Совершенствование формирования и прессования древесностружечных плит

• Автор: Плотников, Сергей Михайлович
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 295 с. : ил.

1 Оптимизация послойной структуры стружечного ковра

1.1 Резервы повышения прочности на изгиб древесностружечных плит

1.2 Влияние структурных параметров на свойства плит

1.3 Теоретическое обоснование оптимизации послойной

структуры стружечного ковра

1.4 Системы оптимизации послойной структуры стружечного ковра

1.5 Разработка систем стабилизации толщины формируемого ковра

1.6 Выводы

2 Основы процесса ориентации древесных частиц

2.1 Анализ процесса ориентации древесностружечных плит

2.2 Исследование движения древесных частиц в ориентирующем устройстве

2.2.1 Движение частицы под действием силы тяжести
2.2.2 Экспериментальное определение коэффициента
лобового сопротивления частиц
2.2.3 Движение частицы под действием вращательного момента
2.2.4 Оптимальная скорость перемещения направляющего органа
2.2.5 Оптимальный шаг ориентации направляющего органа
2.2.6 Погрешность ориентации стружки
2.2.7 Определение количества ветвей направляющего органа
2.3 Расширение диапазона длины ориентируемых частиц
2.3.1 Устройство с постоянным шагом ориентации
2.3.2 Устройства с переменным шагом ориентации
2.3.3 Система автоматической очистки ориентирующего устройства
2.4 Разработка систем оптимальной ориентации древесных частиц
2.4.1 Определение массы и длины древесных частиц
2.4.2 Оптимизация скорости направляющего органа
2.4.3 Оптимизация шага ориентации направляющего органа
2.4.4 Возможность поперечной ориентации частиц
2.5 Оптимизация частоты вращения дисков в дисковом
ориентирующем устройстве
2.6 Выводы
3 Оптимизация скорости смыкания прессов для изготовления
древесных плит
3.1 Теоретические исследования сокращения продолжительности смыкания большеформатных прессов
3.2 Анализ прессов и скоростного движения среды в них
3.3 Разработка систем оптимального режима смыкания большеформатных прессов
3.4 Разработка систем минимизации просвета большеформатных
прессов
3.5 Выводы
4 Управление покоробленностыо древесностружечных плит
4.1 Анализ причин иокоробленности древесностружечных плит
4.2 Исследование динамики коробления древесностружечных плит
4.3 Способы уменьшения иокоробленности древесностружечных
4.4 Разработка активных способов управления покоробленностыо древесностружечных плит
4.5 Автоматические системы управления покоробленностыо древесностружечных плит
4.5.1 Анализ инерционности активных способов управления покоробленностыо
4.5.2 Управление покоробленностью плит за счет асимметрии структуры стружечного ковра
4.5.3 Управление покоробленностью плит за счет температурной асимметрии прессующих плит
4.5.4 Управление покоробленностью плит в прессах непрерывного действия
4.6 Выводы
5 Применение асимметричных древесностружечных плит
5.1 Асимметричные плиты для горизонтальных несущих элементов
5.2 Древесностружечные плиты с заданной кривизной поверхности
5.3 Выводы
6 Расчет экономической эффективности
6.1 Экономический эффект от использования САУ
соотношением слоев и стабилизации массы стружечного ковра
6.2 Экономический эффект от использования САУ
ориентацией древесных частиц
6.3 Экономический эффект от использования САУ смыканием
пресса периодического действия
6.4 Экономический эффект от использования САУ покоробленностью древесностружечных плит
6.5 Выводы
Заключение
Библиографический список
Приложение А Электрические схемы и характеристики блоков
Приложение Б Акты о внедрении диссертационной работы
Введение


Например, при р 1,2 плиты с наружными слоями из мелкой стружки максимальная прочность плиты при изгибе наблюдается при соотношении 1, а при р 3,5 плита ОБВ, в которой частицы внутреннего слоя ориентированы перпендикулярно частицам наружного слоя максимум прочности будет при соотношении 1. При этом повышение прочности плиты на статический изгиб, согласно зависимости рисунка 1,5, меняется от относительно однородной плиты до , т. Полученная зависимость позволяет определить рациональное соотношение слоев формируемого стружечного ковра с различными характеристиками входящей в них стружки из условия наибольшей прочности при статическом изгибе изготовляемой плиты. Возрастание прочности на изгиб рационально сформированной трехслойной плиты по сравнению с однослойной плитой при том же количестве древесной массы в единице объема плиты, характеризующееся коэффициентом ко, представлено на рисунке 1. Рисунок 1. Для оценки экономической эффективности предложенной модели необходимо сравнить повышение прочности рационально сформированной трехслойной плиты относительно трехслойной плиты с фиксированным стандартным соотношением слоев. При стандартном соотношении слоев 1 максимальная прочность плиты наблюдается при отношении модулей упругости слоев р 2,2. Р 3,5 на 6,5 оптимальное соотношение 1. Для подтверждения полученных теоретических положений был проведен эксперимент, в которых значение коэффициента р варьировалось только за счет разной плотности наружных и внутреннего слоев плиты без изменения содержания связующего, степени ориентации стружки и других параметров, поэтому могло быть установлено наиболее точно. В лабораторных условиях был изготовлен ряд однослойных плит определенной плотности и толщины из сосновой стружки с содержанием связующего . Затем соответствующие плиты склеивались, образуя трехслойные плиты толщиной ,1 мм средней плотностью 4 гсм3. Была изготовлена также контрольная однослойная плита плотностью 7 гсм3, толщиной ,1 мм. При этом среднее количество древесной массы в единице объема было одинаковым для всех плит. Результаты испытаний после статистической обработки представлены в таблице 1. Таблица 1. Дальнейшее увеличение коэффициента 3 2, в эксперименте было сопряжено с технологическими трудностями, т. Полученные данные хорошо согласуются с теоретическими значениями, рассчитанными по формуле 1. Для плит В, у которых наружные слои ориентированы продольно, а внутренние поперечно, отношение Р может принимать значение 4,7 и более за счет повышенного содержания связующего в наружных слоях. Поэтому для максимизации прочности такой плиты при минимальном количестве древесной массы в единице объема, согласно рисунку 1. При фракционировании стружки по толщине ковра происходит проникновение стружки мелкой фракции во внутренние слои ковра, а крупной стружки в наружные слои, т. В формирующей машине с механическим фракционированием данная погрешность определяется в основном непостоянством угла встречи стружки с рассеивающим вальцом, а в формирующей машине с пневматическим фракционированием различием формы стружек и изменением углов их встречи с воздушным потоком в процессе полета. Подобное нарушение структуры возможно также в процессе транспортировки ковра пакетов до пресса в результате вибрации и ускорений. При использовании порошкообразного связующего в силу этих же причин образуется асимметрия послойной структуры изза просеивания порошка в нижние слои ковра. Считая, что проникновение мелкой стружки внутрь ковра уменьшается линейно от его верхней и нижней поверхностей к середине, получим модель
сечения плиты, представленную на рисунке 1. Ь толщина слоя плиты, в котором не содержится стружка мелкой фракции. Величина Ь в данном случае определяет толщину внутреннего слоя, в который проникает крупная стружка. Разделив 1. Ч2 р а3 3 1 у2 2у 2 2 1ЛЗ
Здесь У коэффициент, характеризующий глубину проникновения мелкой стружки внутрь ковра погрешность послойной структуры. Значение данного коэффициента уменьшается по мере возрастания доли мелкой стружки, проникающей во внутренний слой ковра для идеально сформированной плиты у 1. Величина р 0 к определяет процентное уменьшение прочности плиты, происходящее изза неточного фракционирования стружки в процессе формирования ковра. На рисунке 1.