К ВОПРОСУ ПОИСКА ПУТЕЙ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРОЦЕССА ГРУППОВОЙ ОКОРКИ ДРЕВЕСИНЫ

Показаны результаты исследования древесины в коре как предмета труда при групповой окорке, определены пути поиска совершенствования процесса групповой окорки древесины

Существует множество научных трудов, посвящённых изучению процесса групповой окорки древесины, в которых приводятся подробные описания влияния различных факторов на показатели процесса групповой окорки древесины. Обзор данных трудов приведен в работах [1,2].

Известно, что показатели процесса окорки существенно зависят от гидротермического состояния окариваемых лесоматериалов. При исследовании древесины как предмета труда при групповой окорке, результаты которого отражены в работах [1, 2] автором были установлены такие параметры как жесткость коры и предел прочности на скалывание по камбиальному слою, которые существенно меняются при изменении температуры окариваемых лесоматериалов с положительной на отрицательную. К примеру, жесткость коры при положительной температуре составляет: сосна - 95 Н/м, ель - 1128 Н/м, а при отрицательной температуре: сосна - 204 Н/м, ель - 3020 Н/м. Физическая сущность процесса отделения коры от древесины при положительной и отрицательной температурах описана в работе [3].

К настоящему времени изучено влияние разнообразных факторов на показатели процесса окорки [2]. Поскольку влияние каждого из факторов изучалось в отдельности, то остаётся не до конца неизвестным совокупное влияние этих факторов.

Как показано в работе [4] одним из направлений снижения энергоемкости процесса окорки может быть создание окорочного оборудования для групповой окорки сочетающего в себе несколько видов окорки - механической и одного из видов физико-химической окорки. При этом физико-химический способ окорки должен способствовать размягчению коры и ослаблению ее связей с древесиной, что приведет к более легкому отделению коры от древесины, происходящему в процессе ударного и фрикционного взаимодействия лесоматериалов, происходящем при механической окорке. Среди таких методов может быть использовано сочетание механической и ультразвуковой окорки, механической и химической окорки и др. Такое сочетание нескольких методов окорки в одном устройстве позволит повысить эффективность групповой

окорки лесоматериалов за счет снижения потерь деловой древесины при

32

достижении высокой степени ее очистки от коры, снижения энергоемкости процесса, сокращения времени обработки лесоматериалов.

Изучение совокупного влияния на процесс барабанной окорки множества факторов требует проведения натурных испытаний, что требует большой трудоемкости работ и времени, а также финансовых затрат. Так требуется создание специальной отдельной технологической линии или вмешательство в работу древесного подготовительного цеха предприятия, что зачастую невозможно, т. к. может стать причиной сбоя в подаче технологической щепы в цех по ее переработке. Для решения поставленной задачи по изучению совокупного влияния множества факторов на показатели процесса окорки целесообразно использовать компьютерное моделирование [5, 6]. При этом для сбора исходных данных для написания специальных программ для ЭВМ, моделирующих процессы перемещения и взаимодействия, происходящие в барабане, необходимо провести исследование с использованием специальных лабораторных установок.

С целью выявления существующих конструкций специализированных установок для изучения процесса групповой окорки древесины, было проведено патентно-информационное исследование [7, 8] в ходе которого были выявлены следующие технически решения:

  • - патент на полезную модель Российской Федерации № 76597 «Стенд для исследования процесса окорки лесоматериалов», опубл. 27.09.2008;
  • - авторское свидетельство (а. с.) № 1576324 «Модельный баланс для исследования процесса групповой окорки лесоматериалов», опубл. 07.07.1990;

патент № 76597 «Стенд для исследования процесса окорки лесоматериалов» для поштучно роторной окорки.

Наибольший интерес представляет предлагаемый в а. с. № 1576324 модельный баланс для исследования процесса групповой окорки лесоматериалов. Данный баланс выполнен из древесины и содержит два слоя: один из которых выполнен из материала с красящей поверхностью, другой из материала, воспринимающего краску предыдущего слоя. Данный модельный баланс позволяет оценить интенсивность динамических взаимодействий между обрабатываемыми в барабане отрезками древесины, за счет того что при динамических взаимодействиях краска с одного слоя в переносится на другой.

В результате проведённого патентно-информационного исследования была сформирована база данных отечественных изобретений, касающихся

технических решений в области очистки древесины от коры [9].

33

Для дальнейшего детального изучения процесса окорки в барабане целесообразно разработать конструкцию лабораторной окорочной установки барабанного типа и модельных бревен, основанных на использовании современных систем датчиков, позволяющих отслеживать траекторию передвижения каждого из окариваемых в барабане отрезков древесины, фиксировать при этом их как ударное, так и фрикционное взаимодействие не только друг с другом, но и с внутренней поверхностью и рабочими органами окорочной установки с возможностью воссоздания полученной картины перемещений, взаимодействий и степени повреждения коры и древесины в различные отрезки времени при помощи компьютерного моделирования.

Наличие подобного устройства позволило бы отслеживать реальную картину характера и интенсивности взаимодействия, обрабатываемых в окорочных установках лесоматериалов, и на основе полученных данных давать рекомендации по выбору оптимального режима работы окорочного оборудования в зависимости от параметров обрабатываемого сырья и требований к чистоте очистки древесины от коры на выходе, а также позволило бы оценить эффективность сочетания различных физико-химических способов окорки с механической.

Список литературы

  • 1. Васильев, А.С. Обоснование технических решений, повышающих эффективность режимов групповой окорки древесного сырья [Текст]: автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.21.01: защищена 18.12.2004 : утв. 01.04.2005 / А. С. Васильев. - Петрозаводск: ПетрГУ, 2004. - 19 с.
  • 2. Васильев, А.С. Проблемно-ориентированные исследования процессов групповой окорки древесины [Текст] : монография / А.С. Васильев. - Петрозаводск: ПетрГУ, 2012. - 84 с.
  • 3. Шегельман, И.Р. Анализ процесса групповой окорки при положительной и отрицательной температурах [Текст] / И.Р. Шегельман, А.С. Васильев, А.Ю. Лапатин // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. - Архангельск, 2012. - Вып. 2. - С. 65-69. - Библиогр.: с. 69.
  • 4. Васильев, А.С. Поиск путей совершенствования процесса отделения коры от древесины при групповой обработке лесоматериалов [Текст] / А.С. Васильев // Опыт внедрения устойчивого лесопользования и лесоуправления в практику: материалы междунар. науч.-практ. конф. 14-15 февраля 2013 г. - Великий Новгород, 2013. - С. 41-43.
  • 5. Шегельман, И.Р. Моделирование технологического процесса очистки древесины в корообдирочном барабане с применением метода дискретных элементов [Текст] / И.Р. Шегельман, Г.Н. Колесников, А.С. Васильев, Ю. В. Никонова // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. - С.: СПбГЛТА, 2008. - Вып. 184. - С. 172-179.
  • 6. Раковская, М.И. Об алгоритме метода дискретных элементов применительно к исследованию технологического процесса очистки древесины в окорочном барабане [Текст] / М.И. Раковская, Ю.В. Никонова, А.С. Васильев // Информ. технологии моделирования и управления: науч.-техн. журнал. - Воронеж: Научная книга, 2008. - № 1 (44). - С. 119-124.
  • 7. Шегельман, И.Р. Патентные исследования перспективных технических решений для заготовки биомассы деловой и энергетической древесины [Текст] / И.Р. Шегельман, А.С. Васильев, П.О. Щукин // Перспективы науки. - Тамбов, 2012. - Вып. 2 (29). - С. 100-102.
  • 8. Васильев, А.С. Технические решения, защищенные правоохранными документами Российской Федерации в отношении оборудования для окорки лесоматериалов [Электронный ресурс] /А.С. Васильев // Инженерный вестник Дона. - Ростов-на-Дону, 2012. - Вып. 2. -Режим доступа: http://ivdon.ru/ magazine/latest/n2y2012/831/.
  • 9. Свид. о гос. per. базы данных 2013620592 Российская федерация. Okorka - база данных по учету РИД / Васильев А.С., Шегельман И.Р., Суханов Ю.В. ; заявитель и правообладатель Петрозаводский государственный университет. -№ 2013620238 ; заявл. 12.03.2013 ; зарег. 07.05.2013.

УДК 630*001

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >