Вплив сушіння деревини на її міцність

1.7 Вплив сушіння деревини на її міцність

Міцність деревини залежить в основному від її породи, температури та вологості. При сушінні вологість та температура деревини змінюються, тому її міцність також не залишається постійною. Зміна міцності деревини спостерігається лише в діапазоні вологості нижче зони гігроскопічності, при чому зниження вологості приводить до суттєвого збільшення міцності. Зміна вологості в діапазоні вище зони гігроскопічності не впливає на міцність деревини.

 Зміни міцності, пов’язані з вологістю, зворотні, тобто при зволоженні сухої деревини знижується її міцність, а при наступному висушуванні попередні міцнісні показники повністю відновлюються.

Підвищення температури приводить до пониження міцності деревини. Короткочасний вплив не досить високої температури дає зворотні зміни міцності. З підвищенням температури та тривалості її впливу в деревині відбуваються незворотні процеси, що призводять до зміни її міцністних показників при наступній експлуатації [4,70].

Тому розрізняють міцність деревини в процесі обробки при тому чи іншому стані та експлуатаційну міцність, котру має деревина після доведення її вологості та температури до експлуатаційних норм.

Міцність деревини в процесі обробки підвищується з пониженням температури та вологості. Це добре ілюструє діаграма (рис. 1.9.) межі міцності деревини берези при розтягненні поперек волокон (тангенціальний напрям). Так межа міцності холодної сухої деревини вище межі міцності гарячої сирої деревини в 15-20 разів. Для інших показників механічних властивостей деревини та інших порід характер зміни міцності та їх співвідношення можуть коливатися в широких межах.

Рис. 1.9. Діаграма межі міцності деревини берези при розтягненні поперек волокон в тангенціальному напрямі

На експлуатаційну міцність деревини здійснюють вплив її порода, вологість та характер попереднього сушіння. В якості еталону експлуатаційної міцності прийнято вважати міцність деревини, яка не підлягала впливу підвищеної температури нижче 60° С не знижує її експлуатаційну міцність незалежно від тривалості сушіння. Вплив більш високої температури починає з’являтися, якщо тривалість сушки при t=80° С перевищує 40-50 год, а при t = 120° С – 2-3 год.

Ступінь зниження міцності деревини залежить від породи, вологості, температури та тривалості сушіння. Так, наприклад, в високо інтенсивних процесах сушіння, коли температура складає 120-130° С при тривалому впливі 30-60 год., показники механічних властивостей деревини понижуються: при розтягненні, стисненні та статичному згині на 5-8%, а при сколуванні та розколуванні – на 15-20% [4,75].

1.8 Особливості розрахунку продуктивності за врахуванням роботи сушильних камер

Продуктивність сушильної камери П, в якій висушуються пиломатеріали конкретної характеристики та визначеного призначення, визначається в кубічних метрах деревини за рік виразом

, (6)

де 335— число діб роботи камери в році;  – тривалість одного обороту камери при сушінні фактичного матеріалу, діб; в камерах неперервної дії вона дорівнює тривалості сушіння, а в камерах періодичної дії – тривалості сушіння, збільшеної на час завантаження і розвантаження камери, що складає 0,1 доби; Е— місткість сушильної камери, м³ деревини.

Вести облік роботи сушильних камер, безпосередньо використовуючи вираз (6), досить складно. Конкретне підприємство висушує пиломатеріали різноманітної специфікації. Тому величини Е і  нестабільні. [1]

Місткість камери залежить від розмірів матеріалу, а тривалість обороту від режиму процесу і характеристики матеріалу.

 Облік і планування роботи сушильних камер прийнято вести в кубічних метрах умовного матеріалу. Умовному матеріалу еквівалентні соснові обрізні дошки товщиною 50 мм, шириною 160 мм, довжиною більш 1 м, II категорії якості, що висушуються від початкової вологості 60% до кінцевої 12%.

Кількість фактично просушених пиломатеріалів Ф переводиться у кількість умовного матеріалу У по співвідношенню

, (7)

Отже, для перекладу фактичного обсягу деревини в обсяг умовного матеріалу необхідно встановити місткість камери на умовному (Е_ум) і фактичному (Е_ф) матеріалі, а також тривалість сушіння умовного (t_ум) і фактичного (t_ф) матеріалу.

Місткість камери Е (м³ деревини) визначають по рівнянню

Е=Гb , (8)

де Г— обсяг штабелів, одночасно розміщених в камері;

b — коефіцієнт об'ємного заповнення штабеля.

В свою чергу

Г=lbhn, (9)

де lbh—довжинаа, ширина і висота; п—число штабелів у камері.

При визначенні величини b варто мати на увазі, що розрізняють два показники місткості камери: по обсязі сирих пиломатеріалів і по обсязі товарних пиломатеріалів. Другий показник менше першого на величину об'ємної усушки деревини, при зміні її вологості від межі насичення до транспортної вологості. Облік роботи камер ведуть по товарних пиломатеріалах.

З урахуванням цієї обставини коефіцієнт об'ємного заповнення штабеля розраховують по формулі

b=b_дb_шb_в× 0,93, (10)

де b_д,,b_ш,b_в – коефіцієнти заповнення штабеля по довжині, ширині і висоті;

 0,93 – коефіцієнт, що враховує об'ємну усушку деревини.

Коефіцієнт заповнення штабеля по довжині b_д приймається рівним: для неторованих пиломатеріалів, а також пиломатеріалів і заготівок, несортованих по довжині – 0,85; для матеріалу однакової довжини (наприклад, заготівок) – 1.

Коефіцієнт заповнення штабеля по ширині визначають по табл.2.7.

Коефіцієнт заповнення штабеля по висоті при товщині прокладок 25 мм розраховують по відношенню

, (11)

де S – товщина пиломатеріалів, мм.

Таблиця 1.7.

Значення коефіцієнта b_ш

Тривалість сушіння умовного і фактичного матеріалу знаходять розрахунком по таблицях. Облік висушених пиломатеріалів ведуть паралельно в обсязі фактичного й обсязі умовного матеріалу. В обліковому журналі сушильного цеху реєструють фактичний обсяг і характеристику кожного вивантаженого із сушильної камери штабеля. Цей обсяг перераховують в обсяг умовного матеріалу [4,63].

Таблиця 1.8.

Питома продуктивність сушильних камер в умовному матеріалі

Кількість висушеної в даний момент деревини (в тому числі в обсязі умовного матеріалу) підсумовують з обсягом деревини, висушеної від початку звітного періоду (місяця, кварталу). Кількісна оцінка роботи сушильного цеху за місяць, квартал чи рік виконується порівнянням фактичного випуску з плановою продуктивністю камер в умовному матеріалі.

Планову продуктивність камери П_ум у м³ умовного матеріалу в рік розраховують по формулі

, (12)

де  – питома продуктивність камери в рік в умовному матеріалі, на 1 м³ обсягу штабелів; значення  для камер основних типів приведені в табл. 1.8.

Похожие работы

Виробництво виробів і конструкцій із деревини і пластмас

Скачать

57773

0

0

... окремих деталей і вузлів на підприємствах, розташованих в районах видобування деревини, дозволяє більш ефективно використовувати відходи деревообробки для виробництва деревностружкових і деревноволокнистих плит. 2. Виробництво конструкцій із деревини В малоповерховому, сільському (склади мінеральних добрив тощо), цивільному (спортивні і концертні зали) будівництві знайшли застосування дерев ...

Виробництво конструкцій і виробів для малоповерхневого будівництва з вторинних сировинних ресурсів

Скачать

28747

0

0

... і тирси розміром 1.5. 5 мм. 2. Виробництво виробів і конструкцій на неорганічних речовинах При виробництві блоків стін підвалів з бетонів класом по міцності при стиску В7,5 і В10 на підприємствах бетонних і залізобетонних конструкцій застосовують вторинні сировинні ресурси, які отримують внаслідок переробки некондиційних залізобетонних конструкцій і демонтованих з будинків і споруд з значним ...

Екологічна оцінка стану довкілля Коростишивського району та розробка заходів з його поліпшення

Скачать

229249

11

17

... речовини, викиди поживних елементів, подібних до стоку добрив; осідання кислотних опадів, хвороботворні організми. Все це призводить до погіршення якості води і деградації водних ресурсів. Комплексна екологічна оцінка стану річок басейнів Дніпра за методикою, яка розроблена Українським НДІ водогосподарсько-екологічних проблем, показала, що немає жодного басейну, стан котрого можна було б класифі ...