МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СКЛЕИВАНИЯ ДРЕВЕСНОГО ШПОНА В УСЛОВИЯХ ПЛОСКОГО ПРЕССОВАНИЯ ФАНЕРЫ

Б.М. Кумицкий, Н.А. Саврасова, Е.В. Кантиева

Скачать

№ 2 (30)

Деревопереработка. Химические технологии

Аннотация: 

В целях повышения качества производимой фанеры, древесно-слоистого материала разработана математическая модель, описывающая склеивание древесного шпона в условиях плоского прессования. В основе предлагаемой модели лежат процессы, протекающие в вязкой (ньютоновской) несжимаемой жидкости, находящейся в слое между двумя движущимися навстречу друг другу плоскопараллельными плоскостями конечных размеров. В рамках принципов механики сплошной среды в условиях плоского деформированного состояния, отсутствия объемных сил и инерционных эффектов (малая скорость смыкания плит пресса) совместно решаются уравнения вязкости и неразрывности связующей жидкости. Полученное при этом уравнение Лапласа для давления решалось методом полиномов. Это позволило получить напряженно-деформированное состояние исследуемой жидкости в плоскости скольжения, результаты которого позволяют управлять параметрами давления и скорости прессования при склеивании шпона. Кроме того, получены аналитические выражения для кинематических характеристик клеевой массы: распределение скоростей по плоскости скольжения, позволяющее качественное построение линий тока, касательные к которым совпадают с направлением скорости течения. При измененных условиях нагружения получена формула для определения времени прессования и коэффициента вязкости клея. Предлагаемая математическая модель может быть использована для описания физических процессов, протекающих при прессовании не только фанеры, но и других многослойных клееных материалов: бумажно-слоистых пластиков, сэндвич-панелей и др.

 

Ключевые слова: 

математическая модель, шпон, вязкость, ньютоновская жидкость, склеивание, прессование

 

Для цитирования: 

Кумицкий, Б. М. Математическое моделирование процесса склеивания древесного шпона в условиях плоского прессования фанеры / Б. М. Кумицкий, Н. А. Саврасова, Е. В. Кантиева // Лесотехнический журнал. – 2018. – Т. 8. – № 2 (30). – С. 204–212. – Библиогр.: с. 209–211 (23 назв.). – DOI: 10.12737/article_5b240619cb5cc7.41270405.

 

Литература: 
  1. Аристов, С.Н. Течение вязкой жидкости между подвижными параллельными плоскостями [Текст] / С.Н. Аристов, Д.В. Князев // Известия Российской Академии наук. Механика жидкости и газа. – 2012. – № 4. – С. 55-61.
  2. Артемова, В.П. О расчете температурных полей в процессе прессования слоистой древесины [Текст] / В.П. Артемова, Л.Н. Ганжа, Г.Н. Журавский // Механическая технология древесины: сборник научных статей. – Минск, 1978. – № 8. – С. 47-50.
  3. Бартенев, И. М. Экологизация технологии и лесной техники [Текст] / И.М. Бартенев, В.Н. Винокуров // Лесное хозяйство. – 2005. – № 5. – С. 5-7.
  4. Бицадзе, А.В. Уравнения математической физики [Текст] / Бицадзе А.В. – М.: Наука, 1982. – 336 с.
  5. Bohlen, J.C. Tensile Strength of Donglas-Fir Laminated-Veneer-Lamer//Forest Products Journal.-1974.- № 24 (1). – P. 54-58
  6. Буглай, Б. М. Технология изделий из древесины [Текст] / Б.М. Буглай, Н.М. Гончаров. – Москва, 1985. – 395 с.
  7. Buikis, A. The mathematical model [Текст] / A. Buikis, J. Cepins, S. Kostjukova // The mathematical model: 13th WSEAS International Conference of Applied Mathematics. – Spain, 2008. – С. 125-129.
  8. Goto, T. Studies on Wood Gluing [Текст] /T. Goto, H. Saiki, H. Onishi//Wood Science and Technology.-1982. - № 16 (4). – P. 21-31
  9. Егер, Дж.К. Упругость, прочность и текучесть [Текст] / Дж. К. Егер – Москва, 1961. – 172 с.
  10. Израелит, А.Б. Теоретическое исследование напряженно-деформированного состояния фанеры после склеивания влажного шпона в вакуумных прессах [Текст] / А.Б. Израелит, С.В. Денисов // Технологии и оборудование деревообрабатывающих производств. – 1982. – № 11. – С. 37-41.
  11. Карачик, В.В. Построение полиноминальных решений дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами [Текст] / В.В. Карачик // Дифференциальные уравнения. – 1991. – Т. 27 – № 3. – С. 534-535.
  12. Кумицкий, Б.М. Математическое моделирование движения лесовозного автопоезда на повороте [Текст] / Б.М. Кумицкий, Д.С. Любавский, Д.Н. Афоничев // Моделирование систем и процессов. – 2009. – № 1-2. – С. 50-55.
  13. Кумицкий, Б.М. Применение «условия Стефана» для решения тепловых задач в объектах лесного комплекса [Текст] / Б.М. Кумицкий, С.В. Малюков, Н.А. Саврасова, С.В. Чуйкин // Лесотехнический журнал. – 2017. – № 3. – С. 41-48.
  14. Матвеев, Н.Н. Аномалии тепловых свойств целлюлозы при переходах кристалл-кристалл [Текст] / Н.Н. Матвеев, Н.С. Камалова, Н.Ю. Евсикова // Пластические массы. – 2015. – № 3-4. – С. 30-32.
  15. Михайлов, А.Н. Роль давления при склеивании древесины [Текст] / А.Н. Михайлов. – Ленинград, 1966. – 39 с.
  16. Плотников, Н. П. Оптимизация режимов склеивания фанеры модифицированными клеевыми композициями [Текст] / Н.П. Плотников, С.В. Денисов // Вестник Красноярского ГАУ. – 2010. – № 5. – С. 143-148.
  17. Плотников, Н. П. Математическая модель тепломассопереноса в процессе склеивания шпона повышенной влажности [Текст] / Н.П. Плотников, // Системы. Методы. Технологии. – 2016. – № 3 (31). – С. 161-167.
  18. Плотников, Н. П. Совершенствование технологии производства древесноплитных материалов [Текст] / Н.П. Плотников. – Новосибирск, 2013. – 112 с.
  19. Старцев, О.В. Моделирование влагопереноса в слоистых пластиках и металлопластиках [Текст] / О.В. Старцев, А.А. Кузнецов, А.С. Кротов, Л.И. Аниховская, О.Г. Сенаторова // Физическая мезомеханика. – 2002. – Т. 5. – № 2. – С. 109-114.
  20. Ханефт, А. В. Основы механики сплошных сред в примерах и задачах [Текст] : учеб. Пособие / А.В. Ханефт. – Кемерово, 2010. – 242 с.
  21. Чубинский, А. Н. Экспериментальное обоснование реологической модели пакета шпона при склеивании [Текст] / А. Н. Чубинский // Технология и оборудование деревообрабатывающих производств. – 1987. – № 2. – С. 34-37.
  22. Чубинский, А. Н. Микроскопические исследования фанеры в области клеевого слоя [Текст] / А. Н. Чубинский, Г.Р. Блыскова // Лесной журнал. – 1987. – № 1. – С. 122-124.
  23. Чубинский, А. Н. Моделирование процессов склеивания древесных материалов [Текст] / А. Н. Чубинский, В.В. Сергеевичев. – Санкт-Петербург – 2007. –176 с.