Вся электронная библиотека >>>

 Сушка древесины >>>

 

 

Сушка древесины


Раздел: Учебники

 

 

§ 13. Напряжения в древесине при сушке. Влаготеплообработка

 

  

Процесс сушки древесины, как установлено, сопровождается неравномерным распределением влаги по толщине сортимента. Это вызывает неравномерную усушку древесины и приводит к образованию в ней внутренних напряжений.

Рассмотрим, как возникают и развиваются внутренние напряжения в древесине при ее сушке. Пока влажность наружных слоев выше или равна влажности предела насыщения клеточных стенок Wn.H ( 16, а, кривая 1), усушки нет и напряжения в материале отсутствуют.

После снижения влажности ниже WIIM (кривая 2) поверхностные слои стремятся к усушке. Однако этому будут препятствовать внутренние слои, влажность которых еще пока выше Wu.н- Начавшуюся усушку можно выявить, если из высушиваемого сортимента выпилить по всему поперечному сечению пластинку (секцию) и распилить на ряд слоев по толщине ( 16, б). Обнаружим, что внутренние слои сохранили первоначальный размер по ширине сортимента /о, а поверхностные слои усохли на величину Уп. Их размер теперь составляет /н. Целая, неразрезанная пластина имеет фактический размер /ф, меньший, чем /о. и больший, чем 1В. Поскольку размер поверхностных слоев стал меньше фактического, то эти

слои испытывают растягивающие напряжения, а внутренние слои, размер которых стал больше фактического, испытывают напряжения сжатия.

Если бы древесина была упругим телом, то внутренние напряжения уменьшались бы по мере снижения перепада влажности и окончательно исчезали при выравнивании влажности в конце сушки. Однако в начальный период про цесса влажная нагретая древесина обладает повышенной податливостью к нагрузкам. Б результате под действием на пряжений в ней развиваются остаточные деформации: деформации удлинения в поверхностных слоях (под действием растягивающих напряжений) и деформации укорочения во внутренних слоях (под действием сжимающих напряжений).

 


 

По мере снижения влажности древесина становится менее податливой и в большей мере проявляет свойства упругого тела. Поэтому возникшие в начале процесса остаточные деформации сохраняются в материале до конца сушки.

В результате этого к концу процесса ( 16, а, кривая 4) усадка на поверхности Уп окажется меньше, чем усадка внутренних слоев Ув ( 16, г), или, другими словами, размер поверхностных слоев секции после ее раскроя будет больше, а внутренних слоев меньше фактического размера 1ф. В древесине появятся сжимающие напряжения на поверхности и растягивающие напряжения во внутренних слоях материала. Таким образом, в процессе сушки происходит смена напряжений. В этот момент, который наступает на некотором промежуточном этапе процесса (кривая 3), напряжения в древесине отсутствуют

Возникающие в древесине напряжения уравновешиваются в пределах данного образца. Чтобы их обнаружить, надо нарушить это равновесие, разделив образец или секцию на части. Каждая часть будет стремиться к новому равновесному состоянию путем деформаций. В секции, разрезанной на тонкие слои, деформации проявляются в виде удлинения либо укорочения. В производстве для установления характера внутренних напряжений из пиломатериалов выпиливают секции в виде двузубой гребенки. Деформации в этом случае будут проявляться изгибом зубцов этой гребенки.

Если внутренние напряжения в какой-либо точке сортимента достигнут предела прочности, то произойдет его разрушение. Разрушение проявится в виде трещины в зоне'действия растягивающих напряжений, т. е. в первой стадии сушки на поверхности, а на конечной стадии — внутри сортимента.

Избежать напряжений в древесине при конвективной сушке невозможно. Однако при правильном проведении процесса возникающие напряжения не превышают предела прочности. Кроме того, внутренние напряжения могут быть уменьшены и даже ликвидированы путем влаготеплообработки древесины.

Влаготеплообработка состоит в том, что древесину обрабатывают воздухом повышенной температуры с высокой степенью насыщения. Она обычно проводится при окончании процесса сушки или несколько раньше, в момент смены напряжений. Увлажнение поверхностных слоев при влаготеплообработке вызывает их разбухание и, как следствие этого, возникновение дополнительных сжимающих напряжений на поверхности. При повышенной податливости древесины (влажной и нагретой) в поверхностном слое развиваются остаточные деформации укорочения, которые компенсируют ранее появившиеся остаточные деформации удлинения. Тем самым устраняется причина напряжений, возникающих в древесине к концу сушки.

В пиломатериалах (брусках, досках) помимо напряжений, вызванных перепадом влажности, зарождаются дополнительные напряжения, причиной которых является неодинаковая усушка древесины в различных направлениях.

Так, например, в досках тангенциальной распиловки пласть, более отдаленная от сердцевины и направление волокон которой приближается к тангенциальному, усыхает больше противоположной пласти. От этого появляется изгибающий момент и доска изменяет свою форму (коробится).

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:  Сушка древесины

 

Смотрите также:

 

Высушивание сушка древесины, термогигрометр

Естественная сушка древесины. При естественной сушке древесины или сушке на открытом воздухе пиломатериалы складируют снаружи или в открытых сараях.

 

Сушка древесины. Пиломатериалы сушат при высокотемпературных...

При сушке древесины с температурой выше 100°С физическая сущность процесса продвижения влаги изменяется. Наряду с потоком влаги...

 

Древесина и древесные материалы. Сушка и обработка древесины. Шпон...

С изменением влажности древесины связаны такие ее свойства, как усушка и разбухание. Усушкой называют уменьшение линейных размеров и объема древесины при сушке.

 

Сушка древесины. Сушка в нагретых жидких средах, в петролатуме....

Сушка древесины — одна из основных мер, предупреждающих пониэюение качества древесины (предохраняет от загнивания, увеличивает прочность...

 

Сушка древесины. Пропарка. Режимы сушки дерева, пиломатериалов

Сушка древесины — одна из основных мер, предупреждающих пониэюение качества древесины (предохраняет от загнивания, увеличивает прочность...

 

Хранение и сушка древесины

Продолжительность сушки древесины с влажностью 60% до влажности 20% в зависимости от времени года — 15...60 сут. Воздушная сушка требует больших площадей...

 

древесина попадает в руки мастера-древодела, и содержащаяся...

На протяжении многих веков разрабатывали народные мастера свои приемы сушки древесины, поражающие порой неожиданностью и остроумием.

 

Защита древесины от разрушения. Антисептики. Масло креозотовое....

Сушка древесины может быть естественной и искусственной. Естественную сушку осуществляют на открытом воздухе, под навесом или в закрытых помещениях до...

 

Антисептики. Антисептирование древесины фенолформальдегидные...

Продолжительность эксплуатации деревянных построек или отдельных конструкций зависит от комплекса мероприятий, включающих проектирование, распиловку и сушку древесины...

 

Последние добавления:

 

Древесноволокнистые плиты   Твердые сплавы   Бетон и железобетон   АРМАТУРНЫЕ И БЕТОННЫЕ РАБОТЫ 

  Гражданское судопроизводство   Теория литературы. Поэтика   Психокоррекционная и развивающая работа с детьми