На правах рукописи

КОРШАК Андрей Валентинович

ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ДРЕВЕСНЫХ

БРИКЕТОВ НА ПРЕССОВОМ ОБОРУДОВАНИИ УДАРНОГО ТИПА

05.21.01 – Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург – 2011 2

Работа выполнена на кафедре Технологии лесозаготовительных производств Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии имени С.М. Кирова

Научный руководитель – доктор технических наук, профессор Бирман Алексей Романович

Официальные оппоненты – доктор технических наук, профессор Васильев Сергей Борисович кандидат технических наук, доцент Тюрин Николай Александрович

Ведущая организация – Ухтинский государственный технический университет (УГТУ)

Защита диссертации состоится «31» мая 2011 г. в часов на заседании диссертационного Совета Д.212.220.03 при Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии имени С.М. Кирова.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке СПбГЛТА.

Автореферат разослан «28» апреля 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета, проф. Г.М. Анисимов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Рациональное использование древесных отходов является одной из важнейших задач комплексной переработки древесного сырья. Осознание того, что основные прибыли приходятся на переработку древесины, а не на рубку леса, уже произошло, это означает, что в перспективе значительная часть пиломатериалов будет производиться в России, что резко увеличит объемы древесных отходов, и прежде всего - опилок. Брикетированные древесные отходы являются реальной альтернативой традиционным видам топлива как по своим теплотворным характеристикам, так и по экологическим параметрам. Однако распространенные в настоящее время технологии производства топливных брикетов из измельченной древесины имеют недостатки, особо актуальные для малых и средних деревоперерабатывающих предприятий. Опыт различных областей промышленности показывает, что эффективным способом уплотнения сыпучих материалов является применение воздействий динамического, в частности, ударного, характера. При этом процесс уплотнения измельченной древесины при динамическом воздействии изучен еще недостаточно, что делает невозможным разработать рациональные конструкции оборудования для уплотнения древесных материалов с применением динамических нагрузок.

Таким образом, исследование процесса уплотнения измельченной древесины и разработка нового оборудования для производства брикетов из измельченной древесины, является актуальной практической задачей.

Цель работы: исследование теории процесса уплотнения древесных опилок на брикетных прессах с виброударной нагрузкой и разработка оборудования для малых и средних деревоперерабатывающих предприятий.

Объектом исследований являются уплотняемые в брикеты древесные опилки, размещенные в закрытых матрицах прессов с ударной нагрузкой.

Предметом исследований являются процесс уплотнения древесных опилок, режимы и конструктивные параметры прессового оборудования.

Научная новизна. Разработанные и исследованные математические модели процесса брикетирования древесных опилок, учитывающие их упругие свойства и пространственную ориентацию в матрицах при импульсной ударной нагрузке, расширяют теорию уплотнения измельченной древесины, позволяют обосновывать рациональные параметры технологического процесса брикетирования, оптимизировать конструктивные соотношения пар матрица-пуансон и их число при регулировании величины плотности вырабатываемых брикетов в соответствии с потребительскими характеристиками конечной продукции.

Значимость для теории и практики. Разработанные математические модели процесса брикетирования опилок развивают теорию уплотнения измельченной древесины. Результаты работы позволяют обосновать рациональные параметры технологического процесса, обеспечивают повышение качества брикетов, снижают энергозатраты на их производство и позволяют совершенствовать конструкторские решения при проектировании прессового оборудования. Разработанная опытная установка позволяет с достаточной точностью получать данные, характеризующие процесс уплотнения древесных опилок под действием ударных нагрузок. Конструкция пресса ударного типа (патент № 96350) рекомендуется к использованию на малых и средних деревоперерабатывающих предприятиях.

Результаты работы могут быть рекомендованы к использованию производственными, проектными, научно-исследовательскими и учебными организациями лесной отрасли.

Достоверность выводов и результатов исследований обеспечена:

применением методов математической статистики; проведением экспериментальных исследований в лабораторных и производственных условиях и подтвержденной адекватностью полученных моделей за счет удовлетворительной сходимости экспериментальных и теоретических данных.

Апробация работы. Основные положения диссертации и отдельные ее разделы докладывались и обсуждались на международных научнопрактических конференциях: «Пути и опыт модернизации оборудования лесопромышленного комплекса», СПб, 2010, «Совершенствование и повышение надежности оборудования предприятий целлюлозно-бумажной и лесоперерабатывающей промышленности», СПб, 2011, «Леса России в XXI веке», СПб, 2010; а также на научно – технических конференциях лесоинженерного факультета Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии имени С.М. Кирова в 2010-2011 гг.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Математическая модель процесса уплотнения объема опилок, позволяющая: 1) установить зависимость их относительной деформации в закрытой прессформе под действием импульсной ударной нагрузки, 2) установить зависимость показателя равноплотности деформируемого объема опилок от коэффициента диссипации измельченной древесины, раскрывающую нелинейный характер изменения плотности в направлении ударного воздействия и определить ее численные значения.

2. Параметры импульсно-силового воздействия на уплотняемый в закрытой прессформе объем опилок, позволяющие утверждать о необходимости неоднократного приложения силового воздействия на уплотняемый объем и устанавливающие длительность затухания колебаний.

3. Результаты экспериментальных исследований брикетов из древесных опилок, подтверждающие возможность их изготовления под действием ударной нагрузки.

4. Принципиальная схема виброударного пресса для производства брикетов из древесных опилок по патенту № 96350, обеспечивающая эксплуатационные требования к такому оборудованию в условиях работы малых и средних деревоперерабатывающих предприятий.

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в шести печатных работах, включая две статьи в журнале, рекомендованном ВАК РФ для публикации материалов кандидатских и докторских диссертаций, и один патент на полезную модель. Результаты исследований отражены в научно-технических отчетах по НИР.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, основных выводов и рекомендаций, списка литературы, приложений. Общий объем работы 143 с. Диссертационная работа содержит 32 рисунка, таблицы. Список литературы содержит 98 источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении сформулирована актуальность темы диссертационной работы, определена цель исследований, изложены научная новизна и практическая ценность работы, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

Рассмотрено состояние проблемы, включая объем и номенклатуру отходов деревопереработки и способы их использования, существующее оборудование для производства топливных брикетов из отходов деревопереработки мелкой фракции, основные подходы к описанию напряженнодеформированного состояния среды под воздействием ударной нагрузки.

Проведен анализ исследований по указанным вопросам.

Вопросами уплотнения цельной и измельченной древесины занимались многие ученые, среди них: Н.А. Модин, П.Н. Хухрянский, В.А. Шамаев, В.И. Огарков, В.И. Патякин, С.М. Базаров и др. Большой вклад в исследование напряженно-деформированного состояния древесины при действии динамических нагрузок внесли отечественные ученые П.Н. Хухрянский, Б.М. Буглай, В.В. Памфилов, В.А. Баженов, В.Н. Быковский, Ф.П.

Белянкин, В.Ф. Яценко, Е.К. Ашкенази и др.

Анализ работ показал, что к настоящему времени, несмотря на значительный объем выполненных исследований, технология производства древесных брикетов на виброударном прессовом оборудовании еще не разработана. На основании анализа состояния вопроса сформулированы выводы и следующие задачи, которые необходимо решить для достижения поставленной цели:

провести теоретические исследования процесса формирования брикета из измельченной древесины под действием виброударной нагрузки;

разработать математическую модель напряженно-деформированного состояния измельченной древесины под действием виброударной нагрузки;

разработать опытную установку для проведения исследований процесса формирования брикета из измельченной древесины под действием ударной нагрузки;

провести экспериментальные исследования процесса формирования брикета из измельченной древесины при воздействии ударной нагрузки.

разработать принципиальную схему прессового оборудования для формирования брикета из измельченной древесины под действием виброударной нагрузки;

разработать рекомендации по выбору основных параметров работы прессового оборудования для формирования брикета из измельченной древесины под действием виброударной нагрузки;

дать рекомендации по организации опытно-промышленного участка по производству брикетов из измельченной древесины с применением виброударного прессового оборудования.

2. Теоретические исследования процесса формирования брикета из измельченной древесины в закрытой матрице под действием ударной Определение упругих характеристик конгломерата древесных частиц. Спрессованный брикет, состоящий из связанных между собой частиц, не является сплошным однородным телом. Тем не менее, поскольку связи между частицами в брикете достаточно прочны, к процессу брикетирования можно применить, положения механики деформируемого твердого тела. Такое допущение позволяет при описании упругих свойств измельченной древесины руководствоваться экспериментальными данными, полученными для цельной древесины. Однако прессуемый материал является конгломератом древесных частиц, что существенно влияет на его свойства. Для описания упругих свойств уплотняемого материала целесообразно воспользоваться методами осреднения, т.е. использовать техническое приближенное решение. Это оправдано главным образом тем, что рассматриваемый материал не обладает большой стабильностью механических свойств, и использование точных методов решения, значительно усложняющих вычисления, не дает существенного увеличения точности.

Данный подход, применительно к древесным материалам, описан в работах А.И. Вигдоровича, А.А. Позднякова, Г.В. Сагалаева и др. ученых. В его основу положено предположение о равенстве компонентов тензора напряжений либо тензора деформаций отдельной частицы и конгломерата частиц - брикета.

Считая распределение древесных частиц в пределах некоторых углов равномерным, осредненные значения модулей упругости конгломерата древесных частиц можно определить по известным формулам как математические ожидания величин (переменными 0,0,0 обозначены углы разброса частиц, рис. 1):

где Aijk - коэффициенты пропорциональности между напряжениями ijk и соответствующими им деформациями для i-той древесной частицы в фиксированной системе координат, связанной с прессформой.

Осредненные коэффициенты податливости конгломерата определяются как математические ожидания при допущении о равномерности разброса частиц:

где aijk - коэффициенты пропорциональности между деформациями ijk и соответствующими им напряжениями для i-той древесной частицы в фиксированной системе координат.

Считая расположение древесных частиц в плоскости, нормальной к направлению оси нагружения z (рис. 2), хаотическим, т.е. углы и принимают значение от 0 до, вычислим значения осредненных модулей упругости и осредненных коэффициентов податливости в соответствии с формулами (1), (2) в зависимости от угла разброса частиц по отношению к оси z. Произведенные расчеты показали, что максимальное значение модуля упругости E3 конгломерата частиц по направлению оси z получается при полностью хаотическом расположении частиц в пространстве прессформы (0= ) и составляет 1311,6 и 1950,7 МПа для сосновых и березовых частиц соответственно, при этом значение коэффициента поперечного расширения в плоскости, нормальной к оси нагружения, составляет соответственно 0,24 и 0,25. Минимальное значение модуля составляет 902, МПа для березовых частиц и 478,6 МПа для сосновых частиц в случае, когда все древесные частицы находятся в плоскости, нормальной к оси нагружения (0= 0); коэффициенты Пуассона при этом равны 0,66 для сосны и 0,58 для березы.

Построение математической модели формирования брикета из измельченной древесины под действием ударной нагрузки. Поскольку при осевом прессовании действующие напряжения являются, в основном, нормальными, в качестве модели принята стержневая система (рис. 3). Решение задач динамики стержневых систем с конечным числом степеней свободы может быть сведено к решению матричного уравнения:

где K – матрица жесткости системы, Г – диссипативная матрица, m – матрица масс, – вектор внешних нагрузок, – вектор обобщенных перемещений.

Рис. 3. Модель среды в виде стержневой Рис. 4. Распределение внутренних напрясистемы жений по высоте брикета Матрица жесткости формируется при использовании параметров, зависящих от упругих свойств материала и геометрических параметров системы. Введение в уравнение (3) диссипативной матрицы обусловлено необходимость учесть влияние на процесс уплотнения сил трения (внешнего и внутреннего). Матрица масс при этом отражает влияние возникающих в системе в результате приложения ударной нагрузки сил инерции.

Решение (3) найдется в виде разложения:

где Ф – некоторая квадратная матрица, (t) – вектор коэффициентов, зависящих от времени.

После элементарных преобразований уравнение (3) с учетом (4) примет вид:

Введем обозначения:

где m0,5 – матрица, составленная из квадратных корней соответствующих элементов матрицы масс.

В итоге из (5) с учетом (6) получим:

В качестве матрицы выбрана матрица нормированных собственных векторов матрицы Km. Тогда:

где – матрица собственных значений матрицы Km.

Для того, чтобы применить к (7) метод разложения по собственным формам, необходимо, чтобы диссипативная матрица Г имела те же самые собственные векторы, что и матрица жесткости К. Таким образом, получим:

В качестве матрицы Г примем функцию матрицы :

Тогда окончательный вид матричного уравнения движения системы с учетом инерционных, диссипативных и упругих составляющих:

Решение (11) выражается через интеграл Дюамеля:

Импульсная переходная функция для диссипативной системы:

Располагая значениями коэффициентов (t) по (4), найдем значения обобщенных перемещений (t). Внутренние усилия (t) можно определить от действия на каждую массу системы сил упругости. В матричной форме записи уравнение для них имеет вид:

где LS – матрица влияния внутренних усилий, составленная одним из известных способов.

Таким образом, из решения уравнения (4),(14) можно определить переменные по времени значения внутренних усилий в любом элементе рассматриваемой модели а также перемещения верхнего сечения каждого элемента при действии произвольной внешней нагрузки.

Для проведения численных расчетов была составлена программа, реализованная на базе пакета смешанных вычислений Maple. С помощью составленной программы произведен расчет для случая уплотнения древесных опилок сосны и березы под действием импульсной нагрузки Н*с; начальная плотность материала 0 принята для расчета равной 0, г/см3, модуль упругости Ez по направлению действия импульсной нагрузки принят равным 1311,6 и 1950,7 МПа для опилок сосны и березы соответственно. Результаты расчета приведены в табл. 1. При этом теоретическое значение плотности брикета теор определено из условия:

где обозначено: h0 – начальная высота брикета в матрице, zmax – максимальное перемещение верхнего сечения брикета.

Таблица 1.

Теоретическое значение плотности брикета из древесных опилок Где обозначено: dвнутр – внутренний диаметр матрицы.

В качестве характеристики равноплотности f брикета выбрано отношение максимального внутреннего напряжения 5 в пятом (последнем) элементе модели к максимальному внутреннему напряжению 1 в первом элементе, к которому прикладывается внешняя нагрузка:

Расчеты показателя f произведены для коэффициента диссипации = 0,1 … 1 с шагом = 0,1 при следующих исходных данных: внутренний диаметр матрицы d = 50 мм, начальная плотность материала в матрице 0 = 0,5 г/см3, начальная высота брикета в матрице h0 = 250 мм, опилки березы.

По результатам расчета построены графики (рис. 4, рис. 5) и составлено эмпирическое уравнение:

Анализируя данные графика на рис. 5, можно сделать вывод, что формирование равноплотного брикета с принятыми геометрическими параметрами за один удар невозможно. Действие последующих ударов увеличивает показатель равноплотности: в рассмотренном примере при коэффициенте диссипации = 1 показатель равноплотности увеличивается от 0,302 после первого удара до 0,525 после второго. Точное число ударов, необходимое для формирование брикета с требуемым показателем равноплотности, следует определять экспериментально.

Рис. 5. Зависимость изменения равноплотности среды от коэффициента затухания колебаний 3. Методика экспериментальных исследований Экспериментальные исследования проводились в лаборатории кафедры Технологии лесозаготовительных производств СПбГЛТА им. С.М.

Кирова и Волховском ЛПХ.

При проведении исследований по определению влияния величины ударной нагрузки (импульса) и геометрических параметров матрицы на плотность получаемого брикета из измельченной древесины контролируемыми независимыми параметрами являлись: порода древесины, влажность и температура древесины, фракционный состав. В качестве управляемых независимых параметров были приняты импульс приложенной внешней нагрузки P, начальная плотность обрабатываемой среды 0, внутренний диаметр матрицы d, масса обрабатываемой среды m. Выходным параметром являлась плотность полученных брикетов. Использовались опилки двух пород древесины – сосны и березы.

На основании конструктивных особенностей экспериментальной установки были выбраны основные уровни факторов и интервалы их варьирования (табл. 2):

Таблица Образцы для проведения экспериментов по определению прочности брикетов из измельченной древесины были получены на экспериментальной установке. Для определения предела прочности при сжатии применялась испытательная машина ИМ-5. Испытывались образцы цилиндрической формы с диаметром 20 мм и высотой 30 мм. Подсчет результатов испытаний по определению предельного напряжения сжатия производился по формуле где Pmax – наибольшее усилие сжатия, d – диаметр образца.

Обработка результатов экспериментальных исследований проводилась на ЭВМ с использованием программы MS Excel.

4. Результаты экспериментальных исследований Эксперименты были проведены, исходя из методики проведения экспериментов по формированию брикета из измельченной древесины и определению его прочности при сжатии, данной в главе 3.

В соответствии с методикой обработки экспериментальных данных, описанной в главе 3, был проведен регрессионный анализ предложенной в этой же главе модели в виде линейного уравнения:

где – плотность брикета, x1 – внутренний диаметр матрицы, x2 – начальная плотность материала, x3 – масса обрабатываемого материала, x4 – величина внешнего импульса.

Коэффициенты уравнения регрессии для различных пород древесины даны в табл. 3.

Таблица Значения коэффициентов уравнения регрессии Все коэффициенты уравнения регрессии оказались значимыми.

Проверка однородности дисперсий и воспроизводимости опытов проводилась по критерию Кохрена. Расчетные значения критерия Gp оказались меньше табличных (GT):

сосна Gp = 0,1250; GT = 0,3400 => Gp < GT;

береза Gp = 0,1120; GT = 0,3400 => Gp < GT.

Следовательно, опыты воспроизводимы, имеет место однородность дисперсий. Проверка адекватности регрессионной модели (позволяющая установить, будет ли построенная модель предсказывать значения отклика с той же точностью, что и результаты эксперимента) осуществлялась с помощью F-распределения. Полученные значения для сосны Fp = 0,1710 и для березы Fp = 0,1617 оказались меньше табличного значения Fp = 0,2.

Это позволяет сделать вывод, что гипотеза об адекватности принимается и математическая модель может быть использована для описания процесса уплотнения.

Таким образом, линейная регрессионная модель пригодна для описания процесса формирования брикета из измельченной древесины под действием ударной нагрузки при соблюдении тех же условий и параметров, при которых проводились представленные в работе эксперименты.

Уравнение регрессии, описывающее процесс уплотнения, примет вид:

= 0,2656 0,0049 + 1,41250 0,0171 + 0,00136 (20) Следует также отметить, что при повторном приложении нагрузки плотность экспериментального материала изменялась. Увеличение плотности наблюдалось во всех опытах при последующих 3-4 ударах, что подтверждает данные теоретических исследований о необходимости неоднократного приложения нагрузки с целью формирования равноплотного брикета.

Предел прочности при сжатии (МПа) в зависимости от плотности брикета можно выразить эмпирической зависимостью в виде уравнения первой степени Максимальное значение предела прочности при сжатии составило 2,91 МПа для брикетов из опилок березы и 2,78 МПа для брикетов из опилок сосны (плотность брикетов составляет 1,3 г/см3). Эмпирические зависимости (21), (22) иллюстрируются графиком на рис. 6.

В технологической части диссертации разработан опытнопромышленный участок для производства топливных брикетов с производительностью 1200-1300 кг/час при потоке опилок до 10 м3/час.

Основным оборудованием участка, рассматриваемым в настоящей работе, является пресс, конструкция которого защищена патентом № 96350.

Предлагаемый пресс имеет следующие отличия от прессов, известных в промышленности:

-матрицы расположены на поворотной платформе;

-на дне поворотной платформы неподвижно закреплена подпорная пластина, имеющая высадное отверстие для удаления готовых брикетов;

-механизм создания прессующего усилия выполнен в виде жстко смонтированной на одной плите группы пуансонов, длины которых последовательно увеличиваются в направлении к высадному отверстию.

Указанные отличия позволяют повысить эффективность устройства за счт увеличения его производительности, повышения плотности изготавливаемых древесных брикетов и упрощения извлечения готовых брикетов из устройства.

Схема предлагаемого пресса представлена на рис. 7-9.

Устройство для изготовления древесных брикетов включает матрицы 1 для прессуемой массы 2, механизм 3 создания прессующего усилия, дозатор 4, транспортер 5 для сбора готовых брикетов 6 и привод (на рис. не показан). Матрицы 1 расположены на поворотной платформе 7, на дне которой неподвижно закреплена подпорная пластина 9, имеющая высадное отверстие 10 для удаления готовых брикетов 6. Механизм 3 создания прессующего усилия выполнен в виде жстко смонтированной на одной плите 11 группы 12 пуансонов 13, 14 и 15, длины которых последовательно увеличиваются в направлении к высадному отверстию 10. Устройство работает следующим образом.

Измельчнные древесные материалы, например, опилки загружают в дозатор 4. Включают привод устройства. При этом платформа 8 совершает поворот на угол, величина которого определяется количеством смонтированных на платформе 8 матриц 1 и останавливается. Группа 12 пуансонов опускается вниз и каждый из пуансонов совершает удар по порции опилок, находящихся в матрицах, уплотняя их. Подпорная пластина 9 в период удара осуществляет подпор опилок, что обеспечивает получение брикетов с требуемой высокой плотностью. После выполнения удара плита 11 с группой 12 пуансонов 13, 14 и 15 поднимается в исходное положение, платформа 8 снова поворачивается на установленной в устройстве угол. Процесс уплотнения прессуемой массы в каждой из матриц 1 осуществляется последовательно тремя пуансонами.

Длина первого пуансона 13 (самого короткого) осуществляет лишь подпрессовку прессуемой массы т.е. частичное уплотнение прессуемой массы. Длина среднего пуансона 14 увеличивает степень уплотнения прессуемой массы, а длина последнего пуансона 15 равна или более длины матрицы, поэтому он является высадным, т.е. осуществляет высадку готового брикета из матрицы 1 на транспортр 5 для сбора готовых брикетов 6.

Рис. 7. Схема пресса и околостаночного Рис. 8. Схема пресса и околостаночного Рис. 9. Механизм создания прессующего усилия, вид А по рис. Таким образом, при каждом повороте платформы 8 постоянно осуществляется последовательное уплотнение прессуемой массы во всех матрицах 1 устройства в зависимости от пуансона, который в это время с ней контактирует, и высадка готового брикета.

В вышеизложенном описании и на рис. 7-9 приведена принципиальная конструкция прессующего механизма, оснащенного только тремя разновеликими пуансонами: подпрессовывающим, прессующим и высадным.

В реальных условиях число прессующих пуансонов может быть увеличено в зависимости от требуемой степени прессования, от объема порции опилок и геометрических параметров брикетов, то есть их диаметра и длины.

В качестве привода рабочего органа пресса на основании анализа типов вибровозбудителей принят пневматический привод.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ:

Результаты проведенных теоретических и экспериментальных исследований позволяют сделать следующие выводы:

1. Существующее оборудование не решает задачу утилизации опилок на малых и средних деревоперерабатывающих предприятиях. Целесообразной является разработка конструкций прессов ударного типа с учетом напряженно-деформированного состояния измельченной древесины на основании модели многомассной системы.

2. Математическая модель процесса уплотнения древесных опилок ударом в закрытой матрице устанавливает зависимость относительной деформации опилок от величины импульсной нагрузки, формулы (4), (14), раскрывает нелинейный характер изменения плотности в направлении удара (17) и позволяет определить численные значения показателей плотности и равноплотности в зависимости от коэффициента диссипации.

3. Теоретически и экспериментально установлено, что формирование равноплотного брикета невозможно при однократном импульсно-ударном воздействии. Экспериментально установлен прирост плотности после 3- дополнительных ударов, что подтверждает данные теоретических исследований о необходимости неоднократного приложения ударной нагрузки с целью получения удовлетворительных показателей плотности и равноплотности. На практике число ударов рекомендуется определять экспериментально.

4. Экспериментальные данные подтверждают результаты теоретических исследований о влиянии величины импульсной нагрузки на плотность получаемых брикетов, которая с достаточной для практических расчетов точностью определяется уравнениями регрессии (19), (20). Максимальная плотность брикетов при однократном приложении нагрузки Н*с составляет 1,06 г/см3 для сосновых опилок и 0,91 г/см3 для березовых опилок при внутреннем диаметре прессформы 50 мм, а также 1,36 г/см для сосновых опилок и 1,18 г/см3 для березовых опилок при внутреннем диаметре прессформы 20 мм, что отличается от теоретически определенного значения (табл. 1) не более, чем на 6 %.

5. Предел прочности брикетов при сжатии является функцией плотности брикетов и может быть определен по эмпирическим уравнениям (21), (22). Экспериментально установленное значение предела прочности при сжатии составляет 2,91 МПа для брикетов из опилок березы и 2, МПа для брикетов из опилок сосны при плотности брикетов 1,3 г/см3.

6. Установлено, что при допущении об абсолютной жесткости материала матрицы и пуансона время затухания колебаний материала брикета не превышает 0,0001 с.

7. В условиях малых и средних деревоперерабатывающих предприятий рекомендуется к использованию пресс по патенту № 96350 «Устройство для изготовления древесных брикетов».

8. В качестве привода пресса ударного типа рекомендуется пневматический вибровозбудитель.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Коршак А.В., Бирман А.Р., Хитров Е.Г. Брикетирование опилок на прессах ударного типа // Известия Санкт-Петербургской Лесотехнической академии. Вып. № 194. СПб: ЛТА, 2011 г. С. 205-213.

2. Коршак А.В., Бирман А.Р., Хитров Е.Г., Коркка А.А., Селимов А.М.

К вопросу повышения надежности оборудования лесоперерабатывающего комплекса // Известия Санкт-Петербургской Лесотехнической академии. Вып. № 191. СПб: ЛТА, 2010 г. С. 205-213.

3. Бирман А.Р., Коркка А.А., Хитров Е.Г., Патякин В.И., Коршак А.В., Варакосов М.Ю. Устройство для изготовления древесных брикетов. Патент на полезную модель №96350. опубл. 11.05.2010 Бюл. № 21.

4. Коршак А.В., Красиков Н.О., Некрасов С.И., Селимов А.М. Заготовка и использование осины в лесозаготовительном производстве // Технология и оборудование лесопромышленного комплекса. Сборник научных трудов.

СПб: ЛТА, 2009 г.

5. Бирман А.Р., Локштанов Б.М., Коршак А.В., Селимов А.М., Хитров Е.Г.

Устройство для модификации древесины // Материалы конференция «Российский лес – 2011», Вологда, 2011 г.

6. Красиков Н.О., Коршак А.В., Некрасов С.И., Селимов А.М. Повышение эффективности заготовки и использования малоценных пород древесины // Материалы второй международной научно-практической интернетконференции «Леса России в XXI веке». СПб, 2010 г. с. 171-175.

Просим принять участие в работе диссертационного Совета Д.212.220.03 или прислать Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями по адресу: 194021, Санкт-Петербург, Институт- ский пер. д. 5.