Формирование клееных древесных материалов в прессах непрерывного действия

• Автор: Сергеевичев, Владимир Васильевич
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 292 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Общие сведения о фанерных трубах

1.2. Анализ оборудования непрерывного действия .

1.3. Анализ особенностей пьезотермообработки

в прессах непрерывного действия

1.4. Выводы.

1.5. Задачи исследований

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ ДРЕВЕСНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ПРЕССАХ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ

2.1. Клеточное строение древесины и особенности деформирования .

2.2. Математическая модель процесса прокатки
древесных материалов в валковых прессах.
2.2.1. Уравнения валковой прокатки.
2.2.2. Общее решение уравнении валковой прокатки.
Граничные условия и условия сопряжения.
2.2.3. Деформирование и уплотнение материала
в процессе прокатки
2.2.4. Рациональное решение задачи прокатки
2.2.5. Контактные задачи прокатки
2.3. Математическая модель процесса прокатки
в ленточновалковых прессах .
2.3.1. Прогиб натянутой ленты и уравнения ленточновалковой прокатки
2.3.2. Общее решение уравнений ленточновалковой прокатки
2.3.3. Давление валка на уплотняемый слой
при наличии ленты
2.4. Модель разрушения слоя древесного материала
при учете сдвигающих усилий
2.5. Обработка древесных материалов в каландровых прессах
2.6. Выводы.
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ДРЕВЕСНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ПРЕССАХ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ
3.1. Деформирование древесных материалов .
3.2. Тепловая обработка древесных материалов
3.3. Анализ напряженного состояния древесных материалов.
3.4. Анализ скоростей нагружения
3.5. Особенности пьезотермообработки в каландровых прессах
3.6. Влияние неравномерности уплотнения на
рабочие давления.
3.7. Оценка компонентов деформаций.
3.8. Выводы .
4. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРОКАТНЫХ УСТРОЙСТВ
4.1. Анализ зависимости напряжений от скорости прокатки .
4.2. Регламентация режимов формирования древесных материалов.
4.3. Измерение давления в прессах непрерывного действия .
4.4. Анализ результатов измерения давления прессования.
4.5. Конструктивные особенности нагрева вращающихся валков .
4.6. Выводы .
5. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ФАНЕРНЫХ ТРУБ
5.1. Напряженное состояние фанерных труб
5.2. Напряжения в стенках фанерных труб под действием внутреннего давления.
5.3. Коэффициент температуропроводности
стенки фанерной трубы
5.4. Выводы .
6. ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ ФАНЕРНЫХ ТРУБ
6.1. Планирование эксперимента.
6.2. Определение выходных параметров процесса .
6.3. Математическое описание качественных
характеристик процесса
6.4. Обобщенный статистический анализ эксперимента.
6.5. Экспериментальностатистическая оптимизация процесса .
6.6. Выводы
7. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОНИЧЕСКИХ ФАНЕРНЫХ ТРУБ
7.1. Общие сведения
7.2. Изготовление заготовок для труб.
7.3. Изготовление фанерных труб .
7.4. Опытная установка для изготовления конических
фанерных труб
7.5. Экономическая эффективность внедрения в производство результатов работы.
7.6. Выводы .
8. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Общее давление прессования при использовании пульсации имеет величину несколько меньшую, чем давление при позиционном прессовании. Прессы непрерывного действия, имитирующие распределение давления по принципу позиционных прессов, имеют ряд существенных недостатков как конструктивного, так эксплуатационного характера и не могут быть рекомендованы для осуществления формирования клееных древесных материалов. Существенным прогрессом в создании прессов непрерывного действия является реализация пульсирующей диаграммы прессования, что имеет положительные аспекты для технологии, а также является основой для проектирования этого оборудования. Формирование клееных древесных материалов в прессах непрерывного действия - сложный многопараметрический процесс, сопровождающийся тепло- и массообменом, химическими превращениями, в результате которых происходит отверждение связующего. В процессе непрерывной пьезотермообработки малоизученными являются процессы нагрева материала, его деформирования со стабилизацией. Известные методики расчета теплового состояния формируемого многослойного материала не учитывают комплексного воздействия на древесину различных нагрузок и параметров. Деформирование древесных материалов в прессах непрерывного действия - изменяющийся во времени процесс. В начальный период древесина деформируется как упругое тело, но по мере нагрева ее свойства изменяются и зависят от температуры, влажности и продолжительности их воздействия. Одновременно, воздействие пульсирующего давления способствует созданию необходимого контакта между склеиваемыми поверхностями и проникновению связующего, а с другой стороны, в результате уплотнения проницаемость древесины уменьшается. Применяемые диаграммы изменения давления в процессе пьезотермообработки древесных материалов не учитывают изменения физикомеханических свойств древесины под воздействием температуры, что приводит к увеличению брака и расхода сырья. Недостатком существующих прессов непрерывного действия является отсутствие оптимальных соотношений размеров рабочих органов (каландров, валков, гибких лент, траков), их конструктивного взаиморасположения, обеспечивающих воздействие на обрабатываемый древесный материал. Это не позволяет управлять параметрами диаграммы прессования (давление, амплитуда, частота). Математическое описание процесса формирования древесных материалов непрерывным способом. Анализ напряженного состояния обрабатываемого материала. Обоснование процесса формирования и исследование физикомеханических свойств фанерных труб. Разработка математических моделей показателей качества производства фанерных труб и исследование силового взаимодействия прессующих органов с обрабатываемым материалом. Обоснование требований к конструктивным параметрам прессов непрерывного действия в условиях формирования древесных материалов. Обоснование структуры операций технологического процесса производства фанерных труб. Разработка и изготовление экспериментальной установки для изготовления фанерных труб, проведение экспериментальных исследований. Обоснование эффективных технических решений при разработке технологии и оборудования непрерывного действия для изготовления фанерных труб. Разработка технологии и оборудования для производства конических фанерных труб. При рассмотрении процессов растяжения, сжатия и сдвига древесины следует отличать деформации древесного вещества от деформации клеток. Деформирование древесного вещества не вызывает заметного изменения его объема, тогда как деформирование клеток связано со значительными изменениями их формы и величины внутренних объемов. Стенки клеток сложным образом изгибаются, поэтому до разрушения древесины процессы деформирования ее сжатием и сдвигом можно рассматривать как изменение геометрической формы клеток в результате изгибных деформаций стенок клеток. На рис. Эти ряды равнопрочны (различия в сопротивлении их сжатию малы) (). Рис. На графике различают три участка. Участок og выражает сопротивление древесины деформации, когда ни одна из стенок клеток не потеряла устойчивости и структура испытываемой древесины не изменяется - образец получает только упругие деформации.