Исследование способности древесины дуба к гнутью в зависимости от различных температурно-влажностных условий
Определение минимальной влажности древесины дуба, при которой возможна стабилизация приданной заготовкам формы. Способность древесины к гнутью в зависимости от разных температурно-влажностных условий. Факторы, влияющие на гибкость и прочность древесины.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.11.2018 |
| Размер файла | 105,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ ДУБА К ГНУТЬЮ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ РАЗЛИЧНЫХ ТЕМПЕРАТУРНО-ВЛАЖНОСТНЫХ УСЛОВИЙ
ОAK BENDING ABILITY DEPENDING ON DIFFERENT TEMPERATURE-HUMIDITY CONDITIONS
Данков А.С., Филонов А.А.
ВГЛТА, г. Воронеж, РФ
Оak bending ability depending on different temperature-humidity conditions is explored. Wood bending regimes with low humidity intensifying wood bending are given.
В традиционной технологии гнутье массивной древесины осуществляется при влажности 25-30% и температуре заготовки 100єС. При таком сочетании режимных параметров древесина обладает наилучшей способностью к гнутью.
Однако во многих ситуациях нет необходимости в гнутье древесины с такой высокой влажностью, так как она обуславливает длительный технологический процесс гнутья из-за стабилизационной сушки.
Известно, что стабилизация формы заготовок достигается при влажности ниже 15% [1]. Однако нет сведений о минимальной влажности при гнутье, достаточной для полной фиксации формы.
В литературных источниках также отсутствует информация о способности к гнутью древесины при различных температурно-влажностных условиях. Между тем, такие сведения были бы крайне полезны в целях оптимизации параметров гнутья для деталей различного назначения. Например, при гнутье задней ножки стула используется отношение h/R=1/23. При гнутье же дубовых заготовок по традиционной технологии это отношение составляет ј. Очевидно, что резерв для снижения влажности в целях оптимизации процесса здесь велик.
В связи с выше изложенным, возможность снижения влажности при гнутье изучалась в двух направлениях:
1) определялась минимальная влажность, при которой еще возможна стабилизация приданной заготовкам формы;
2) исследовалась способность древесины к гнутью в зависимости от различных температурно-влажностных условий.
Ранее была исследована способность древесины дуба фиксировать приданную форму в зависимости от различных температурно-влажностных условий при гнутье. Данная зависимость представлена на рисунке 1.
Рис. 1. Графики зависимости относительной величины изменения стрелы прогиба (стабильности приданной формы) от температуры Тср при различных уровнях влажности Wк
Из графика следует, что с увеличением температуры нагрева приданная образцам форма стабилизируется при меньшей влажности. Так при гнутье древесины с влажностью 10 % полное закрепление формы произойдет при нагреве до 114 єС. Полная стабилизация формы достигается также при Wк=8% и Тср=114 єС и вызвана наложением термозамороженной деформации, так как стабилизационная сушка здесь отсутствовала.
С целью исследования зависимости h/R=f(Wк,Tср) для древесины дуба были предприняты активные эксперименты. Испытания проводились на дубовых образцах с размерами 20Ч20Ч350 мм, изготовленных в соответствии с требованиями ГОСТ 16483.21. Для приведения влажности древесины к необходимой по плану использовалась климатическая камера.
Экспериментальная установка для исследования способности к гнутью представлена на рисунке 2.
Рис. 2. Установка для гнутья на разный радиус кривизны
Методика заключалась в следующем. Образцы, имеющие влажность в соответствии с уровнями в таблице 1, нагревались в СВЧ-печи по разработанным режимам [2] до заданных температур. Затем осуществлялось гнутье на гнутарной установке в стальной шине. Изгиб производился в радиальной плоскости. За величину минимального радиуса гнутья принималось значение радиуса, на котором все образцы серии могли быть изогнуты без возникновения дефектов гнутья (складок, разрывов). В каждой серии испытывалось по 10 основных образцов.
древесина дуб гнутье
Таблица
Значения и уровни факторов униформ-ротатабельного плана
|
Наименование фактора |
Уровни варьирования |
|||||
|
-б |
-1 |
0 |
+ 1 |
+ б |
||
|
Влажность (Wк),% |
8 |
10 |
14 |
18 |
20 |
|
|
Температура (Тср), єС |
80 |
86 |
100 |
114 |
120 |
С целью представления полученных данных в более наглядном виде вместо отношения h/R находилось обратное отношение R/h.
Для получения уравнения регрессии сразу в натуральных показателях использовалась программа Statistica 6.0.
Уравнение регрессии имеет следующий вид:
Графическая интерпретация полученного уравнения представлена на рисунке 3. Из рисунка видно, что для всех уровней влажности с ростом температуры способность к гнутью ухудшается, причем при более высокой влажности это снижение происходит более интенсивно. Это связано с тем, что сочетание высокой температуры и влажности достигается в результате длительного нагрева образцов с высокой начальной влажностью. При этом наблюдается снижение прочности и, как следствие, потеря устойчивости анатомическими элементами древесины при гнутье.
Рис. 3. Графики зависимости способности древесины дуба к гнутью от температуры его нагрева Тср при различных величинах влажности образцов Wк
Одним из качественных показателей гнутых деталей является величина стрелы прогиба [1]. Отклонение от заданной стрелы прогиба не должно превышать ±3 мм. Данному значению на рисунке 1 соответствует величина относительного изменения стрелы прогиба f=6%.
Используя рисунки 1 и 3, можно рекомендовать следующие температурно-влажностные условия при гнутье различных заготовок:
· для задней ножки стула (h/R=1/23) - Wк=10%, Tср=105-113єС;
· для спинки стула (h/R=1/35) - Wк=8%, Tср=105-113єС.
Промышленное применение указанных режимов с СВЧ-нагревом позволит резко сократить продолжительность технологического процесса гнутья в целом, снизит количество шин и шаблонов, задействованных при гнутье.
Библиографический список
1. Справочник мебельщика [Текст] / под ред. В. П. Бухтиярова. - М.: МГУЛ, 2005. - 600 с.
2. Филонов, А. А. Использование СВЧ-печи для нагрева дубовых образцов до высоких температур [Текст] / А. А. Филонов, А. Н. Чернышев, А. С. Данков // Деревообр. пром-сть. - 2008. - №1. - С. 19-21.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение временного, нормативного и расчетного сопротивления древесины на изгиб. Определение расчетного сопротивления древесины сжатию вдоль волокон. Расчет сопротивления древесины при длительном действии нагрузки и нормально–влажностных условиях.
отчет по практике [7,6 M], добавлен 01.11.2022Характеристика органических веществ древесины. Анизотропия и величина разбухания в различных направлениях. Электропроводность и прочность древесины. Диэлектрические и пьезоэлектрические свойства. Реологическая модель и закономерности ее деформирования.
контрольная работа [182,4 K], добавлен 21.07.2014Продукты переработки древесины. Особенности ее промышленного использования. Достоинства и недостатки древесины как материала. Направления использования низкокачественной древесины и отходов. Основные лесозаготовительные районы Российской Федерации.
реферат [17,6 K], добавлен 28.12.2009Пороки древесины, и их классификация. Механические повреждения при обработке древесины. Проект создания стола из ДСП и фанеры, чертежи, подбор материалов с минимальными вредными веществами. Техника безопасности на станке и при ручной обработке древесины.
реферат [350,5 K], добавлен 15.05.2009Общая характеристика древесины. Особенности строения дерева. Механические, химические и физические свойства древесины. Материалы, получаемые из древесины. Круглые и пиленые лесоматериалы. Строганные, лущеные, колотые лесоматериалы, измельченная древесина.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 19.06.2014Древесина – традиционный строительный материал, экологически чистый, с многовековым опытом использования. Подразделение клеевых соединений древесины на торцовые и боковые. Основные свойства клеев, используемых в производстве изделий из древесины.
реферат [937,9 K], добавлен 24.08.2010Основные свойства древесины, ее строение, пороки. Устройство и принцип действия цепнодолбежного станка. Техника выполнения контурной резьбы. Технология склеивания древесины. Резьба по бересте. Причины травматизма на деревообрабатывающих предприятиях.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 01.05.2015Распространение звука в древесине, звукоизолирующая и звукопоглощающая способность данного материала, требования к макроструктуре, предназначенной для изготовления резонансных заготовок. Пороки формы ствола. Применение древесины лещины, секвойи и бальзы.
контрольная работа [25,6 K], добавлен 22.04.2014Резание как механическая обработка древесины, технология его реализации. Отличительные черты резания древесины от других материалов, обоснование его сложности. Разновидности резания и схемы данных процессов. Примеры выполнения главных видов резания.
лабораторная работа [184,5 K], добавлен 18.09.2009Попытки определить качество древесины, научные исследования Франка Ринна. Инспекция качества древесины с помощью резистографа. Принцип работы прибора, практические задачи, которые он выполняет. Импульсный томограф "Arbotom" и его основные преимущества.
презентация [3,5 M], добавлен 14.03.2012Технология получения модифицированной древесины. Снижение горючести древесины, обоснование выбора замедлителя горения. Расчет экономической эффективности. Мероприятия по безопасному ведению технологического процесса, вопросы сохранения окружающей среды.
дипломная работа [322,5 K], добавлен 16.08.2009Причины деформаций древесины и методы их предупреждения. Особенности укладки пиломатериалов в штабель для конденсационной и вакуумной сушки. Специфика деформаций, возникающих при распилке древесины, размерные и качественные требования к пиленой продукции.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 15.12.2010Крашение (тонирование) древесины, специфика и приемы непрозрачной отделки изделий: материал и инструмент. Приемы окрашивания, прозрачная отделка древесины маслами и мастиками, особенности прозрачной отделки лаками. Способы, применяющиеся при лакировании.
реферат [30,8 K], добавлен 13.11.2011Основные свойства древесины как конструкционного материала. Структура древесины и ее химический состав. Органические вещества: целлюлоза, лигнин и гемицеллюлозы. Показатели механических свойств текстильных материалов: растяжение, изгиб, драпируемость.
контрольная работа [25,2 K], добавлен 16.12.2011Виды оборудования для первичной и вторичной переработки древесины. Классификация различных бумагоделательных машин. Конструкция и назначение мешальных бассейнов и сукномоек. Конструкция саморезки бумаги и картона. Конструкция гильзоклеильных станков.
реферат [6,3 M], добавлен 01.03.2011Сущность, понятие и этапы становления технологического образования школьников в России. Методы и формы изучения раздела "Обработка древесины", стимулирование процесса обучения. Методика обучения станочным операциям на деревообрабатывающем оборудовании.
реферат [49,1 K], добавлен 17.12.2009Методика обучения школьников технологиям обработки древесины. Разработка методического пособия для изучения технологии обработки древесины на вертикально-фрезерном станке. Обучение школьников на вертикально-фрезерном станке. Планы проведения уроков.
курсовая работа [36,6 K], добавлен 05.12.2008Физико-химические показатели огнезащитной пропитки Flameх. Необходимые условия для обработки ими древесины. Расчет производительности автоклава, технологический цикл, приготовление пропиточного раствора. Контроль состава. Расход импрегнанта Flamex.
контрольная работа [241,5 K], добавлен 07.02.2016Анализ ручного деревообрабатывающего инструмента для строгания древесины. Описание устройства стругов: шерхебеля, рубанка и фуганка. Определения правильности установки в них лезвия. Схема расположения рук при работе и правила безопасности. Виды стружки.
презентация [1,8 M], добавлен 13.03.2016Характеристика двухкамерной сушильной камеры. Расчет количества испаряемой влаги, тепла на прогрев древесины и поверхности нагрева калорифера. Аэродинамическая схема циркуляции агента сушки. Описание вентилятора, трубопроводов и конденсатоотводчиков.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 29.09.2013
