З метою підвищення вогнебіостійкості дерев'яних конструкцій розроблено епоксидні композиційні матеріали з поліпшеними експлуатаційними властивостями на базі застосування залізоалюмінієвих оксидів, активованої базальтової луски, моноамонійфосфату та біоцидної домішки на основі гуанідину. Встановлено, що введення наповнювачів залізоалюмінієвих оксидів і активованої базальтової луски до 20 мас.ч. дозволяє значно знизити швидкість втрати маси під час контакту матеріалу з розжареним стрижнем. З'ясовано, що у разі використання активованої базальтової луски швидкість втрати маси знижується в 13 разів у порівнянні з ненаповненим епоксиполімером. Обгрунтовано раціональне поєднання наповнювачів моноамонійфосфату та активованої базальтової луски. Показано, що використання даної епоксидної композиції дозволяє одержати I групу вогнезахисної ефективності деревини. Встановлено грибостійкість нових епоксиполімерів й обгрунтовано можливість їх використання як захисного покриття для дерев'яних конструкцій і споруд, уражених цвілевими грибами. Ефективність вогнебіозахисних композицій підтверджено розрахунком параметрів розвитку пожежі у приміщеннях з їх використанням. Доведено високі пожежозахисні властивості розроблених вогнебіозахисних покриттів ЕБЖАМО-1 та ЕБОБ, які віднесено до I - II групи вогнезахисної ефективності. Показано їх здатність зменшувати середньооб'ємну температуру у зоні розвитку пожежі. Встановлено математичні залежності зміни захисних властивостей вогнебіостійких епоксиполімерів від складу композицій. Розроблено технологічну інструкцію та технічні умови на епоксиполімер ЕБОБ.

  Скачати повний текст

Розроблено методологію дослідження деформативності деревини й деревостружкових плит зі змінними потенціалами тепломасоперенесення. На підставі синтезу основних законів термодинаміки неврівноважених процесів та механіки спадкового середовища висвітлено прикладні методи синтезу й аналізу зв'язку напружено-деформівного стану деревини й деревостружкових плит з параметрами зовнішнього та внутрішнього тепломасоперенесення. Наведено реологічні рівняння стану деревних матеріалів, на базі яких розв'язано важливий для процесу сушіння деревини та виготовлення деревостружкових плит клас нових задач визначення напружено-деформівного стану матеріалів. Викладено методологію експериментальних досліджень реологічних властивостей деревини та деревостружкових плит у широкому діапазоні зміни температурно-вологісних полів.

  Скачати повний текст

Досліджено конвективне сушіння букових пиломатеріалів з метою визначення впливу параметрів процесу на якість меблевих заготовок з деревини бука. Проведено дослідження фізичних властивостей (вологості, всихання, густини) деревини бука, яка поступає на процес сушіння та визначено якісні показники пиловника та пиломатеріалів. Одержано експериментальні значення масообмінних коефіцієнтів: сушіння, вологопровідності та вологообміну, а також масообмінних критеріїв Кірпічова, Нуссельта, Фур'є та Пекле. Результати експериментальних досліджень використано в теоретичних рівняннях швидкості сушіння та розподілу вологовмісту в матеріалі. Вперше одержано критеріальне рівняння, яке поєднує тепломасообмінні характеристики процесу сушіння та режимні параметри. Визначено нормативні показники якості висушених меблевих заготовок з деревини бука та показано шляхи більш раціонального й ефективного використання букової деревини.

  Скачати повний текст

На основі експериментальних даних отримано рівняння початкового розподілу вологості в бруску деревини та розроблено фізико-математичну модель зміни вологості та розвитку внутрішніх напружень у процесі сушіння деревини. На базі теорії різницевих схем обгрунтовано вибір і параметри методу кінцевих різниць (тип накладеної сітки, тип апроксимуючого шаблону, тип схеми, стійкість схеми) для пошуку наближеного розв'язку нестаціонарного рівняння в частинних похідних другого порядку параболічного типу.

  Скачати повний текст

Розвинуто питання підвищення вогнестійкості, зниження горючості будівельних дерев'яних конструкцій на базі розробки нових підходів і критеріїв. Вперше теоретично досліджено процес стадійного тепломасообміну в системі негорюче покриття, що здимається - основа (деревина, метал) до здимання та після здимання за умов стандартного розвитку пожежі. Запропоновані вогнезахисні композиції підвищують працездатність дерев'яних будівельних конструкцій в осередку пожежі за рахунок гальмування процесів горіння та обвуглювання.

  Скачати повний текст

Досліджено режими і технології пропарювання букових пиломатеріалів. Отримано фізико-математичні моделі, за якими визначають характеристику температурного поля в матеріалі. Ідентифіковано залежності зміни температури в центрі сортименту від заданих вихідних величин, а також тривалість операцій процесу теплової обробки пиломатеріалів. Запропоновано методику розрахунку обладнання для пропарювання. Розроблено режими і технологію пропарювання з метою теплової стерилізації букових матеріалів та зміни їх кольорової насиченості.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено вирішенню науково-технічної задачі визначення та контролю напружено-деформівного стану пиломатеріалів із змінним вологовмістом з врахуванням в'язкопружних властивостей деревини. На основі рівнянь Вольтерра - Больцмана і законів усадки капілярно-пористих тіл синтезовано фізико-математичну модель деформування пиломатеріалів під дією змінних за їх товщиною і часом вологісних полів. Розроблено інженерну методику розрахунку вологісних, залишкових і повних напружень у висушуваній деревині, залежно від її в'язкопружних характеристик і параметрів навколишнього середовища. Запропоновано новий спосіб неруйнівного контролю поточного напружено-деформівного стану висушуваної деревини за різницею локального і середнього вологовмістів матеріалу.

  Скачати повний текст

Розроблено нову математичну модель визначення двовимірного вологовмісного та в'язкопружного станів у процесі сушіння деревини, яка враховує анізотропію реологічних і вологісних властивостей матеріалу. Створено алгоритм методу скінченних елементів для в'язкопружної області деформування деревини, що дає змогу встановити зв'язок між масообмінними та деформаційно-релаксаційними процесами у висушуваній деревині з урахуванням анізотропії вологісних і в'язкопружних властивостей. Установлено закономірності реологічної поведінки деревини для напрямів анізотропії механічних властивостей, які дозволяють кількісно описати та прогнозувати компоненти деформацій повзучості для різних значень температур і вологості. Досліджено двовимірний напружено-деформівний стан деревини у процесі сушіння, що дозволяє кількісно описати вплив розподілу гігроскопічної вологи та температури, анізотропії вологісних і в'язкопружних властивостей, породи матеріалу, параметрів агента сушіння на зміну нормальних і тангенціальних напружень у деревині у процесі сушіння.

  Скачати повний текст

Зазначено, що реалізацію сформульованої математичної моделі здійснено методом скінченних елементів. Шляхом об'єктно-орієнтованого аналізу спроектовано та здійснено програмну реалізацію моделі у вигляді задокументованих класів. Наведено та розв'язано оптимізаційну задачу вибору режимних параметрів процесу сушіння з врахуванням обмежень на напруження. Запропоновано спосіб вимірювання деформацій і контролю напружень у гігроскопічних капілярно-пористих матеріалах під час гідротермічної обробки.

  Скачати повний текст

Розроблено математичні моделі, необхідні для аналізу тепло- та масообмінних процесів у теплонасосній установці для сушіння деревини. Проведено експериментальні дослідження впливу вологи на конвективний теплообмін під час течії вологого повітря у ребристо-трубному теплообміннику з насадними пластинчатими ребрами. Для розрахунку конвективного теплообміну з урахуванням вологовипадання запропоновано поправковий коефіцієнт, який дозволяє урахувати комплекс явищ, що виникають під час випадіння вологи на поверхні теплообміну. Розроблено методику проектування теплонасосної установки для сушіння деревини, придатність якої підтверджено результатами чисельного моделювання, а також результатами попередніх випробувань дослідно-промислового зразка. Запропоновано оптимальні закони керування процесом сушіння, які дозволяють знизити енергоспоживання теплонасосної установки у порівнянні з традиційним регулюванням на 22 %.

  Скачати повний текст

Запропоновано та обгрунтовано вибір одного з показників якості сушіння деревини дуба - сумарної довжини тріщин у поперечному перерізі. Досліджено кінетику появи та розвитку поверхневої тріщини за конвективно-надвисокочастотного сушіння, вплив інтенсивності нагріву та розмірів пиломатеріалів на сумарну довжину тріщин у поперечному перерізі. Виявлено вплив вологості та масштабного фактора на тріщиностійкість деревини та обгрунтовано розташування тріщини під час сушіння. Запропоновано моделі розрахунку внутрішніх напружень залежно від часу сушіння та координати поперечного перерізу для різних ступенів наближення до реальних умов цього процесу. За результатами експериментальних та теоретичних досліджень уточнено технологію високоякісного конвективно-надвисокочастотного сушіння деревини дуба, що враховує розміри пиломатеріалів, інтенсивність нагріву та поточну вологість.

  Скачати повний текст

Розроблено науково-технічні засади діагностики та прогнозування тепломасообмінних процесів зі змінними потенціалами тепломасопересення. На базі синтезу основних законів незворотних процесів запропоновано прикладні методи досліджень тепломасообмінних характеристик процесів конвективно-радіаційного сушіння деревини та плоских деревинних листових матеріалів. Вперше обгрунтовано наукові положення, висновки та наведено рекомендації, а також розроблено засади спектральної оптичної діагностики тепломасообмінних процесів. Виконано аналіз і синтез математичної моделі світлорозсіювального матеріалу та проведено моделювання стану поляризації випромінювання на базі матриць перетворення з метою подальшого використання під час розробки неруйнівних методів і пристроїв щодо контролю напружено-деформівного стану деревини. Описано узагальнений критеріальний метод розрахунку часу сушіння тонких пиломатеріалів і плоских листових матеріалів. Запропоновано інженерні методи розрахунку основних елементів і розроблено конструкції сонячних сушильних камер. Підібрано склади солей-кристалогідратів з метою розв'язання проблеми використання нетрадиційних екологічно чистих джерел теплової енергії щодо сушіння пиломатеріалів. Створено методику розрахунку кінетичних параметрів променевого теплообміну, температури поверхні матеріалу та ступеня чорноти в процесі комбінованого сушіння. Розроблено та науково обгрунтовано рекомендації щодо прогнозування тепломасообмінних процесів, вдосконалення технології, а також обладнання щодо сушіння.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано показники надійності та розроблено структури ремонтних циклів верстатів для подрібнення деревини. Обгрунтовано критерії та цільову функцію оптимізації періодичності проведення ремонтних заходів. Установлено, що тривалість ремонтного циклу не впливає на тривалість міжремонтних періодів. Одержано аналітичні формули для визначення напрацювань на відмову деталей верстатів. Досліджено безвідмовність і ремонтопридатність обладнання головного конвейєра заводу стружкових плит. Одержано рівняння регресії у вигляді полінома третього степеня для визначення параметра потоку відмов, як функції від часу оперативної роботи. Установлено, що імовірність відновлення обладнання має розподіл Вейбулла - Гнідека. Зміна середнього часу відновлення протягом міжоглядового періоду описується рівнянням регресії у вигляді полінома другого степеня. Запропоновано імітаційну модель для моделювання роботи верстатів. Розроблено раціональні структури ремонтного циклу для рубальної машини, стружкових верстатів і дробарок.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено вирішенню найважливіших наукових проблем, спрямованих на обгрунтування і розробку ефективного методу підвищення вогнезахисту деревини глибоким просоченням з використанням електроімпульсної технології отримання високих тисків на основі електрогідравлічного ефекту при іскровому розряді у водних розчинах антипіренів.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання підвищення ефективності вогнезахисту елементів будівельних дерев'яних конструкцій шляхом глибокого просочення антипіренами за рахунок дії надпотужних імпульсів тиску. Встановлено, що імпульси тиску формують у деревині поверхневий шар, поровий простір якого має високу щільність заповнення антипіреном, що забезпечує досягнення деревиною групи "важко горючі" за значень глибини просочення на 30 % менших, ніж за відомими методами. Розроблено та створено експериментальну установку, в якій здійснюється розвиток лінійного каналу розряду, внаслідок чого в камері просочення виникає квазірівномірний імпульсний тиск з амплітудою біля 60 МПа. Проведено вогневі випробування зразків елементів дерев'яних конструкцій, просочених імпульсним методом. Здійснено практичну реалізацію виконаних розробок.

  Скачати повний текст

Розроблено нову вогнезахисну композицію на основі відходів виробництв, яка дозволяє отримати важкогорючу деревину. Встановлено, що застосування розробленої композиції гальмує процеси горіння і обвуглення деревини. Досліджено, що оцінку ефективності вогнезахисного покриття слід виконувати за сумарною втратою маси деревини і сумарною втратою площі поперечного перетину. Удосконалено методику дослідження для вибору ефективних вогнезахисних покриттів, яка полягає в збільшенні часу випробувань і додатковому контролі температурних показників в порівнянні з стандартним методом.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання підвищення ефективності вогнезахисту деревини. Розроблено новий метод поверхневого просочування деревини. Встановлено, що з точки зору вогнезахисту полімерний антисептик є синергістом щодо антипірену. Доведено, що внаслідок послідовної поверхневої обробки антипіреном і полімерним антисептиком підвищується ефективність вогнебіозахисту деревини: оброблена даним способом деревина належить до групи важкогорючих матеріалів. Виготовлено нормативні документи на промислове виробництво та практичне застосування комбінованого просочувального складу.

  Скачати повний текст

Досліджено проблему підвищення ефективності вогнезахисту фанери завдяки застосуванню просочувальних засобів. Теоретично встановлено й експериментально доведено умови вогнезахисту фанери. З'ясовано взаємозв'язок процесів піролізу та горіння фанери з фізико-хімічними властивостями просочувального засобу з антипірен, полімерного антисептика, гідрофобізатора (флегматизуванням, інгібуванням та ізолюванням теплопередачі), що призводить до перетворення легкозаймистого матеріалу на важкогорючий. Визначено оптимальне співвідношення складу суміші для вогнезахисту й експериментально підтверджено, що залежно від кількості компонентів просочувальної суміші у фанері займисті вироби з фанери мають показники пожежної небезпеки, а саме: є важкогорючі та важкозаймисті, які не поширюють полум'я поверхнею, з помірною димотвірною здатністю, а за токсичністю продуктів горіння - помірно небезпечними, що дозволяє застосовувати будівельні конструкції з вогнезахищеної фанери на об'єктах різного призначення.

  Скачати повний текст

Розглянуто науково-технічну проблему підвищення ефективності конвективного сушіння пиломатеріалів, що дозволяє значно зменшити витрати теплової енергії та одержати високоякісні матеріали для виготовлення виробів з деревини. На підставі аналізу теоретичних положень конвективного сушіння та проведених експериментальних досліджень, знайдено величини коефіцієнтів сушіння, вологопровідності та вологовіддачі, що дає можливість уточнення теоретичних рівнянь визначення тривалості сушіння деревини для атмосферного та наступного камерного способу. Уточнено методику визначення вологообмінних коефіцієнтів з експериментальних кривих сушіння та кривих швидкості сушіння. Розроблено рекомендації щодо створення науково обгрунтованої перманентної (наскрізної) технології комбінованого атмосферно-камерного сушіння пиломатеріалів м'яких хвойних порід на прикладі осини.

  Скачати повний текст

Розроблено епоксидні композиції з властивостями зниженої горючості та димотвірної здатності для підвищення ефективності протипожежного захисту деревини. Установлено, що для захисту деревини найбільш ефективним є використання вогнезахисного покриття на основі епоксидних олігомерів, наповнених амофосом, активованою базальною лускою й оксидами металів перехідної валентності. Визначено математичні залежності зміни горючості та димотвірної здатності епоксиполімерів від складу композицій. Установлено, що найефективнішою домішкою для зниження димоутворення серед оксидів металів є CuO. На підставі результатів проведених теоретичних і експериментальних досліджень запропоновано декілька можливих механізмів зниження димоутворення епоксиполімерами за допомогою оксиду міді (II). Одержано епоксиполімер зі зниженою горючістю та димоутворенням (ЕКПДГ) та проведено випробування його пожежної небезпеки. Розроблено технологічну інструкцію та технічні умови виготовлення та застосування даного епоксиполімеру.

  Скачати повний текст