Лабораторная работа n3

(4часа)

Определение показателей качества сушки пиломатериалов. Определение внутренних напряжений в пиломатериале

Качество высушивания пиломатериалов определяют с помощью показателей качества сушки. Нормативные показатели качества сушки и методика определения этих показателей определены документом – «Руководящие технические материалы по технологии камерной сушки пиломатериалов»(РТМ) [2]. Категории и показатели качества сушки пиломатериалов,регламентированные РТМ, приведены в таблице 3.1.

При сушке толстых или трудносохнущих пиломатериалов, а также при сушке пиломатериалов, высушиваемых по I, II категориям качества, обязательной операцией, выполняемой в процессе камерной сушки, является контроль за внутренними напряжениями. Известно [1], что характер развития внутренних напряжений в пиломатериале главным образом определяет технологию камерной сушки. В зависимости от характера и величины напряжений в древесине, который определяется при сушке опытным путем, судят о необходимости выполнения той или иной технологической операции и продолжительности каждой операции.

В связи с этим необходимо изучить, как осуществляется контроль за состоянием древесины в процессе сушки и контроль качества сушки пиломатериалов.

3.1 Цель работы

В ходе лабораторной работы необходимо изучить методику и приобрести практические навыки определения полных внутренних напряжений и некоторых показателей качества сушки пиломатериалов.

3.2 Содержание работы

1 Изучить требования к качеству сушки пиломатериалов.

2 Освоить методику и определить следующие показатели качества сушки: конечная влажность Wк, перепад влажности по толщине ΔW, условный показатель остаточных внутренних напряжений в пиломатериале К.

3 Определить категорию качества сушки для пиломатериала, используемого в эксперименте.

4 Освоить методику определения полных внутренних напряжений.

5. Определить характер полных напряжений в пиломатериале в момент проведения опытов.

3.3 Оборудование, приборы, инструменты и материалы

Для выполнения лабораторной работы необходимо следующее оборудование и материалы: сушильный шкаф с терморегулятором, аналитические весы первого класса, слесарные тиски, ножовка для распиливания древесины, нож, стамеска, молоток, линейка или рулетка, шлифовальная бумага. Эксперименты выполняются на пиломатериалах хвойной породы толщиной от 40 до 50 мм.

Таблица 3.1 – Нормативные показатели качества сушки

пиломатериалов и заготовок

Показатели качества сушки	Категории качества
	I	II	III	O
1 Средняя конечная влажность пиломатериалов или заготовок в штабеле, %, при толщине пиломатериалов, мм: 32 и менее 38 – 50 свыше 50	7, 10	7, 10, 15	10, 15	16 18 20
2 Отклонение влажности отдельных досок (заготовок) от средней влажности штабеля пиломатериалов, % при толщине пиломатериалов, мм: 32 и менее 38 – 50 свыше 50	не более ±2	не более ±3	не более ±4	±6 ±4 ±2,5
3 Среднее квадратическое отклонение влажности S,%,при толщине пиломатериалов, мм 32 и менее 38-50 свыше 50	±1,0	±1,5	±2,0	±3,0 ±2,0 ±1,25
4 Перепад влажности по толщине пиломатериалов(заготовок),%,при толщине пиломатериалов, мм 13-22 25-40 45-60 70-90 5 Условный показатель остаточных напряжений (относительная деформация зубцов силовой секции), %	не более 1,5 2,0 2,5 3,0 не более 1,5	не более 2,0 3,0 3,5 4,0 не более 2,0	не более 2,5 3,5 4,0 5,0 не контролируется	не контролируется не контролируется

3.4 Последовательность выполнения работы

3.4.1 По сведениям, приведенным в таблице 3.1, изучите категории и показатели качества сушки пиломатериалов.

Весь перечень показателей качества сушки пиломатериалов определяют только в производственных условиях. При выполнении лабораторной работы предусматривается определить показатели: 1, 4, 5.

В таблице 3.1 приведены значения конечной влажности для пиломатериалов O,I,II,IIIкатегорий качества сушки. Однако влажность пиломатериалов, используемых для изготовления некоторых столярно-строительных изделий, регламентируется их техническими условиями. В приложении Г (таблица Г.1) приведены значения конечной влажности древесины, предназначенной для изготовления различных изделий.

3.4.2 Выпилите из контрольной доски, на расстоянии не менее трех толщин от торца, четыре секции (рисунок 3.1), очистите их от опилок и заусенцев шлифовальной бумагой. Секции нужно пронумеровать. Каждая из секций предназначена для определения одного из следующих показателей качества сушки:

- конечной влажности (секция №1);

- перепада влажности по толщине пиломатериала (секция №2);

- величины остаточных напряжений (секция №3);

- характера полных внутренних напряжений в пиломатериале (секция №4).

Рисунок 3.1 - Схема распиловки контрольной доски на секции

3.4.3 Определение конечной влажности пиломатериала

Секцию, предназначенную для определения конечной влажности, сразу после подготовки необходимо взвесить на аналитических весах с точностью до 0,1 г и поместить в сушильный шкаф с температурой 101...105 ⁰С для высушивания до абсолютно сухого состояния. Массу секции до и после высушивания зафиксировать в таблице 3.2.

Таблица 3.2 - Измерение конечной влажности и перепада влажности по толщине контрольной доски

Номер		Масса, г		Конечная влажность W, %	Перепад влажности по толщине W, %
секции	полоски	до высушивания m 1	после высушивания m 0
1					-
2	2.1 2.2 2.3

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

W = (3.1)

где m₁ - масса секции или полоски до высушивания;

m_о - масса секции и полоски в абсолютно сухом состоянии.

3.4.3 Определение перепада влажности по толщине

пиломатериала

Для определения перепада влажности по толщине пиломатериала ΔW выпиленную секцию необходимо раскроить так, как указано на рисунке 3.2. Для этого используют нож и молоток. Сначала отка-

отбросить

а

б

а – для пиломатериалов толщиной до 32 мм включительно; б – для пиломатериалов толщиной свыше 32 мм

Рисунок 3.2 - Раскрой секций послойной влажности

лывают боковые грани секции, а затем центральную часть раскалывают на равные полоски в количестве, зависящем от толщины пиломатериала.

Полученные полоски нумеруют в порядке их расположения в пиломатериале, определяют их массу (взвешивают), результаты заносят в таблицу 3.2. Затем полоски нужно увязать в пучок и поместить в сушильный шкаф для высушивания до абсолютно сухого состояния древесины.

На следующем занятии образцы нужно извлечь из шкафа, вновь определить их массу и вычислить их начальную влажность по формуле 3.1. Результаты взвешиваний и расчетов заносят в таблицу 3.2.

Перепад влажности по толщине пиломатериала определяют по формулам

- для схемы а, рисунок 3.2 (3.2) - для схемы б, рисунок 3.2 (3.3)

где W₁,W₂,W₃,W₅ - влажность соответствующих полосок.

Значение вычисленного перепада влажности по толщине пиломатериала записывают в таблицу 3.2.