Введение к работе
Актуальность работы, Экспансия древесных материалов по все сферы народного хозяйства выз? . та неуклонно растущую погребтгость, прежде всего, в главных по хозяйственной значимости древесных породах, в то время как сопутствующие породы, отличающиеся высокой биологической продукпшно'стьго, из-за сравнительно шсик физико-мехаиических свойств практически не."используются. С этой цельто п последнее время все большее внимание и отрасли деревообработки уде.чя-ется вопросу модифицировашія древесины, глаыгым образом мягких лиственных поро;і. как одному из главных ітугей рационального и ком-плексного использования древесины. Однако нпгроксму внедрению мо-дафицированной древесины (ДМ) препятствует отсутствие' банка стан -дартных справочных данных по ДМ и оптимшировашшх технологий, гибких к потребительскому спросу и позволяющих получать не обезличенное сырье'многоцелевого назначения, на выпуск которого дейегьую-щие стандарты ориентируют отрасль, а материал с определенными заданными качественными показателями! для конкретней сферы потребления ДМ. Создание таких технолопгй возможно за счет разработки математического аппарата, обеспечивающего решение обратной задачи оптимизации, т.е. задачи с известными значениями откликов (показателей свойств ДМ) и неизвестньвш входными параметрами (технологические режимы процесса модифіщирования).
Таким образом, получение модифицированной древесины с заранее заданными свойствами представляет весьма актуапьтгуїо теоретическую п практическую задачу, решение которой в значительной степени способствовало бы более їлирокому внедрению ДМ в народное хозяйство.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с Государст
венной научно-технической программой «Исследования и разработка по
приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского на
значения» на 1996-2000 г, которая включает в себя ряд специализиро
ванных подпрограмм в том числе «Комплексное использование древес
ного сырья».
Целью настоящего исследования- является разработка ошимюп-рованных режимов получения модифицировшпгой древесины марки дес-
4 там (древесина стабіїлизированная амидами), путем создания математического аппарата, позволяющего прогнозировать выпускаемую продукцию с заданными свойствами/
Объектом исследокаиня является технология химшео-механичес-кого модифицирования древесины карбамидом.
Методика пселслор.аний. Поставленные задачи решались посредством теоретических и экспериментальных исследований.
Экспериментальные исследования проводились в Научно-производственном центре «Восмоддрев» при Воронежской государственной лесотехнической академии. Полученные данные обрабатывались методами математической статистики с использованием стандартных пакетов прикладных программ для современного персонального компьютера
Научная новизна, работы:
предложены теоретические расчеты и регрессионная модель для диффузионной пропитки древесины осины и березы карбамидом.
создана экспериментальная установка, интенсифищгрующая процесс модифицирования древесины.
. - предложены технологические, режимы для экспериментальной установки.
разработаны математические регрессионные модели для девяти показателей свойств ДМ.
предложена эффективная методика решения задачи получения ДМ с заданными свойствами, разработаны блок-схемы и программы для ее реализации. ' .
Значимость для теории и практики. На основе результатов научных исследований предложены аналитические и регрессиошгая модели для определения xapaicrepa распределения пропиточного агента по длине образца и продолжителыюсти пропитки древесины карбамидом. Разработана система прогнозирования свойств ДМ на основе многокритериальной оптимизации, позволяющая находить оптимальные технологические параметры, воссоздающие в ДМ заданные потребителем определенные качественные показатели, и являющаяся базой для создания банка стандартных справочных данных по ДМ, в частности дестамз.
5 Достоверность научных положений и выводов подгсервдйегся
ЭДеКВаПГОСТЬЮ МаТСМаПГЧеСКИХ МОДеаКЙ, ОГНОСІІЇЄЛШОЙ ГЬ; ,.егтшоетыо
результатов эксперимента, не превосходящей допустимое значение в деревообработке 5% и полученной эффективностью ігри внедрении научных разработок в производство.
Апробации работы. Основные положения диссертационноН работы докладывались на Всероссийской научно-технической конференции «Рациональное использование ресурсного потенциала в аїролесном комплексе» (Воронеж; 1У98); международной научно-іфактической конкуренции «Шучно-техшгческие. проблемы в развитии ресурсосберегающих технологий и оборудования лесного комплекса» (Воронеж, 1998); международной научно-практической конфереіпцш «Рациональное использование лесных ресурсов» (Йошкар-Ола, 1599).
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 7 печатных работ, из которых 3 з соавторстве, получен патент на изобретение.
Ofrbcivi и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, шести разделов, заключения, списка литературы и приложений. Общий объем работы изложен на 160 страницах машинописного текста, содержит 23 рисунка, 25 таблиц, 7 приложений. Список использованной' литературы включает 116 наименований, из них 9 на иностранных языках.