Страница 3 из 10
При сплаве влажность увеличивается, но только заболони. Древесина некоторых пород в поперечном направлении вообще почти непроницаема для жидкостей. С образованием ядра сосуды в нем закупориваются особыми выростами-тиллами, поэтому проницаемость ядровой древесины, как правило, значительно меньше, чем заболонной.
При распиловке такой древесины при загрузке в сушильную камеру мы будем иметь доски, с различными объемами и значениями влажности. Это показано на рис. 3.2.
Такая же картина наблюдается и в березе. Это видно при обработке чурака на лущильном станке, представленном на рис. 3.3.
Рис. 3.2. Образование зон влажности при распиловке сырых бревен.
Рис. 3.3. Образование разброса влажности в березовом чураке. 1- сосна, 2- береза без ложного ядра, 3-береза с ложным ядром, 4-лиственница.
Специальные исследования по матричным методам влагометрии показали следующую картину.
Для этого были распилены образцы влажной древесины на кубики размером 20×20×20 мм и представлены в виде кубической матрицы размером 3×3×3. Для эксперимента выбирались образцы из досок: ядровых, заболонных и смешанных ядрово-заболонных.
Ниже показано наиболее характерное распределение влажности по слоям в образцах.
Рис. 3.4. Распределение влажности в образце заболонной доски по слоям
Рис. 3.5. Распределение влажности в образце ядровой доски по слоям
Рис. 3.6. Распределение влажности в образце ядрово-заболонной доски по слоям.
Необходимо отметить, что представленные исследования показывает примерную картину распределения влажности в пиломатериалах хвойных пород. Для представления картины распределения влажности в древесной стружке покажем на рис. 3.7.
Рис. 3.7. Временная диаграмма колебаний влажност сырых древесных частиц в систематических выборках.
Колебания влажнсти в древесной стружке имеют большой разброс. В одной маленькой выборке могут быть частицы с влажностью 30 % и 100 %.
На внутреннем рынке России появилось огромное количество материалов различных пород из-за рубежа. Поэтому исследования с ними можно производить по представленной методике.
4. Плотность в пиломатериалах
Плотность древесины влияет на построение Град хар-к. Мы пример, представляем сведения о формировании разброса плотности в древесине.
Плотность древесины изменяется в зависимости от района произрастания и колеблется в широких пределах. Данные представлены в табл. 4.1.
Табл 4.1. Данные по разбросу плотности в древесине.
Плотности древесных пород могут перекрываются своими пределами. Например, береза может иметь такую же плотность что и дуб и.п. При контроле электрическим Влаг влажности, например, дуба с разной плотностью мы будем иметь различные показания, хотя действительная влажность может быть одинакова в пределах одной поставки. При построении хар-к необходимо вводить коррекцию по районам применения Влаг для уменьшения Погр от плотности.
5. Динамика изменения влажности
О том как идет развитие процесса сушки можно наглядно показать на рис. 5.1. Мы видим, что с верхних слоев влажность убывает значительно быстрее, чем из глубины.
Кривая процесса сушки имеет экспоненциальный характер и в конце сушки существует очень энергоемкий период вытеснения оставшейся влаги. Уменьшение влаги в древесине, например, с 80 % до 75 % требует значительно меньших энергозатрат, чем с 13 % до 8 %. Кроме того при сушке в нижнем диапазоне значительно возрастают опасные деформации в древесине из-за усадочных явлений.
Усушка начинается примерно с 30 % и имеет примерно линейную зависимость. Под полной усушкой понимают уменьшение линейных размеров илил объема древесины при удалении всего количества связанной влаги (т. е. от предела гигроскопичности до нуля). Наиболее полная линейная усушка, равная 6–10 % в тангециальном направлении, в радиальном 3–5 %; а вдоль волокон 0,1–0,3 %. Полная объемная усушка в среднем составляет 12–15 %.
Рис. 5.1. Развитие влажностных разбросов в процессе сушки по толщине пиломатериала
Следовательно влагомеры со светодиодной градацией через 2 % могут использоваться только для механической обработки древесины только по 3 классу.
Для соблюдения условий точности изготовления продукции, чистоты, точности механической обработки и шероховатости поверхности с точностью измерения влажности нужно учитывать, что изменение влажности деталей не превышает при обработке по 1 классу точности ±0,5 %, по 2-му классу ±1,0 % и по 3 классу ±2–2,5 %.
Влажность влияет на механическую прочность древесины. На рис. 5.2. представлены зависимости прочности древесины, связанные с влажностью.
Рис. 5.2. Зависимости прочности древесины, связанные с влажностью.
Также сказывается влияние влажности склеиваемой древесины на прочность клеевого шва.
На рис. 5.3. Показана зависимость прочности клеевого скрепления от влажности древесины.
Рис. 5.3. Зависимость прочности клеевого скрепления от влажности древесины.
Ниболее высокая прочность имеется у древесины с влажностью 8±2 %.
ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ влагометрии рассмотрим на анализе зависимости продолжительности сушки и ее стоимости. Эта зависимость условная, так как в настоящее время цены имеют значительные колебания. Параметры сушки также имеют отклонения, что усложняет расчеты
График дает наглядное представление значимости завершающего этапа процесса сушки, наиболее дорогого и ответственного.
На рис. 5.4. представлена диаграмма в четырех квадратах. В первом квадранте представлена зависимость влажности и продолжительности сушки. Кривая выражается в виде экспоненты. В начале процесса сушки при удалении свободной влаги с высоким влагосодержанием кривая имеет резко выраженную крутизну. По мере вытеснения влаги процесс замедляется. На конечной стадии он переходит в плавную почти прямую имеющую небольшой наклон. В 4 квадранте дается приближенная связь времени и стоимости затрат на сушку.
Рис. 5.4. Зависимость продолжительности сушки и стоимости