Елиминиране на изкривеното ПДЧ поради асиметрията на повърхностната влага
Елиминиране на изкривяването на ds t p поради асиметрията на повърхностната влага
С.М.Плотников, Б.Д.Руденко(СибГТУ, Красноярск, Руска федерация)
Възможностии резултати от елиминиране на изкривяването на дървени плочи поради целенасочена асиметрична влажност на горната и долната страна на пакета от дървесни частици.
Изкривяването на плочи от дървесни частици е често срещан дефект, чието отстраняване изисква значителни разходи, а в някои случаи този дефект не може да бъде отстранен.
Плочата се изкривява поради неправилното й съхранение, както и поради неизбежни грешки при нейното производство: поради асиметрията на плътността на слоя и съдържанието на влага на стружката спрямо централната хоризонтална равнина, поради асиметрията на температурите на нагревателните плочи на пресите, поради деформацията на тези плочи и др. Например, ако прегрята пара се използва като охлаждаща течност в пресата, тогава поради натрупването на кондензат в тръбопроводите има температурна разлика между горната и долната пресоваща плоча до 8 ° C [1]. Температурната асиметрия може да бъде причинена и от конвекция на горещ въздух по време на зареждане, затваряне, отваряне и разтоварване на пресата. В резултат на това в процеса на пиезотермична обработка се появяват вътрешни остатъчни напрежения в състава за лепило за дърво, което води до изкривяване на готовите ПДЧ след разтоварването им от пресата. Съгласно действащите разпоредби, за плочи с дебелина над 13 mm, стрелката на отклонение не трябва да надвишава 2 mm на 1 m от плочата.
Така наречените "активни" методи за борба с деформацията включват автоматично въвеждане на определени промени в технологичния процес въз основа на информация за големината и посоката на деформация в произведените ПДЧ. Освен това във всяка следваща плочаизкривяването, независимо от причината за възникването му, става по-малко, до пълното му елиминиране. Тази обратна връзка трябва да е постоянна.
Един от активните начини за премахване на изкривяването е, че повърхността на пакета чипове, към която е огъната средата на готовата дъска, се прави по-суха от противоположната повърхност. Поради разликата в динамиката на набъбване на стружките и втвърдяване на свързващото вещество в процеса на пресоване на дървесно-лепилния състав и съответното образуване на механични напрежения в него, средата на готовата плоскост се изкривява към по-влажния слой. Както е установено в [2], това изкривяване може да се контролира чрез целенасочено създаване на асиметрия в съдържанието на повърхностна влага на оригиналния чип мат. Големината на тази асиметрия на влага зависи от големината на изкривяване на ПДЧ, неговия формат, плътност, време на изкривяване и се намира от израза:
, (1)
където Δ W е разликата в процентното съдържание на влага върху горната и долната повърхност на подложката за стружки, %; f – изкривяване на плочата (огъване в пресечната точка на нейните диагонали), mm; ρ е плътността на плочата, g/cm3; L е дължината на страната на плоча с квадратна форма, м. За неквадратна плоча L е средноаритметичното между дължината и ширината на плочата; K t - коефициент, отчитащ корекцията към момента на измерване на основата
, (2)
t е времето между разтоварването на плочата от пресата и момента на измерване на нейната деформация, мин.
Тук числото 0,851 отразява факта, че уравнение (1) е експериментално получено 20 минути след като плочата е била разтоварена от пресата. Като заместим t = 20 в (2), получаваме K t = 1. По този начин коефициентът K t отчита интензивността на изкривяване на ПДЧ и показва степента на намаляване на разликата във влагата, въведена върхугорната и долната повърхност на чип пакета, тъй като времето, изминало преди измерването на стрелката на отклонение, се увеличава.
Този метод за елиминиране на деформацията предвижда наличието на два спринклера в линията (Фигура 1), единият от които е поставен пред формовъчните машини и е предназначен да овлажнява формовъчния конвейер, т.е. долната повърхност на подложката за чипове, а втората се монтира директно пред партидата или непрекъснатата преса).
Фигура 1 - Структурна схема на линията:
1 - конвейер; 2 - формовъчни машини; 3 - преса; 4, 5 - спринклери: 6.7 - клапани; 8 - блок за измерване на основата
Устройството за измерване на деформация (NIR) се състои от сензори за измерване на деформация, например потенциометрични сензори, инсталирани в зоната на кондициониране или дъски за рязане и усилватели. Ако технологията не предвижда парен удар по време на пресоване, напрежението за настройка не се прилага към контролния вход на BIC, U set = 0, водата не тече през клапаните. Ако е необходим парен удар, към управляващия вход на BIC се подава управляващо напрежение, чиято стойност определя количеството влага, необходимо за парния удар. В този случай електромагнитните клапани се отварят до същото количество, спринклерите пръскат същото количество вода върху конвейера и горната повърхност на подложката за чипове.
Ако няма изкривяване в готовата плоча, напреженията на изходи 1 и 2 на NIC са равни на зададеното напрежение, през вентилите към спринклерите се подава същото количество вода или изобщо не се подава вода. В случай на огъване в средата на готовата ПДЧ (например в надлъжна посока) надолу, напрежението на изход 2 на BIC е равно само на главния, а напрежението на изход 1 е равно на суматазадвижващото напрежение и напрежението, пропорционално на големината на деформацията, насочена надолу. През вентил 6 се подава повече вода, отколкото през клапан 7, горната повърхност на ПДЧ е по-влажна от долната, в резултат на което след излизане от пресата средата на готовата ПДЧ се изкривява нагоре, компенсирайки съществуващата деформация. Ако средата на ПДЧ се огъне нагоре, се извършва обратната операция: през клапан 6 се подава по-малко количество вода, отколкото през клапан 7, в резултат на което средата на готовата плоча се изкривява надолу.
Ефективността на предложения метод се потвърждава експериментално. В лабораторна преса с електрическо нагряване се произвежда ПДЧ с формат 400 400 mm, средна плътност 690 kg / m 3 при условия на изкуствена термична асиметрия: температурата на горната пресоваща плоча е 200 0 C, долната 130 0 C. При същата влажност на външните слоеве на първоначалния чип пакет, деформацията на ПДЧ, измерено 1 час след разтоварването им от пресата, е средно 3,4 mm с извивка в средата на плочата надолу. След предварително пръскане на 180 g вода върху тавата, т.е. след допълнително овлажняване на долната повърхност на брикета, деформацията на готовата ПДЧ е средно не повече от ± 0,5 mm. Подобни резултати са получени при същото повишаване на температурата на долната пресоваща плоча спрямо горната. В този случай горната повърхност на чипс брикета беше допълнително навлажнена.
Лабораторните тестове показват, че поради дисбаланса на влагата на горната и долната повърхност на оригиналното ПДЧ (брикет) е възможно значително намаляване на изкривяването на готовото ПДЧ, независимо от причините, които са причинили изкривяването. За ПДЧ, произведени при такива условия, е възможно да се намали допускът за шлайфане и калибриране, порадикоето намалява изкривяването на готовите дъски, както и значително намаляване на времето за задържане на дъските в купчини, което спестява производствено пространство.
1. Гулимов, В.Г. Оборудване за пресоване на плочи от дървесни влакна / VG Gulimov. – М. : Лесн. бал-ст, 1983. - 56 с.
2. Плотников, С. М. Изследване на изкривяване на ПДЧ с асиметрична структура / С. М. Плотников // Изв. университети. Списание Forest. - 1989. - № 1. - С. 49-53.