Введение к работе
Актуальность темы. За последние года как в вашей стране, гак ї в других регионах мира наметилась тенденция к истощению лесных запасов хвойных пород промышленного использования, являющихся манным источником деловой древесины, используемой в проушлен-зости. В связи с этик большое наротюхозяйственное значение прі эбретает расширение использования низкокачественного древесного :ырья. Важное значение в репеник этой проблемы имеет широкое вовлечение в промышленную переработку тоні:омеркьа лесоматериалов круглого сечения, являющихся отходами рубок ухода и лесосечных работ.
Тонкомерная древесина круглого сечения предстгвляет собой удобный вид сырья для целого ряда деталей, получаемых методом точения на токарных или кругіопалочннх станках, при изготовлении торцевых шашек для щитового паркета, втулок для подшипников скольжения, некоторш столярно-строительньи изделий и строительных конструкций. Однако сдерживавшим фактором для внедрения данных технологий является сушка, которая применительно к тонкомер-ному сырью круглого сечения представляет собой довольно сдавшую проблему. Для круглых сортиментов анизотропия свойств древесины проявляется в большей степени, чем для традиционных пиломзтераа- . лов и загоговок, что заставляет подходить к процессу сунки с большей осторожностью.
Процессы сушки древесины изучены достаточно хорово, гем яе менее, исследования по совершенствование технологии суши не прекращаются до настоящего времени. Что касается сортимеягоз круглого сечения, то их сушке вникания практически не уделялось и режимов их сушки не суяеетвует.
Дель и задачи исследоваяий. Разработка рацковаяьяых режниоа;' сушки тоюомерных круглых сосновых лесоматериалов в камерах периодического действия. Режимы должны Сыть разработали на рснозавнн теоретического анализа внутренних вааряхткий на протякегяк асего процесса суюое с учетш особенностей згеформ^юванкяг древесина <юсч
-ч -
новых лесоматериалов и обеспечивать минимальную продолжительное? процесса при сохранении високого качества материалов.
В соответствии с поставленной целью были сформулированы ос-„ новные задачи исследований и разработок:
-исследование реологических свойств сосновой древесины і различных температурно-влажностных условиях применительно * пзнкомерным сортиментам;
-разработка и реализация математической модели напряженной состояния тонкомерных сосновых сортиментов на прогяженю всего процесса сушки;
-теоретические и экспериментальные исследования закономерностей развития внутренних напряжений з тонкомерных сосно вых сортиментах в зависимости от технологических факторов реологических свойств материала;
-разработка рациональных режимов сушки тонкомерных сосновы лесоматериалов и проведение производственных испытаний; -анализ практического использования полученных результатов экономической эффективности научных разработок. '; Методика исследований. Поставленные выше задачи решались . пошдьв теории планирования эксперимента, математического модели v- ровакия; теории вероятвост и математической статистики, регрес ^ снонного анализа, теории одно- и многокритериальной оптимиэащо ~ Достоверность результатов экспериментальных и теоретических ис ^следований подтверждена протоколами испытаний и результатами рег :~"ля8ация рациональных режимов сушки сосновых сортиментов при вне; ^5>&неи ва производстве.
";; '' Научная новизна. Проведены экспериментальные исследоваш
1;дефбрмагивности и прочности древесины сосны поперёк волокон пр
.'-менвгельяо = к"_ тхягаомерньвг лесоматериалам по усовершенствован»
"-"мевдшеД'' Додучвны иатеиатичеекке выражения зависимостей зт;
фо^йкагеяей от температуры и влажности.
^:-' ".;1й)Лу»{^Еа^ураднения полей,влажности по круглому сечению лес ;.г;«аеертайа.й \нвдюдах -достоянной и переменной скорости сушки. . \:? - _':""Получекы -уравнения 4<адйадьаьк, таяг.евталькых и результиру
ш. напряжений в лесоматериале как неограниченном цилиндре.
Составлена математическая модель напряженного состояния ле-шатериалов на протяжении процесса сушки с учетом особенностей сформирования древесины сосны. Разработан алгоритм решениязада- -їй на гвм. Расчетная программа реализована на алгоритмическом [зыке "KLIPPER" применительно к компьютерам типа IBM.
Проведён теоретический анализ развитии1 внутренних напряжений і сосновых лесоматериалах круглого сечения при их камерной сушке.
Впервые на основании расчетов установлены рацибкад-ные пара- <етры режимов суики сосновых лесоматериалов. Результаты расчётов юдтверждены экспериментально.
Практическая ценность работы. Исследования проводились в эамках работы по разделу российской инновационной программы 13.4 'Воспроизводство и комплексное использование растительного древесного сырья в Европейской части России" по проекту "Разработка гавых технологий, оборудования и линий для производства паркетных і плитных материалов из низкокачественной древесины и отходов".
Разработаны рациональные режимы сушки сосновых лесоматериал нов, в паровоздушных камерах.периодического действия, обеспечива-эщие качество высушенных сортиментов на уровне 85-90Х в зависи--гости от диаметра.
Полученные программные средства, реализующие построение математической модели, обеспечивают также после сответствушщих экспериментов решение практически;; задач разработки рациональных режимов сушки лесоматериалов других пород древесины в сушильных камерах периодического действия
Слитное внедрение научных разработок и результатов исследований в производство позволило снизить коэф$гциент использования сырья с :.287куб.м/куб.м до 1.649куб.м/куб.м при изготовлении точеных- деталей. Реальный экономический эффект от внедрения рациональных режимов сушки на АО "Графский мебельный комбинат" г.Воронежа составил 37млн.руб. на годовую программу в ценах декабря t994r.
Апробаїіия _раЗоты._ Материалы отдельных . глаз . диссертации. -
- б -
докладывались на Всероссийской научно-технической кояференци "Пгх.ієкгивьі механической технояопш древесины" (Воронеж, ВГЛТА 1993г.), на научно-технических конференциях и семинарах ВГЛТА 1991-1994Г.
Публикации работы. По теме диссертации опубликовано 4 на учных статы, 1 информационный листок, получено 2 приоритетна справки по заявкам на изобретение.
Структура и объем. Диссертационная работа состоит из введе кия, пяти г.пав, выводов, заключения, списка литературы, прилож ний и включает 48 рисунков и 25 таблиц. Объём основное тексі составляет 160 машине .исных страниц.