Індекс рубрикатора НБУВ: М110.622 + М110.64

Рубрики:

Міцність деревини

Хімічні властивості деревини

Шифр НБУВ: РА454236 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Викладено теоретичні й практичні основи вогнезахисту дерев'яних будівельних конструкцій. На підставі проведеного аналізу показано, що розклад деревини від дії високої температури визначає надійність і довговічність будівельних конструкцій. Розкрито особливості процесу втрати маси під час експлуатації вогнезахищеної деревини, зниження швидкості вигоряння залежно від властивостей захисного покриття. На основі імітаційного моделювання визначено основні експлуатаційні властивості вогнезахисних засобів та встановлено придатність їх до застосування в дерев'яних будівельних конструкціях, приведені технічні рішення та рекомендації щодо практичної реалізації вогнезахисту на об'єктах будівництва. Розглянуто загальні відомості щодо властивостей деревини та аналіз стану розроблення вогнезахисних покриттів. Досліджено процеси термічного руйнування та тепломасоперенесення вогнезахищеної деревини під час експлуатації. Охарактеризовано методику досліджень і характеристики сировинних матеріалів. Оцінено багатофакторний метод оцінювання вогнезахисту деревини покриттям на основі органічних та неорганічних речовин. Досліджено механізм вогнезахисту деревини покриттям на основі органічних та неорганічних речовин.

Висвітлено нові результати експериментально-теоретичних досліджень суцільної, клеєної та модифікованої деревини осьовим стиском вздовж волокон за жорсткого режиму випробувань. Запропоновано класичну модель дійсної роботи таких матеріалів за короткочасного навантаження. Встановлено чотири характерні ділянки роботи деревини (дві на висхідній вітці, дві на спадній). Запропоновано теоретичне визначення основних міцнісних і деформівних параметрів повної діаграми деформування суцільної, клеєної та модифікованої деревини, зокрема, критичних і граничних деформацій, початкового модуля пружності та модуля деформацій.

An effective technique has been devised in order to increase the strength of arbolite, based on the method of rice husk thermal treatment. Given the fading of the surface layer of the grains during thermal exposure, the accompanying elements are removed from the outer cellulose fibers of the husk structure, that is, the texture of the surface of the material changes. It is known that the strength of multicomponent materials depends on the strength of bonds between the structural elements and the strength of the elements themselves. In arbolite, the strength of the constituent elements is great but the strength of arbolite almost does not exceed 2,5 - 3,5 MPa. Therefore, one of the factors determining the strength of arbolite is the adhesion strength of its heterogeneous particles. Therefore, a necessary and mandatory condition for the preparation of rice husks is soaking them in water, as well as the use of chemical additives for their treatment. This study's results established that the surface of the modified rice husk is chemically more active than without treatment. The use of chemical additives made it possible to neutralize the effect of extractive aggregates on cement due to the formation of additional chemical bonds in the contact zone and reduce their toxic effect on cement when removed from this zone. As a result of thermal exposure, a new potential property is revealed in the rice husk, which is expressed in the modification of the husk by changing the texture of its surface, which, when mixed with cement, enhances the adhesive adhesion of the surfaces. The rice husk thermal treatment method was employed to increase the class of arbolite to B 2,0 in terms of compressive strength, that is, arbolite of structural purpose was obtained, used as load-bearing structures in low-rise construction.

This paper has analyzed protective materials for timber building structures and established the need to devise reliable methods for studying the process of water absorption by the surface of the construction structure necessary for designing new types of fire-retardant materials. Therefore, it becomes necessary to determine the conditions for the formation of a barrier for water absorption and to elucidate a mechanism for inhibiting the transfer of moisture to the material. In this regard, a mathematical model of the intensity of water mass transfer when using a polymer shell made of organic material as a coating has been built, which makes it possible to assess the effectiveness of the polymer shell by the amount of water absorbed. Based on the experimental data and theoretical dependences, the intensity of absorption of water by wood was calculated; and it has been established that the protective coating reduces the amount of water absorbed by more than 20 times. The results of determining the weight gain by a sample during water exposure indicate an ambiguous impact of the nature of protection on water absorption. In particular, this implies the presence of data sufficient for the qualitative process of inhibition of moisture diffusion; and detecting, on its basis, the point in time when the drop in the coating's efficiency begins. Analysis of the results of experiments reveals that the maximum increase in mass in the case of water absorption by a non-treated sample of wood was 40 % while the increase in the mass of wood samples treated with mixtures of oil and paraffin was less than 28 %. At the same time, the best protection is shown by a mixture of oil with paraffin within 90 - 95 %. Thus, there are grounds to assert the possibility of directed regulation of wood protection processes through the use of polymer coatings that can form a protective layer on the surface of the material, which inhibits the rate of absorption of water.

Розглянуто процес сушіння деревини в якості основного капілярно-пористого матеріалу. Мета статті - розгляд методу оптимізації процесів сушіння капілярно-пористих матеріалів, у тому числі сушіння деревини та проведення моделювання температури у середині матеріалу за допомогою нейронного регулятора. Визначено математичну модель об'єкта управління як камеру періодичної дії, яка є найбільш сприятлива для використання в лісозаготівельних підприємствах та як ту, що має гарні економічні показники. Проведено аналіз існуючих технічних рішень за даною тематикою. Показані налаштування та процедура ідентифікації нейронного регулятора що використовується в даній задачі. Розглянуто моделювання оптимальної температури від 0 до 100 градусів Цельсія. За результатами дослідження показано, що наведений метод застосовується до різних класів керованих процесів.

Висвітлено досвід проєктування підприємства виробництва екологічних меблів, де автор виступав співавтором концепції та архітектурно-інженерної ідеї комплексу будівель і споруд, був головним архітектором, а також виконавцем частини розділів проєкту будівництва Заводу ВУДМАН у с. Крехів Жовківського р-ну Львівської обл.

Індекс рубрикатора НБУВ: М130.374

Рубрики:

Вогнезахист деревини

Шифр НБУВ: Ж24320 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Висвітлено результати теоретичних і експериментальних досліджень процесу поздовжнього розпилювання деревини круглими пилками із комбінованим зубчастим вінцем. Встановлено закономірності впливу конструкційних параметрів зубців пилки на точність і енергоємність процесу пиляння. Розроблено нову конструкцію пилки із комбінованим зубчастим вінцем, що забезпечує підвищення робочої жорсткості пилки та надає змогу розпилювати деревину з точністю ± 0,5 мм, а також знизити енергоємність процесу пиляння на 30 %. Отримано рівняння регресії для визначання поля розсіювання розмірів деталей та потужності різання під час розпилювання деревини пилкою з комбінованим зубчастим вінцем залежно від швидкості подавання, висоти пропилу та породи деревини, які надають змогу прогнозувати точність обробляння та встановлювати раціональні режими пиляння.

Запропоновано класичну модель дійсної роботи суцільної деревини на стиск уздовж волокон за короткочасного навантаження. Встановлено чотири характерні ділянки роботи деревини (дві на висхідній вітці та дві на спадній). Запропоновано теоретичне визначення основних міцнісних та деформівних параметрів повної діаграми деформування деревини.

Запропоновано методику експериментальних досліджень суцільної деревини листяних та хвойних порід на стиск уздовж волокон за короткочасного навантаження під дією агресивного середовища за жорсткого режиму випробувань. Наведено об'єм експериментальних досліджень.

Сировинний потенціал дров Полтавщини за останні роки стрімко зменшується, а пошук альтернатив приводить до освоєння відходів дерев а саме використання гілок тому, подрібнений матеріал відноситься до кризо стійкого паливного матеріалу особливо для особистих селянських господарств. Саме тому актуального значення набуває питання розробки технології та засобів механізації для подрібнення гілок дерев на паливний матеріал. Оскільки гілкова сировина під час завантаження в приймальний бункер подрібнювача призводить до порушення положення балансу різання, необхідно більш досконало дослідити режимні параметри роботи з таким матеріалом. При такому технологічному процесі подрібнення, зміна кута між віссю подачі гілок дерев і віссю обертання диска призводить до рубання гілок з підвищеними енергозатратами. Це негативне явище призводить до швидкого затуплення різальних ножів подрібнювача і, як наслідок, підвищення споживання електроенергії. Для усунення цього недоліку слід використовувати завантажувальні лотки, які в своїй конструкції містять пристрої, що обмежують кут нахилу гілок дерев до вісі обертання диска. Отже, експериментальні дослідження енергозберігаючого режиму роботи засобу механізації для подрібнення гілок дерев є важливим науково-прикладним завданням сьогодення в галузі технологій та засобів механізації сільськогосподарського виробництва. Мета роботи - обгрунтування енергозберігаючого режиму роботи засобу механізації для подрібнення гілок дерев з метою виготовлення паливного матеріалу, в умовах особистого селянського господарства. Основними завданнями цієї роботи є вибір оптимального режиму роботи та конструктивних параметрів для подрібнювача гілок дерев. Для удосконалення математичної моделі були використані методи фізичного і математичного моделювання реального подрібнювача, та методи математичної статистики при опрацюванні та аналізі експериментальних даних. У результаті проведеної роботи було з'ясовано, що область раціональних значень подрібнювача, а саме кута різання гілок дерев при подачі знаходиться в межах 30 000 - 41 025, а відстань виступу ножів від площини диска в діапазоні 0,005 - 0,011 м. При цьому споживання електроенергії електродвигуна побутового подрібнювача становитиме W = 1,29 - 1,83 кВт/год, що є оптимальним значенням.

This paper reports the analysis of the biological destruction of timber and the use of protective materials, which established that the scarcity of data to explain and describe the process of bioprotection, neglect of environmentally friendly agents lead to the biodegradation of timber structures under the action of microorganisms. Devising reliable methods for studying the conditions of timber protection leads to designing new types of protective materials and application technologies. Therefore, it becomes necessary to determine the conditions for the formation of a barrier for bacteria permeability and to establish a mechanism for inhibiting material biodegradation. Given this, the dependence has been derived to determine the proportion of destroyed material under the effect of microorganisms when using an antiseptic-hydrophobicizer, which makes it possible to evaluate biopenetration. Based on the experimental data and theoretical dependences, the share of destroyed timber was determined under the effect of microorganisms, which is equal to 1 for natural timber. At the same time, this value for thermally modified timber is 0,033, and, when it is protected with oil - 0,009, respectively, exposed to the action of microorganisms for 60 days. It should be noted that the presence of oil, wax, and azure leads to blocking the timber surface from penetration. Such a mechanism underlying the effect of protective coating is likely the factor in the process adjustment, due to which the integrity of the object is preserved. Thus, a polymer shell was created on the surface of the sample, significantly reducing the penetration of microorganisms inside the timber, while the loss of timber mass during biodestruction did not exceed 2,5 %. Therefore, there are grounds to assert the possibility of targeted control over the processes of timber bio-penetration by using coatings capable of forming a protective film on the surface of the material.

Розроблено алгоритм та науково-технічні основи системного поліпшення міцнісних та деформівних властивостей суцільної деревини листяних та хвойних порід (від зрубу до процесу сушіння, клеєння й модифікації) та композиційних матеріалів на її основі з прогнозуванням конструкційних деталей, матеріалів, виробів, елементів, конструкцій, які застосовуються в різних галузях народного господарства (будівельній, деревообробній, гірничо-видобувній, річковій та морській, паливно-енергетичному комплексі, машинобудуванні, суднобудуванні, мостових конструкціях та інших). Визначено основні міцнісні та деформівні показники суцільної (залежно від вологості, віку та швидкості деформування), клеєної та модифікованої (від способу модифікації) деревини листяних та хвойних порід на основі дійсних (повних) діаграм деформування «напруження ас - деформації ис». Встановлено, що внаслідок висушування, склеювання та модифікації суцільної деревини міцність та початковий модуль пружності суттєво збільшується, а деформівність - зменшується.

Розроблено методику експериментальних досліджень деревини осьовим стиском уздовж волокон короткочасним навантаженням за роботи в агресивному середовищі за приростом переміщень. Наведено результати досліджень граничної міцності з врахуванням фактора агресивності середовища. Встановлено, що вплив кислот на деревину з різним терміном просочення значно зменшує її міцнісні показники.

Наведено методику визначення відносних критичних деформацій суцільної деревини листяних та хвойних порід за різних показників вологості осьовим стиском уздовж волокон. Запропоновано формулу для визначення відносних критичних деформацій суцільної деревини за різної вологості, яка включає пружну та пластичну складові. З'ясовано, що запропонована формула дає хорошу збіжність з експериментальними значеннями. Наведено динаміку зміни критичних відносних деформацій за різної вологості, а також її складових - пружну та пластичну. Встановлено, що сушіння деревини від 30 до 12 % зменшує її деформівність. Виявлено, що пластична складова відносних критичних деформацій зменшується при висушуванні деревини від 30 до 12 %, а пружна - навпаки зростає.

Проектирование и расчет элементов деревянных конструкций по Европейским нормам ЕN 1995-1-1 (Еврокод-5) предполагает несколько иной подход в отличии от системы национальных нормативных документов как СНиП Н-25-80 и ДСТУ-Н-П Б В.2.6-157:2017. Даны практические рекомендации, разъяснения и примеры расчета узловых соединений деревянных конструкций при различных видах напряженных состояний и различных граничных условиях. Приведенные примеры решения задач и текстовые пояснения содержат сравнительные параллели с немецкими нормами проектирования деревянных конструкций, которые характеризуются высоким уровнем развития и степенью проработки существующих вопросов в области расчетов и проектирования деревянных конструкций.

Розглянуто плоску задачу сушіння циліндричного бруса в усередненій постановці. Коефіцієнти температуропровідності виражено через пористість матеріалу деревини, густину компонентів пари, повітря та скелету. Задача про взаємний розподіл фаз під час сушіння деревини розв'язується з використанням рівняння балансу енергії. Від правильного вибору та дотримання параметрів сушильного середовища залежать показники процесу сушіння матеріалу.

Розвинуто засади моделювання точності обробляння на деревообробних верстатах з урахуванням низки первинних конструкційних, технічних й технологічних чинників та умов перебігу процесів різання деревини. Встановлено закони розподілу множини випадкових похибок обробляння деревини на стрічковопилкових, круглопилкових та поздовжньо- фрезувальних верстатах та підтверджено їх адекватність. Розроблено основи теоретико-ймовірнісного моделювання числових параметрів випадкових значень похибок обробляння на деревообробних верстатах, математичну модель параметричної відмови верстата за критерієм технологічної точності, що дає змогу встановлювати тривалості міжрегулювальних періодів роботи верстатів за умови дотримання вимог щодо точності обробляння. Розроблено імітаційну модель прогнозування технологічної точності верстата в часі з визначанням напрацювання на відмову та встановленням потрібної кількості регулювань упродовж міжремонтного періоду роботи верстата, отримано сукупність регресійних моделей для призначання раціональних режимів різання на верстатах для розпилювання та фрезування деревини за умови забезпечування потрібної точності обробляння. Удосконалено методику для опрацювання статистичних масивів експериментальних досліджень точності обробляння на сучасних верстатах у вигляді застосовної програми, що забезпечує визначання основних характеристик закону розподілу похибок, а також встановлювання фактичних значень квалітету обробітку і класу точності верстата.

Індекс рубрикатора НБУВ: М130.31-1

Рубрики:

Термічна обробка деревини

Шифр НБУВ: Ж24320 Пошук видання у каталогах НБУВ