Способ окорки лесоматериалов

Способ окорки лесоматериалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соввтсимк

Соцмалмстмчвсимк

Респубпми

АНИЕ

К АВТОРСНО МУ СВН ТИЛЬ СТВУ (б1) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 10. 03. 80 (21) 2892759/29-15 с присоелинением заявки М— (23) Прнорнтет—

Опубликовано 07. 10.81 ° Бюллетень М 37

Дата ояубликованйя описания 07 .1 0 . 81 (51)М. Кй.

В 27 1. i/00

9куааратаены11 квинтет

CCCP ва делам кзебретвннк и открытка (53 ) УД К 634.0.

«323. 5 (088.8) Б. А, Преловский, Н. П. Рушнов, Н. Ф.= ПигЖтьдини В. Е. Оскерко (72) Авторы изобретения

Центральный научно-исследовательский и проектноконструкторский .институт механизаций .иэнергетики лесной промышленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОКОРКИ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к способам для окорки лесоматериалов и может быть использовано в лесной и деревообраба.тывающей промышленности.

Известен способ окорки бревен, заключакицийся в погружении объекта об5 работки в жидкость и образовании в последней высокого давления, которое после необходимой выдержки резко сбрасывается до атмосферного $1) .

1в

Этот способ малопроизвадителен ввиду того, что требует некоторой выдержки под давлением и неоднократного повторения процесса нагружения и сброски воздействующего давления. Кроме того, IS отсутствуют оптимальные параметры, которые бы в полной мере характеризовали данный способ и позволяли с наименьшими затратами осуществить операцию окорки лесоматериала.

Известен способ, заключающийся в том, что обрабатываемый лесоматериал погружают в жидкость и создают в по следней мощные импульсные гидродиначические волны сжатия за счет высоковольтного разряда в данной средеГ2) °

Недостатками этого способа являются низкая эффективность из-за быстро-. го износа высоковольтных разрядников, невозможность сфокусирования разряда, чтобы получить большие плотности энергии, и, тем самым, снизить энергоемкость процесса, как следствие этого, понижение эффективности указанного процесса и снижение его производительности.

Цель изобретения — повышение качества окорки любых пород лесоматериалов различного физического состояния и снижение энергоемкости процесса.

Поставленная цель достигается тем, что импульсные гидродинамические волны в жидкой среде возбуждают с частотой 5-25 10 Гц и давлением 0,2—

Ъ

9 Ийа. Кроме того, импульсные, гидродинамические волны в жидкой среде возбуждают путем воздействия на нее лучом лазера с расположением фокуса

870143 на расстоянии 2-25 мм от поверхности окариваемого лесоматериала.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

Лесоматериал погружают в жидкость; затем возбуждают в последней импульсные гидродинамические волны с частотой, равной или близкой значению собственной частоты системы "среда-корадревесина лесоматериала", при этом давление на фронте гидродинамических волн создают равным или выше значения критическдго предела прочности клеток камбиально-лубяного слоя ока риваемого лесоматериала.

Установлено, что собственные частоты, колебаний системы "среда-кора-древесина лесоматериала" для различных физических состояний лесоматериалов и пород определяются интервалом 5-25 х х 10 Гц, а критические пределы прочности клеток камбиально-лубяного слоя различных пород лесоматериалов и разного физиче кого состояния — интервалом О, 2-9:Ша.

Гидродинамические волны с указанными параметрами, распространяясь в жидкой среде и взаимодействуя с окариваемой поверхностью лесоматериала, вызывают резонанс в колебательной системе "среда-кора-древесина лесоматериала". Следовательно, происходит резкое возрастание амплитуды колебаний коры при минимуме энергетических затрат, вкладываемых во внеш.- нее периодическое воздействие со стороны жидкой среды на окариваемый лесоматериал. В результате этого происходит преобразование энергии импульсных гидродинамических волн в механическую работу разрушения связей коры и стволовой древесины. Разрушение этих связей происходит по камбиальнолубяному слов эа счет резонансных ударно-изгибных колебаний коры. Это 45 объясня< гся тем, что клетки камбиально-лубяного слоя обладают наименьшей механической прочностью в сравнении с корой и стволовой древесивной, а при взаимодействии с импульсными гидродинамическими волнами в клетках возникают напряжения, которые превышают критические пределы их прочности (так как давление на фронте волн равно или выше значения критического 55 предела этих клеток) .

В результате этого и происходит отделение коры от лесоматериала. ф

Импульсные гидродинамические волны в жидкой среде при осуществлении способа предлагается возбуждать за счет воздействия на нее излучением лазера в импульсном режиме с частотой импульсов, равной требуемой частоте возбуждаемых импульсов гидро- динамических волн. В результате этого происходит поглощение жидкой средой энергин излучения лазера с образованием в ней мощных импульсных гидродинамических волн.

Для усиления взаимодействия излучения с жидкой средой его фокусируют в данной жидкостл. При этом, чтобы фокусировка осуществлялась без какихлибо дополнительных приспособлений (оптимальный вариант †. пучок излучения сам фокусируется в жидкой среде), плотность энергии в пучке излучения лазера создают равной или близкой к значению, обеспечивающему появление в используемой среде поперечного градиента нелинейного показателя преломления и возникновения волновода, уменьшающего сечение пучка. Фокус лазера располагают на расстоянии 2-25 мм от окариваемого лесоматериала.

Сфокусировавшись в точку, излучение мгновенно поглощается средой, высвобождая при этом свою энергию, Высвобождение энергии излучения сопровождается резким повьппением давления и температуры в месте расположения фокуса.

Мгновенное расширение канала поглощения излучения влечет за собой излучение импульса гидродинамической волны с давлением на своем фронте, равным или вьппе значения критического предела прочности клеток каибиально-лубяного слоя лесоматериала.

Предложенный способ окорки лесоматериалов позволяет повысить эффективность окорки любых пород лесоматериалов различного физического состояния, с одновременным уменьшением энергоемкости. Энергоемкость уменьшается также за счет возможности иметь высококонцентрированные носители энергии и изза самофокусировки данного носителя (использован оптимальный вариант-носитель энергии фокусирует сам себя).

Проводилась окорка мерзлой ели диаметром 36 см, пролежавшей долгое время при температуре окружающего воздуха -30 С. С целью обработки ель погружают в воду C температурой +8 С и затем на воду воздействуют лучом оптиСоставитель А. Кондратюк

Редактор С. Суркова Texpe4N, Надь Корректор В. Бутяга

Тираж 531 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР шо делам изобретаний и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ,8807/36

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 8701 ческого квантового генератора с частотой .15 10 Гц. При этом в системе

Ъ

"жидкость-кора-древесина" возникают вынужденные резонансные колебания. В результате многократного импульсного S сжатия лесоматериала кора и древесина деформируются на различную величину и, тем самым, происходит полное отделение коры,по камбиальному слою, при этом качество окорки составляет ©

97-100Х.

При частотах f ) 25 10 Гц окорка

Э становится уже невозможной, так как упругое восстановление смятой коры и верхнего слоя древесины не будет успевать осуществляться за черезвычайно короткий период между очередными деформирующими воздействиями. В результате будет отсутствовать динамическое вибрирование коры и древесины. В

С увеличением толщины коры требуется деформировать лесоматериал на большую глубину и соответственно уменьшать частоту. При окорке тонкой коры частота динамического воздей- . 2S ствия может быть увеличена.

При частотах f С 5 Гц время используется неэффективно и снижается производительность окорки.

43 4

Формула изобретения

Способ окорки лесоматериалов, заключающийся в их погружении в жидкую среду и воэоуждении в последней импульсных гидродинамических волн, отличающийся тем, что, с целью повышения качества окорки любых пород лесоматериалов различного физического состояния и снижения энергоемкости процесса, импульсные гидродинамические волны в жидкой с еде возбуждают с частотой 5-25 10 Гц и давлением 0,2-9 МПа.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что импульсные гидродинамические волны в жидкой среде возбуждают путем воздействия на нее лучом лазера с расположением фокуса на расстоянии 2-25 мм от поверхности окариваемого лесоматериала.

Источники информации, принятые во внимание нри экспертизе

l. Патент США 11 2741283, кл. 144-309,.1956.

2. Труды ЦНИИМЭ. Сб. 9 91. 0 применении электрических разрядов в жидкости для окорки древесины, г. Химки, 1968, с. 156-163 (прототип).