Введение к работе
Актуальность темы. На современном этапе развития промышленности остро встает вопрос о необходимости широкого использования комплексной переработки сырья, ресурсосберегающей техники, малоотходных и энергосберегающих технологий, вовлечение в производство новых видов сырья и материалов. В условиях нарастающего дефицита в древесине реальным направлением решения этого вопроса является вовлечение в переработку отходов лесозаготовок в виде сучьев, ветвей, вершин и т. п. Имеются предпосылки для практического использования деструктурированной древесины в качестве исходного компонента при разработке принципиально новых материалов и изделий из них, например, экологически чистых плит.
В связи с возможным появлением таких материалов на основе длинноволокнистых фракций древесины и соответствующих технологий представляет интерес исследовать деление древесины на технологические фрагменты при сжатии, изучить сам процесс деструкции древесины при поперечном нагружении в малоизученной области.
Цель работы - моделирование процесса разрушения отходов лесозаготовок под действием сжимающей нагрузки, направленной поперек волокон древесины.
Научная новизна. Предложены теоретические и экспериментальные зависимости для описания процесса разрушения отходов лесозаготовок. Разработана модель многостадийного процесса разрушения отходов лесозаготовок. Установлены закономерности степени влияния геометрических параметров и влажности древесного сырья на показатели механических свойств древесины отходов лесозаготовок. Предложена и обоснована модель "слабого звена" для прогнозирования показателей механических свойств древесины и относительного объема частиц, получаемых после разрушения, в зависимости от исходных параметров образцов. Экспериментально определеньь-эначения критического коэффициента интенсивности напряжений для древесины отходов лесозаготовок (ветвей, сучьев).
Практическая ценность работы. Результаты исследований, представленные в виде модели разрушения, а также аналитических и графических зависимостей, позволяют разработать рекомендации для дальнейших исследований в области использования отходов лесозаготовок и для создания принципиальной схемы получения экологически чистых плит
и топливных брикетов. Наша работа является первоначальным этапом в проведении комплексных исследований, проводящихся на лесоинже-нерном факультете Петрозаводского государственного университета совместно с Санкт-Петербургской лесотехнической академией по программе "Проблемы использования отходов лесозаготовок для создания экологически чистых плит".
Апробация работы. Результаты исследований доложены и одобрены на республиканских научно-практических конференциях в КарНИИЛПе в 1998-1999 гг., на научно-практической конференции докторантов и аспирантов лесоинженерного факультета Петрозаводского государственного университета в 1999 г., на международной научно-практической конференции в г. Йошкар-Оле в 1999 г.
Диссертация была представлена на семинаре кафедр лесоинженерного факультета в 1999 г.
Публикация работ. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ.
По результатам выполненных исследований на защиту выносится следующее:
Модель многостадийного процесса разрушения отходов лесозаготовок. Модель "слабого звена" для прогнозирования показателей механических свойств.
Регрессионные модели, описывающие зависимость растягивающих напряжений, относительных деформаций и относительного объема частиц от варьируемых факторов: диаметра, длины, влажности.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, основных выводов и рекомендаций, списка литературы и приложений. Общий объем работы составляет 203 страницы сквозной нумерации, из них 164 страницы основного текста, рисунков 58, таблиц 34, и приложений 39 страниц. Список литературы содержит 90 наименований.