Деформация древесины в процессе сушки и первичной обработки на лесопильных предприятиях - Курсовая работа

Пилопродукцию получают в результате продольного деления бревен и кряжей на части и продольного и поперечного раскроя полученных частей. К пилопродукции относятся пиломатериалы, заготовки, шпалы и обапол. Пиломатериалы - продукция определенных размеров и качества с двумя плоскопараллельными пластями, в виде досок, брусков и брусьев, используемая в целом виде или для выработки заготовок, деталей и изделий из древесины. Заготовки - пилопродукция с размерами и качеством, соответствующим изготовляемым деталям и изделиям, и с припусками на механическую обработку и усушку. Толщина пиленой продукции измеряется по кромке как расстояние между пластями; ширина - по пласти как расстояние между двумя кромками; длина - как расстояние между двумя торцами.Атмосферная сушка производится на открытых складах или под навесами при размещении пиломатериалов в штабелях.При укладке штабеля следует обращать внимание на безупречное основание штабеля, правильный выбор и расположение штабельных реек, защиту торцов, а также аккуратное штабелирование и укрытие пиломатериалов. Расстояние между ножками штабеля рассчитывают на основании толщины высушиваемого материала. Для обеспечения хорошего проветривания штабеля штабельные ножки должны иметь такую высоту, чтобы нижний слой штабеля находился на высоте от 0,40 до 0,60 м. над полом. Прокладки в штабеле должны лежать в поперечном направлении горизонтально, в продольном - с уклоном от 1 до 5 см. на метр. Рейки с немного большей длиной делают возможным поперечное соединение между отдельными штабелями и уменьшают опасность разрушения штабеля (рисунок 3).Камеры, различные по размеру и форме, оснащены оборудованием, с помощью которого влажность, температура и поток воздуха могут быть установлены или отрегулированы таким образом, что для сушки древесины будет создан оптимальный климат. Если воздух в камере слишком сухой или относительная влажность слишком низкая, то процесс сушки будет протекать слишком быстро и может вызывать повреждения древесины, например образование трещин. С помощью разбрызгивающего оборудования можно установить желаемую относительную влажность воздуха в камере. Воздух в зависимости от температуры может принять только определенное количество водяного пара. При сушке температура не меняется.При конденсационной сушке находящийся в камере воздух попеременно нагревают и охлаждают. Нагрев и охлаждение воздуха производится в приборе для удаления влаги из древесины, называемом конденсационной сушилкой. Воздух камеры, который принял в себя влажность из древесины, подается в конденсационную сушилку и проходит через испаритель. Воздух, который освобожден от влаги и может снова впитывать влагу из древесины, с помощью расположенного в камере вентилятора проходит через штабель древесины (рисунок 5).При высокочастотной сушке древесина подается на конвейере в область действия высокочастотного переменного электрического поля, мощность которого можно менять для достижения различных степеней высушивания древесины (рисунок 6). Достоинство такой сушки заключается в том, что древесина достаточно быстро нагревается изнутри.Для вакуумной сушки без нагревательных пластин между отдельными слоями древесины укладываются штабельные рейки, благодаря этому нагреваемый воздух может окружить древесину со всех сторон. Деформации, возникающие в древесине при сушке и методы их предупреждения Если бы древесина была идеально упругим материалом, то появившееся на первой стадии сушки внутренние напряжения в дальнейшем постепенно уменьшились бы и в конце сушки - в момент выравнивания влажности - исчезли бы окончательно. На равномерность сушки и сохранение правильной формы досок после сушки большое влияние оказывает качество формирования штабелей (пакетов). В зависимости от характера циркуляции агента сушки через штабель пиломатериалы укладывают: 1. сплошными рядами без промежутков (шпаций) между досками для камер с горизонтальной циркуляцией поперек штабелей (рисунок 9.1);В ходе данной работы было разобрано понятие геометрической формы пиломатериалов и понятие деформации или коробления древесины.В данной части работы мне нужно предложить метод измерения величины прогиба пиломатериала. a - величина прогиба пиломатериала Пусть доска изогнута вдоль пласти или вдоль кромки (как показано на рисунке 10), причем изгиб равномерный, т.е., другими словами, эта доска является дугой окружности какого либо радиуса R. Мне нужно определить величину a, которая показана на рисунке 10, причем не напрямую, а с помощью однократного измерения прогиба конкретной части доски. Переводя все выше сказанное в геометрическую форму, мы получим задачу, сходящуюся к нахождению наибольшего расстояния от хорды (в нашем случае это поверхность на которой находится доска или условная линия, соединяющая два конца доски ) до окружности (в нашем случае это есть поверхность доски) (рисунок 11). Кроме заданных условий пусть у нас имеется измерительный прибор, который измеряет величину прогиба не всей доски, а только ее части.

Содержание

Введение

Глава 1. Деформации древесины и их причины

Глава 2. Процесс сушки древесины

2.1 Атмосферная сушка

2.2 Укладка штабеля при атмосферной сушке

2.3 Технические виды сушки древесины

2.3.1 Камерная сушка

2.3.2 Конденсационная сушка

2.3.3 Высокочастотная сушка

2.3.4 Вакуумная сушка

Глава 3. Деформации, возникающие в древесине при сушке и методы их предупреждения

Глава 4. Укладка пиломатериалов в штабель для камерной сушки

Глава 5. Деформации, возникающие при распиловке древесины

Заключение

Список литературы

Приложения

Основной продукцией лесопильного производства является пиленая продукция (пилопродукция) и сопутствующей - технологическая щепа.

Пилопродукцию получают в результате продольного деления бревен и кряжей на части и продольного и поперечного раскроя полученных частей.

К пилопродукции относятся пиломатериалы, заготовки, шпалы и обапол.

Пиломатериалы - продукция определенных размеров и качества с двумя плоскопараллельными пластями, в виде досок, брусков и брусьев, используемая в целом виде или для выработки заготовок, деталей и изделий из древесины.

Заготовки - пилопродукция с размерами и качеством, соответствующим изготовляемым деталям и изделиям, и с припусками на механическую обработку и усушку.

Шпала - пилопродукция в виде бруса, предназначенная для использования в качестве опор для рельсов железнодорожных путей.

Различают обрезные и необрезные шпалы.

Обапол - пилопродукция, получаемая из боковой части бревна и имеющая одну пропиленную, а другую непропиленную или частично пропиленную поверхности. Различают дощатый и горбыльный обапол. Обапол используют для затяжки кровли, почвы и боковых пород при креплении горных выработок в шахтах.

Пиленая продукция вырабатывается из различных древесных пород. По породам древесины ее можно разделить на три группы : продукция хвойных пород (около 80%), продукция мягких лиственных пород (2%) и продукция твердых лиственных пород (18%).

Размерные и качественные требования к пиленой продукции регламентируются техническими условиями (ТУ) или государственными стандартами (ГОСТ).

В пиленой продукции широкие стороны называют пластями, узкие боковые - кромками, перпендикулярные им концевые - торцами. Линии пересечения пластей и кромок пилено продукции называют ребрами. Часть поверхности бревна, оставшаяся на пиломатериалах, называется обзолом.

Толщина пиленой продукции измеряется по кромке как расстояние между пластями; ширина - по пласти как расстояние между двумя кромками; длина - как расстояние между двумя торцами.

Пиломатериалы по размерам поперечного сечения разделяют на брусья, бруски и доски.

Доски - пиломатериалы толщиной от 16 до 100 мм, шириной более двойной толщины.

Бруски - пиломатериалы, толщина которых от 50 до 100 мм, ширина не более двойной толщины.

Брусья - пиломатериалы, толщина и ширина которых 100 мм и более.

Пиломатериалы могут быть обрезными, необрезными и односторонними обрезными. У обрезных пиломатериалов пласти и кромки пропилены по всей длине или имеется обзол не более допустимого. У необрезных - пласти пропилены, а кромки не пропилены или пропилены частично и величина непропиленной части превышает допускаемые размеры для обрезных пиломатериалов. У односторонних обрезных пиломатериалов одна кромка опилена полностью, а другая кромка не опилена совсем или опилена частично и имеется обзол более допустимого в обрезном пиломатериале.

1. Деформации древесины и их причины

В данной работе будет рассмотрено понятие деформации древесины, а так же будут подробно разобраны процессы обработки древесины, в ходе которых могут возникнуть различного рода деформации.

Деформации - при этом также говорят о покоробленной или перекошенной древесине - это простое или многократное искривление сортимента в продольном направлении. Узкая сторона пиломатериала может иметь продольную деформацию, доска и брусок могут быть искривлены по ширине, то есть быть выпуклыми или вогнутыми. Пиломатериал в продольном направлении может быть изогнут спирально или в форме пропеллера. Покоробленности вызываются большим количеством причин, например: неравномерная усушка, напряжения усушки, дефекты штабелирования и косослойность. В частности, продольная покоробленность возникает изза различий в усушке по длине волокон. Например, в одном сортименте оказываются участки разной по строению древесины, молодая древесина у сердцевины, имеющая большую усушку, чем нормальная древесина (рисунок 1)

Рисунок 1.

Такую разновидность покоробленности как крыловатость вызывает наклон волокон - порок строения древесины (рисунок 2).

Рисунок 2.

Покоробленность может привести к большим потерям материала при обработке или сделать древесину непригодной для предусмотренного использования. К тому же нужно учитывать, что коробление после обработки пиломатериала в конечное изделие может продолжиться или начаться заново.

2. Процесс сушки древесины

Сушкой называется процесс удаления из древесины влаги испарением. В деревообрабатывающих производствах промышленное применение имеют два способа сушки: конвективная газопаровая и конвективная атмосферная. При сушке древесины этими способами необходимая для испарения влаги теплота передается древесине путем конвекции от газообразной среды. Эта среда называется агентом сушки. Она обеспечивает также поглощение испарившейся влаги и ее удаление. Газообразными агентами сушки являются атмосферный воздух, топочные газы, водяной пар и их смеси.

Сушка улучшает физико-механические свойства древесины, обеспечивает устойчивость формы и размеров древесных сортиментов, повышает стойкость против гниения и уменьшает массу древесины.

В ходе данной работы было разобрано понятие геометрической формы пиломатериалов и понятие деформации или коробления древесины. Так же были подробно разобраны процессы первичной обработки пиломатериалов на лесопильных предприятиях и установлены возможные причины изменения геометрической формы пиломатериалов. У меня данная работа вызвала большой интерес, т.к. кроме новых знаний, приобретенных в ходе данной работы, я получил возможность предложить свой метод расчета величины прогиба пиломатериалов.

1. Тюкина Ю.П., Макарова Н.С. Технология лесопильно-деревообрабатывающего производства: Учеб. для СПТУ. - М.: Высш. шк. , 1988 - 271с, ил.

2. Расев А. И. Сушка древесины. Учебник для проф. -техн. училищ. - М.: Высш. школа, 1980. -181 с.

3. под ред. В. Нуча Деревообработка. Техносфера , 2007-848 с.

4. Кречетов И.В. Сушка древесины. 3-е изд. перераб. М.: Лесн. пром-сть, 1980.-432 с.