| Обратная связьРассылка
Для того, чтобы получать уведомления о новых номерах журнала, оставьте свой E-mail адрес.
Содержание 3 номера
за 2021 год
ANALYSIS OF FORCE AND POWER RELATIONS OF OBLIQUE CUTTING IN WOOD MACHINING EXPERIMENT PART I
The oblique cutting is often used for veneer production, planing and milling operations. It has a lot of advantages both from operational and machining point of view. In the first part of these experiments our goal was to measure the oblique cutting force and power requirements using four different wood species with fixed cutting angle and cutting thickness. The results support the relationships based on practical observations. Independently of wood species the optimum of cutting power is at 25-35° oblique cutting (?). The cutting force values have been calculated based on the measured power requirements. The cutting force strongly depends on the wood materials, the operation parameters and the oblique angle, and the tool cutting angle (?) as well. The measurements results have been plotted graphically, the power curves have been used to calculate the specific force and its decrease compared to orthogonal cutting is represented in dimensionless form in order to generalize the obtained results.
Keywords: oblique cutting, cutting power, specific cutting force, dimensionless representation.
ИССЛЕДОВАНИЕ СУШКИ ДРЕВЕСИНЫ ДУБА ТРЕХСТУПЕНЧАТЫМИ РЕЖИМАМИ
Качественная сушка древесины твердолиственных пород представляет собой достаточно сложную проблему для производственников. В России из наиболее распространенных твердолиственных пород дуб является, по-видимому, самой трудно высушиваемой. В настоящей работе приведены результаты теоретических (компьютерное моделирование) и экспериментальных исследований процесса сушки пиломатериалов древесины дуба нормативными трехступенчатыми режимами. Результаты исследований показали достаточно близкое совпадение данных вычислительного и натурного эксперимента. Однако качество сушки древесины дуба трехступенчатыми режимами является достаточно средним (в пределах III категории качества), что не позволяет рекомендовать данные нормативные режимы для сушки древесины дуба.
Ключевые слова: древесина дуба, режимы сушки пиломатериалов, категории качества сушки, вычислительный эксперимент, компьютерное моделирование.
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ БЛЕСКОМЕР ДЛЯ ОЦЕНКИ БЛЕСКА ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ИЗДЕЛИЯХ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ
Разработан новый фотоэлектрический блескомер, приведена его принципиальная схема, содержатся методические положения проведения экспериментов, приводится обработка результатов измерения разработанным прибором и ФБ-2, а также статистическая обработка этих результатов. Сделаны выводы о преимуществе и возможности применения нового фотоэлектрического блескомера.
Ключевые слова: Защитно-декоративное покрытие, блескомер, блеск, определение блеска покрытия.
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА НОВЫХ ВИДОВ ПРОДУКЦИИ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ МЯГКИХ ЛИСТВЕННЫХ ПОРОД ПРИ ОЦЕНКЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
В статье рассмотрены вопросы анализа эксплуатационных показателей производстве новых видов продукции из древесины мягких лиственных пород. Как известно, стратегия развития лесного комплекса Российской Федерации до 2030 года нацеливает на инновационное и эффективное использования древесины. Инновационный путь развития предполагает создание новых древесных материалов с эксплуатационными показателями, превосходящих свойства аналогичных существующих материалов. Комплексное использование лесных ресурсов обеспечивается более широкое вовлечение малоиспользуемой в настоящее время древесины мягких лиственных пород, переработку лесоматериалов с ядровой гнилью и отходов от механической обработки для производства новых видов отделочных материалов (рельефной, филенчатой композиционной профильной фанеры); конструкционных материалов (оцилиндрованных бревен с отверстием); теплоизоляционных материалов (плиты фанерной ячеистой, композитов из отходов механической обработки). При сравнении новых и существующих видов продукции, установлено, эксплуатационные значения показателей новых видов продукции значительно превосходят значения эксплуатационных показателей существующих видов материалов и изделий строительного назначения. Рассмотрены авторские трактовки определения «экономическая эффективность» и особенности стратегического ценообразования и управления затратами. Показано, что при определении цены на новые виды продукции необходимо учитывать эксплуатационные показатели качества. Предложен экспресс-метод определения себестоимости новых видов продукции как произведение затрат на сырье и коэффициента себестоимости. Предложенная методика расчета себестоимости и цены позволит оперативно определять экономическую эффективность производства нового вида продукции и принимать результативные управленческие решения.
Ключевые слова: древесина, эксплуатационные свойства, себестоимость, цена, технико-экономическая эффективность.
ПОВЫШЕНИЕ АДГЕЗИОННОЙ ПРОЧНОСТИ МЕЖДУ ДРЕВЕСИНОЙ И СВЯЗУЮЩИМ ПУТЕМ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЙ ОБРАБОТКИ
В статье рассмотрены результаты исследований воздействия ультрафиолетовой обработки для поверхностной активации термомодифицированной древесины сосны с целью увеличения смачиваемости термодревесины и адгезионной прочности клеящего материала в производстве мебельных щитов из деревянных ламелей. Представлены исследования по измерению краевого угла смачивания термомодифицированных древесных образцов, в результате которых определено, что проведение процесса УФ-обработки способствует повышению адгезионных свойств поверхностного слоя термодревесины более чем на 13% благодаря реакционной способности УФ лучей окислять и деструктировать лигносодержащие компоненты древесины. Выявлено, что совместное действие двухступенчатой обработки древесины, включающее предварительное объемное термомодифицирование с последующей поверхностной УФ – обработкой, вызывает повышение влагостойкости клееных изделий из древесины на 24%. В связи с полученными результатами предлагается усовершенствованная технология производства мебельных щитов для изготовления влагостойких изделий из древесины.
Ключевые слова: ультрафиолетовая обработка, термомодифицирование, смачиваемость, адгезия клеевое соединение древесина, мебельный щит.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ОТДЕЛЬНЫХ СТАДИЙ ВОДНО-ВАКУУМНОЙ ЭКСТРАКЦИИ INONOTUS OBLIQUUS
Inonotus obliquus или березовый гриб чага имеет достаточно большой спектр применения в косметической, пищевой и фармацевтической промышленностях в связи с широкой номенклатурой содержащихся в нем биологически активных веществ. Анализ зарубежных и отечественных исследований свидетельствует о проводимых исследованиях в области извлечения ценных компонентов из чаги, однако актуальными остаются вопросы интенсификации процессов и разработка новых способов экстрагирования. Одним из таких способов является водно-вакуумная экстракция чаги, заключающаяся в чередовании стадий проведения процесса при атмосферном и пониженном давлении. Целью исследования является определение оптимальных временных параметров отдельных стадий водно-вакуумной экстракции чаги для оптимизации режимных параметров процесса. В качестве объекта исследования использовалась чага, собранная в лесных насаждениях средней полосы России в весеннее время года, и измельченная до частиц размером от 0,1 до 1,2 мм. Эксперименты проводились на лабораторной версии вакуумно-экстракционной установки, позволяющей осуществлять классическое настаивание и экстрагирование чаги при различных вариациях давления среды. Исследования показали, что предварительное вакуумирование сухого сырья и внедрение разреженной среды в процесс водной экстракции чаги позволяет интенсифицировать процесс извлечения и положительно влияет на выход и активность экстрактивных веществ. Установлено, что предварительное вакуумирование измельченной чаги позволяет повысить эффективность последующей экстракции и увеличить выход ценных компонентов на 15 -18 %. Оптимальное время данной стадии составило 5 минут. Эффективная продолжительность стадии настаивания при атмосферном давлении составила 30 минут, а последующее вакуумирование целесообразно проводить в течение 10 минут. По результатам представленной работы определена оптимальная схема проведения процесса водно-вакуумной экстракции чаги.
Ключевые слова: березовый гриб чага, водная экстракция, растительное сырьё, разреженная среда, экстрактивные вещества.
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ФАНЕРЫ
Обоснованием проводимого исследования является доказательство целесообразности установки гильотинных ножниц для прирубки продольных кромок кускового шпона, остающихся после раскроя ленты шпона на форматные листы, рядом с автоматическими гильотинными ножницами для раскроя ленты шпона на форматные листы, что уменьшает трудозатраты. Кроме того, необходимо было исследовать: влияние диаметра чурака на количество форматных листов шпона с тем, чтобы определить количество кускового шпона, оставшегося от прирубки ленты шпона на форматные листы; зависимость длины ленты шпона из чурака цилиндрической формы ленте от диаметра чурака при разных толщинах шпона; зависимость годового количества су хого шпона разных сортов при различном диаметре чураков. Методами исследования являлись аналитические расчеты с получением расчетных формул, а также компьютерные расчеты ряда параметров. Результаты и выводы работы показывают, что гильотинные ножницы для прирубки кускового щпона целесообразно устанавливать между двумя линиями лущения рядом с автоматическими гильотинными ножницами. Кроме того установлено, что с повышением сырья 1-го сорта качественный выход шпона высших сортов (Элита и 1-ый) можно увеличить в основном за счет уменьшения шпона более низкого (2-го) сорта.
Ключевые слова: фанера, шпон, деловые куски шпона, гильотинные ножницы, форматные листы шпона, чурак, качественный выход шпона.
СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ФЕНОЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ЛИСТЬЕВ И КОРЫ ДЕРЕВЬЕВ СЕМЕЙСТВА SALICACEAE
В работе представлена методика идентификации фенольных соединений, а именно кверцетина и салицина из коры и листьев осины и ивы, относящихся к семейству «Salicaceae», методом тонкослойной хроматографии (ТСХ). Проведено сравнительное исследование фенольных соединений листьев и коры, в результате которого были определены оптимальные режимные параметры извлечения целевых веществ. Определено, что максимальный выход салицина был получен из коры ивы. Его значение составило 1,35 % а.с.в. и было достигнуто при следующих режимных параметрах экстракции: концентрация раствора этилового спирта (экстрагента) – 60%, продолжительность экстракции – 45 мин, температура экстрагента – 75 ?С. Максимальный выход кверцетина в размере 1,4% а.с.в. был получен из листьев осины, и достигнут при следующих режимных параметрах экстракции: концентрация раствора этилового спирта (экстрагента) – 60%, продолжительность экстракции – 30 мин, температура экстрагента – 50 ?С.
Ключевые слова: семейство «Salicaceae», фенольные соединения, экстракция, ива, осина, кверцетин, салицин.
ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕЦИФИКИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ НАТИВНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ С ВОДОЙ С ПОМОЩЬЮ ЯМР
Многие отрасли промышленного и сельскохозяйственного производства интенсивно используют материалы, в состав которых входит целлюлоза. Повсеместное применение этого биополимера связано с его уникальными свойствами. В процессе формирования структуры целлюлозы важную роль играет вода. Однако многие аспекты взаимодействия целлюлозы с водой до сих пор не нашли своего разрешения. В настоящей исследовательской работе предпринята попытка, ориентированная на расширение знаний о системе целлюлоза-вода. В работе показана модель надмолекулярной структуры целлюлозы, элементарная фибрилла которой состоит из 36 цепочек. Микрофибрилла целлюлозы образована 4 сокристаллизующимися элементарными фибриллами. При этом микрофибриллы формируют макрофибриллу, которая характеризуется наличием пор с щелевидной формой. Эта модель позволяет более наглядно представить механизм адсорбционного процесса. Предложена схема локализации молекул адсорбата в монослое с образованием специфических донорно-акцепторных водородных связей. В рамках теории Бломбергена-Парселла-Паунда показана возможность определения емкости монослоя воды в целлюлозе. Учитывая Аррениусовский характер времен корреляции тепловых движений молекул адсорбата и их взаимосвязь с временами спин-спиновой релаксации, вычислена энергия активации молекулярного обмена, эквивалентная чистой теплоте адсорбции, в рамках водного бислоя. Разработанная методика позволяет рассчитать поперечные размеры пор в межкристаллитном пространстве, заполняемого водой на разных этапах увлажнения. В частности, показано, что вогнутый изгиб изотермы сорбции соответствует заполнению микропор с размерами не более 18 ?. А дальнейший адсорбционный процесс приводит к началу капиллярной конденсации в более крупных порах.
Ключевые слова: целлюлоза, адсорбция воды, чистая теплота адсорбции, ядерный магнитный резонанс, время спин-спиновой релаксации.
ПОЛУЧЕНИЕ КСИЛОЗНОГО ГИДРОЛИЗАТА ИЗ ЛИГНОЦЕЛЛЮЛОЗНОГО МАТЕРИАЛА
Получение ксилозного гидролизата при производстве ксилита является основной стадией, определяющей качество и стоимость конечного продукта. Целью работы было проведение исследования гидролиза древесины березы ультранизкими концентрациями кислоты с получением ксилозного гидролизата высокого качества пригодного для получения ксилита. В работе приведены данные по глубине гидролиза гемицеллюлозной части древесины растворами кислоты ультранизких концентраций. Приведена характеристика полученного гидролизата.
Ключевые слова: ксилит, ксилоза, гидролиз низкими концентрациями кислоты.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОХЛАЖДЕНИЯ В УСТАНОВКЕ ПРОИЗВОДСТВА АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ
Разработана математическая модель процесса охлаждения активированного угля в непрерывно-действующей установке. Проведено физическое и математическое моделирование процессов испарительного и вакуумного охлаждения угля, позволяющее определить рациональные параметры зон охлаждения и оптимальные режимы процесса. Представлены расчетные и экспериментальные зависимости температуры поверхности угля и пара по высоте слоя для зоны испарительного охлаждения, а так же зависимости влагосодержания угля от давления в вакуумной камере и от его начальной температуры для зоны вакуумного охлаждения. Разработанная математическая модель может быть использована для расчета других технологических процессов, связанных с необходимостью интенсивного охлаждения дисперсных материалов.
Ключевые слова: активированный уголь, охлаждение, тепломассоперенос, сырье.
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТРИЗОЛЕНА В КАЧЕСТВЕ КОМПАТИБИЛИЗАТОРА ДЛЯ ДРЕВЕСНО-ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ
Целью работы являлось исследование возможности применения тризолена в качестве компатибилизатора для производства древесно-полимерных композитов с полиэтиленовой полимерной матрицей. Тризолен является композиционным материалом на основе сополимера этилена с винилацетатом и минерального наполнителя. В задачи исследования входило изучение влияния содержания тризолена в полимерной матрице композитов на их физико-механические свойства, а также сравнении эффективности действия тризолена с применяемыми в промышленности компатибилизаторами на основе малеинизированных полиолефинов. В результате работы установлено, что применение тризолена в качестве компатибилизатора для древесно-полимерных композитов с полиэтиленовой полимерной матрицей позволяет значительно повысить большинство их эксплуатационных свойств. Наибольший эффект присутствие тризолена оказывает на показатели твердости, жесткости и ударной вязкости материала. Тризолен по своей эффективности в качестве компатибилизатора сопоставим с широко применяемыми в промышленности малеинизированными полиолефинами, и может составить им существенную конкуренцию.
Ключевые слова: ДПКт, древесно-полимерный композит, компатибилизатор, тризолен, метален, физико-механические свойства.
