Способ окорки лесоматериалов

Союз СоввтснмкСоцмалмстмчвснмнРеспубпми РСНОМУ СВИ ТИЛЬСТВУ(22) Заявлено 10. 03. 80 (21) 2892759/29-15 1)М. Кл В 27 1. 1/00 с присоединением ки сударстааеы 11 квинтет СССР а делам нзфбретвннй(23) Пр тет Опубликовано 07. 10,81Бюллетень М 37Дата опубликованйя описания 07,1 0 . 81 3) УДК 634.0.,е 323. 5) Авторыизобретения кий и проектноций=.ц энергетики Центральныиконструкто научно-исследовательс кий .институт механиза лесной промышленности 71) Заявитель(54) СПОСОБ ОКОРКИ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ Изобретение относится к способамдля окорки лесоматериалов и может бытьиспользовано в лесной и деревообрабатывающей промышленности,Известен способ окорки бревен, заключакицийся в погружении объекта об 5работки в жидкость и образовании впоследней высокого давления, котороепосле необходимой выдержки резко сбрасывается до атмосферного 11;1.1Этот способ малопроизводителен ввиду того, что требует некоторой выдержки под давлением и неоднократного повторения процесса нагружения и сброскивоздействующего давления. Кроме того,тйотсутствуют оптимальные параметры,которые бы в полной мере характеризовали данный способ и позволяли с наименьшими затратами осуществить операцию окорки лесоматериала.Известен способ, заключающийся втом, что обрабатываемый лесоматериалпогружают вжидкость и создают в последней мощные импульсные гидродииаА Н И Й ( ) 8701 чические волны сжатия за счет высоковольтного разряда в данной среде 21Недостатками этого способа являются низкая эффективность из-за быстро-. го износа высоковольтных разрядников, невозможность сфокусирования разряда, чтобы получить большие плотности энергии, и, тем самым, снизить энергоемкость процесса, как следствие этого, понижение эффективности указанного процесса и снижение его производительности.Цель изобретения - повышение качества окорки любых пород лесоматериалов различного физического состояния и снижение энергоемкости процесса.Поставленная цель достигается тем, что импульсные гидродинамические волны в жидкой среде возбуждают с частотой 5-25 ф 10 Гц и давлением 0,2 -Ъ9 Ийа. Кроме того, импульсные, гидро- динамические волны в жидкой среде возбуждают путем воздействия на нее лучом лазера с расположением фокуса870143 на расстоянии 2-25 мм от поверхности окариваемого лесоматериала.Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.Лесоматериал погружают в жидкость; затем возбуждают в последней импульсные гидродинамические волны с частотой, равной или близкой значению собственной частоты системы "среда-кора- древесина лесоматериала", при этом давление на фронте гидродинамических волн создают равным или выше значения критическдго предела прочности клеток камбиально-лубяного слояокариваемого лесоматериала.5Установлено, что собственные частоты, колебаний системы "среда-кора-древесина лесоматериала" для различных физических состояний лесоматериалов и пород определяются интервалом 5-25 х х 10 Гц, а критические пределы прочности клеток камбиально-лубяного слоя различных пород лесоматериалов и разного физиче кого состояния - интервалом 0,2-9:1 Па,25 1 Гидродинамические волны с указанными параметрами, распространяясь вжидкой среде и взаимодействуя с окариваемой поверхностью лесоматериала,вызывают резонанс в колебательнойсистеме "среда-кора-древесина лесоматериала". Следовательно, происходит резкое возрастание амплитудыколебаний коры при минимуме энергетических затрат, вкладываемых во внеш.-нее периодическое воздействие со стороны жидкой среды на окариваемый лесоматериал. В результате этого происходит преобразование энергии импульсных гидродинамических волн в механическую работу разрушения связей коры и стволовой древесины, Разрушениеэтих связей происходит по камбиальнолубяному слов эа счет резонансныхударно-изгибных колебаний коры. Этообъясня тся тем, что клетки камбиально-лубяного слоя обладают наименьшеймеханической прочностью в сравнениис корой и стволовой древесивной, апри взаимодействии с импульсными гид продинамическими волнами в клеткахвозникают напряжения, которые превышают критические пределы их прочности (так как давление на фронте волнравно или выше значения критического 55предела этих клеток) .В результате этого и происходитотделение коры от лесоматериала,фИмпульсные гидродинамические волны в жидкой среде при осуществлении способа предлагается возбуждать за счет воздействия на нее излучением лазера в импульсном режиме с частотой импульсов, равной требуемой частоте возбуждаемых импульсов гидро- динамических волн. В результате этого происходит поглощение жидкой средой энергин излучения лазера с образованием в ней мощных импульсных гидродинамических волн.Для усиления взаимодействия излучения с жидкой средой его фокусируют в данной жидкостл. При этом, чтобы фокусировка осуществлялась без каких- либо дополнительных приспособлений (оптимальный вариант в . пучок излучения самфокусируется вжидкой среде),плотность энергии в пучке излучения лазера создают равной или близкой к значению, обеспечивающему появление в используемой среде поперечного градиента нелинейного показателя преломления и возникновения волновода, уменьшающего сечение пучка. фокус лазера располагают на расстоянии 2-25 мм от окариваемого лесоматериала.Сфокусировавшись в точку, излучение мгновенно поглощается средой, высвобождая при этом свою энергию, Высвобождение энергии излучения сопровождается резким повьппением давления и температуры в месте расположения фокуса.Мгновенное расширение канала поглощения излучения влечет за собой излучение импульса гидродинамической волныс давлением на своем фронте, равным или вьппе значения критического пределапрочности клеток каибиально-лубяногослоя лесоматериала,Предложенный способ окорки лесоматериалов позволяет повысить эффективность окорки любых пород лесоматериалов различного физического состояния, с одновременным уменьшением энергоемкости. Энергоемкость уменьшается также за счет возможности иметь высококонцентрированные носители энергии и изза самофокусировки данного носителя(использован оптимальный вариант-носитель энергии фокусирует сам себя). Проводилась окорка мерзлой ели диаметром 36 см, пролежавшей долгое время при температуре окружающего воздуха -30 С. С целью обработки ель погружают в воду с температурой +8 С и затем на воду воздействуют лучом оптиСоставитель А. КондратюкРедактор С. Суркова ТвхредМ, Надь Корректор В. Бутяга Тираж 531 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР шо делам изобретаний и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ,8807/36 Филиал ППП нПвтент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 8701 ческого квантового генератора с частотой .15 10 Гц. При этом в системеЪ"жидкость-кора-древесина" возникают вынужденные резонансные колебания. В результате многократного импульсного 5 сжатия лесоматериала кора и древесина деформируются на различную величину и, тем самым, происходит полное отделение коры,по камбиальному слою, при этом качество окорки составляет 97-100%.При частотах Е ) 25 10 Гц окоркаЭ становится уже невозможной, так как упругое восстановление смятой коры и верхнего слоя древесины не будет успевать осуществляться за чрезвычайно короткий период между очередными деформирующими воздействиями. В результате будет отсутствовать динамическое вибрирование коры и древесины. фС увеличением толщины коры требуется деформировать лесоматериал на большую глубину и соответственно уменьшать частоту, При окорке тонкой коры частота динамического воздей- .2% ствия может быть увеличена.При частотах 1 С 5 Гц время используется неэффективно и снижается производительность окорки. 43 4Формула изобретенияСпособ окорки лесоматериалов, заключающийся в их погружении в жидкую среду и воэоуждении в последней импульсных гидродинамических волн, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества окорки любых пород лесоматериалов различного физического состояния и снижения энергоемкости процесса, имцульсиые гидро- динамические волны в жидкой седе возбуждают с частотой 5-25 10 Гц и давлением 0,2-9 МПа.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что импульсные гидро- динамические волны в жидкой среде возбуждают путем воздействия на нее лучом лазера с расположением фокуса на расстоянии 2-25 мм от поверхности окариваемого лесоматериала. Источники информации,принятые во внимание нри экспертизе1. Патент США В 2741283,кл. 144-309,.1956.2. Труды ЦНИИМЭ. Сб. У 91. 0 применении электрических разрядов в жидкости для окорки древесины, г. Химки,1968, с. 156-163 (прототип).