Научная статья на тему 'Вогневі випробування деревини'

Вогневі випробування деревини Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
46
8
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — I. M. Озарків

Наведено опис експериментальної установки, а також методика підготовки взірців для вогневих випробувань і методика випробувань і методика проведення самих випробувань антипіренних препаратів в деревині

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Wood fire testing

An experimental device and also the methods of samples preparation for the fire tests as well as the methods of performing the tests of fire-retardant preparations in wood are described in this article.

Текст научной работы на тему «Вогневі випробування деревини»

Науковий BiCHHK, 2004, вип. 14.1

4. Ветшева В.Ф. Раскрой крупномерных брёвен на пиломатериалы - М.: Лесн. пром-сть, 1976. - 168 с.

5. Ветшева В.Ф., Малькевич М.В. Рациональный раскрой пиловочного сырья. -Красноярск: ПИК "Офсет". - 1993. - 149 с.

6. Ветшева В.Ф. Организация раскроя брёвен с учётом качества пиловочника и вырабатываемой пилопродукции// Деревообрабатывающая промышленность. - 2002, № 6. - С. 10-12.

7. Аксёнов П.П., Макарова Н.С., Прохоров И.К., Тюкина Ю.П. Технология пиломатериалов. - М.: Лесн. пром-сть, 1976. - 480 с.

8. Brdicko J., Orbay L, Tong Q. Using external and internal log characteristics for log breakdown optimization// 5-th Int. Conf. on Image Processing and Scanning of Wood - Proceedings (Bad Waltersdorf, Austria, Europe). - 2003. - P. 115-124.

9. Occena L.G., Schmoldt D.L. GRASP - A prototype interactive GRAphic sawing program// MU-IE Technical Report 019501. - 1995. - 17 p.

10. TarGraf® computer program for sawmills, 1997// http:// www.horyzont.com.pl/ ~maci-ej/indexen.html.

11. Winn M.F., Randolph H. Wynne R.H., Araman P.A. ALOG: A spreadsheet-based program for generating artificial logs// Forest Products Journal. - 2004. - V. 54 (1). - P. 62-66.

12. Steele P.H., Harless T.E.G., Wagner F.G., Kumar L., Taylor F.W. Increased lumber value from optimum orientation of internal defects with respect to sawing pattern in hardwood saw-logs// Forest Products Journal. - 1994. - V. 44 (3). - P. 69-72.

13. Guddanti S., Chang S.J. Replicating sawmill sawing with TOPSAW using CT images of a full-length hardwood log// Forest Products Journal. - 1998. - V. 48 (1). - P. 72-75.

14. Schmoldt D.L., Scheinman E., Rinnhofer A., Occena L.G. Internal log scanning: research to reality// Proceedings of the 28-th Annual Hardwood Symposium (Davis, West Virginia, USA). - 2000. - P. 103-114.

15. Chang S.J. Hardwood sawing optimization based on CT scanning of internal defects// 5-th Int. Conf. on Image Processing and Scanning of Wood - Proceedings (Bad Waltersdorf, Austria, Europe). - 2003. - P. 107-113.

16. Sandberg D. Radially sawn timber. Star-sawing - a new method for producing timber with vertical annual rings// Holz als Roh- und Werkstoff. - 1996. - V. 54. - P. 145-151.

17. Sandberg D., Holmberg H. Radially sawn timber. Gluing of star-sawn triangular profiles into form-stable products with vertical annual rings// Holz als Roh- und Werkstoff. - 1998. - V. 56. - P. 171-177.

18. Фергин В.Р., Шако О.И. Гибкие технологии лесопиления// Труды Московского государственного университета леса (электронный журнал http:// www.mgul.ac.ru/journal/ru/) -2001, № 1. - 21 с.

19. Фергин В.Р. Теория и расчет совмещенных поставов// Деревообрабатывающая промышленность. - 2000, № 2. - С. 4-7.

УДК 630*841.0015: 631.22 Доц. I.M. Озарюв, канд. техн. наук - УкрДЛТУ;

тж. Б.М. Перетятко1 - м. Льв1в

ВОГНЕВ1 ВИПРОБУВАННЯ ДЕРЕВИНИ

Наведено опис експериментально' установки, а також методика тдготовки вз1рщв для вогневих випробувань i методика випробувань i методика проведення самих випробувань антитренних препарапв в деревит

Doc. I.M. Ozarkiv - USUFWT; B.M. Peretyatko1 - L 'viv Wood fire testing

An experimental device and also the methods of samples preparation for the fire tests as well as the methods of performing the tests of fire-retardant preparations in wood are described in this article.

1 ^lbîbclkhh ÎHCTHTyT no^e^Hoï 6e3neKH MHC YKpaÏHH (Lviv Fire Safety Institute of Ukrainian Ministry of Extra Ordinal Situations)

3. Технологш та устаткування деревообробних пщприемств

77

Захист деревини в1д загоряння е одшею ¡з найдавшших наукових та практичних проблем, яка постшно вимагала й вимагае усшшного розв'язання. Адже анашз 1 узагальнення нагромадженого досв1ду дав змогу висунути еко-лого-технолопчну концепцш вогне- та бюпошкоджень, зпдно з якою даш пошкодження розглядаються як реакщя навколишнього середовища само! бь осфери на д1яльшсть людини. Тим бшьше тепер, коли великими темпами на УкраГш 1 в свш усшшно розвиваеться дерев'яне будинкобудування. У наш час дерев'яне будинкобудування здшснюеться двома шляхами: перший - це зве-дення зруб1в з оцкшндровано! колоди або продильованого бруса; другий шлях - монтаж будинюв за каркасною технолопею з деревонах1дних матер1ал1в (плит, р1зних клеених конструкцш). Тому захист дерев'яних конструкцш та споруд мають дуже велике значения в народному господарствь Таким чином, використання вогнезахисних речовин р1зних тишв та груп дае змогу значно подовжити не тшьки термш експлуатацп таких будинюв, але й шдвищити !х вогнестшюсть. Необхщно зазначити, що вогнезахист деревини е обов'язковим не тшьки в дерев'яному домобудуванш, але й при буд1вництв1 складських та тваринницьких примщень, пасажирському вагоно- та машинобудуванш. Бшь-шють способ1в просочення дерев'яних конструкцш та споруд на 90 % зводить-ся до введення в них тих чи ¡нших редких композицш. Необх1дно наголосити, що вогнезахисп композицп умовно можна роздшити на дв1 групи [1]:

• склади, як зменшують температуру зовтшнього джерела вогню (при дц ви-соко! температури проходять х1м1чт реакци, що супроводжуються погли-нанням тепла вщ джерела вогню);

• склади-композици, як припиняють доступ кисню до деревини (дат склади видшяють негорюч1 гази 1 створюють м1ж джерелом 1 деревиною газову перегородку або пл1вку, яка не дае змогу вшьно доступати кисню до дерев'яно! речовини).

Проте необх1дно наголосити, що надати деревиш абсолютно! вогнес-тшкосп е практично неможливим. Тому вона зводиться, в основному, до ус-кладнення та перешкоджання загорянню деревини 1 усуненню поширення по-лум'я на поверхш дерев'яних елеменлв. 1накше кажучи, просочена антишре-нами деревина, яка п1ддаеться д1! вогню, розкладаеться, а при видаленн1 зов-н1шнього джерела вогню - швидко гасне 1 не тл1е.

Необх1дно вказати, що п1дб1р склад1в антип1рен1в проводиться дуже усшшно, а методи !х введення у деревину майже не вдосконалюються. Ос-танне пов'язане не т1льки з активним розвитком х1м1чних виробництв, але й з в1дсутн1стю прогресу в досл1дженн1 властивостей деревини, як1 значно впли-вають й визначають проникливють деревини щодо антишрешв. Хоча деяю роботи в цьому напрямку е, але вони стосуються, в основному, деревини сосни. В той час задач1 в умовах тепер1шнього часу розвиваються в напрямку п1дбору композиц1й антип1рен1в та захисту деревини ялини 1 особливо дере-вини осики, топол1, в1льхи, берези.

В1дзначимо, що горюч1сть деревини залежить не т1льки в1д породи та !! волог1сного стану, але й м1сця розташування дерев'яних елемент1в конструкцп споруди. Кр1м того, важливу роль буде ввдгравати й пориспсть. Адже в середин1 деревинно! речовини е с1тка (система) розгалужених комун1-

^укрвий вкник, 2004, вип. 14.1

тацш i тpaнcпopтниx шляxiв, чepeз яю пepeмiщaлиcь pocлиннi coки тa вoдa, a пicля ïx випapoвyвaння yтвopилиcь пopoжнини. Toмy, зaпoвнюючи цi пopoж-нини aнтипipeнaми, мoжнa нaдaти дepeвинi пoкpaщeнi aбo цiлкoм нoвi влac-тивocтi. У зв'язку з чим, rnc бyдe цiкaвити пpoникливicть дepeвини (якa e ш-виcoкoю) для piзниx пopiд дepeвини, a тaкoж тaк звaнa "пpocoчyвaльнa eмнicть" для кoжнoï' пopoди пpи piзниx вoлoгocтяx i cпocoбax cyшiння. Адж вщ двox ocтaннix влacтивocтeй бyдe зaлeжaти глибинa пpoникнeння тa тог-литання aнтипipeннoï peчoвини пpи кoжнoмy croco6i пpocoчeння, якi й 6y-дуть визнaчaти eфeктивнicть пpoцecy пpocoчeння aнтипipeнaми. Heoбxiднo нaгoлocити, щo зв'язoк мiж вкaзaними вищe влacтивocтями дyжe cклaдний, 6O вiн визнaчaeтьcя piзними фaктopaми пpи зaпoвнeннi кaпiляpiв внacлiдoк пpoникнeння poзчинy aнтипipeнy в тoвщy мaтepiaлy тa пpи зaпoвнeннi мiкpo-кaпiляpiв зa paxyнoк пpoникнeння piдини в клггинну cтiнкy. Цe пpизвeдe в кiнцeвoмy пiдcyмкy дo збiльшeння гоглитання aнтипipeнa.

Для oцiнки cтyпeня зaxищeнocтi дepeвини, пpocoчeнoï aнтипipeнaми, вiд вoгнeвoï дй' зoвнiшньoгo джepeлa вoгню викopиcтoвyють piзнi мeтoдики, дeякi з ниx e cтaндapтизoвaними. Дeтaльний aнaлiз й o^rna циx мeтoдiв poз-глянуто в нaшiй poбoтi [2]. Heo6x^ro вкaзaти, щo вci мeтoди мaють cвoï' ш-peвaги й нeдoлiки, ocкiльки oднi з ниx вимaгaють викopиcтaння зpaзкiв вeли-rax poзмipiв i e вoни вiднocнo мaлoчyтливими дo дифepeнцiювaння anrnm-peнниx влacтивocтeй тиx чи iншиx aнтипipeнiв, a iншi - нe зaбeзпeчyють ви-coкoгo вiдтвopeння peзyльтaтiв вoгнeвиx випpoбyвaнь чepeз дyжe мaлi poзмi-pи дocлiдниx взipцiв тa дyжe мaлy тpивaлicть вoгнeвoгo впливу.

Ha вiдмiнy вiд oпиcaниx вищe мeтoдiв oцiнки й вoгнeвиx випpoбyвaнь дepeвини ми пpoпoнyeмo мeтoд, щo бaзyeтьcя нa викopиcтaннi вoгнeвoï' тpyби i вpaxoвye вci пepeвaги циx мeтoдiв i пeвнoю мipoю, пoзбaвлeний цж нeдoлi-кiв. Bикopиcтaння взipцiв ж пpocoчeнoï' (нaтypaльнoï) тa пpocoчeнoï' anrnmpe-нaми дepeвини нeвeликиx вiднocнo poзмipiв дae змoгy нaм oднoчacнo oцiнити eфeктивнicть aнтипipeнa i вcтaнoвити стушнь гopiння piзниx пopiд дepeвини. Суть мeтoдy звoдитьcя дo визнaчeння втpaти мacи взipця зa фopмyлoю:

дм = M1 -M2.1000%,

M1

дe M1, M2 - вiдпoвiднo мacи взipцiв дo i п^ля випpoбyвaнь, який був ^oco-чeний poзчинoм aнтипipeнy piзнoï кoнцeнтpaцiï, a тaкoж визнaчeння тpивa-лocтi йoгo гopiння пoлyм'ям тa тлшням пpи cпaлювaннi в кepaмiчнiй xpy6i в yмoвax cтaцioнapнoгo peжимy roprnra cпиpтoвoï a6o гaзoвoï гopiлки.

Пiдгoтoвлeнi взipцi дepeвини piзниx пopiд (xвoйниx тa лиcтяниx) вcтa-нoвлюютьcя в кepaмiчнiй xpy6i, тeмпepaтypa в якш пiдтpимyeтьcя пocтiйнoю i piвнoю 200 °С. Tpивaлicть витpимки взipцiв в пoлyм'ï cпиpтoвoï гopiлки cтaнoвить 3 xвилини, a в пoлyм'ï гaзoвoï гopiлки - 2 xвилини. Шаля вiдключeн-ня пoдaчi гaзy в roprn^ з дoпoмoгoю ceкyндoмipy визнaчaeгьcя чac гopiння взipця пoлyм'ям тa тлiнням. Oxoлoджeний взipeць виймaeтьcя iз вoгнeвoï xpy-би i дaльшe з дoпoмoгoю вaги вcтaнoвлюeтьcя втpaтa мacи взipця дepeвини.

3. Texнoлoгiя та ycтaткyвaння дepeвooбpoбниx пiдпpиeмcтв

79

У випадку використання спиртово! горшки, то шсля 11 видалення також з допомогою секундомеру фшсуеться тривалють самостшного горшня I тлшня просочених I не просочених вз^рщв. Результати вим^рювань заносимо в спець альну таблицю, в якш визначають середш значения вщпов^дних величин для захищених (просочених) I незахищених (непросочених) вз^рщв деревини.

Експериментальна установка для визначення

вогнестшкост деревини

Установка для проведення експериментальних дослвджень за методом вогнево! труби показана на рис. 1. Вона складаеться з керам^чно! (металево! стально!) труби 1 диаметром 50 мм I довжиною 165 мм; зонда 5, що кршиться до кронштейну 6, спиртово! або газово! горшки 3, термопари 7 та вим^рю-вального приладу (мЫвольтметра) 8. Вз^рець з допомогою тонкого дроту (тримача) шдвшуеться таким чином, щоб один його кшець виступав 1з труби на 5 мм, куди подводиться полум'я спиртово! горшки 1з диаметром верхнього отвору не больше 5 мм, висотою полум'я 55 мм та температурою 900.. .950 °С.

Вщцаль вад верхньо! кромки горшки до вз^рця мае бути 10 мм. Для безперервно! фшсацц втрати маси вз^рця, тобто в дина-мщ, та можливосп визуально оцiиювати швидтсть поширення полум'я використо-вуемо аналиичну вагу 9 (для облику втрати маси вз^рця в м^ру його горшня). Для вимь рювання температури, що утворюеться при горшт вз^рця, й використовуемо термопари, а фшсацц часу - секундомер.

До початку випробувань шдпалю-ють горшку I шсля досягнення у верхнш частит зонду постшно! температури (стационарного режиму горшня), що контро-люеться з допомогою термопари I мш-вольтметра, вводять в трубу попередньо зважений вз^рець. Сам вз^рець повинен розташовуватися по центру горшки (спиртово! на вщдат 10 мм I газово! на вщдат 20.25 мм вщ кшця полум'я). Триватсть вогневого импульсу (впливу зовшшнього джерела вогню) встановлюеться пос-тайною. Шсля законченна вогневого впливу (шляхом вщключення подача газу або вщдалення спиртово! горшки) ведуть спостереження за процесом горшня вз^рця, тобто фшсують триватсть горшня та тлшня його. Дзеркало 4 стежить за змшою природного кольору деревини в процесс горшня та тлшня. У ход^ проведення вогневих випробувань сама експериментальна установка знаходиться у витяжнш шаф^ з природною витяжкою.

Рис. 1. Схема експериментально'1 установки

Науковий BiCHHK, 2004, вип. 14.1

Шдготовка BiipuiB з деревини до дослвджень

Для визначення деревини беруть 12 вз1рщв (з них 6 вз1рщв иросочених антитренами i 6 - з натурально! не иросочено! деревини) роз]шром 10x10x150 мм та волопстю 8±2 %, вирiзаних iз 5 иорiд деревини (сосни, ялини, берези, осики, тоиолi), вирiзаних вздовж волокон тiльки iз заболонно! частини дерева. Вс заготовленi взiрцi маркують (перша буква означае породу, друга - цифра означав номер взiрця в заготовщ). Наириклад, взiрець 0-2-5 означае, що взiрець випиляний iз деревини осики, друго! заготовки i мае ионад 5 по порядку.

До проведения визначення вогнестшкосп заздалепдь по 6 взiрцiв про-сочують вiдиовiдним методом з використанням антииiрену (як правило за 4...6 днiв до проведення). Впродовж вказаного часу просочеш взiрцi витри-мують в кiмнатних умовах при t.= 15.. ,20°С i вiдноснiй вологостi ф < 0,30.

Здатнiсть взiрця до проведення випробувань визначаеться коливанням його маси не бшьше 0,50 % при iнтервалi часу витримання не менше 2-ох дiб.

Необхiдно зазначити, що витримаш до вологостi 8±2 % взiрцi просочу-ються антишренами вибрано! марки та концентрацiï. Шсля просочення взiрцi кондицiонують при температурi 20°С i ф = 0,40.0,50 (до досягнення ними иостiйноï маси). Bti характеристики взiрця вносяться у в1дпов1дш таблицi, тобто журнали випробувань.

Лiтература

1. Озаргав I.M., Перетятко Б.М. Aналiз бювогнезахисних препаратов для дерев'яних конструкцiй i споруд// Наук. вiсник УкрДЛТУ: Зб. наук.-техн. праць. - Львiв: УкрДЛТУ. 2003, вип. 13.4. - С. 278-287.

2. Перетятко Б.М. Методи оцшки й випробувань захисних властивостей антипiренiв в домобудуваннi// Лiсове госп-во, лкова, паперова i д/о пром-сть: Pесиублiканський мiжвi-домчий наук.-техн. зб. - 2004, вип. 29. - С. 164-172.

УДК 674.053:621.93.024.74 Ст. викл. Ю.1. Озимок - УкрДЛТУ

НОВИЙ АБРАЗИВНИЙ 1НСТРУМЕНТ ДЛЯ ЗАГОСТРЕННЯ ТОВСТИХ ДЕРЕВОР1ЗАЛЬНИХ НОЖ1В

На основi оцiнки абразивних кругiв з перервною робочою поверхнею, що на сьогодт використовуються для загострення дереворiзальних iнструментiв, запропо-нована конструкцiя багаточашкового абразивного шструмента, який значно покра-щить якiсть иiдготовлення товстих дереворiзальних ножiв до роботи.

Kлючовi слова: Шж, абразивний iнструмент, круг, чашка, иерервна иоверхня, загострення

Senior teacher Y.I. Ozymok - USUFWT New abrasive dressing tool of thick woodcutting knife

We have done the evaluation of wheels with intermittent working surface which are used today for woodcutting instrument's bevel. Abrasive instrument's construction with many capsule has been proposed. It will make the quality of the preparation of thick chipper knife to work better.

Keywords: chipper knife, abrasive instrument, circle, capsule, intermittent surface,

bevel

3. Технолопя та устаткування деревообробних пщприемств

81

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.