CC BY
29
Исследования показывают, что температура древесины на оси сортимента после прекращения нагревания продолжает расти на 8...10°С за счет аккумулированного поверхностью древесины тепла в течение одного часа, а выравнивание температуры по сечению сортиментов происходит в течение 1,5...2 ч.
Следовательно, в целях экономии тепловой энергии и ускорения выравнивания температуры по сечению сортиментов, длительность гидротермической обработки необходимо сократить на 1 час, когда температура на оси сортиментов меньше оптимальной на 8... 10 °С. В этом случае эластичность периферийных и центральных слоев сортиментов по величине быстро выравнивается, особенно в сочетании с осциллирующим режимом.
Предложенный метод определения оптимальной температуры на оси сортиментов разработан на базе фундаментальных
исследований физико-механических свойств древесины [1, 2, 3, 4], обеспечивает их большую сохранность за счет сокращения времени воздействия высокой температуры агента обработки и способствует получению шпона высокого качества, увеличивает выход шпона из сырья на 6...8 %, уменьшает расход тепловой энергии от 10 до 15 %.
Литература
1. Уголев Б.Н., Боровиков А.М. Справочник по древесине. - М.: Лесная промышленность, 1989. - 294 с.
2. Чудинов Б.С. Теория тепловой обработки древесины. - М.: Наука, 1968. - 255 с.
3. Чернышева В.А., Швамм Е.Е., Бурков Л.В. Физические и механические свойства древесины. -Екатеринбург: УГЛТА, 1995. -25 с.
4. Комиссаров А.П. Методы тепловой обработки органических материалов с разработкой оборудования. - Екатеринбург: УрГСХА, 1995. - 228 с.
5. Kollmann F Die Abhangigkeit dei elastischen Eigen-schaften von der Tempertur. Holz als Ron und Werk-stoff. - 1960. - 18 yg., №. 8. - 38 s.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТИ НА ОБРАЗЦАХ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ И ДРУГИХ МАТЕРИАЛОВ С ТОЛСТОСТЕННЫМИ ЭКРАНАМИ
A.А. ШАДРИН, профессор каф. технологии и оборудования лесопромышленного комплекса МГУ Л а,
B.М. ФОКИН, к.т.н., доцент, Волгоградская Г АС А,
Г.П. БОЙКОВ, инженер, Волгоградская ГАСА,
А.М. ОЗЕРОВ, инженер, Волгоградская ГАСА
Ранее [1] была показана возможность определения температуропроводности методом упорядоченного теплового режима на образцах, имитирующих неограниченную пластину. Для соответствия теоретическим условиям приходилось использовать охранные электрические торцевые нагреватели, либо размеры пластины должны были в десять раз превышать толщину слоя, что усложняло экспериментальную установку.
Поэтому, для определения температуропроводности предлагается эксперимен-
тальная установка с толстостенными экранами, приведенная на рис.1. Образец, для которого определяют Т.Ф.Х. и толстостенные экраны выполняют из одного материала. Образец имеет форму сплошного цилиндра, а экраны - форму полых цилиндров. Нагрев всего пакета производится симметрично с торцевых сторон. В качестве нагревателя можно использовать бытовые электроплитки. Измерения температур производятся по середине и с торцевых сторон образца-стержня.
Рис. 1. Экспериментальная установка для определения температуропроводности материалов с толстостенными экранами:
1 - образец (цилиндр);
2 - толстостенные экраны (полые цилиндры);
3 - торцевые нагреватели (электроплитки);
4 - места установки термопар;
Я - расстояние между термопарами
Рис. 2. Нагрев образцов с толстостенными экранами: о - сосна вдоль волокон; х - фторопласт;
Ф - результаты расчета для сосны (Ф/) и фторопласта (Ф2)
Для экспериментального определения температуропроводности были выбраны фторопласт и сосна (вдоль волокон). Диаметр образцов - 10 мм, толщина толстостенных экранов - 10 мм, длина образцов и экранов -100 мм (для фторопласта) и 60 мм (для сосны), расстояние между экранами - 10 мм. Подготовленные к опыту образцы и толстостенные экраны с термопарами зажимали между двумя электрическими нагревателями и симметрично нагревали на воздухе от комнатной температуры до 100 °С. На рис. 2 приведены результаты экспериментального определения температур центра Тц и поверхности Тп на образцах из сосны (вдоль волокон) и фторопласта.
Используя опытные данные, находим угловые коэффициенты прямой линии Ф из закономерности упорядоченного теплового режима:
Ф = 1п(Т/7-Ту)-1,23{-^- =
п ц
= -2,47 ——г + const.
R
Температуропроводность, вычисленная по формуле
R2 А Ф
а =---------
2,47 Дг
имела следующие значения:
для сосны (вдоль волокон) а = 0,65-10 6 м2/с;
для фторопласта а = 0,13-10'6 м2/с.
Полученные значения температуропроводности сосны (вдоль волокон) и фторопласта согласуются с литературными данными.
Литература
Бойков Г.П., Видин Ю.В. и другие. Определение теплофизических свойств строительных материалов. - Красноярск: Ф. М. Науки, 1992.
ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЦЕССУ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ДРЕВЕСИНЫ В ПРОИЗВОДСТВЕ ПЛИТ И СООТВЕТСТВИЕ ЭТИМ ТРЕБОВАНИЯМ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ
Б.В. ПУЧКОВ, член-корр. РАЕН, д.т.н., зам. генерального директора ЗАО «ВНИИДРЕВ» по научной работе
При организации процесса измельчения древесного сырья четко просматриваются два аспекта: технологический - получение частиц, обеспечивающих производство плит требуемого качества, и экономический - минимальные затраты и, прежде всего, энергетические.
Для обеспечения высокой прочности плит необходимо, чтобы частицы были прочные и имели достаточно большое отношение длины к толщине. Для обеспечения высокой прочности и анизометричности древесных частиц необходимо, чтобы разрушение древесины проходило преимущественно вдоль волокон. Тонкие и длинные частицы с ориентацией волокон вдоль их длины
сочетают высокую прочность и способность испытывать деформации без разрушения.
Для обеспечения минимальных энергетических затрат необходимо, чтобы разрушение проходило избирательно по наиболее слабым структурным элементам древесины.
На характер разрушения древесины оказывают влияние способ и режимы измельчения, ее структура и физико-механические свойства, вид сырья и другие факторы.
При крупном измельчении на характер разрушения древесины в основном оказывают влияние годичные слои, сердцевинные лучи, сосуды и другие элементы ее макроструктуры. При тонком измельчении часть структурных неоднородностей макроскопического уровня ликвидируется и обра-
