Гидротермическая обработка древесины

Untitled

<

Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации

Сибирский государственный технологический университет

Факультет Механической технологии древесины

Кафедра теплотехники

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

Цикл: гидротермическая обработка древесины

(ТТ. 000000. 108. ПЗ)

Руководитель:

________________Т. В. Ермолина

(подпись)

___________________________

(оценка, дата)

Разработал:

студент группы 43-1

______________ Кузнецов С. С.

(подпись)

Содержание

<

Лабораторная работа № 3 ……………………………………………………….3

Лабораторная работа № 4 .................................................................................... 7

<

Определение показателей качества сушки пиломатериалов

Согласно РТМ -85 [2] качество сушки пиломатериалов оценивается показателями, приведенными в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Нормативные показатели качества сушки пиломатериалов и заготовок

Показатели качества сушки

Категории качества сушки

I

II

III

0

Средняя конечная влажность пиломатериалов или заготовок в

штабеле, %

7, 10**

7, 10, 15**

10, 15

при толщине пиломатериалов,

мм:

32 и менее;

16

38-50;

18

свыше 50

20

Перепад влажности по толщине

пиломатериалов (заготовок), %

при толщине, мм ;

не

более

не

более

не

более

не

контроли

руется

13-22;

1,5

2,0

2,5

25-40;

2,0

3,0

3,5

45-60;

2,5

3,5

4,0

70-90

3,0

4,0

5,0

Условный показатель остаточ-

ных напряжений (относительная

деформация зубцов силовой сек-

ции), %

не

более

1,5

не

более

2,0

не

контроли

руется

не

контроли

руется

3.1. Цель работы

Изучение методики и приобретение практических навыков опре­деления некоторых показателей качества сушки пиломатериалов.

3.2. Содержание работы

  1. Освоение методики и определение влажности древесины сушильно-весовым способом.

  2. Определение перепада влажности по толщине древесного сортимента.

  3. Определение полных и остаточных внутренних напряжений в пиломатериалах.

  4. Изучение требований к качеству сушки пиломатериалов и определе­ние категории качества сушки.

3.3. Оборудование, приборы, инструменты и материалы

Для определения качества сушки пиломатериалов необходимо сле­дующее: сушильный шкаф с терморегулятором, аналитические весы первого класса; слесарные тиски, ножовка для распиливания древесины, нож, стамеска, молоток, линейка или рулетка, шлифовальная бумага.

3.4 Последовательность выполнения работы

3.4.1. Из контрольной доски, на расстоянии не менее трех толщин от торца, выпиливаем четыре секции (рисунок 3.1) и очищаем их от опилок и заусенец шлифовальной бумагой и нумеруем. Каждая из секции предназна­чена для определения одного из следующих показателей качества суш­ки:

  • конечной влажности;

  • перепада влажности по толщине пиломатериала;

  • величины полных внутренних напряжений в материале в момент взя­тия пробы;

  • остаточных напряжений.

<>

Рисунок 3.1- Схема распиловки контрольной доски на секции

3.4.2 Определение конечной влажности пиломатериалов (загото­вок). Предназначенную для определения конечной влажности секции сразу после подготовки взвешиваем на аналитических весах с точностью до 0.1 г и помещаем в сушильный шкаф с температурой 101...105 °С для высушива­ния до абсолютно сухого состояния. Массу секции до и после высушивания заносим в таблицу 3.2.

Таблица 3.2 - Измерение конечной влажности и перепада влажности но тол­щине контрольной доски на секции

<

Номер

Масса, г

Конечная влажность W, %

Перепад

влажно­сти по толщине W, %

сек­ции

полос­ки

до

вы­сушива­ния, m1

после высушива­ния, m0

1

33,595

31,69

6,01

2

2.1

2.2

2.3

3,46

3,95

3,70

3,28

3,74

3,5

5,48

5,61

5,71

1,5

Влажность секции 1 и полосок 2.1, 2.2, 2.3 (%) вычисляем по формуле

< (3.1)>

где m1 - масса секции и полосок до высушивания;

m0 - масса секции и полосок в абсолютно сухом состоянии.

3.4.3 Определение перепада влажности, по толщине пиломате­риала. Для определения перепада влажности по толщине пиломатериала, < выпиленную секцию необходимо раскроить так, как указано на рисунок 3.2. Для этого используем нож и молоток. Сначала откалываем боковые грани секции, а затем центральную часть раскалываем на равные полоски.>

Полученные полоски нумеруем в порядке их положения в секции, оп­ределяем массу, занося результаты в таблицу З.2, затем увязы­ваем в пучок и помещают в сушильный шкаф до получения абсолютно сухого состояния древесины.

После высушивания опре­деляем их массу и вычисляем начальную влажность по формуле 3.1. Ре­зультаты взвешиваний и расчетов заносим в таблицу 3.2.

Перепад влажности по толщине секции определяем по формуле

< (3.2)>

где W1 ,W3,W5 - влажность соответствующих полосок.

3.4.4 Определение полных и остаточных внутренних напряжений. Для установления характера полных напряжений в момент взятия пробы необхо­димо выполнить раскрой секции, согласно схеме, приведенной на рисунке 3.3.

По форме изгиба зубцов гребенки определяем характер напряжений в материале.

Для определения остаточных напряжений оставшуюся (четвертую) секцию кладем в сушильный шкаф и выдерживаем при температуре 101...105 °С.

<

<

<

Об остаточных напряжениях судят по относительному отклоне­нии зубцов секции в вершине Т1 от исходного положения Т, приходящегося на единицу длины секции 1. Это отклонение характеризуется отношени­ем К, которое вычисляют по формуле:

< (3.3)>

С помощью линейки устанавливаем размеры Т, Т1 и вычисляем К, результаты записываем в таблицу 3.3

Таблица 3.3 - Результаты определения внутренних напряжений и цветапиломатериалов.

Характер напряже­ний в пиломатериале

Цвет пиломатериала после высушивания

Относительное отклонение

К,%

Растягивание во внутреннем слое и сжимание во внутреннем

Видимых изменений не произошло

12,8

3.5. Выводы

В результате сушки образцов получены следующие результаты:

  1. По средней конечной влажности - 1ая категория качества.

  2. По условным показателям остаточных напряжений - 3я категория качества.

  3. По перепаду влажности по толщине - 1 категория качества.

Общий показатель качества - 3 категория качества.

<

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N4

ИЗМЕРЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ

4.1. Цель работы

Изучение конструкции электровлагомеров, используемых для изме­рения влажности пиломатериалов и шпона. Приобретение практиче­ских навыков измерения влажности древесины сушильно-весовым способом и электровлагомерами. Определение точности измерения влажно­сти пиломатериалов электровлагомером.

4.2. Содержание работы

  1. Измерение электровлагомером влажности пиломатериалов различ­ных пород.

  2. Определение влажности исследуемых пиломатериалов сушильно-весовым способом.

  3. Сравнение результатов выполненных измерений.

4.3. Оборудование, приборы и материалы

  • Электровлагомер для измерения влажности пиломатериалов ЭВ-2К.

  • Аналитические весы.

  • Сушильный шкаф.

  • Образцы пиломатериалов.

  • Ножовка.

  • Линейка.<

4.4. Порядок проведения работы

Перед проведением измерений необходимо подготовить электро­влагомер к работе: выполнить прогрев прибора и настройку его шкал.

выполнить разметку образца доски согласно схеме, приведенной на рисунке 4.1. Разметка условно изображена штри­ховыми линиями.

<>

<

<

Таблица 4.1- Результаты измерения влажности электровлагомером ЭВ-2К

Порода

Номер

Показа-

ния прибора

Влажность древесины, %

с учетом поправки на породу

с учетом поправки на

температуру

среднее значение влажности

1

2

3

4

5

6

Сосна

1а

1б

2а

2б

19

21

19

18

19

21

19

18

18,86

20,87

18,86

17,87

19,86

18,37

Для установления истинного значения влажности пиломатериала показания прибора должны быть скорректированы с учетом поправок на по­ роду и температуру древесины.

Корректировку влажности пиломатериала с учетом поправки на температуру выполняют по формуле:

< (4.1)>

где < - поправочный коэффициент.>

Среднее значение каждой секции вычисляем как среднее арифме­тическое значение влажности, измеренное в двух точках данной секции, и заносим в колонку 6, таблицы 4.1.

Для того чтобы установить точность определения влажности пиломатериалов электровлагомером, определим влажность исследуе­мых пиломатериалов весовым способом. Для этого из досок, у которых оп­ределялась влажность, в тех местах, где производились замеры (точки 1 а. 1 б, 2 а, 2 б), выпиливаем секции влажности. Промаркировав и взвесив их, помещаем их в сушильный шкаф для высушивания до абсолютно сухо­го состояния.

Таблица 4.2 - Измерение влажности пиломатериалов

Но­мер сек­ции

Влажность, измеренная весо­вым способом, %

Средняя влажность секции, из­меренная электровла­гомером, %

Разность измерений влажности влагоме­ром и весовым спо­собом, %.

масса секций, г

W

сырой

абсолютно сухой

1

2

3

4

5

6

1

2

31,30

34,18

28,14

30,63

11,23

11,59

19,86

18,37

8,63

6,78

Результаты производимых измерений и вычислений заносим в таблицу 4.2.

По разности измерений (X), вычисленной по формуле 4.3, оце­ниваем точность измерений влажности электровлагомером.

    1. Выводы

<

Разная влажность получена потому, что влагомером мы можем измерить влажность только на глубину иголок. Так же погрешность измерения влагомером больше, чем погрешность измерения сушильно-весовым способом.

<

ИЗМЕРЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ДРЕВЕСНЫХ ЧЕСТИЦ

5.1. Цель работы

Изучить методику и приобрести практические навыки по измере­нию влажности измельченной древесины. Изучить физические закономер­ности процесса сушки древесины.

5.2 Содержание работы

  1. Измерение влажности измельченной древесины с использо­ванием лабораторных весов модели ВЛВ - 100 г.

  2. Исследование кинетики процесса сушки. Построение гра­фиков сушки и скорости сушки измельченной древесины.

  3. Анализ результатов. Определение точки перехода от мак­симальной к падающей скорости сушки. Определение продолжитель­ности этих периодов.

  4. Выводы по работе.

5.3 Оборудование, приборы, материалы

    1. Весы лабораторные для определения влажности измельченной дре­весины модели ВЛВ- 100г.

    2. Секундомер.

    3. Измельченная древесина, предназначенная для изготовления древес­ностружечных плит.

<

<

  1. Квадратные весы типа ВЛКТ;

  2. Сушильная камера с терморегулирующим устройством и контактным термометром;

  3. Тумблер для включения весов;

  4. Ручка для грубой настройки нулевой отметки шкалы с нулевой отметкой экрана;

  5. Ручка делительного устройства;

  6. Ручка гиревого механизма;

  7. Ручка точной настройки шкалы;

  8. Тумблер включения криптоновых ламп;

  9. Контактный термометр;

  10. Экран.

Влажность стружки определяется по формуле:

< (5.1)>

<

Продолжительность сушки, мин

Масса измельченной древесины, г

Влажность древесины, %.

0

2

66,6 %

2

4,75

4

1,55

6

1,41

8

1,3

10

1,25

12

1,22

14

1,2

16

1,2

18

1,2

Текущую влажность подсчитывают по формуле:

< (5.2)>

где: < - масса в начале каждого рассматриваемого периода;>

< - масса абсолютно сухой стружки.>

Скорость сушки определяется по формуле:

< (5.3)>

Таблица 5.2 - Изменение массы, влажности и скорости сушки измельченной древесины

Результаты опыта

Расчетные величины

Продолжитель­ность сушки,