CC BY
8
6. Тарат Э.Я., Мухленов И.П., Туболкин А.Ф., и др. Пенный режим и пенные аппараты. - Л.: Химия, 1977. - 304 с.
7. Богатых С.А. Циклонно-пенные аппараты. - Л.: Машиностроение, 1978. - 223 с.
8. Позин М.Е., Мухленов И.П., Тарат Э.Я. Пенные газоочистители, теплообменники и абсорберы. - Л.: Госхимиздат, 1959. - 123 с.
9. Taheri M., Calvert S. - I. Air Pollut, Control Ass.,18, 240(1968).
УДК 674.048 Проф. 1.М. Озартв, д-р техн. наук -НЛТУ Украти, м. Львiв;
тж. Б.М. Перетятко - Львiвський ДУ безпеки житт€дiяльностi
ТЕОРЕТИЧНЕ ДОСЛ1ДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ КАП1ЛЯРНОГО ПРОСОЧЕННЯ ДЕРЕВИНИ АНТИП1РЕНАМИ
Розглянуто особливосп мехашзму капшярного просочення деревини, наведено вщповвд, анал1тичш вирази щодо визначення швидкосп та глибини просочення де-ревини.
Prof. I.M. Ozarkiv-NUFWTof Ukraine, L'viv; eng. B.M. Peretyatko -
Lviv State University of Vital Activity Safety
A theoretical study of the process of wood capillary impregnation
by fire retardants
Mechanism features of wood capillary impregnation are considered, corresponding analytic expressions for speed and depth determination of wood impregnation are introduced in this paper.
Капшярне просочення вщбуваеться при помщент капшярно-сухих (W=15...20 %) вз1рщв деревини в розчин просочувально! речовини, тобто коли волопсть деревини Wi < Wr.H., (Wr.H. - границя насичення).
На сучасному етат розвитку теорп капшярного просочення важливо вм^и пщбрати параметри, як б вщображали фiльтрацiйнi властивостi мате-рiалу з метою дальшого розрахунку процесу просочення. 1снуючий метод визначення здатностi деревини проводити i поглинати рiдини, що базуеться на таких параметрах, як водопроникливiсть i максимальна вологiсть, не може бути використаним для тако! ощнки. Адже вiн не дае змоги виявити вплив факторiв, зокрема тиску i вологостi, на фшьтрацшш властивостi деревини як об'екта просочення, так i на сам процес просочення деревини рiзними антиш-ренами та антисептиками.
На основi закону пропорцшносп густини потоку ЗМ / дт рiдини (роз-чину антитрена, наприклад) можна запистати [1]
—(1)
дт дх
де К - коефiцiент фiльтрування деревини, який буде визначати масу рщини, що проходить за одиницю часу через деревину площею 1 м2 при градiентi тиску дР/ дх в 1 Па/м. Вш буде залежати вiд породи i мiсця розташування деревини в стовбур^ вiд температурно-вологiсного стану матерiалу i властивос-тей само! просочувально! рiдини.
102
Збiрник науково-технiчних праць
Науковий вкиик НЛТУ Укра'1'ни. - 2008, вип. 18.4
Для визначення опору поверхневих шарiв деревини перемщення рь дини в розмiрах хiмiчних засобiв захисту (в нашому випадку розчина антиш-рена) запишемо граничну умову на поверхш (основний опiр тут чинять по-верхневi шари матерiалiв, оскiльки внаслiдок попередньо! мехашчно! оброб-ки, наприклад окорiнення або оцилшдрування, вони ущiльнюються), тобто можна записати:
дХ
= ~^(Р\--=5-Ре), (2)
-=5 КД
де: Р - тиск у деревиш, МПа; Рс - тиск навколишнього середовища; Яд - ко-ефщент гiдравлiчного опору поверхнi шару матерiалу, м/с; 5 - половина тов-щини матерiалу, 5= 81/2, м; - - глибина (координата) точки або зони вщ осi матерiалу, м.
Тодi початкова (часова) умова запишеться
Р\г=0;Х=0 = Р0, (3)
де: Р0 - атмосферний тиск, МПа; т - час просочення, с. У випадку симетрично! задач^ тобто
5Р I п
Т-Х=0= 0. (4)
Рiвняння нерозривностi потоку для рщини можна записати:
п.^-= о, (5)
дт д-
де: П - пористють матерiалу; ррд - густина рiдини, кг/м3. Пористiсть деревини, згiдно з [2], визначиться:
П = 1-рД0, (6)
рд
3
де: рд,0 — густина деревини в абсолютно сухому сташ; рд = 1540 кг/м - густина деревинно! речовини.
При достатньо малш товщиш матерiалу 5, через який фшьтруеться просочувальна рiдина, поле його тиску можна прийняти лшшним. Тодi, рiвняння (1) можна записати:
= , (7)
Ат 5
де АМ - маса рiдини, що пройшла через взiрець за час Ат. Оскiльки рух рь дини в деревинi вщбуваеться шд дiею тиску АР, то можна записати:
АР = Рр1д -(Рк + Ра), (8)
де: Ррд - прикладений (осмотичний) тиск рщини; Рк - капiлярний протитиск рщини; Ра - атмосферний тиск.
Таким чином, зi врахуванням рiвнянь (7) i (8) отримаемо формулу для визначення коефщента фiльтрування, тобто
4. Економжа, планування i управлiння в лiсовиробничому комплексi
103
ДМ-8
ДМ- й
К=---=---, (9)
Ат [Рргд - (Рк +Ра)] - Р 2Ат - [Рргд - (Рк +Ра)] - Р
де Б - площа поперечного перерiзу матерiалу, через яку перемщаеться рiдина.
У випадку повного занурення деревини, що складаеться iз макрокапiлярiв (г1>10-5 см) та мiкрокапiлярiв (г2<10-5см), в розчин антишрена, що стягуе !х стiнки, швидюсть перемiщення цього розчину визначаеться [3]
8 йт
8/8
2&пов - 008 в
Г
+ Ра
Г я > п \
1 -
1 я-8) )
(10)
де: 8 - глибина просочення; / - коефщент гiдродинамiчноl в'язкост рщи-ни; 82 - сумарна довжина мiкрокапiлярiв (мембрани, пори перегородок у по-рожнинах клiтин) на шляху руху просочувально! рiдини; апов - коефiцiент поверхневого натягу розчину антишрена; в - кут змочування; Ра - атмосфер-ний тиск; Я - характерний (визначальний) розмiр, рiвний половинi товщини для пластини або радiус цилiндра; п - показник степеш (для пластини п=1, а для цилiндра п=2).
Зауважимо, що волога макрокапiлярiв знаходиться у капшярах, серед-нiй радiус яких бшьший за 10-5 см. При цьому тиск водяно! пари над мешс-ком макрокапiляру майже (з точшстю до 1 %) не вiдрiзняеться вiд тиску на-сичено! пари над вiльною поверхнею води. Тиск пари над 11 поверхнею буде рiвний тисковi насичено! пари при температурi рiдини [4].
Вщзначимо, що рiвняння (10) дае змогу лише наближено ощнити швидкiсть руху (перемщення) рiдини в деревинi, оскшьки:
а) величина рад1уса мшрокашляр1в г2, який характеризуе отвори в мембранах простих або окаймлених пор, змшюеться в дуже великому д1апазот;
б) величина довжини мшрокатляр1в 82 зм1нюеться ще в бшьшому д1апазо-т, тому що товщина мембран, як \ кшьшсть !х на одиницю довжини, "пс-но взаемозв'язат 1з розм1рами деревинних кттин, товщиною 1х стшок, кшьюстю д1ючих пор, що зв'язують сусщт кттини.
Сказане вище св^ить про те, що розрахована за формулою (10) швидюсть перемщення розчину буде вiдрiзнятися вщ фактично! бiльше, нiж на один порядок. Тому це рiвняння для практичних розрахунюв використову-вати не варто. Його можна використовувати тшьки для яюсно! оцiнки проце-су просочення.
Крiм того, дiаметр макрокапiлярiв г1 (порожнин трахе1д, судин, волокон лiбрiформи) змiнюеться в межах одте! породи у вщносно вузькому дь апазош, що дае змогу орiентовно ощнити максимальну глибину проникнення просочувально! рщини при капiлярному просоченнi.
Наприклад, для пластини товщиною максимальна глибина просочення 8тах становитиме:
8тах — '
1 + -
Р а - Г
2апов - 008 в
(11)
Виходячи iз рiвняння (10), коли / йт — 0.
104
Збiрник нaуково-технiчних праць
Науковий вкник НЛТУ Укра'1'ни. - 2008, вип. 18.4
Для пиломатерiалiв i заготовок товщиною i шириною Б2 розрахун-кова (приведена) товщина визначиться [3]
Япр =-рт2~1 ■ (12)
Радiус макрокапiлярiв г1 можна прийняти за вщповщною довiдковою лiтературою з деревинознавства, а значення соъв = 0,80...0,86.
Коефiцiент поверхневого натягу апов (Н/м) залежить вiд виду просо-чувально! рiдини та температури.
Лггература
1. Харук Е.В. Проницаемость древесины газами и жидкостями. - Новосибирск: Наука, 1976. - 190 с.
2. Чудинов Б.С. Вода в древесине. - Новосибирск: Наука, 1984. - 270 с.
3. Серговский П.С., Расев А.И. Гидротермическая обработка и консервирование древесины. - М.: Лесн. пром-сть, 1987. - 360 с.
4. Д1агностика властивостей деревини в технолопчних процесах деревообробки: На-укове видання/ За ред. 1.М. Озарюва. - Льв1в: Вид. д1м "Панорама", 2003. - 228 с.
УДК 674.059:674.821 Acnip. А. С. Рудь1 - НЛТУ Украти, м. Льв^в
ЗНОШЕННЯ ПРИТИСКНИХ БИЛ В1ДЦЕНТРОВИХ СТРУЖКОВИХ ВЕРСТАТ1В ДС-7
Дослщжено характер зношування притискних бил вщцентрових стружкових верста™ ДС-7. Наведено рекомендацп 3i змiцнення робочо! поверхнi притискних бил.
Post-graduateA.E. Rud'-NUFWTof Ukraine, L'viv Wear of pressing hammers of centrifugal chipper ДС-7
It is investigated character of wear of pressing hammers of centrifugal chipper ДС-7. Recommendations about hardening of a working surface of pressing hammers are resulted
Зношення деталей машин i мехашзм1в завжди було актуальною темою дослщницьких робгг. Велика багатофакторшсть, не лшштсть та не прогнозо-вашсть такого процесу постшно викликае широку полемжу дослщниюв.
Метою цього дослщження е вивчення характеру зношення притискних бил вщцентрового стружкового верстата. Притискне било належить до деталей верстата, що швидко зношуються, його ресурс в середньому стано-вить 600 годин. При досягненш граничного зношення деталь необхщно замь нити, оcкiльки вона починае впливати на яюсть стружки. Варто зазначити, що до швидкозмшних деталей вщцентрових стружкових верста^в також належать нож^ якi безпосередньо зрiзують стружку. Але, на вiдмiну вщ притискних бил, ножi, як закрiпленi в ножовому барабанi, мають cпецiальну техно-логiю замiни. Зняття барабана iз затупленими ножами та встановлення зав-часно пiдготовленого нового у робггниюв шструментально! майcтернi займае декшька хвилин. Переустановлення притискних бил, як правило, здшсню-
1 Наук. кер1вник: проф. М.Д. Юрик д-р техн. наук - НЛТУ Украши, м. Льв1в
4. Економпка, планування i управлiння в лiсовиробничому комплекм
105
