Systems. Methods. Technologies 2 (38) 2018

Системы Методы Технологии. С.П. Исаев и др. Обоснование эффективности … 2018 № 2 (38) с. 125-132 129 На рис. 3 видно, что зависимость прочности при скалывании по клеевому слою фанеры от давления прессования имеет экстремальный характер. С увели- чением давления прессования прочность при скалыва- нии по клеевому слою фанеры сначала возрастает, дос- тигая максимальных значений при давлении прессова- ния в интервале от 1,5 до 1,7 МПа, а затем постепенно уменьшается, что в полной мере согласуется с данными многочисленных работ, проведенных ранее различны- ми исследователями [2]. В свою очередь, увеличение температуры плит пресса (в пределах варьирования) сопровождается повышением прочности при скалыва- нии по клеевому слою фанеры, что указывает на воз- можность существования экстремума выходного пара- метра за пределами области варьирования температуры плит пресса. Анализ зависимости (рис. 4) показал, что характер зависимости изменения прочности при скалывании по клеевому слою фанеры от давления прессования во взаимодействии с продолжительностью прессования аналогичен характеру зависимости, изображенной на рис. 3. Повышение давления прессования сопровожда- ется увеличением прочности при скалывании по клее- вому слою фанеры, прочность достигает максимальных значений при давлении прессования в интервале от 1,5 до 1,7 МПа. Увеличение продолжительности прессова- ния в исследуемом интервале сопровождается повыше- нием прочности, что обусловлено большей деформаци- ей древесины в зоне клеевого слоя. Данное заключение находит подтверждение в иллюстрации зависимости (рис. 5). Анализируя график зависимости прочности при скалывании по клеевому слою фанеры от продолжи- тельности прессования и температуры плит пресса (рис. 5), следует констатировать, что продолжитель- ность прессования и температура плит пресса в задан- ных интервалах исследования способствуют повыше- нию прочности при скалывании по клеевому слою фа- неры. Очевидно, что увеличение прочности обусловле- но уплотнением древесины в зоне клеевого слоя, вы- званным повышением температуры и продолжительно- стью прессования (термообработка под давлением). Таким образом, в результате проведенного экспе- римента установлено, что применение клея, обрабо- танного электромагнитным полем СВЧ-диапазона, по- зволяет повысить прочность при скалывании по клее- вому слою фанеры, сократить продолжительность вы- держки пакета шпона под давлением и тем самым обеспечить повышение производительности клеильно- го пресса. Расчет технико-экономической эффективности. При условии реализации результатов на производстве может быть получен экономический эффект за счет рационального режима склеивания шпона, обеспечи- вающего повышение производительности клеильного пресса. Рациональными считаются режимы, обеспечиваю- щие достаточную прочность при скалывании по клее- вому слою фанеры при сложившейся упрессовке (7– 9 %) и имеющие оптимальные продолжительности по- операционного времени. Достаточная прочность при скалывании по клеево- му слою фанеры при односторонней доверительной вероятности р = 0,95 определяется условием [16]: S ГОСТ ⋅ + τ=τ 64,1 , (3) где  ГОСТ — значение прочности при скалывании по клеевому слою фанеры, нормируемое ГОСТ 9624-2009, МПа ; S — среднеквадратическое отклонение, МПа . В результате реализации серии опытов установлено, что S = 0,11 МПа. Если принять  ГОСТ = 1,0 МПа, тогда согласно формуле (3) получим 18,1 11,064,10,1 = ⋅ + =  МПа. Выбор рациональных параметров режима склеива- ния шпона осуществлен в MS Excel с помощью над- стройки «Поиск решения». В результате установлено: давление прессования ( Р ) — 1,6 МПа; температура плит пресса ( Т ) — 120 ° С; продолжительность прессо- вания (термообработка под давлением) ( t ) — 2,5 мин. Производительность горячего пресса при склеива- нии шпона определяют по формуле: , 1000 П ц ф см ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = t Kmn SF Т м 3 /смена, (4) где Т см — продолжительность смены, мин (480 минут); F — формат обрезного листа фанеры, м 2 (1,525 × 1,525 = 2,3256 м 2 ); S ф — толщина листа фанеры, мм (6,0 мм); n — число этажей стандартного пресса (пресс Д4438 имеет 26 этажей); m — число листов фанеры в прес- суемом пакете шпона, ( m = 1); K — коэффициент ис- пользования рабочего времени ( K = 0,9 – 0,95); t ц — продолжительность цикла склеивания, мин . Цикл работы горячего пресса при склеивании шпо- на включает ряд последовательных и параллельных (загрузка и выгрузка) операций, из которых необходи- мо выделить наиболее важные продолжительности — продолжительность выдержки под давлением ( t 1 ) и продолжительность снижения давления ( t 2 ). Следует также учитывать суммарную продолжительность вспо- могательных операций ( t 3 ). Продолжительность цикла склеивания шпона составит: 3 2 1 t t t t ц + += . (5) Сравнение базового варианта склеивания листвен- ничного шпона и предлагаемого основывается на усло- вии, что применение клея, обработанного электромаг- нитным полем СВЧ-диапазона, позволит сократить продолжительность выдержки под давлением пакета шпона при склеивании и обеспечит повышение произ- водительности клеильного пресса. Результаты расчетов приведены в табл. 4.