Дерево

Усушка пиломатериалов таблица

2. Припуски на усушку

Величины припусков на усушку установлены по толщине и ширине пиломатериалов лиственных, получаемых при тангенциальной, радиальной или смешанной распиловке древесины (ГОСТ 4369-52) и хвойных пород (ГОСТ 6782-58).

Припуски по толщине и ширине пиломатериалов лиственных пород в тангенциальном и радиальном направлениях при начальной влажности древесины 35% и выше и конечной влажности 10 и 15%, приведены в табл 23.


Таблица 23. Припуски на усушку древесины при доведении ее от насыщенного состояния до 10-15% конечной абсолютной влажности

Определение припусков на усушку пиломатериалов при их начальной и конечной влажности, отличающихся от указанных в табл. 23, производится по специальным номограммам (рис 76). Припуск находят по такой номограмме следующим образом Допустим, что требуется определить припуск на усушку в тангенциальном направлении дубовой доски толщиной 60 мм при начальной влажности свыше 35% и конечной влажности 8%.


Рис. 76. Номограммы для определения припусков на усушку древесины лиственных пород

В номограмме для пиломатериалов из пород II группы находят на горизонтальной оси точку, соответствующую влажности 8%, и от этой точки проводят вертикаль до пересечения с наклонной прямой, соответствующей размеру 60 мм. Из точки пересечения проводят горизонталь до вертикальной оси, на которой и находят искомый припуск, равный округленно 4 мм.

Припуски по толщине и ширине пиломатериалов хвойных пород смешанной распиловки (с тангенциально-радиальным расположением слоев) при начальной влажности не ниже 30% и конечной влажности 15% и 20-22% приведены в табл. 24.

Усушка и особенности древесины


Таблица 24. Припуски на усушку древесины при доведении ее от насыщенного состояния до конечной абсолютной влажности от 15 до 22%

Определение припусков на усушку пиломатериалов при их начальной и конечной влажности, отличающихся от указанных в табл. 24, производится по соответствующим номограммам (рис. 77).


Рис. 77. Номограммы для определения припусков на усушку древесины хвойных пород

При уменьшении содержания в древесине связанной влаги, т. е. при влажности ниже 30%, водная прослойка между мицеллами сокращается и древесина усыхает. При изменении в древесине количества свободной влаги (выше 30%) размеры клеток древесины сохраняются неизменными. Таким образом, предел гигроскопичности (30%) — это одновременно предел усушки древесины.

Усушка и обратный процесс—набухание — неотъемлемые свойства природной древесины как ограниченно набухающего коллоида и характерные ее недостатки как материала. Если искусственными приемами (нагревом, пропиткой смолами, сахаром и т.д.) снизить гигроскопичность древесины, уменьшится ее усушка. Решение этой задачи актуально для промышленности и относится к научным проблемам крупного технико- экономического значения.

В связи с анизотропностью строения усушка древесины неодинакова в различных направлениях: по длине волокон она наименьшая (около 0,1% при удалении из древесины всей влаги); только креневой древесине свойственна большая продольная усушка (до 5%); по направлению годовых слоев, т. е. в тангентальном направлении, усушка наибольшая, 8—12% . Усушка по радиусу ствола 4,5—8%, т. е. почти в 2 раза меньше, чем по направлению годовых слоев. Древесина заболони усыхает несколько больше древесины ядра.

Усушка по торцовой площади, а также по объему сортимента примерно равна сумме усушек по радиальному и танген- тальному направлениям. Например, если усушка по танген- тальному направлению 10%, а по радиальному 6%, древесина усохнет как в поперечном сечении, так и по объему примерно на 16%, независимо от формы кусков.

Величина усушки древесины по объему примерно соответствует объему испарившейся из древесины связанной влаги. Так как древесина более плотных пород содержит в единице объема больше связанной влаги, она больше и усыхает. Следовательно, древесина дуба, клена, граба и т. д. характеризуется большей усушкой, чем древесина пихты, тополя, ольхи. Как исключение из этого правила, усушка древесины осины и липы примерно соответствует усушке дуба. Для древесины липы характерна, кроме того, небольшая разница в величине радиальной и тангентальной усушек, вследствие чего эту древесину предпочитают при изготовлении ответственных деталей, например в модельном производстве.

Наоборот, у древесины кедра и пихты мала радиальная усушка по сравнению с тангентальной (1:27г)-

Таким образом, следует различать свободную усушку древесины как коллоидного тела (отрезок СЕ при конечной влажности в точке Е) и несвободную усадку (отрезок ДЕ). Последняя происходит в результате суммарного изменения размеров древесины из-за потери связанной влаги, остаточных деформаций и возможно от внешних механических воздействий (например, в местах расположения прокладок, также препятствующих усушке по ширине доски). Происходит растяжение древесины на величину ДС.

Для определения усушки следует вырезать тонкие пластинки (перпендикулярно длине волокон) и, медленно высушивая, периодически определять их массу и размеры.

Усадка древесины примерно равна усушке при медленном высушивании очень тонких пиломатериалов, при сушке древесины токами высокой частоты и т.

Расчет усушки древесины

д., когда не возникает остаточных деформаций из-за перепада влажности по сечению материала. Наоборот, в толстых пиломатериалах, особенно в ус

ловиях высушивания при повышенных температурах и при скоростных процессах, когда получаются большие остаточные деформации, древесина значительно растягивается и усадка намного меньше усушки.

В некоторой мере величиной усадки древесины можно управлять, выпиливая пиломатериалы соответствующих сечений и применяя режимы сушки, способствующие образованию растягивающих остаточных деформаций; не исключено влияние на древесину и внешних воздействий ёсйбремя ее высушивания.

Термин усушка применительно к большим образцам неточно отражает сущность явления и следуемую из него величину сокращения размеров древесины. Размеры пиломатериалов могут изменяться из-за остаточных деформаций и без изменения их средней влажности (например, в средней зоне подсыхающей толстой доски) или, наоборот, сохраняться с изменением влажности (например, в значительной мере в шиповых соединениях). В производственных условиях происходит усадка пиломатериалов, т. е. обычно меньшее сокращение размеров, чем из-за усушки.

Для разработки норм припусков на усадку были выполнены массовые замеры сечений пиломатериалов в условиях, приближающихся к производственным, с последующей статистической обработкой результатов измерений. На основании таких исследований, проведенных в различных климатических зонах СССР, разработаны соответствующие стандарты. Величина припуска на усадку отсчитывается в миллиметрах. На  38, а дана диаграмма припусков для пиломатериалов хвойных пород в зависимости от их размеров в сухом состоянии. Величина начальной влажности не имеет значения, если она выше 30%. По ГОСТ 6782.1—75 и 6782.2—75 припуски даны в виде таблиц; для лиственницы величина припусков повышается на одну треть.

Чем толще материал, тем меньше удельная (в %) усадка. Так, при конечной влажности 6% для материала размером 300 мм усадка 4,4%, 25 мм — 7,5%. Последняя приближается по величине к усушке. В первом случае величина усадки составляет только около 7г от значения усушки. Таким образом, у толстого сортимента при испарении влаги древесина растянулась на ‘/г величины усушки (путем воспрепятствования ей и возникновения остаточных деформаций).

При высушивании пиломатериалов методом сублимации их усадка приближается к нулю, а при высокочастотном высушивании будет наибольшей (равной усушке). На  38,6 дана диаграмма усадки древесины березы, дуба, клена, ольхи, осины, тополя и ясеня в тангентальном направлении; радиальная усадка равна примерно 0,7 тангентальной. Припуски на усадку, приведенные на  38, относятся к условиям атмосферной сушки пиломатериалов.

Усушка и разбухание древесины

Под усушкой древесины понимается уменьшение линейных размеров и объёма древесины в результате удаления связанной влаги (заполняет субмикрокапилляры клеточных стенок). Зависит усушка от следующих факторов:

· породы древесины (неодина­ковое строение древесины);

· плотности древесины (с большей плотностью усушка больше);

· количества удаленной влаги. При испарении максималь­ного количества связанной влаги (от 30% до 0) происхо­дит полная усушка, части влаги— частичная;

· структурного направления.

Усушка по разным направле­ниям неодинакова.

Изменения древесины в процессе сушки

Любая клетка в поперечном сечение усыхает больше, чем вдоль оси. Это связано с тем, что фибриллы в клеточной стенке расположены преимущественно вдоль оси клетки, поэтому при удалении связанной влаги, заполняющей субмикрокапилляры, размеры клетки в радиальном и тангенциальном направлениях изменяются больше, чем вдоль волокон.

Усушка в тангентальном направлении от 1,5 до 2,0 раз больше чем в радиальном. В среднем полная линейная усушка в тангентальном направлении составляет от 6 до 10%, в радиальном от 3 до 5%, вдоль волокон от 0,1 до 0,3% и объемная от 12 до 15%.

Показателем усушки является коэффициент усушки, который показывает величину усушки древесины при удалении из неё 1% связанной влаги.

Полную усушку древесины с точностью 0,1 % рассчитывают по формуле:

(2)

где Тmax –линейные размеры и объем образцов до высушивания,

Т0 — линейные размеры и объем образцов после высушивания,

Коэффициент усушки рассчитывают с точностью 0,01% по формуле:

(3)

где βtmax – усушка тангенциальная, радиальная, или объемная, %;

W – максимальное содержание связанной влаги в древесине, равное 30%.

Разбухание – процесс увеличения линейных размеров и объема при поглощении древесиной связанной влаги (влажность от 0 до 30%).

Разбухание вызвано тем, что молекулы воды проникают в клеточные стенки и раздвигают целлюлозные фибриллы. При разбухании древесина оказывает давление до 30 атмосфер. В целом процесс разбухания является обратным процессу усушки и подчиняется тем же закономерностям, т.е. древесина незначительно разбухает вдоль волокон, более заметно в радиальном направлении и наибольшее разбухание наблюдается в тангентальном направлении. На практике разбухание проявляется при использовании пересушенной древесины, или когда древесина в процессе эксплуатации подвергается периодическому увлажнению (сезонные колебания влажности).

Разбухание обусловлено влаго- и водопоглощением древесины. Влагопоглощение – способность поглощать влагу из окружающей среды. Водопоглощение– способность поглощать воду при контакте с жидкостью. Для уменьшения этих свойств древесины используют обработку материала гидроизолирующими или гидрофобизирующими составами.

Дата добавления: 2015-11-28; просмотров: 611;

Сообщение        

 05-08-2009(давно)

Автор:
Криваксин (Экодрев-Инжиниринг)

     

Уважаемые спецы по лесосушению!

В ГОСТ 6782.1-75, 6782.2-75 имеются таблицы величин усушки от естественной до требуемой влажности.
Вряд ли составители каждое значение замеряли экспериментально. Есть, наверное, какие-то полуимперические формулы, по которым составлялись таблицы.

Для автоматизации расчетов очень хотелось бы иметь эти формулы.

Подскажите, кто знает, ПЛЗ!
Или посоветуйте, где искать?

 05-08-2009(давно)

Автор:
Шалита М. И.

     

Конечно, формулы есть. Расчет идет через коэффициент усушки, показывающий относительное изменение размеров при изменении влажности на один процент. Бывает радиальный и тангентальный, а также усредненый. В формулах также учитывается предел насыщения, все расчеты ведуться ниже этого предела.
Мой совет вам — установить этот коэффициент самим экспериментально, и при этом не удивляйтесь, что он будет различен с табличным. В таблицах не учитывается усадка. То есть во время сушки растянутыми оказываются поперемено то наружные слои, то внутрение, это состояние в высушеном материале закрепощается. В результате материал усыхает на величину меньшую (по крайней мере по ширине), чем указано в таблицах, где измерения были проведены в лабораторных условиях на тонких образцах.
В каждом случае усадка будет различной в зависимости от режима сушки.

УСУШКА ДРЕВЕСИНЫ, ПРИПУСКИ НА УСУШКУ

В общем случае — чем режим более жесткий, тем изменения размеров меньше.

 05-08-2009(давно)

Автор:
Шалита М. И.

     

Ивиняюсь, не усредненый коэффициент, а объемный.

 06-08-2009(давно)

Автор:
Криваксин (Экодрев-Инжиниринг)

     

Шалите.

Вы полагаете, что усушка линейно зависит от влажности?
Неочевидно.
Мне кажется на разных стадиях зависимость будет разной.

 07-08-2009(давно)

Автор:
Шалита М. И.

     

Криваксин (Экодрев-Инжиниринг)

Если строго, то конечно же, нелинейно, даже ниже предела насыщения. А еще влияют на этот коэффициент такие факторы: направление (радиальное-тангентальное-продольное), порода, географическое место произростания, расположение измеряемого участка относительно сердцевины и сторон света, условия произростания, близость участка измерения к сучкам, засмоленость древесины, ядро или заболонь и еще куча всего, даже разную скорость потока воздуха по штабелю. Если Вы занимаетесь научными изысканиями, то все это придется учитывать. Если же просто нужна норма списания материала на усушку, то сделайте просто контрольные замеры по нескольким сушкам.

 07-08-2009(давно)

Автор:
Шалита М. И.

     

Д. В. — Холмс, а почему в госте даны большие таблицы, а не одна формула, ведь посчитать на микрокалькуляторе проще, чем искать в таблицах?
Ш. Х. — Ватсон, ГОСТ 6782.1-75, 6782.2-75 разрабатывали до 1975 года, тогда еще не было микрокалькуляторов!

 10-08-2009(давно)

Автор:
Криваксин (Экодрев-Инжиниринг)

     

Шалите М. И.

Мы готовим online сервис расчета поставов.
Соответсвенно нужны данные по усушкам, которыми будут пользоваться производственники.
Пока мы занесли гостовые данные для гостовых размеров.

 11-08-2009(давно)

Автор:
Шалита М. И.

     

Если сервис будет общедоступный, то заранее могу сказать вам спасибо.
На мой взгляд занеся гостовские данные вы поступили совершенно правильно. Для негостовских размеров коэффициент можно ведь вычислить, используя ту же таблицу. Не нужны матлабы и маткады, эксель способен по таблице вычислить линию тренда и предоставить коэффициенты прямой или кривой с достаточным количеством точек перегиба.
Но это все теория. Во-первых, как я писал, на реальную усушку влияют большое количество факторов. А во-вторых, производители похоже уже позабыли, что продавая материал, его надо пересчитывать на сухой размер, и гост тут им не закон. Тогда сделайте два варианта — с учетом усушки и без учета, по сырому размеру.

 17-08-2009(давно)

Автор:
Криваксин (Экодрев-Инжиниринг)

     

Шалите.

Сервис конечно будет в свободном доступе.
Кроме того, любой вебмастер сможет бесплатно установить его на свой сайт.

 06-10-2009(давно)

Автор:
Криваксин (Экодрев-Инжиниринг)

     

Пробная версия готова.
Опубликована здесь .
Прошу тестировать.
Время везде иркутское (мск+5).    
   

Реклама | Администрация | WOOD.RU

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *