Способ определения упругого сопротивления древесностружечного брикета в условиях горячего прессования

(51)01 1/02 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УПРУГОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ДРЕВЕСНОСТРУЖЕЧНОГО БРИКЕТА В УСЛОВИЯХ ГОРЯЧЕГО ПРЕССОВАНИЯ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(72) Авторы Тулейко Валерий Валентинович Дорожко Александр Валентинович Снопков Василий Борисович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(57) Способ определения упругого сопротивления древесностружечного брикета в условиях горячего прессования, включающий деформацию упругих элементов под действием внешних усилий, отличающийся тем, что в качестве упругих элементов используют заполненные жидкостью, например силиконовым маслом, дюралюминиевые баллоны с установленными в них термокомпенсационными стержнями, а упругое сопротивление древесно-стружечного брикета, численно равное воспринимаемому им усилию прессования,определяют как разность между суммарным усилием, развиваемым прессом, и усилием,приходящимся на упругие элементы, о величине которого судят по высоте подъема жидкости, выталкиваемой под действием этого усилия из дюралюминиевых баллонов в стеклянный капилляр с измерительной шкалой. 7684 1 2006.03.30 Изобретение относится к способам контроля процесса прессования древесных плитных материалов и может быть использовано для определения упругого сопротивления древесностружечных брикетов на прессовых установках предприятий, занимающихся производством древесностружечных плит. Известно, что для уменьшения неравномерности толщины древесностружечных плит их прессуют с применением металлических дистанционных планок, препятствующих сближению смежных плит пресса на расстояние меньше установленного. При прессовании плиты пресса подвергаются воздействию встречных усилий со стороны плунжеров и сил упругости прессуемых брикетов. В начале прессования силы упругости полностью уравновешивают усилия, действующие со стороны плунжеров. Однако с момента посадки плит пресса на дистанционные планки силы упругости материала постепенно уменьшаются, и если на всем протяжении цикла прессования давление со стороны плунжеров поддерживать постоянным, то в конце прессования дистанционные планки примут на себя большую часть всей нагрузки. Это приводит к деформации планок и плит пресса, что, в свою очередь, отражается на качестве готовых древесностружечных плит, кроме того, повышается энергоемкость процесса из-за нерациональной работы насосов гидросистемы пресса 1. Известен способ измерения упругого сопротивления древесностружечного брикета,принцип действия которого основан на регистрации распрессовки материала в процессе снижения внешнего давления 2. Однако распрессовки могут вызвать ухудшение физикомеханических свойств получаемых плит, поскольку при этом обычно происходит разрушение образовавшихся клеевых связей. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ измерения 3, основанный на преобразовании деформации упругого элемента(круглой стальной пластины) с помощью приклеенных к нему тензодатчиков в электрический сигнал. Недостатками данного способа являются повышенная чувствительность к электромагнитному фону и, как следствие этого, невозможность их применения в современных многоэтажных прессовых установках. Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение точности и удобства измерения упругого сопротивления древесностружечного брикета в условиях горячего прессования. Поставленная задача решается за счет того, что способ определения упругого сопротивления древесностружечного брикета в условиях горячего прессования включает деформацию упругих элементов под действием внешних усилий, но при этом отличается тем, что в качестве упругих элементов используют заполнение жидкостью, например, силиконовым маслом, дюралюминиевые баллоны с установленными в них термокомпенсационными стержнями, а упругое сопротивление древесностружечного брикета, численно равное воспринимаемому им усилию прессования, определяют как разность между суммарным усилием, развиваемым прессом, и усилием, приходящимся на упругие элементы,о величине которого судят по высоте подъема жидкости, выталкиваемой под действием этого усилия из дюралюминиевых баллонов в стеклянный капилляр с измерительной шкалой. На фигуре приведена схема устройства для практической реализации способа определения упругого сопротивления древесностружечного брикета в условиях горячего прессования. Дистанционные планки изготавливаются в виде упругих элементов 3, представляющих собой дюралюминиевые баллоны. Внутри баллонов находится жидкость 4 (силиконовое масло) и стальные термокомпенсационные стержни 5. Параметры стержней подобраны так, чтобы за счет положительной разности показателей температурного расширения материала баллона и стержня минимизировать эффект температурного расширения жидкости. Под действием внешней нагрузкисо стороны плит пресса 1 и 2 упругие элементы 2 7684 1 2006.03.30 деформируются с уменьшением толщины а. В результате внутренний объем баллонов уменьшается, и столбик жидкости в капилляре 6 поднимается на величину . Нагрузкана дистанционные планки из-за релаксации напряжений в стружечном брикете со временем увеличивается, вызывая подъем уровня жидкости в капилляре 6. Зная число делений шкалы капилляра, на которое поднялся столбик жидкости, величину усилия, приходящегося на дистанционные планки пресса, можно рассчитать по формуле з,(1) где- коэффициент преобразования, полученный при градуировке с помощью образцового динамометра, Н/мм- высота подъема жидкости в капилляре, мм. Суммарное усилие, развиваемое прессом, определяется по формуле(брз),(2) где р - удельное давление прессования, Па бр - площадь стружечного брикета, м 2 з - площадь упругих элементов, м 2. Тогда усилие прессования, воспринимаемое стружечным брикетом, которое численно равно упругому сопротивлению брикета, находится из выражения с-з.(3) Изобретение поясняется примером. Стружечный брикет, загружаемый в пресс, имеет длину 0,28 м и ширину 0,20 м. Значит, бр 0,280,20,056 м 2. Площадь упругих элементов, которые служат в качестве дистанционных планок, по результатам замеров составила з 0,006 м 2. На 3-ей минуте прессования жидкость в капилляре поднялась на 14 делений. Зная коэффициент преобразования (7020 Н/мм), получим з 70201498280 . Задавшись удельным давлением прессования (р 2800000 Па), рассчитываем 2800000(0,0560,006)173600 . Следовательно, упругое сопротивление стружечного брикета на 3-ей минуте прессования равно 173600 - 9828075320 . Осуществление изобретения позволит стабильно производить древесностружечные плиты заданного качества, увеличить срок службы дистанционных планок и плит пресса,а также оптимизировать работу насосов гидросистемы пресса и снизить за счет этого энергозатраты на производство. Предлагаемый способ определения упругого сопротивления может применяться при отработке и контроле режимов горячего прессования других плитных материалов, например фанеры, древесноволокнистых плит, древесных слоистых пластиков и др. Источники информации 1. Соснин М.И., Климова М.И. Физические основы прессования древесностружечных плит. - Новосибирск Наука, 1981. - С. 61-63. 2. Денисов О.Б., Анисов П.П., Разживин А.Е. Контроль горячего прессования в производстве древесностружечных плит. - . ВНИПИЭИлеспром, 1972.- С. 23-25. 3. Щедро Д.А. О диаграмме прессования древесностружечных плит // Деревообрабатывающая промышленность. - 1966. -12. - С. 11-12 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3