Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка режимов гидравлического вибратора пресса для повышения физико-механических свойств уплотненной древесины Юдин Роман Викторович

Разработка режимов гидравлического вибратора пресса для повышения физико-механических свойств уплотненной древесины
<
Разработка режимов гидравлического вибратора пресса для повышения физико-механических свойств уплотненной древесины Разработка режимов гидравлического вибратора пресса для повышения физико-механических свойств уплотненной древесины Разработка режимов гидравлического вибратора пресса для повышения физико-механических свойств уплотненной древесины Разработка режимов гидравлического вибратора пресса для повышения физико-механических свойств уплотненной древесины Разработка режимов гидравлического вибратора пресса для повышения физико-механических свойств уплотненной древесины Разработка режимов гидравлического вибратора пресса для повышения физико-механических свойств уплотненной древесины Разработка режимов гидравлического вибратора пресса для повышения физико-механических свойств уплотненной древесины Разработка режимов гидравлического вибратора пресса для повышения физико-механических свойств уплотненной древесины Разработка режимов гидравлического вибратора пресса для повышения физико-механических свойств уплотненной древесины
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Юдин Роман Викторович. Разработка режимов гидравлического вибратора пресса для повышения физико-механических свойств уплотненной древесины : диссертация ... кандидата технических наук : 05.21.05.- Воронеж, 2007.- 181 с.: ил. РГБ ОД, 61 07-5/3607

Содержание к диссертации

Введение

1 Состояние вопроса и задачи исследования

1.1. Анализ способов улучшения физико-механиеских свойств древесины при прессовании 8

1.2. Анализ процессов обработки древесины с применением пульсирующего давления 24

1.3. Анализ исследований рабочих процессов гидравлических прессов и вибрационных машин 31

1.4. Выводы, цель и задачи исследований 40

2 Обоснование параметров пульсирующего режима уплотнения древесины и рабочего процесса гидравлического пресса с гидравлическим вибратором

2.1. Математическая модель процесса уплотнения древесины при пульсирующей нагрузке 43

2.2. Математическая модель рабочего процесса гидравлического пресса с гидравлическим вибратором 53

2.3. Обоснование параметров гидропривода пресса с гидравлическим вибратором 58

2.4. Выводы 61

3 Методика экспериментальных исследований

3.1. Программа исследований 70

3.2. Оборудование, применяемое в экспериментальных исследованиях 70

3.3. Методика проведения лабораторных исследований 77

3.4. Методика изучение микроструктурных признаков прессованной древесины 83

3.5. Методика планирования эксперимента 85

4 Результаты экспериментальных исследований

4.1. Оценка динамических характеристик процесса прессования 81

4.2. Результаты лабораторных исследований процесса прессования древесины с пульсирующей нагрузкой 92

4.3. Физико-механические свойства древесины прессованной пульсирующей нагрузкой 103

4.4. Влияние пульсирующего воздействия на микроструктуру прессованной древесины 113

4.5. Выводы по главе 115

5 Технико-экономическая эффективность применения пульсирующей нагрузки при уплотнении древесины

5.1. Организация производства брусков из уплотненной древесины 117

5.2. Экономическая эффективность применения пульсирующей нагрузки при прессовании древесины 120

Общие выводы и рекомендации 131

Список используемых источниов

Введение к работе

Актуальность темы. В настоящее время лесным комплексом РФ решаются задачи направленные на широкое применение ресурсосберегающих и энергосберегающих технологий, повышения технического уровня и экологической совместимости деревообрабатывающего оборудования с окружающей средой.

Древесина как единственный природный ресурс способный к самовосстановлению является незаменимым и относительно дешевым конструкционным материалом, способным, при определенных условиях, заменить и тем самым снизить расход черных и цветных металлов, текстолита и многих видов пластмасс. Для достижения данной цели, в настоящее время особенно актуально применение и разработка новых способов повышения физико-механических свойств уплотненной древесины с применением современных технологий и оборудования.

Установлено, что при статическом режиме уплотнения древесины березы холодного прессования с увеличением плотности свыше 1140 кг/м3 прочность древесины снижается, появляются микроразрушения, применение направленных вибраций специально подобранной частоты и амплитуды улучшает качество вырабатываемой продукции, с более высоким пределом прочности. Обработка древесины прессовыми устройствами пульсирующего действия способствует интенсификации процессов, повышает эффективность и производительность.

Изучение физико-механических свойств уплотненной древесины после пульсирующей обработки, обоснование технологии обработки при одновременной взаимосвязи всех факторов, влияющих на прочность и качество материала, а, следовательно, и последующих изделий, на наш взгляд актуальны.

Интенсификация процессов прессования за счет пульсирующей нагрузки изучена в основном для слоистой древесины (склеивание, облицовывание) или изделий древесно-клеевои композиции, а для древесины лиственных пород на наш взгляд, проведено не достаточно исследований. Кроме того, отрасль пока не оснащена прессовыми установками с гидропульсаторами. Поэтому необходимы дальнейшие исследования в направлении математического моделирования процессов уплотнения древесины с пульсирующей нагрузкой, обосновании режимов гидрав-

лического вибратора и оценки физико-механических свойств уплотненной древесины.

Целью работы является повышение физико-механических свойств уплотненной древесины на гидравлическом прессе с пульсирующей нагрузкой за счет обоснования режимов и совершенствование конструкции гидравлического вибратора для прессов.

Объектом исследований является гидравлический пресс с гидравлическим вибратором для уплотнения древесины лиственных пород, уплотненная с пульсирующей нагрузкой древесина березы и ее физико-механические свойства.

Предметом исследований являлись технология уплотнения древесины лист-венных пород на гидравлическом прессе с пульсирующей нагрузкой и динамика гидропривода пресса с гидравлическим вибратором.

Методы исследований. Научные исследования проводились при помощи методов: дифференциального и интегрального исчислений, теоретической механики, имитационного моделирования, планирования многофакторного эксперимента, экономического анализа. При экспериментальном исследовании использовалась лабораторная установка и экспериментальный образец гидравлического вибратора. Обработка результатов измерений производилась методом математической статистики с применением современных средств вычислительной техники.

Научной новизной обладают:

  1. Математическая модель процесса уплотнения древесины с пульсирующей нагрузкой на гидравлическом прессе, отличающаяся учетом скорости нагружения, амплитуды и частоты колебаний, передаваемых древесине в единицу времени.

  2. Математическая модель гидропривода пресса с гидравлическим вибратором для уплотнения древесины, отличающаяся учетом расхода рабочей жидкости гидравлического вибратора, расхода рабочей жидкости на деформацию упругих элементов гидропривода и прессуемой древесины, массы подвижных элементов пресса.

3. Новая конструкция гидравлического вибратора для интенсификации процессов
уплотнения древесины на гидравлическом прессе, отличающаяся упрощением конст-

рукции, расширением технологических параметров, возможностью получения пульсирующей нагрузки при номинальном давлении.

  1. Результаты исследований оценки влияние пульсирующей нагрузки на физико-механические свойства уплотненной древесины.

  2. Результаты экспериментальных исследований процессов уплотнения древесины с пульсирующей нагрузкой в произюдственных условиях, подтверждающие снижение усилия прессования на 20 % и металлоемкость оборудования.

Значимость для науки заключается в оценке влияния процесса уплотнения лиственных пород древесины на гидравлическом прессе с пульсирующей нагрузкой, в разработке математической модели процесса уплотнения древесины с пульсирующей нагрузкой на гидравлическом прессе, в разработке математической модели гидропривода пресса с гидравлическим вибратором, в разработке новой конструкции гидравлического вибратора для интенсификации процессов уплотнения древесины на гидравлическом прессе, в методике экспериментальных исследований процессов уплотнения древесины с пульсирующей нагрузкой.

Практическая ценность работы состоит в обосновании режимов уплотнения лиственных пород древесины на гидравлическом прессе с пульсирующей нагрузкой, разработка гидравлической схемы пресса с гидравлическим вибратором.

Научные положения, выносимые на защиту:

  1. Математическая модель процесса уплотнения древесины с пульсирующей нагрузкой на гидравлическом прессе, позволяющая обосновать параметры амплитудно-частотных характеристик.

  2. Математическая модель гидропривода пресса с гидравлическим вибратором, позволяющая обосновать параметры гидравлического вибратора, расход рабочей жидкости, диаметр золотника и радиальных отверстий, частоту вращения.

  3. Новая конструкция гидравлического вибратора, позволяющая осуществить интенсификацию процессов уплотнения древесины на гидравлическом прессе.

  4. Закономерности рабочих процессов уплотнения отличающихся тем, что отображают влияние пульсирующей нагрузки на физико-механические свойства уплотненной древесины.

5. Результаты экспериментальных исследований процессов уплотнения древесины с пульсирующей нагрузкой и в производственных условиях, подтверждающие снижение усилия прессования на 20 % и металлоемкость оборудования на 15%.

Достоверность полученных результатов подтверждена адекватностью математических моделей, относительной погрешностью результатов, не превышающей допустимое значение 5 %, математической обработкой результатов экспериментальных исследований с применением ЭВМ, экономической эффективностью применения разработанной технологии в производстве.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и получили одобрение на заседаниях кафедры, научных конференциях профессорско-преподавательского состава Воронежской государственной лесотехнической академии (2002-2005 гг.).

По результатам научных исследований опубликовано 14 печатных работ, единолично 7, в том числе 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК Минобразования РФ, получен 1 патент РФ на изобретение и 1 патент РФ на полезную модель.

Личное участие автора. В работах, опубликованных в соавторстве личное участие автора заключается в определении целей и задач работы, выполнении научно-технических исследований и анализа их результатов.

Реализация работы. Разработанные режимы процесса прессования древесины с пульсирующей нагрузкой на гидравлическом прессе и новая конструкция гидравлического вибратора, с оптимальными параметры амплитуды и частоты пульсации в зависимости от направления прессования были внедрены: ООО «Лигнум» (г.Воронеж); ООО «Астон» (гБоронеж); ООО «Эстек» (г.Воронеж); ООО «Олми» (гБоронеж) при изготовлении брусков уплотненной древесины березы, паркета, бильярдных киев.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, основных вьюодов и рекомендаций, списка использованных источников и приложений. Основное содержание изложено на 181 странице машинописного текста, из них 145 страниц основного текста и 36 страниц приложений, 56 рисунков, и 31 таблица

Анализ процессов обработки древесины с применением пульсирующего давления

Обычно вибрации, возникающие при работе машин, нежелательны, так как они ухудшают качество обработки, увеличивают износ инструмента, приводят к авариям и выходу из строя оборудования и приборов.

Борьба с нежелательными вибрациями привела к созданию вибротехники, основанной на целенаправленном использовании вибраций. Вибрационные машины обладают способностью, вследствие периодичности движения рабочего органа, получать при незначительных перемещениях большие мгновенные скорости и ускорения, благодаря чему работа органа за период становится более интенсивной.

Установлено, что применение направленных вибраций специально подобранной частоты и амплитуды улучшает качество вырабатываемой продукции, способствует комплексной автоматизации и механизации трудоемких процессов, повышает производительность труда и улучшает технику безопасности. Вибрационные машины позволяют осуществлять такие технологические операции, выполнение которых невозможно обычными машинами. Эффективность использования вибраций ультразвуковой частоты доказана на многочисленных примерах; вибрации инфразвуковой и звуковой частоты (до 5000 Гц) в последние годы используются также довольно широко в различных областях техники: строительном, дорожном, сельскохозяйственном и горном машиностроении, при погрузочно-разгрузочных работах на железнодорожном транспорте и т. д.

Процесс обработки древесных материалов давлением - один из основных в технологии деревообработки. Он очень сложен и многогранен и требует дальнейшего глубокого изучения. Обработка древесины прессовыми устройствами пульсирующего действия способствует интенсификации процессов, повышает эффективность и производительность труда, исключает во многих случаях использование дефицитных дереворежущих инструментов.

Применение устройств пульсирующего действия при облагораживании и транспортировке технологической щепы повышает ее качество и эффективность перевозки; на подпрессовке ковра древесно-стружечных плит позволяет получать брикет большей плотности при меньших значениях давления и времени прессования. Пульсирующая обработка слоистых материалов перед прессованием способствует равномерному распределению связующего, удалению воздуха и повышению качества изделия.

Разработка методики расчета и конструирования прессовых устройств пульсирующего действия, изучение физико-механических свойств материалов с пульсирующей обработкой, обоснование технологии обработки при одновременной взаимосвязи всех факторов, влияющих на прочность и качество материала, а, следовательно, и последующих изделий, очень актуальны [54].

В настоящее время доказана целесообразность использования пульсирующих режимов при обработке древесных материалов. Установлено, что при склеивании шпона в установке с пульсирующий давлением полученная фанера имеет высокую прочность по клеевому шву [71].

Разработаны и предложены схемы вальцовых установок для склеивания шпона с применением пульсации.

Пульсирующее давление прессования, взаимосвязанное с конструктивными особенностями ленточно-вальцовых прессов детально изучены при прессовании слоистых и композиционных материалов, облицовании щитовых элементов, при непрерывном прессовании тонких древесно-стружечных плит [100]. При исследовании процесса образования контакта клея со шпоном при склеивании последнего применяли виброобработку пакета шпона утюжковыми вибраторами. Эксперименты показали, что пульсация давления прессования ускоряет процесс релаксации внутренних напряжений в материале, повышает остаточную плотность ковра при снижении удельного давления. Виброобработка пакета шпона при склеивании фанеры позволяет при определенном сочетании параметров давления вязкости клея и частоты виброобработки склеивать шпон при более низком давлении, сокращая потери древесины при упрессовке.

Изделия из древесно-клеевой композиции, изготовленные Украинским научно-исследовательском институте механической обработки древесины формировались при многократном нагружении в устройствах пульсирующего действия при значительном уменьшении давления. Прочность и водопоглощение этих образцов соответствуют показателям образцов, полученных позиционным формованием. Использовали также устройства пульсирующего действия при уплотнении технологической щепы, прессовании ДСтП, разобщении хлыстов на разделочных площадках нижних складов, резании древесины, сортировке, уплотнении строительных материалов. В зависимости от способа обработки древесных материалов пульсирующим давлением приведена классификация известных и новых способов [54].

Математическая модель рабочего процесса гидравлического пресса с гидравлическим вибратором

Нецелесообразно вследствие вышеизложенного значительно увеличивать N - число пульсирующих воздействий, так как время прессования -1 все равно не станет меньше некоторой единицы, то есть с определенного значения Nom-им дальнейшее увеличение N - неэффективно.

Нами разработана программа на ЭВМ, для расчета числа импульсов в процессе уплотнения древесины при пульсирующей нагрузке для различных лиственных пород рисунок 2.3, листинг программы в приложении А.

В результате решения математической модели установлено число импульсов, которое составило N=168, для прессования древесины березы, со степенью прессования 50%, что позволяет снизить номинальное давление в 2 раза и время прессования с пульсирующей нагрузкой уменьшается на 20 -30 %. При уплотнении в 2 раза древесины при прессовании, мгновенный и длительный модули упругости, в направлении перпендикулярном прессованию, увеличиваются примерно в 2 раза, а время релаксации и коэффициент формы остаются практически без изменения.

Построена диаграмма неустановившейся ползучести, когда скорость деформации непрерывно понижается и происходит уплотнение Б- At , зависящая от времени - t,c и показателя степени- т, который изменяется в пределах 0 m 1, представленная на рисунке 2.4. Как видно из диаграммы скорость деформации в начальный период в течение 5...6 с находится на одном уровне, а затем резко снижается в пределах от 6 с до 20 с, а затем плавно убывает. Показатель степени m резко возрастает от 0 до 0,2, а затем постоянная величина.

Зависимость деформации древесины при прессовании с пульсирующей нагрузкой от времени в стадии неустановившейся ползучести.

Математическая модель рабочего процесса пресса с гидравлическим вибратором. Уравнение расхода рабочей жидкости при работе гидравлического вибратора и выключенном насосе будет иметь вид: &=&+&#+&. (2.47) где Qn - расход рабочей жидкости гидравлического вибратора, м/с; Qy -расход утечек в гидросистеме, м3/с; Qd, - расход рабочей жидкости на де формацию упругих элементов гидропривода и прессуемой древесины, м /с; QM - расход предохранительного клапана, через который сбрасывается небольшой излишек рабочей жидкости при достижении предельно давления, м3/с. Расход рабочей жидкости гидравлического вибратора определяется формулой: QTT = q-n = 7r - -Rg(\-cosa t\sm p- - (2-48) п 4 v 2л где q - рабочий объём одного цилиндра; П - частота вращения насоса; d -диаметр цилиндра; Rg - радиус окружности заделки поршневых шатунов в наклонном диске; (р - угол, образованный осями цилиндрового блока; 0) угловая скорость насоса. Расход утечек в гидросистеме Q =а -Р, (2.49) "У У где а - коэффициент утечек, обычно принимается равным 5-Ю м /Па-с; Р- давление рабочей жидкости, развиваемое гидравлическим вибратором, Па. Расход рабочей жидкости на упругие деформации: деф (?) dt где К, - коэффициент податливости упругих элементов, определяется экс (р) периментально и может быть определен по эмпирической формуле К 8 . м3Я1а. (2.51) (Р) 1о (р+1) 45

Расход жидкости через предохранительный клапан [91]: пк=»Fщ (152) где JU- коэффициент расхода, для конусных клапанов JU =0,52...0.57; у -объёмная сила тяжести, Н/м ;g- ускорение силы тяжести, м/с ; Рг давление перед клапаном, МПа, необходимое для удержания его в поднятом состоянии можно принять Pi=l,25P, тогда формула (2.52) будет иметь вид: Qm=fF №U5P=M.F ft&P- (2-53) ПК щу у щм у

Подставив значения из выражений (2.48), (2.49), (2.50), (2.51), (2.53) в (2.47) получим дифференциальное уравнение рабочей жидкости гидросистемы пресса с гидравлическим вибратором: 54 " тР Г 8 v y 10,0(P+1) 45 dt Уравнение расходов можно представить в виде: 8 0,45 Щр+\) dt 8 і ] И щ\ г (2.54) (2.55) Движение поршня гидроцилиндра пресса можно описать известным из теоретической механики дифференциальным уравнением вынужденных колебаний системы при наличии сопротивлений. Колебательную систему пресса можно представить в виде одномассовой механической модели, представленной на рисунке 2.5 [11]. Дифференциальное уравнение движения поршня: (2.56) т—-+и—+cx=Qnsmcot, dt2 dt где їїі -масса подвижных элементов пресса, кг; //-коэффициент демпфирования; С- жесткость упругой системы, Н/м; Q - внешняя возмущающая сила, Н, гармонического характера с частотой СО, с"1.

Оборудование, применяемое в экспериментальных исследованиях

Основой экспериментальных исследований служит математическая теория планирования эксперимента, базирующаяся на теории математической статистики [10,16].

Под планированием активного эксперимента понимается совокупность приемов, позволяющих провести эксперимент, в котором уровни факторов в каждом опыте задаются исследователем в соответствии с определенным планом. Для проведения активного эксперимента факторы должны быть управляемыми.

Для получения адекватных реальному процессу прессования древесины математических моделей была проведена серия экспериментов, дающих количественную и качественную информацию о процессе прессования древесины с пульсирующей нагрузкой. Активный эксперимент проводился на действующем технологическом оборудовании НПЦ «Восмоддрев» при Воронежской государственной лесотехнической академии, для древесины березы. Образцы древесины после распиловки на круглопильном станке, сушки до 10... 13 %, прессовались в прессформе на гидравлическом прессе ГРМ-1. Факторы, определяющие процесс прессования древесины изменялись согласно установленным требованиям, результаты эксперимента представлялись в виде таблиц, которые обрабатывались статистическими методами [27,34].

Определялись варьируемые входные и выходные факторы. Входные факторы Xj - определяют состояние объекта. Основное требование к данным факторам - управляемость, то есть установление данного фактора на нужном уровне и поддержание его в течение эксперимента. Выходная величина yi -параметры, по которым судят об изменении объекта.

В процессе проведения активного эксперимента осуществлялся контроль за входными и выходными величинами [69]. Контролировались [60] такие параметры как влажность, размеры, масса, плотность, твердость, частота и амплитуда пульсации, давление прессования.

На качество древесины прессованной с пульсирующей нагрузкой, влияет большое количество технологических факторов: ее исходная плотность, влажность, порода, степень прессования, частота и амплитуда пульсации, и т.д. [ИЗ].

Системный анализ управляемых факторов показал, что частота и амплитуда пульсации, давление прессования являются значимыми. Они относятся к входным факторам. Прессованная древесина имеет более чем 60 показателей физико-механических, эксплуатационных и эргономических свойств. Для моделирования процесса обработки древесины прессованием с пульсирующей нагрузкой был отобран наиболее важный фактор физико-механических свойств характеризующий качество полученного материала -конечная плотность, этот фактор будем называть выходным или целевой функцией.

При моделировании процесса нами были использованы следующие входные параметры: Xj - частота пульсации, мин"1; Хг - амплитуда пульсации, мм; Хз - максимальное давление прессования, МПа. Выходным пара У метром процесса является Yi - конечная плотность, кг/м . Граничные условия технологических факторов, используемых при моде лировании, приведены в таблице 3.1. По полученным результатам эксперимента математическую модель процесса будем искать в виде уравнения множественной регрессии второго порядка [18]. Х(=(Х(-Х 0))/Д, (ЗЛ): где Xj- натуральное значение фактора; Х0) - натуральное значение основного уровня фактора; Aj- интервал варьирования фактора. Согласно данным таблицы 3.1 формулы, связывающие нормализованные натуральные значения факторов, имеют вид xi=(X,- 400) / 200; х2=(Х2- 0,55) / 0,45;х3=(Х3- 20)/10 Число опытов (N) по одновременному измерению величин должно быть больше числа неизвестных коэффициентов (р).

Математическое планирование эксперимента проводили по известной методике [52,86]. Была построена матрица планирования для трех входных факторов. Матрица состоит из точек полного факторного плана (ПФП), к которому добавлено 2к звездных точек и 2к звездных плеч. Общее число опытов таким образом равно N=2K+2K+2K=15. Матрица планирования эксперимента приведена в таблице 3.2.

Физико-механические свойства древесины прессованной пульсирующей нагрузкой

Рассмотрим технологический процесс линии для изготовления брусков из модифицированной древесины, патент №2238844.

На рисунке 5.1 изображена принципиальная схема линии. Линия содержит контейнер-накопитель 1 оцилиндрованных заготовок из древесины мягких лиственных пород, манипулятор 2, сушильно-пропиточную ванну 3, снабженную емкостью 4, с пропиточным раствором, компрессором 5 и насосом 6. Перемещение пропиточных заготовок 7 в пресс-форму 8 осуществляет манипулятор 9, а укладку пресс-форм8 в штабель 10 осуществляет манипулятор 11. Пресс-формы устанавливаются на шаговый транспортер 12. Вертикальное перемещение штабеля осуществляет стол-подъемник с шариковым полом 13. Горизонтальное перемещение штабеля в сушильно-прессовую камеру 14 осуществляется с помощью тяги 15. Сушильно-прессовая камера 14 оборудована рамой 16, гидроцилиндрами 17, ресивером 18, теплообменником 19, емкостью сбора воды 20, вакуум-насосом 21, гидростанцией 22 и двумя герметизированными дверьми 23. Для быстрого прогрева штабеля в камере размещен электрокалорифер 24. Перемещение спрессованных и высушенных заготовок в штабеле 26 осуществляется тягой 15 на стол-подъемник 27, а разгрузка штабеля манипулятором 28. Для разгрузки пресс-форм предусмотрен манипулятор 29, опорный валик 30, механизм 31 изгиба пресс-формы. Готовые заготовки 32 складируются на сортировочный площадке 33.

Линия работает следующим образом. Из контейнера-накопителя 1 манипулятором 2 сырые цилиндрические заготовки из натуральной древесины влажностью 80-100%, диаметром 120-250 мм, длиной 2,3-3 м поступают поштучно в сушильно-пропиточную ванну 3. Крышка 40 при этом открыта. Затем движением цилиндров 35 конусообразные пропиточные головки 36 сдвигаются, и торцы заготовок входят в головки. Далее крышка 40 закрывается, насос 6 закачивает из емкости 4 в одну из пропиточных головок пропиточный раствор карбамида, а ванну 3 - воду и создает давление 0,4 - 0,6 МПа, необходимое для пропитки. Одновременно включается насос 39, обеспечивающий равенство давлений воды в емкости 3 и жидкости в заготовке на всем протяжении процесса пропитки. Скорость движения раствора в древесине 0,5 - 1 м/сек. Выделяющаяся из древесины вода поступает в емкость 37.После выдержки пропиточной жидкости в древесине в течение 2-3 минут для равномерного распределения раствора в заготовке включается компрессор 5 и избыток раствора выдавливается в емкость 38 для регенерации. Влажность в древесине снижается до 45 - 50%. После завершения процесса пропитки и частичного обезвоживания вода из ванны 3 откачивается насосом 6, крышка 40 открывается, гидроцилиндры 35 возвращается в исходное положение, пропиточные головки 36 отходят от торца заготовки и манипулятор 9 укладывает пропитанную заготовку 7 в пресс-форму 8, установленную на шаговом транспортере 12. Количество укладываемых заготовок в прессформу 16 штук в зависимости от диаметра заготовки.

После заполнения пресс-формы заготовками манипулятор 10 укладывает пресс-формы в штабель на шариковый пол 13 стола-подъемника 12. По мере увеличения высоты штабеля стол-подъемник плавно опускается. Собранный штабель через открытые двери по подпружиненному шариковому полу тягой 15 с подпружиненными упорами 44 затягивается в сушильно-прессовую камеру 14. Двери камеры закрываются, в ресивере 18 вакуум-насосом 21 создается разряжение 11 кПа, электорокалорифером 24 температуру в камере поднимают до 95С, а температуру в теплообменнике до 120С. Циркуляция горячего воздуха в штабеле обеспечивается тем, что пресс-форма облицована транспортерной сеткой 4, а стенки 42 пресс-формы имеют сквозные каналы 43. После этого производят импульс вакуума, соединяя камеру 14 с ресивером. Испаряющаяся влага из камеры попадает в ресивер, конденсируется и стекает в емкость 20. После этого из ресивера воздух перекачивают вакуум-насосом в теплообменник, где подогревают до температуры 120С, после этого проводят импульс нагрева. Для этого отсоединяют камеру от ресивера и соединяют камеру с теплообменником, в результате чего происходит вскипание и испарение воды из древесины. Длительность импульса вакуум-нагрева 20 минут. После первого импульса вакуум-нагрева гидроцилиндрами 17 создается на штабеле механическое давление 0,5-10 МПа, которое поддерживается на протяжении процесса сушки и прессования 5 - 10 ч. После завершения процесса камеру компрессором 5 продувают холодным воздухом до остывания прессованной древесины до температуры 40С, двери камеры открываются, и штабель тягой вытягивается по шариковому полу на стол приемник 27. Одновременно следующий штабель затягивается в камеру.

Похожие диссертации на Разработка режимов гидравлического вибратора пресса для повышения физико-механических свойств уплотненной древесины