Исследование процесса и разработка рекомендаций по снятию остаточных внутренних напряжений в пиломатериалах после сушки

• Автор: Ананьин, Владимир Петрович
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Свердловск
• Количество страниц: 184 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ ПО ИССЛЕДУЕМОЙ ПРОБЛЕМЕ

1.1. Внутренние напряжения и деформативностъ древесины при сушке

1.2. Методы определения деформаций и напряжений

в пиломатериалах

1.3. Существующие способы снятия остаточных внутренних напряжений в древесине

Выводы по главе I

2. ОСНОВНЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

3. ОСНОВНЫЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

3.1. Материал для исследований

3.2. Оборудование и приборы для проведения
исследований
3.3. Методика проведения исследований
3.3.1. Методика оценки напряжнного состояния . древесины
3.3.2. Методика проведения экспериментов по изучению влияния различных факторов при сушке на величину остаточных напряжений в пиломатериалах
3.3.3. Методика цроведения экспериментов по исследованию процесса снятия остаточных внутренних напряжений в предварительно охлажднных пиломатериалах
3.3.4. Обработка результатов экспериментов
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА ВЕЛИЧИНУ ДЕФОРМАЦИИ СИЛОВЫХ СЕКЦИЙ ВЫСУШЕННЫХ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ
4.1. Изучение зависимости величины деформации силовых секций от перепада влажности по сечению пиломатериалов после сушки
4.2. Изучение влияния температурных условий сушки на остаточные напряжения в пиломатериалах после окончания цроцесса сушки
4.3. Изучение влияния условий начального прогрева на остаточные напряжения в пиломатериалах после их сушки
4.4. Изучение влияния начальной влажности древесины на остаточные напряжения в высушенных пиломатериалах
Выводы по главе
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА СШИЯ ОСТАТОЧНЫХ ВНУТРЕННИХ НАПРЯЖЕНИЙ В ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ОХЛАЖДННЫХ
ПИЛОМАТЕРИАЛАХ
5.1. Изучение влияния температуры агента при влаготеплообработке пиломатериалов на е результаты
5.2. Изучение зависимости величины деформации силовых секций от перепада влажности по сечению пиломатериалов после влаготеплообработки
5.3. Изучение влияния скорости изменения температуры пиломатериалов при проведении влаготеплообработки на е результаты
5.4. Изучение влияния температурных условий сушки пиломатериалов на результаты влаготегоюобработки
5.5. Изучение влияния продолжительности выдержки при постоянных условиях на результаты влаготеплообработки пиломатериалов
Выводы по главе 5
6. ПРОВЕРКА ЭФФЕКТИВНОСТИ В ПРОМЫШЛЕННЫХ УСЛОВИЯХ
РАЗРАБОТАННЫХ РЕЖИМОВ КОНЕЧНОЙ ВЛАГОТЕШЮОЕРА
6.1. Опыты на ДОКе Вийснурк
6.2. Промышленные испытания режимов конечной влаготеплообработки на Нововятском лыжном комбинате
Выводы по главе 6
7. РАСЧТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРВДАГАМОЙ
ТЕХНОЛОГИИ КОНЕЧНОЙ ВЛАГОТЕПЛООБРАБОТКИ
7.1. Проведение сравнительных экспериментов по снятию остаточных напряжений в пиломатериалах различными способами
7.2. Экономический расчт
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


В.Кречетова, первая стадия сушки характеризуется развитием растягивающих упругих деформаций в поверхностной зоне, беспрерывным нарастанием остаточных деформаций и равенствами В У 0 или 0 В У . О В У или У 0 В По мнению И. В.Кречетова , следует выделить напряжения коробления, первоисточником которых является анизотропность древесины. Наиболее полные аналитические и экспериментальные исследования напряженного состояния в древесине были проведены Б. Н.Уголевым. Им была подтверждена целесообразность рассмотрения полных внутренних напряжений как совокупности двух составляющих влажностных и остаточных напряжений. Б.Н. Уголев и Д. С.Серговский бб отмечают, что влажностные напряжения вызваны неоднородной усушкой древесины, обусловленной, в свою очередь, неравномерным распределением в ней гигроскопической влаги. Остаточные напряжения обусловлены возникновением в древесине неоднородных остаточных деформаций. Остаточные напряжения не исчезают при выравнивании влажности и могут иметь место как во время сушки, так и после ее полного завершения. Б.Н. Уголев указывает еще ряд причин появления напряжений. Напряжения образуются в пиломатериалах, содержащих участки крени и других пороков, отличающихся от нормальной древесины величиной коэффициента усушки. Б.Н. Если сушка
такого пиломатериала проходит в штабеле, то препятствия свободному короблению, которые встречают доски, вызывают в них напряжения от внешних сил реакции упора, накладывающиеся на внутренние напряжения. Б.Н. Уголевым и П. С.Серговским была предложена схема, иллюстрирующая качественную сторону развития внутренних напряжений в древесине при ее сушке. Однако, как замечает Б. Н.Уголев , любая достаточно детально разработанная схема не может заменить строгой теории внутренних напряжений, устанавливающей функциональные зависимости между содержанием влаги и величиной напряжений в любой точке материала в процессе сушки и после нее. Б.А. Постовым была получена формула для определения напряжений в древесине рассматриваемой как упругое тело, вызванных изменениями ее влагосодержания. При выводе этой формулы предполагалось, что кривая распределения влажности по толщине доски описывается уравнением параболы, а модуль упругости и коэффициент усушки по сечению пиломатериала остаются постоянными. К сожалению, как отметил Б. Н.Уголев , эта формула обладала существенным недостатком вычисленные по ней напряжения на любой глубине пиломатериала получаются одного знака, что противоречит условиям равновесия внутренних напряжений. А.В. Лыковым в рамках общей теории сушки рассмотрены напряжения в пластине из изотропного упругого материала, усыхающего на всем протяжении процесса. Б.Н. Уголев , оценивая возможности использования этой формулы для расчета влажностных напряжений при сушке древесины, справедливо указывает, что древесина в отличие от материала, рассматриваемого в общей теории сушки, анизотропна, усыхает лишь при достижении определенной влажности и может иметь асимметричную кривую распределения влажности. Б.Н. Уголевым решена одноосная задача при заданной функции влажности по толщине доски и учете зависимости модуля упругости от влажности и структурных направлений в предположении, что древесина обладает свойствами идеальной упругости. Полученные решения этой задачи были использованы С. И.Акишенковда 7 при анализе причин торцового растрескивания и В. И.Глухих в исследованиях коробления пиломатериалов при камерной сушке, йдесте с тем необходимо отметить, что предположение об идеально упрутих свойствах древесины снижает возможность аналитического исследования ее напряженного состояния в реальных условиях. Ю.Г. Лапшин и Л. В.Пинтус для исследования плоского напряженного состояния древесины применили метод конечных элементов. Ими были получены эпюры, характеризующие плоское напряженное состояние пиломатериала при сушке с учетом закономерностей деформирования древесины. Недостатком работы является излишнее упрощение процесса изменения поля влажности по сечению пиломатериала при сушке. В работе изложена методика расчета поля влажности при сушке пиломатериалов.