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 технологии гнутья массивной древесины с использованием СВЧ-нагрева Данков Александр Сергеевич

Разработка технологии гнутья массивной древесины с использованием СВЧ-нагрева
<
Разработка технологии гнутья массивной древесины с использованием СВЧ-нагрева Разработка технологии гнутья массивной древесины с использованием СВЧ-нагрева Разработка технологии гнутья массивной древесины с использованием СВЧ-нагрева Разработка технологии гнутья массивной древесины с использованием СВЧ-нагрева Разработка технологии гнутья массивной древесины с использованием СВЧ-нагрева
>

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

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

Данков Александр Сергеевич. Разработка технологии гнутья массивной древесины с использованием СВЧ-нагрева : диссертация ... кандидата технических наук : 05.21.05 / Данков Александр Сергеевич; [Место защиты: Воронеж. гос. лесотехн. акад.].- Воронеж, 2009.- 153 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-5/372

Содержание к диссертации

Введение

1 Состояние вопроса, цель и задачи исследования

1.1 Обзор способов получения криволинейных деталей из древесины и древесных материалов 9

1.2 Влияние температуры, влажности и нагрузки на реологические свойства древесины 14

1.3 Обзор способов пластификации и стабилизации древесины 26

1.4 Совершенствование способов и разработка нового оборудования для гнутья заготовок 32

1.5 Теоретические и прикладные аспекты промышленного производства гнутой древесины 37

1.7 Цель и задачи исследования 44

2 Теоретические предпосылки к исследуемому вопросу

2.1 Исследование деформативных свойств древесины 46

2.2 Определение момента сил, необходимого для гнутья 48

3 Методика эксперимента

3.1 Обоснование выбора древесных пород для проведения исследований и методика подготовки образцов 55

3.2 Экспериментальная установка для пластификации древесины перед гнутьем и методика СВЧ-нагрева 58

3.3 Методика исследования стабилизации формы древесины в зависимости от различных температурно-влажностных условий 63

3.4 Методика исследования зависимости напряжений, возникающих в древесине дуба, от вдавливания металлического ролика при различных температурно-влажностных условиях 66

3.5 Экспериментальная установка для гнутья древесины на разный радиус кривизны и методика исследования способности древесины к гнутью 68

3.6 Разработка математических регрессионных моделей для процессов пластификации и гнутья древесины 71

4 Экспериментальная часть

4.1 Построение математических моделей процесса пластификации древесины 77

4.2 Построение математической модели стабилизации формы дубовых заготовок 86

4.3 Исследование зависимости напряжений, возникающих в древесине дуба, от вдавливания металлического ролика при различных температурно-влажностных условиях 90

4.4 Математические модели технологического процесса гнутья 92

4.5 Определение коэффициента момента сил при сложном поперечном гнутье 100

4.6 Многокритериальная оптимизация процесса гнутья 102

4.7 Разработка конструкции промышленной СВЧ-установки для пластификации древесины перед гнутьем 104

4.8 Промышленная технология производства гнутых изделий из массивной древесины 106

4.9 Расчет основных показателей поточной линии для гнутья задних ножек стула 109

4.10 Промышленная апробация полученных результатов 113

4.11 Технологический расчет затрат на обычную и стабилизационную сушку заготовок 113

5 Технико-экономическая эффективность производства и применения гнутых изделий из древесины

5.1 Расчет себестоимости продукции предприятия, работающего по традиционной технологии 124

5.2 Расчет себестоимости продукции предприятия, работающего по предлагаемой технологии гнутья 126

Общие выводы 131

Библиографический список 132

Приложение

Введение к работе

Актуальность темы. Древесина является уникальным природным армированным материалом, важными особенностями которого являются его возобновляемость и экологическая чистота. Кроме того, древесина обладает целым рядом ценных физико-механических и эстетических свойств, которые позволяют широко использовать ее в промышленном производстве самой разнообразной продукции, строительстве и быту. Однако, несмотря на способность к возобновляемости запасы древесины повсеместно сокращаются, что ставит во главу угла одну из важнейших проблем современного общества – повышение эффективности ее использования за счет рационального раскроя, утилизации отходов, применения конструкций изделий с малой материалоемкостью, разработки новых ресурсосберегающих технологий. Особую остроту эта проблема приобретает при изготовлении криволинейных деталей мебели и арочных конструкций столярно-строительных изделий.

С целью сокращения расхода древесины при изготовлении таких деталей их зачастую делают составными из коротких прямолинейных заготовок или склеивают из шпона в специальных пресс-формах. Однако изготовленные таким способом детали помимо высокой трудо- и энергоемкости ограничивают возможности дизайна при создании высокохудожественных изделий.

Изготовление криволинейных деталей способом гнутья заготовок из массивной древесины позволяет эффективно использовать ценную древесину и расширить возможности дизайна при конструировании изделий. Однако традиционный способ гнутья отличается чрезвычайно высокими трудо- и энергозатратами, что в конечном счете привело практически к полному закрытию производств по изготовлению гнутой мебели из массивной древесины. Между тем, за рубежом исследования по совершенствованию технологии гнутья не прекращаются и по сей день, и на международных выставках мебели демонстрируются высокохудожественные изделия из гнутых элементов.

На основании изложенного можно сделать вывод, что разработка новой ресурсо- и энергосберегающей технологии гнутья массивной древесины представляет весьма актуальную задачу.

Цель и задачи исследования. Целью настоящего исследования является разработка технологии гнутья заготовок из массивной древесины с низкой влажностью с использованием СВЧ-нагрева.

Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

разработать режимы нагрева заготовок разной влажности до заданных температурно-влажностных состояний в поле СВЧ;

исследовать способность древесины стабилизировать приданную форму в зависимости от различных температурно-влажностных условий при гнутье;

получить уравнения регрессии, характеризующие зависимость напряжений, возникающих в древесине, от вдавливания прессующего ролика при различных температурно-влажностных условиях;

получить математические модели, адекватно отражающие процесс гнутья древесины, а также разработать оптимальные технологические режимы гнутья;

разработать технологию гнутья массивной древесины с низкой влажностью;

разработать модель промышленной линии для гнутья массивной древесины и произвести расчет ее основных показателей.

Объектом исследования является процесс СВЧ-нагрева и гнутья массивной древесины.

Методы исследования. Поставленные задачи решались посредством теоретических и экспериментальных исследований. Методика исследований соответствовала общепринятой в деревообработке и проводилась в соответствии с действующими ГОСТами. Полученные данные обрабатывались методами математической статистики с использованием стандартных пакетов прикладных программ для персонального компьютера.

Научная новизна результатов:

1. Установлена закономерность распределения температурного поля в древесном образце при СВЧ-нагреве в объемном резонаторе, отличающаяся тем, что во избежание возникновения стоячих волн нагрев производится в присутствии дополнительного источника диэлектрических потерь.

2. Определена зависимость стабильности формы гнутых деталей от различных температурно-влажностных условий при гнутье.

3. Установлена зависимость напряжений, возникающих в древесине дуба от вдавливания прессующего ролика, отличающаяся учетом температурно-влажностного состояния древесины.

4. Получены математические модели процесса гнутья, отличающиеся учетом технологических режимных параметров при гнутье.

5. Разработана технология гнутья массивной древесины, отличающаяся использованием заготовок с низкой влажностью.

6. Модель поточной линии для гнутья массивной древесины, отличающаяся тем, что линия снабжена накопительным устройством с обогревом, расположенным после СВЧ-установки проходного типа с питателем, и конвейером возврата оснастки к гнутарному станку, причем для стабилизации формы использована камера кондиционирования проходного типа путем охлаждения или подсушивания и охлаждения изогнутых заготовок.

Положения, выносимые на защиту:

1. Математические модели, определяющие процесс нагрева древесных заготовок в объемном резонаторе;

2. Математическая модель, характеризующая стабильность формы гнутых деталей в зависимости от различных температурно-влажностных условий при гнутье;

3. Зависимость, характеризующая напряжения, возникающие в древесине дуба от вдавливания прессующего ролика, при различных температурно-влажностных условиях;

4. Математические модели процесса гнутья, учитывающие режимные параметры процесса.

5. Технология гнутья заготовок с низкой влажностью.

6. Модель поточной линии для гнутья массивной древесины.

Практическая значимость и реализация результатов работы связана с использованием основных ее положений:

- математические модели, определяющие процесс нагрева древесных заготовок в объемном резонаторе;

- зависимость стабильности формы гнутых деталей от различных температурно-влажностных условий при гнутье, позволяющая разрабатывать режимные параметры гнутья древесины с низкой влажностью;

- зависимость напряжений, возникающих в древесине дуба от вдавливания прессующего ролика при ее различных температурно-влажностных состояниях, позволяющая вычислять прессующую силу для расчета потребного момента сил при сложном гнутье;

- математические модели процесса гнутья, позволяющие разрабатывать рациональные режимы гнутья массивной древесины дуба и гибрида тополь белыйосина;

- технология гнутья массивной древесины, позволяющая гнуть заготовки с низкой влажностью;

- модель поточной линии для гнутья массивной древесины позволит сократить продолжительность всего технологического процесса, расход электроэнергии, а также количество оснастки, задействованной при гнутье.

Разработанная технология гнутья массивной древесины с низкой влажностью с использованием СВЧ-нагрева используется в учебном процессе ГОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия» при подготовке инженеров по специальности «Технология деревообработки».

Апробация работы. Основные научные положения и результаты исследований докладывались автором на ежегодных научно-технических конференциях ГОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия» (2006, 2007, 2008 гг.).

Личное участие автора в получении результатов. Работа выполнена по программе ГОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия» на 2006-2010 гг. (№ гос. Регистрации 01.2.00609238). Личное участие автора заключается в определении цели и задач исследования, в выполнении научных исследований и анализе их результатов, разработке технологии гнутья массивной древесины с использованием СВЧ-нагрева.

Публикации. По результатам научных исследований опубликовано
8 печатных работ, в том числе две в издании, рекомендованном ВАК, получено свидетельство РФ на полезную модель (Поточная линия для гнутья массивной древесины: патент на полезную модель 84292 РФ, МПК8 B 27 H 1/00).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 разделов, основных выводов и рекомендаций, списка использованной литературы и приложений. Содержание диссертации изложено на 153 страницах печатного текста, в 40 таблицах и 42 рисунках. Список использованных источников включает 147 наименований, в том числе 56 на иностранных языках. Приложение включает акты и другие материалы по теме диссертации.

Влияние температуры, влажности и нагрузки на реологические свойства древесины

При изменении влажности и температуры нагруженной древесины происходят деформационные превращения, которые проявляются в переходе одних видов деформаций в другие и возникновении новых деформаций.

Особенности деформирования древесины объясняются особенностями ее строения на макро-, мезо-, микро- и нано-уровнях, химическим строением компонентов древесины и их надмолекулярной структурой.

С повышением температуры компоненты древесины претерпевают существенные изменения.

Лагергрен, Райдхолм и Стокман [54] показали, что снижение прочности древесной ткани при нагревании вызывается разрывом связей межволоконных и внутри волокон между отдельными слоями клеточных стенок. Авторы отмечают, что при низких температурах до 75С происходят преимущественно разрывы волокон в поперечном направлении, с повышением же температуры нарастает второй процесс, что особенно заметно около 15О-170С. В березовой древесине этот интервал температур вызывает менее глубокие изменения, чем в еловой, но нагревание при 190С приводит к необратимым изменениям как в хвойных, так и в лиственных породах. Разрыв связи в интервале 160-180С авторы объясняют переходом лигнина в более жидкое состояние.

По данным Бьеркмана [54], лигнин в древесине при 165-175С переходит в размягченное состояние, причем присутствие воды может снизить и расширить границы интервала этих температур.

Себорг, Тарков и Штамм [54] определили влияние нагревания на объемную стабилизацию древесины, которая имеет место при температурах выше температуры сушки; при этом авторы отметили потерю прочности и снижение сопротивления на изгиб.

В период 1950-1960 гг. работами Рункеля, Госса, Голдшмита, Митчелла, Клаудитца и некоторых других [54] был определен характер изменений, происходящих в древесине при тепловой обработке. Важнейшие из этих выводов: длительное нагревание при низких температурах вызывает более глубокие изменения, чем короткое при высоких; по мере повышения температуры в древесине увеличивается процентное содержание «лигнина». Мерит и Уайт [54] нашли, что прирост лигнина продолжается при нагревании до 260С. Было установлено, что идет образование лигноподобных соединений в количестве, приблизительно эквивалентном частичному разложению углеводов; установлено, что быстрее в лигноподобные вещества превращаются гексозаны, чем пентозаны.

В работах австрийских ученых Кратцля и Зильбернагеля [54], касающихся поведения протолигнина в буковой и хвойной древесине, а также выделенного лигнина, образцы нагревались в течение разного времени при постоянных температурах в интервале 100-200С на воздухе и в воде. Авторы показали, что уже при 100С идут изменения лигнина, углубляющиеся при повышении температуры и усиливающиеся при нагревании в воде. В водный раствор переходит при 200С до 50% веществ. Отмечается, что лигнин в лигноуглеводном комплексе менее подвержен конденсации. При разрушении комплекса лигнин быстро конденсируется, что и происходит при водно-тепловой обработке.

Кюршнер и Мелцерова [54], которые изучали поведение лигнина наряду с другими компонентами в буковой древесине, нагревая ее в течение от 1 до 28 дней при температурах от 80 до 160С выяснили, что до 130С идет деполимеризация лигнина в древесине, а при 160С - глубокая деструкция.

Коллман и Фенгель [54] изучили поведение лигнина в сосновой и дубовой древесине при нагревании образцов до 180С в течение 24 и 48 часов. Они проследили изменение всех компонентов и подтвердили тот факт, что количество лигнина возрастает в древесине при нагревании ее до 180С. Отмечается, что возрастание идет за счет образования негидролизуемых продуктов превращения пентозанов, так как содержание последних резко падает.

В работах F. Kollmann, A. Schneider, В. Hinterstoisser, J. Weingiirtner, W. Praznik, U. Muller, Т. Joscak, A. Teischinger [17] и других показано, что при температурах ниже 70С не происходит термического разложения компонентов древесины, в диапазоне температур 70-100С начинается разложение гемицеллюлоз, обладающих низкой термической стойкостью.

Ряд работ был посвящен влиянию температуры на механические свойства древесины: Kollman [112], Schaffer [134], Gerhards [103], Green [107], Young [144], а также температуре стеклования полимеров и влияние влагосодержания: Goring [106], Back и Salmen [94], Irvine [110], Salmen [133], Olsson и Salmen [120].

Schaffer [134] обобщил многочисленные данные, представленные разными исследователями (таблица 1.5).

Определение момента сил, необходимого для гнутья

При проектировании оборудования и технологической оснастки необходимо иметь представление о моментах сил, возникающих при гнутье массивной древесины. При простом поперечном гнутье потребный момент сил с достаточной для практических целей точностью определяется по формуле: где о-" - допускаемое напряжение на растяжение материала шины, МПа; s - толщина шины, м; В - ширина бруска, м; / - плечо пары, равное 0,5(h+s); dd — предел прочности древесины при сжатии вдоль волокон, МПа; h — толщина изгибаемого бруска, м. При сложном поперечном гнутье с одновременным прессованием потребный изгибающий момент определяется по формуле [75]: где Мп - момент сил для протягивания, Н-м; Ми - момент сил для изгиба, Н-м. Момент сил для изгиба в этом случае можно определить по формуле: где cr"p - напряжение при растяжении шины, МПа; s - толщина шины, м; і/- ширина бруска, м; ас - предел прочности при сжатии вдоль волокон прессованной древесины в заданном температурно-влажностном состоянии, МПа; h — толщина подпрессованного бруска, м. В формуле (2.4) величину тс при расчете Ми дубовых образцов в первом приближении примем равной пределу прочности натуральной древесины при соответствующем температурно-влажностном состоянии. Такое приближение вполне допустимо, т. к. известно, что прочность при небольших степенях прессования повышается незначительно [75]. Для создания плотного контакта в системе, состоящей из шины, бруска и шаблона, целесообразно использовать подпрессовку при малых давлениях от 3 до 7 кг на 1 см высоты заготовки, т. е. гнутье будет сопровождаться прокаткой заготовок под прессующим роликом. При этом прокатка также производится с целью калибрования заготовок по толщине [41]. При незначительной величине давления на заготовку его можно вычислить по формуле [43]: где Рср - среднее удельное давление на заготовку, МПа; Е - модуль упругости древесины при сжатии поперек волокон, МПа; N - прессующая сила, Н; hH - начальная толщина бруска, мм; R - радиус прессующего ролика, мм; b — ширина образца, мм. Величина Рср может быть получена по формуле [75]: где а и b - постоянные, зависящие от породы дерева и режима тепловой обработки древесины; є - относительная деформация или степень прессования древесины, %. Указанная формула применима для второй и третьей фаз прессования [75]. Коэффициенты а и b получены автором для пропаренной древесины при заданном температурно-влажностном состоянии. Так как при сжатии поперек волокон температура и влажность на характер кривых а= /(e) оказывают незначительное влияние, а сильное влияние — на величину напряжений [75], то можно использовать указанную зависимость для любого температурно-влажностного состояния, но с другими коэффициентами. Формулой (2.6) можно пользоваться при є 3 - 6%. Этот факт не позволяет использовать ее для прогнозирования зависимости а= /(є) во всем диапазоне нагружения. Между тем, зависимость а= f(e) во всех фазах прессования хорошо аппроксимируется уравнением кубической параболы, предложенным Т. П. Хухрянской [75]: При гнутье степень прессования принимается: для твердых пород — 5-10%, для мягких пород-20-30%. Формула Хухрянского (2.3) предполагает вычисление суммарного изгибающего момента путем суммирования момента сил, затрачиваемого на прессование, и момента сил на гнутье уже спрессованной древесины. Между тем, суть сложного поперечного гнутья состоит в одновременном гнутье с прессованием. Поэтому есть основания предполагать, что правильнее будет не суммировать указанные моменты, а принимать в качестве потребного крутящего момента значение большего из них. На рисунке 2.1 изображена схема сложного поперечного гнутья. Рисунок 2.1 - Схема сложного поперечного гнутья: 1 - шаблон; 2 — прессующий ролик; 3 - заготовка; 4 - шина с торцовыми упорами; 5 -динамометрический ключ Движение ролика 2 и шаблона 1 при сложном поперечном гнутье можно рассматривать как качение по поверхностям шины 4 и заготовки из древесины 3 соответственно. Силы давления в контактных зонах распределяются неравномерно (рисунок 2.1). Закон изменения qp-f(Rp, pp) и qm = f(Rui, рш) по дуге контакта не известен. Он может быть изучен на основе сложных задач механики сплошных сред, не поддающихся аналитическому решению. В рамках данной работы для исследования процесса сложного поперечного гнутья принята расчетная схема, основанная на приведении произвольных систем сил, приложенных к заготовкам, к заданному центру (рисунок 2.2). В результате после приведения системы внешних сил qp= f{Rp,(pp) к центру А получается результирующая сила RA=NA+FA

Экспериментальная установка для пластификации древесины перед гнутьем и методика СВЧ-нагрева

Уровни варьирования входных параметров процесса нагрева представлены в таблицах 3.1-3.3. В качестве основного оборудования при проведении экспериментов использовалась микроволновая печь (модель NN-C2003S), техническая характеристика которой приведена в таблице 3.4. Печь оснащена вращающимся столиком для обеспечения равномерности воздействия излучения на образец. Дело в том, что в рабочем объеме печи возникает стационарная волна, и некоторые части образца могут оказаться в месте кучности волны, а другие - в зоне минимума ее интенсивности. К тому же на образец попадает излучение, отраженное от внутренних поверхностей печи и поверхности самого образца.

С целью поверки величины поступающей в резонатор энергии определялась кажущаяся мощность излучения по методике, описанной в работе [50], основанной на допущении о том, что большая часть мощности, попадающая в СВЧ-резонатор, поглощается достаточно большим количеством диэлектрика (см. формулу (3.1)).

Для снижения мощности, подводимой к древесному образцу, применялась вода в двух стаканах из химического стекла (в каждом по одному литру воды). Схема размещения образца и стаканов с водой изображена на рисунке 3.4.

Подобное размещение воды в камере позволило избежать- двух точек максимума температуры по длине образца из-за возникновения стоячих волн.

Температура определялась с помощью термопар, входящих в комплект приборов мультиметров DT — 838. Для этого в образце высверливались отверстия в двух сечениях (1 - посередине длины, 2 - на расстоянии AL от торца образца) по два в каждом сечении (1 — на оси образца, 2 - на расстоянии 1 мм от поверхности). Глубина сверления составляла 10 мм. Процесс измерения температуры снимался на камеру. Таким образом, осуществлялся непрерывный контроль за показаниями четырех мультиметров одновременно.

Такой способ измерения температуры был выбран как наиболее простой из существующих [50], который не требует внесения изменений в конструкцию микроволновой печи.

Температура заготовки, измеренная на расстоянии AL от торца образца (среднее арифметическое двух замеров) является средней температурой образца, что было установлено в предварительных экспериментах.

Время нагрева задавалось с помощью таймера, которым оснащена печь. Суть экспериментов состояла в следующем. Образец взвешивался на весах ВК-300 и помешался в печь. После окончания нагрева он извлекался из камеры и четыре термопары одновременно вводились в образец. При обработке видеозаписей определялась максимальная температура, которая высвечивалась на табло у каждого из мультиметров. Также измерялась температура воды в стаканах и масса образца после нагрева.

Определение мощности, идущей на нагрев образца до заданной температуры теоретически, является сложной задачей, т.к. температурное поле неравномерно в образце и трудно рассчитать мощность, расходуемую на тепловые потери. Однако указанная задача существенно упрощается, если нагревать древесный образец в присутствии какого-то другого вещества с равномерным температурным полем.

В качестве поглотителя энергии, излучаемой магнетроном и подаваемой в резонатор, использовалась вода. Мощность, выделяемая в воде, определялась калориметрическим методом, и вычислялась по формуле [50]:

В экспериментах использовалось 2 кг воды. При такой большой массе воды считается, что практически вся энергия поглощается. Однако кажущаяся мощность снижается с увеличением продолжительности нагрева, что связано с тепловыми потерями. Эта зависимость хорошо аппроксимируется полученным нами уравнением регрессии - полиномом второй степени При нагреве древесного образца вместе с водой мощность, выделяемая в воде, снижается на некоторую величину, которая равна мощности, выделившейся в образце.

Зависимость, изображенная на рисунке 3.5, выполняется, если печь после каждого проведенного эксперимента охлаждать до первоначального состояния. Поэтому после каждого эксперимента производилось охлаждение экспериментальной установки с помощью офисного вентилятора.

Построение математической модели стабилизации формы дубовых заготовок

Удельная мощность, расходуемая на нагрев древесных образцов, снижается с ростом температуры нагрева при всех уровнях начальной влажности древесины. Это объясняется постепенным снижением влажности в процессе нагрева. Удельная мощность, потребляемая дубовыми образцами, приблизительно в два раза больше, чем образцами из гибрида. Это связано с тем, что дубовые образцы при тех же размерах и начальной влажности содержат большее количество воды. На рисунках 4.11 и 4.12 представлены графики зависимости удельной мощности от длины и площади поперечного сечения дубовых образцов при WH=11%HTCP=95C. На основании полученных данных можно заключить, что с увеличением линейных размеров образцов происходит снижение поглощаемой древесиной мощности до определенного значения, после достижения которого происходит стабилизация уровня удельной мощности.

Однако время, необходимое для нагрева, с увеличением линейных размеров образцов увеличивается (для заготовки с размерами 40x40x900 мм оно составляет 15 минут). В пятой главе произведен расчет расхода электроэнергии на нагрев задней ножки стула с использованием данных рисунков 4.11 и 4.12. Опыты проводились в соответствии с униформ-ротатабельным планом, матрица которого представлена в таблице 4.5. Математические модели представлены уравнениями регрессии (4.17), (4.18) и ограничениями. Уравнения регрессии в натуральных показателях имеют следующий вид: для относительной величины изменения стрелы прогиба (стабилизации приданной формы) для доли влагозамороженной деформации в общей Статистический анализ полученных математических моделей представлен в приложении А (таблица 1). Диаграмма, построенная по уравнению (4.17), изображена на рисунке 4.13, где видно, что с увеличением температуры нагрева приданная образцам форма стабилизируется при меньшей влажности. Так при гнутье древесины с влажностью 10 % полное закрепление формы произойдет при нагреве до 114 С. Полная стабилизация формы достигается также при W=8% и Т=114 С и вызвана наложением термозамороженной деформации, так как стабилизационная сушка здесь отсутствовала. Одним из качественных показателей гнутых деталей является величина стрелы прогиба [56]. Отклонение от заданной стрелы прогиба не должно превышать ±3 мм. Величине 3 мм на графике соответствует значение f=6%. Зона между осью абсцисс и указанным значением является полем допуска для гнутых деталей. На рисунке 4.14 изображена зависимость относительной величины изменения стрелы прогиба от продолжительности выдержки после гнутья, построенная для WK=8% при Тср=100 С и Тср=114 С. Изменение стрелы прогиба наблюдается в течение первых 15 суток, после чего достигается стабилизация формы. Таким образом, для гнутья может быть использована древесина со значительно более низкой влажностью, чем принято использовать в традиционной технологии гнутья, и при этом происходит полная стабилизация формы. С увеличением влажности древесины растет доля влагозамороженной деформации в общей деформации. Эта зависимость носит нелинейный характер. Рост доли влагозамороженной деформации при увеличении температуры, вероятно, вызван размораживанием части термозамороженной деформации.

Похожие диссертации на Разработка технологии гнутья массивной древесины с использованием СВЧ-нагрева