Технология склеивания древесины с применением рентгенографии для контроля клеевых соединений

• Автор: Тамби, Александр Алексеевич
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 180 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Систематизация факторов, влияющих на формирование клеевых

соединений цельной древесины

1.2. Методы оценки качества пиловочника и пиломатериалов в зависимости от их дальнейшего назначения.
1.3. Способы оценки физикомеханических свойств пиломатериалов и методы подготовки поверхности древесины к склеиванию.

1.4. Методы контроля качества клеевых соединений цельной древесины

1.5. Выводы. Цель и задачи исследования

2. ОСНОВНЫЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

2.1. Общие положения.

2.1.1. Применяемые методики исследования.
2.1.2. Исходные материалы
2.1.3 Подготовка ламелей к склеиванию
2.2. Оборудование для проведения эксперимента
2.3 Методика проведения экспериментальных работ
2.3.1 Методика оценки точности и стабильности обработки ламелей
в размер по сечению
2.3.2 Методика определения шероховатости поверхности ламелей.
2.3.3 Методика определения угла смачивания.
2.3.4. Методика определения прочности клеевого соединения
2.3.5. Общая методика исследования толщины клеевого соединения методами оптической микроскопии и рентгенографии.
2.3.6. Методика исследования клеевого соединения методами сканирующей электронной микроскопии
2.3.7. Методика определения плотности контактных слоев древесины в
зависимости от количества сучков на ее поверхности
3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ПОДГОТОВКИ ДРЕВЕСИНЫ К СКЛЕИВАНИЮ И Е СКЛЕИВАНИЯ.
3.1. Исследование точности изготовления ламелей по толщине
3.2. Исследование смачиваемости древесины вододисперсионными
3.3. Исследование прочности клеевых соединений в зависимости от влажности древесины, расхода клея и давления прессования.
3.3.1 Исследование прочности клеевых соединений в зависимости от влажности древесины
3.3.3. Исследование влияния давления прессования на прочность
клеевого соединения.
3.4. Исследование клеевого соединения методами электронной сканирующей и световой микроскопии, рентгенографии.
3.5. Определение взаимосвязи прочности клеевого соединения
и величины рентгеновской тени
4. ОБОСНОВАНИЕ УСЛОВИЙ И РЕЖИМОВ СКЛЕИВАНИЯ КЛЕЕНЫХ БРУСКОВ И МЕТОДА КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
4.1 Выделение факторов, существенно влияющих на прочность клеевого
соединения.
4.2. Вывод уравнения связи и его исследование
ВЫВОДЫ.
5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ
МЕТОДА РЕНТГЕНОГРАФИИ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ.
5.1 Разработка логистической модели контроля процесса производства
клееных оконных брусков
5.2 Экономическая эффективность внедрения предлагаемого метода
ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Примером стандарта на конструкционные пиломатериалы, уже используемого на нескольких предприятиях в России, является британский стандарт BS : “Хвойные пиломатериалы визуальной сортировки по прочности”. Стандарт устанавливает требования к двум сортам визуальной сортировки хвойных пиломатериалов: общий конструкционный сорт - GS и специальный конструкционный сорт - SS. С года введен в действие специальный европейский стандарт EN 2: “Столярные пиломатериалы. Общая классификация качества”. Установлено пять сортов столярных пиломатериалов J2, J, J, J и J (цифры в обозначении сорта сучков отражают допускаемый диаметр сучков па видимых поверхностях). Высокое качество древесины, произрастающей в лесах России, позволяет поставлять пиломатериалы по любым из перечисленных выше правилам сортировки. Знание этих правил следует рассматривать при экспорте пиломатериалов в Европу. Для лиственных пиломатериалов наиболее распространенным является европейский стандарт DIN EN 5-1- '‘Лесоматериалы пиленые. Сортировка лиственных пород по внешнему виду'’. Однако, для производства конструкционных материалов из древесины, общих сведений о наличии пороков в партии бревен недостаточно. Необходимо знать конкретные размеры и местоположение пороков в каждом предмете труда, который поступает в обработку. Для этого требуется обосновать методику, определяющую характеристики каждой доски пользуясь современными технологиями контроля: при помощи ультразвуковых, лазерных и рентгенографических устройств. Наиболее полно способы раскроя бревен представлены в работах П. П. Аксенова, P. E. Калитеевского и др. В их работах определены рациональные способы распиловки бревен для увеличения посортного выхода пиломатериалов в зависимости от видимого количества сучков на поверхности пиломатериалов. Однако они не рассматривают реапьную прочность получаемых пиломатериалов. Здесь также приведены схемы и таблицы рационального раскроя бревен при обосновании метода их ориентации перед распиловкой в зависимости от видимого количества сучков на поверхности. Выводы и схемы раскроя, полученные авторами этих работ дают возможность предварительно отбраковывать древесину, заведомо непригодную для производства конструкционных пиломатериалов, а также распиливать бревна с требуемым качественным (сортовым) выходом пиломатериалов. Прибыль, получаемая при выпиловке более качественных пиломатериалов, превышает потери от снижения объемною выхода. Этим способам повышения сортового выхода пиломатериалов посвящены работы В. В. Кислого, Л. Н. Горбачева, В. С. Шалаева. В России наиболее распространены пиломатериалы из древесины хвойных пород. Основные физико-механические показатели качества древесины различных пород приведены в габл. Как видно из таблицы, для производства требуется выбирать породу древесного сырья, исходя из требуемых физико-механических и иных эксплуатационных свойств получаемой продукции. Для получения материалов из древесины различного назначения существуют ограничения как по длине бревна, так и по сортности. Сортность материалов определяется в зависимости от долей пораженных пороками участков к размерам пиломатериалов. Качественное состояние сортиментов обусловлено двумя факторами: содержанием пороков и размерными характеристиками. Неизбежным пороком любой древесины является наличие сучков. По имеющимся данным (например ГОСТ - ), этот порок не влияет на выход деловой древесины, однако оказывает существенной влияние па её механические характеристики. При формировании клеевых соединений основное влияние оказывают такие пороки древесины как трещины и сучки. Древесина, имеющая трещины, изначально не пригодна для производства клееной древесины, так как отсутствует возможность создания сплошного клеевого соединения. Применение в производстве клеевых соединений древесины с сучками - неизбежно, однако их количество регламентировано ГОСТ 4- “Блоки оконные деревянные с листовым остеклением”. В соответствии с ним максимальное содержание сучков не должно превышать более 6 сучков диаметром мм на 1 м длины.