления, которое необходимо для уменьшения усилия резания и улучшения качества пилопродукции, скорость движения ленточной пилы увеличена и составляет 32 м/с.
Предлагаемый станок имеет простое конструктивное исполнение; малую массу и габаритные размеры; малую энергоемкость технологического процесса; стабильную и надежную работу; простоту технического обслуживания и ремонта; быстрый срок окупаемости.
Станок весьма перспективен для широкого использования на малых деревообрабатывающих предприятиях различных форм собственности. Эксплуатация оборудования данного класса позволяет производить индивидуальный раскрой маломерной древесины невысокого качества (фаутность, сбежистость, кривизна и т.д.). Применение новой конструкции ленточно-пильного станка с обоснованными конструктивно-технологическими параметрами позволит снизить энергозатраты, примерно в 2.2,5 раза и увеличить выход деловой древесины на 3.5 %.
Для выявления условий производи-
тельной и качественной распиловки лесоматериалов первый этап опытов был проведен на сырой (свежесрубленной) древесине дуба.
Предварительными исследованиями процесса распиловки лесоматериала на малогабаритном ленточнопильном станке было установлено, что наиболее важными факторами, влияющими на качество получаемых пиломатериалов, являются следующие параметры: скорость подачи и, м/мин; ширина пропила В, мм и температура окружающей среды ^ 0С. Скорость пиления ^,ез была постоянной и составляла 30 м/с. В качестве критериальных оценок были приняты: разнотолщинность пиломатериалов X, мм и шероховатость поверхности Rm тах, мкм [1].
На основании результатов замеров толщины досок и шероховатости поверхности, полученных при различных скоростях подачи и ширине пропила, построены графики, иллюстрирующие качественные показатели процесса пиления. Поверхность максимальной шероховатости показана на рис. 1.
Из рис. 1 видно, что ширина пропила бревен дуба незначительно сказывается на величине максимальной шероховатости. Однако в зависимости от скорости подачи для различной ширины пропила можно рекомендовать следующие условия: для В = 200 - 300 мм, и = 2,45 - 3,68 м/мин; для В = 300 - 400 мм, и =2 - 2,45 м/мин; для В = 400 - 500 мм и = 1,75 - 2 м/мин.
Как видно из рис. 2, величина разнотолщинности практически линейно возрастает с увеличением значения скорости подачи.
Рис. 1. Зависимость шероховатости от скорости подачи и ширины пропила бревен дуба;
* - данные опыта при t = 10 0С
з
2.5 2 1.5 1
0.5
еоо В
Рис. 2. Зависимость разнотолщинности от скорости подачи и ширины пропила бревен дуба;
* - опытные значения при t = 10 0С
Исходя из этого, можно рекомендовать: для В = 200 - 300 мм, и = 3,5 - 4,25 м/мин; для В = 300 - 400 мм, и =2,4 - 3,5 м/мин; для В = 400 - 500 мм и = 2 - 2,4 м/мин.
На рис. 3 показано семейство кривых, получаемых при пересечении поверхности X = Х(и, В) и плоскостей X =
На основании полученных математических зависимостей:
Рис. 3. Пересечение поверхности X = Х(и, В) с плоскостями Х=1мм, X =2мм
икт = 2.976 • 10-9[1.81 • 109 + 68500 В - -573819 (1.088 • 107 + 293.9 В + В2 - 20408.89 ^оа)°5], (1) их = 0.00002981[455208.3 + 273.9 В - 377.0 (1.515 • 106 + 1184 В + В2 - 491629 XgoSt)0.5]. (2)
можно определить оптимальные значения скоростей подачи пильного механизма, обеспечивающие требуемые значения качественных показателей процесса пиления (разнотолщинности X и шероховатости Rm) в зависимости от ширины пропила (В).
Расчет по приведенным зависимостям позволяет сделать вывод о том, что для изучаемых условий пиления древесины дуба при требованиях, ограничивающих максимальную шероховатость значениями Rm=320; 400; 500 мкм, можно рекомендовать скорость подачи и=1,7; 2,4; 3,6 м/мин соответственно; для изучаемых условий пиления древесины дуба при требованиях, ограничивающих разнотолщин-ность значениями X =1; 2 мм, можно рекомендовать скорость подачи и=2,2; 4,3 м/мин соответственно.
Выводы:
1. Между параметрами шероховатости поверхности пиломатериалов и показателем разнотолщинности установлена корреляция, которая для дуба - существенно нелинейна. Ширина пропила бревен дуба незначительно сказывается на величине максимальной шероховатости.
2. Для изучаемых условий пиления древесины дуба при требованиях, ограничивающих максимальную шероховатость значениями Rm=320, 400, 500 мкм, можно рекомендовать скорость подачи пильного механизма и=1,7; 2,4; 3.6 м/мин соответственно.
3. Для изучаемых условий пиления древесины дуба при требованиях, ограничивающих разнотолщинность значениями X =1, 2 мм, можно рекомендовать скорость подачи и=2,2; 4,3 м/мин соответственно.
4. При величине скорости подачи
пильного механизма, меньшей 3 м/мин, разнотолщинность пиломатериалов дуба не зависит от ширины пропила. При и>3 м/мин значения X возрастают с увеличением ширины пропила. Скорость этого роста тем больше, чем больше скорость подачи.
Библиографический список
1. Максименков А.И. О новой конструкции малогабаритного ленточнопильно-го станка для лесохозяйственных предприятий: сб. науч. тр. // Лес. Наука. Молодежь ВГЛТА 2003. Воронеж: ВГЛТА, 2003. Вып. 4. С. 291-293.
2. Пат. 26475 РФ, МПК7 В 27 В 13/08. Ленточнопильный станок / Л.Т. Свиридов,
А.И. Максименков, С.Н. Черных [и др.]; заявитель и патентообладатель ВГЛТА. №2002108407/20; заявл. 04.04. 2002; опубл. 10.12.2002, Бюл. № 34.
3. Пат. 32425 РФ, МПК7 В 27 В 15/02. Ленточнопильный станок / Л.Т. Свиридов, А.И. Максименков, С.Н. Черных [и др.]; заявитель и патентообладатель ВГЛТА. №2003103563; заявл. 11.02. 2003; опубл. 20.09.2003, Бюл. № 26.
4. Пат. на полезную модель 47800 РФ, МПК7 В 27 В 15/02. Горизонтальный ленточнопильный станок / Л.Т. Свиридов, А.И. Максименков, С.Н. Черных [и др.]; заявитель и патентообладатель ВГЛТА. №2003133065; заяв. 11.11.2003; опубл. 10.09.2005, Бюл. № 25.
DOI: 10.12737/2188
УДК 663.031.7 + 663.534 + 579.66
СИНТЕЗ ИОННЫХ ЖИДКОСТЕЙ НА ОСНОВЕ КАТИОНОВ 1,3-ДИАЛКИЛИМИДАЗОЛИЯ И ТЕТРААЛКИЛАММОНИЯ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПРЕДОБРАБОТКИ ЛИГНОЦЕЛЛЮЛОЗНОГО СЫРЬЯ С ЦЕЛЬЮ УВЕЛИЧЕНИЯ
ЕГО ГИДРОЛИЗУЕМОСТИ аспирант кафедры физической и коллоидной химии, инженер Я. А. Масютин
инженер, студент А. В. Голышкин кандидат химических наук, заведующий лабораторией кафедры физической и
коллоидной химии А. А. Новиков заведующий кафедрой физической и коллоидной химии, доктор химических наук,
профессор В. А. Винокуров ФГБОУ ВПО «Российский государственный университет нефти и газа имени И. М. Губкина» yma1989@mail.ru, pilym365@mail.ru, gubkin.biotech@gmail.com, vinok_ac@mail.ru
Россия обладает огромными запасами различных природных ресурсов, к числу которых относятся и лесные ресурсы. Отходы от переработки древесины (щепа, опилки, ветки и кора деревьев, горбыль, костра и др.) являются ценным сырьем, но
в настоящее время их использование ограничивается производством пеллет для получения тепловой энергии. Более глубокая переработка древесных отходов позволит получать значительно более ценные продукты: очищенную целлюлозу, лигнин, би-
