LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


Головна Легка промисловість → Прогнозування міцності та обгрунтування оптимальних параметрів процесу пресування деревинностружкових плит

Український державний лісотехнічний університет





Козак Руслан Олегович


УДК 674.815




ПРОГНОЗУВАННЯ МІЦНОСТІ ТА ОБГРУНТУВАННЯ ОПТИМАЛЬНИХ ПАРАМЕТРІВ ПРОЦЕСУ ПРЕСУВАННЯ ДЕРЕВИННОСТРУЖКОВИХ ПЛИТ



Спеціальність: 05.05.07 – машини та процеси лісівничого комплексу







Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук








Львів – 2000


Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі хімічної технології переробки деревини і безпеки життєдіяльності Українського державного лісотехнічного університету Міністерства освіти і науки України.


Науковий керівник:доктор технічних наук, доцент

Бехта Павло Антонович,

Український державний лісотехнічний університет, завідувач кафедри хімічної технології переробки деревини і безпеки життєдіяльності.

Офіційні опоненти:доктор технічних наук, професор

Білей Петро Васильович,

Український державний лісотехнічний університет, завідувач кафедри технології деревообробки і захисту деревини;


кандидат технічних наук, старший науковий співробітник

Гребенюк Микола Васильович,

Український науково-дослідний інститут механічної обробки деревини, старший науковий співробітник відділу механічної обробки деревини

Провідна установа: Національний університет "Львівська політехніка", Міністерства освіти і науки України, кафедра хімічної інженерії і промислової екології, м. Львів.

Захист відбудеться "22" грудня 2000 р. о 1200 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.072.03 Українського державного лісотехнічного університету за адресою:

79057, м. Львів, вул. Ген. Чупринки, 103, зал засідань.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Українського державного лісотехнічного університету за адресою: м. Львів, вул. Ген. Чупринки, 101.

Автореферат розісланий "21" листопада 2000 р.


Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Прокопович Б.В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ


Актуальність теми. Важливим моментом у визначенні перспектив виготовлення деревинностружкових плит (ДСП) є подальша математизація досліджень і виявлення кількісних закономірностей формування їх міцності. На сьогоднішній день відсутній поглиблений математичний аналіз процесів структуротворення і руйнування ДСП. Чисто експериментальні методи пошуку і відпрацювання режимів стають неприйнятними.

Недостатня кількість досліджень, які б розкривали механізм формування міцнісних властивостей ДСП, не дозволяє визначити роль технологічних факторів, параметрів сировини і клейових матеріалів, розкрити ступінь їх впливу на якість цієї плити та знайти кількісні і якісні характеристики для одержання найбільшої міцності.

Відсутній контроль міцності без втрат готового виробу, який можливо здійснювати тільки при наявності аналітичних залежностей між якісними показниками готової плити, її параметрами та умовами виготовлення і, на основі цих залежностей, програмного забезпечення, яке дозволить проводити аналітичні дослідження і пошук режимів пресування максимально наближених до оптимальних. Необхідні науково обгрунтовані рекомендації щодо розробки цих режимів.

Деревинностружкова плита із заданими фізико-механічними характеристиками повинна мати оптимальні техніко-економічні показники виробництва. Важливим завданням у виробництві ДСП є зменшення матеріаломісткості плит без погіршення їх фізико-механічних властивостей.

Отже, на основі наведених аргументів, вирішення завдань прогнозування міцності та обгрунтування оптимальних параметрів процесу пресування ДСП є своєчасним і актуальним.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Тема дисертації є розділом наукового напряму кафедри хімічної технології переробки деревини і безпеки життєдіяльності з проблеми: "Вдосконалення неруйнівних методів контролю якості деревини і деревинних матеріалів".

Мета і завдання дослідження. Метою роботи єрозробка методу прогнозування міцності деревинностружкових плит за параметрами технологічного процесу та обгрунтування оптимальних значень цих параметрів.

Відповідно до поставленої мети потрібно вирішити наступні завдання дослідження:

- розробити математичну модель міцності ДСП, яка встановлювала б зв'язок між технологічними і структурними параметрами їх виготовлення та експериментально перевірити її адекватність;

- експериментально визначити міцність деревинних частинок як основного армувального елемента ДСП;

- отримати залежності щільності деревинної сировини від її вологості в процесі виготовлення ДСП, міжстружкової пористості і коефіцієнта об'ємної щільності вкладання частинок від режимних параметрів цього процесу;

- дослідити вплив виду сировини і технологічних параметрів на ступінь спресування деревинних частинок;

- розробити техніко-економічну модель процесу виготовлення ДСП для визначення умов отримання міцних плит з мінімальними матеріальними витратами та на її основі знайти оптимальні значення параметрів цих плит, встановивши при цьому взаємозв'язок між умовами отримання ДСП, з одного боку, і кінцевими міцнісними властивостями плит з другого.

Об'єктом дослідження є технологічний процес виготовлення деревинностружкових плит.

Предмет дослідження – міцність деревинностружкової плити та параметри технологічного процесу її виготовлення.

Методи дослідження. В дисертаційній роботі застосовано ряд методів. Зокрема, під час проведення експериментальних досліджень використано методи вимірювання: стереометричний – для визначення щільності деревини; пікнометричний – для визначення щільності стружки; сушильно-ваговий – для замірів вологості деревинних частинок. Дослідні зразки ДСП виготовлено методом плоского пресування, а для зменшення системних похибок під час проведення дослідів застосовано метод рандомізації. Обробку експериментальних даних, зокрема оцінку значущості коефіцієнтів і перевірку адекватності математичних моделей, проведено методом статистичного аналізу. Розв'язок оптимізаційного завдання отримано методом лінеаризації.

Наукова новизна одержаних результатів полягає у створенні нової моделі міцності ДСП, що враховує дискретний характер матеріалу, поєднує параметри сировини, матеріалів, режиму пресування та готових плит і розробці на її основі методу прогнозування цієї міцності. Встановлено аналітичну достовірність залежностей щільності деревинної сировини від кількості вологи під час технологічного процесу виготовлення ДСП, міжстружкової пористості і коефіцієнта об'ємної щільності вкладання частинок від параметрів цього процесу. Вперше експериментально досліджено міцність деревинних частинок на статичний згин. Методом чисельного експерименту з'ясовано та математично описано вплив умовної щільності та вологості деревини, тиску і температури пресування на коефіцієнт спресування деревинного пакета. Розроблено техніко-економічну модель виробництва ДСП та обгрунтовано оптимальні параметри процесу їх пресування.

Практичне значення одержаних результатів. Визначено такі структурні параметри ДСП, як