close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Курьянова Т. К. Платонов А. Д. Древесиноведение и сушка древесины

код для вставкиСкачать
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«Воронежская государственная лесотехническая академия»
Древесиноведение и сушка древесины
Методические указания для самостоятельной работы для студентов заочной
формы обучения специальности 080502.65 - Экономика и управление на
предприятиях лесного комплекса
Воронеж 2013
2
УДК 630.81
Курьянова, Т.К. Древесиноведение и сушка древесины: Методические
указания для самостоятельной работы для студентов заочной формы обучения
специальности 080502.65 - Экономика и управление на предприятиях лесного
комплекса [Электронный ресурс] / Т.К. Курьянова, А.Д. Платонов; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». – Воронеж, 2013. – 12 с.
Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВПО «ВГЛТА»
(протокол № 8 от 16 апреля 2013 г.)
Рецензент директор ООО «Лигнум», к.т.н. И.Н. Медведев
3
Введение
Древесина используется в качестве конструкционного и поделочного материала, как химическое сырье и топливо. Такое многообразное использование
древесины требует от специалистов всесторонних знаний о ее свойствах и способах облагораживания.
Изучение строения и физико-механических свойств древесины позволяет
правильно выбрать породу при производстве продукции из древесины и обеспечить ее необходимыми эксплуатационными свойствами.
Знания в области технологии сушки, только после чего сырая древесина
становится товарной продукцией, позволят использовать наиболее эффективные, ресурсосберегающие способы тепловой обработки древесины.
Знания, полученные при изучении данной дисциплины, позволят специалистам по экономике и управлению на предприятиях лесного комплекса более
рационально и экономично использовать ценнейшее древесное сырье и способствовать решению общей проблемы охраны окружающей среды.
1. Группы технологических процессов
По отдельным группам технологических процессов эти цели сводятся к
следующему:
1.1 При изучении древесины, строения и ее качества:
- изучение лесного фонда, что дает представление о запасах древесины и
породном составе лесов Российской Федерации;
- строение дерева и древесины, функциональное значение частей дерева и
использование биомассы;
- макростроение древесины и идентификация древесины как конструкционного и поделочного материала;
- сведения о строении клеточных стенок древесины и различие в микростроении хвойных и лиственных пород для учета в использовании древесины в
промышленности.
1.2 При определении физических свойств древесины:
- изучение физических свойств по внешнему виду для использовании как
поделочного и конструкционного материала;
- изучение влажности древесины, форм влаги древесины и гигротермического равновесия матерела со средой;
- определение внутренних напряжений в древесине при высыхании для
сохранения целостности и высокого качества древесины при сушке;
1.3 При определении механических свойств древесины:
- способы нагружения древесины и методы испытания с учетом различных факторов и видов нагрузки;
4
- понятие о напрженности и деформативности древесины, приделы прочности;
- определение прочности древесины, как конструкционного материала
при долговременных статических и динамических нагрузках.
1.4 При сушке древесины (удаление из материала влаги путем ее
испарения или выпаривания) улучшаются ее физико-механические и
эксплуатационные свойства;
а) предупреждение формо- и размероизменяемости деталей (высушивание
до равновесной влажности с окружающей средой);
б) уменьшение массы при одновременном повышении прочности;
в) улучшение качества склейки и отделки древесины;
r) предохранение древесины от порчи и загнивания.
Главнейшие промышленные способы сушки — атмосферная и камерная основаны на коллективной передаче тепла материалу от газообразной среды.
Некоторое промышленное значение имеют коллективная сушка в гидрофобных жидкостях, контактная сушка и диэлектрическая сушка в поле тока
высокой частоты.
Процесс сушки должен завершаться кондиционированием влажности
древесины.
2. Общие указания к изучению курса
Строение древесины как материалы биологического происхождения
сложное и изучается на микро- и макроскопических уровнях, физические и механические свойства древесины изучаются с учетом фактора анизотропии древесины, а также влияние на свойства древесины влажности, и температуры среды.
Явления и закономерности процессов сушки древесины многообразны и
сложны по своему физическому содержанию.
Оборудование для сушки обладает рядом специфических особенностей.
Для изучения данного курса кроме общетехнических дисциплин студент
должен знать физику, химию, теплотехнику и сопротивление материалов.
Общий объем курса по учебному плану 102 часов из них:
86 ч. – самостоятельное изучение;
10 ч. – 5 лекции;
6 ч. – лабораторных работ в период экзаменационной сессии.
Примерное содержание установочных лекций и количество часов, отведенных на них в период экзаменационной сессии.
1. Введение – 2 часа
5
Лес, как источник сырья, его экономические функции – 0,25 часа
Значение комплексного и рационального использования древесины, сушки древесины – 0,25 часа
2. Части растущего дерева, строение древесины - 0,25 часа
Части растущего дерева - 0,25 часа
Разрезы ствола, части ствола. Макростроение древесины - 0,25 часа
Идентификация древесных пород.
Микростроение древесины - 0,5 часа
Химические свойства древесины. Древесина как химическое сырьѐ
3. Физическое свойства древесины
Свойства, характеризующие внешний вид древесины.
Показатели макроструктуры.
Влажность древесины, способы еѐ определения. Формы влаги в древесине. Гигроскопичность древесины - 0,5 часа
Высыхание древесины, усушка и разбухание древесины - 0,5 часа
Внутренние напряжения в древесине, растрескивание и коробление древесины 0,5 часа
Плотность древесины, способы еѐ определения - 0,25 часа
Тепловые, электрические и звуковые свойства древесины - 0,25 часа
4. Механические свойства древесины
Классификация механических свойств. Методы испытания древесины. Деформативность древесины в зависимости от влажности и температуры - 0,25 часа
Расчетные сопротивления, удельные характеристики механических свойств.
Изменчивость свойств древесины в зависимости от различных факторов - 0,25
часа
Технологические и эксплуатационные свойства древесины. Стойкость и защита
древесины - 0,25 часа
5. Технологические цели процесса сушки древесины. Агенты сушки
Виды гидротермической обработки древесины. Основные цели сушки древесины - 0,5 часа
Основные сведения об агентах сушки. Контроль за параметрами агента сушки.
Id-диаграмма влажного воздуха - 0,25 часа
6. Общие вопросы сушки древесины
Способы сушки древесины. Общие вопросы сушки древесины - 0,25 часа
Основные явления определяющие процесс сушки, перенос влаги в древесине 0,25 часа
Рациональные режимы сушки - 0,25 часа
7. Классификация сушильных устройств и их оборудования
Классификация и принципиальны схемы сушильных камер - 0,25 часа
Тепловое оборудование сушильных камер. Расчет тепла на сушку древесины 0,25 часа
Циркуляционное оборудование сушильных камер. Расчет энергии на сушку
древесины - 0,25 часа
6
8. Транспорт лесосушильных цехов
Укладка пиломатериалов в штабель. Габарит и емкость штабеля - 0,25 часа
Оборудование для транспортировки, разборки и укладки сушильных штабелей
- 0,25 часа
Расчет необходимого количества оборудования сушильного цеха. Расчет силовой энергии сушильного цеха - 0,25 часа
9. Технология камерной сушки пиломатериалов
Технология камерной сушки пиломатериалов. Производственная мощность
сушильных цехов - 0,25 часа
Штаты сушильного цеха - 0,25 часа
Руководящие технические материалы по технологии камерной сушки. Категории качества сушки - 0,25 часа
Расчет продолжительности сушки. Условный материал. Перевод объѐма фактического материала в условный - 0,25 часа
Расчет производительности сушильных цехов. Расчет себестоимости сушки пиломатериалов. Схемы планировок сушильных цехов - 0,25 часа
Содержание лабораторных работ определяется программой:
1. Изучение макроскопического строения древесины. Определение основных и вспомогательных элементов макроскопического строения древесины.
Идентификация древесных пород по строению: хвойных, лиственных кольцесосудистых и рассеяннососудистых – 2 часа
2. Изучение физических свойств древесины. Определение влажности древесины прямым и косвенным методами, усушки и коэффициентов усушки древесины, плотности древесины. – 2 часа
3. Изучение параметров агентов сушки. Определение температуры и
влажности агента сушки с использованием психрометра, психрометрической
таблицы и J-d диаграммы.
Деловая игра «Проведение процесса сушки пиломатериалов с использованием
ЭВМ». Организация камерной сушки расчет оборудования сушильного цеха. –
2 часа
Курс изучается путем:
а) самостоятельной проработки курса лекций и учебных пособий согласно программе;
б) установочных лекций во время сессионных занятий;
в) практических и лабораторных занятий.
Одновременно с самостоятельным изучением курса студент заочной
формы обучения выполняет контрольную работу, в которой он должен представить решение задач с подробным объяснением.
Контрольная работа должна быть выслана в вуз заблаговременно.
7
В период очной сессии студент слушает лекции, выполняет лабораторные
работы, сдает экзамен по курсу.
3. Указания к отдельным главам курса
3.1 Введение
Лесной фонд, лесопокрытая площадь, запас древесины и породный состав
лесов РФ. Значение древесины для народного хозяйства. Экологические аспекты использования и сушки древесины.
Предмет курса. Краткий обзор развития науки о древесине. Технологические цели процесса сушки древесины.
3.2 Строение и химические свойства древесины
Части растущего дерева: корни, ствол, крона, их относительный объем.
Главные разрезы ствола. Части ствола: сердцевина, древесина, кора. Промышленное использование биомассы дерева.
Макроскопическое строение древесины: заболонь, ядро, спелая древесина, годичные слои, сердцевинные лучи, сосуды, смоляные ходы. Идентификация древесных пород. Краткие сведения о строении клеточных стенок древесины. Различие в микроскопическом строении хвойных и лиственных пород. Химический состав древесины. Древесина как химическое сырье.
Вопросы для самоконтроля:
1. Лесной фонд Российской Федерации и породный состав.
2. Основные макропризнаки древесины хвойных пород
3. Основные макропризнаки древесины лиственных пород
4. Отличия в микростроениях хвойных и лиственных пород
5. Основные химические вещества образующие клеточную стенку древесины.
6. Древесина как сырье для химической и лесохимической и гидролизной
промышленности.
3.3 Физические свойства древесины
Свойства, характеризующие вид: цвет, блеск, текстура и макростроение
древесины. Влажность древесины, показатели влажности, методы определения.
8
Формы влаги в древесине: связанная (гигроскопическая) и свободная (капиллярная). Гигротермическое равновесие материала со средой и определяющие
его параметры (предел насыщения клеточных стенок, предел гигроскопичности, равновесная и устойчивая влажность). Усушка и разбухание древесины.
Высыхание древесины. Понятие о внутренних напряжениях древесины, растрескивание и коробление древесины.
Плотность древесинного вещества, плотность древесины абсолютно сухой и влажной. Базисная плотность древесины. Пористость древесины. Идентификация древесных пород по плотности. Способы определения плотности
древесины.
Проницаемость древесины жидкостями и газами. Тепловые, электрические и звуковые свойства древесины. Свойства древесины, проявляющиеся при
воздействии электромагнитных излучений.
Вопросы для самоконтроля:
1. Внешний вид древесины как характеристика качества ее
2. Влажность древесины и способы ее определения
3.
Формы влаги в древесине. Предел насыщения клеточной стенки и
придел гигроскопичности
4.
Гигроскопичность древесины и гигротермическое равновесие древесины со средой
5.
Усушка древесины, ее определение и анизотропия. Коэффициент
усушки
6.
Причины возникновения внутренних напряжений при сушке?
7.
Плотность древесины, зависимость от породы, влажности и место
положения в стволе
8.
Проницаемость древесины жидкостями и газами
9.
Тепловые свойства древесины
3.4 Механические свойства древесины
Классификация механических свойств древесины. Понятие о напряжениях и деформативности древесины. Методы испытаний древесины при сжатии и
растяжении вдоль и поперек волокон, статическом изгибе, скалывании.
Деформативность древесины в зависимости от продолжительности нагружения, влажности и температуры. Долговременное сопротивление и усталость древесины. Расчетные сопротивления древесины, технологические и эксплуатационные свойства древесины (ударная вязкость при изгибе, твердость,
износостойкость, способность удерживать крепления, гнуться и растрескиваться). Удельные характеристики механических свойств древесины. Изменчивость
свойств древесины в зависимости от различных факторов. Стойкость и защита
древесины.
9
Вопросы для самоконтроля:
1.
Что такое предел прочности древесины при нормальных и костельных нагрузках?
2.
Деформативность древесины в зависимости от продолжительности
нагружения и направления нагрузки по отношению к продольной оси
3.
Расчетное сопротивления для древесины как конструкционного материала
3.5 Технологические цели процессов нагревания и сушки древесины,
агенты сушки
Народнохозяйственное значение процессов сушки и нагревания древесины. Основные сведения об агентах сушки: водяной пар, атмосферный воздух и
топочные газы. Параметры и свойства агентов сушки. Диаграмма состояния
влажного воздуха.
Вопросы для самоконтроля:
1. Основные параметры и характеристика водяного пара
2.
Основные параметры влажного воздуха
3.
Параметры влажного воздуха на Id- диаграмме
4.
Принцип действия психрометра
3.6
Общие вопросы сушки древесины
Способы сушки древесины. Явления, определяющие процесс сушки.
Классификация и принципиальные схемы конвективных сушилок. Расход энергии на сушку и пути его сокращения. Элементы теплового и циркулярного оборудования сушилок.
Оборудование для камерной сушки материала. Укладка пиломатериала в
штабель, оборудование для формирования штабелей, транспортное оборудование. Расчет необходимого оборудования и рабочих, занятых при погрузке, разгрузке и транспорте. Схемы тепловых вариантов планировки сушильных цехов.
Технология камерной сушки пиломатериалов. Характеристика технологических и контрольных операций камерной сушки. Температурные категории
режимов. Руководящие материалы по камерной сушке пиломатериалов. Качество сушки пиломатериалов: категории качества сушки, их нормирование и
контроль.
10
Организация камерной сушки: расчет продолжительности сушки, производительность и учет работы сушильной камеры. Условный материал. Календарное планирование работы камер. Себестоимость сушки пиломатериала.
Вопросы для самоконтроля:
1.
Существующие способы сушки древесины в зависимости от подвода тепла и электроэнергии
2.
Классификация сушильных камер по принципу действия
3.
Элементы теплового и циркуляционного оборудования сушилок
4.
Расчет расхода пара и электроэнергии
5.
Какое оборудование используется при укладке пиломатериалов в
штабель?
6.
Требования к укладке штабеля и коэффициент заполнения штабеля
и его габарит и емкость
7.
Производительность сушильных камер
8.
Технологические и контрольные операции при камерной сушке
9.
Температурные категории режимов сушки
10.
Качество сушки, условный материал, расчет себестоимости сушки
пиломатериалов
11
Библиографический список
Основная литература
1. Уголев, Б.Н. Древесиноведение с основами лесного товароведения
[Текст]: учебник / Б. Н. Уголев - М.: МГУЛ, 2007. - 352 с.
2. Расев, А.И. Сушка древесины [Электронный ресурс] : рек. УМО по образованию в обл. лесн. дела в качестве учеб. Пособия для подготовки студентов
вузов / А.И. Расев. – СПб.; М.; Краснодар: Лань, 2010 // ЭБС «Лань». – Режим
доступа: http://e.lanbook.com
Дополнительная
1. Курьянова, Т.К. Определитель основных древесных пород. Учебн. пособ. [Текст]: / Т.К. Курьянова, Н.Е. Косиченко, А.Д. Платонов. – Воронеж,
ВГЛТА. - 2002. – 69 с.
2. Курьянова, Т.К. Гидротермическая обработка и консервирование древесины [Текст]: Лабораторный практикум /Т.К. Курьянова, А.Д. Платонов А.Д.
– Воронеж: ВГЛТА, 2002. -112 с.
3. Курьянова, Т. К. Лабораторный практикум по курсу «Гидротермическая обработка и консервирование древесины» для студентов специальностей
260200, 060800 и др. [Текст]: учебное пособие / Т.К. Курьянова, А.Д. Платонов
- Воронеж, ВГЛТА. 2002. - 125 с
12
Оглавление
Введение ………………………………………………………………………
1. Группы технологических процессов …………………………………
2. Общие указания к изучению курса …………………………………...
3. Указания к определенным главам курса ……………………………..
3.1 Введение …………………………………………………………………..
3.2 Строение и химические свойства древесины …………………………..
3.3 Физические свойства древесины ………………………………………..
3.4 Механические свойства древесины ……………………………………..
3.5 Технологические цели процессов нагревания и сушки древесины,
агенты сушки ………………………………………………………………….
3.6 Общие вопросы сушки древесины ………………………......................
Библиографический список ………………………………………………….
3
3
4
7
7
7
7
8
9
9
11
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
11
Размер файла
144 Кб
Теги
древесиноведение, платонова, курьянова, древесины, сушка
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа