Совершенствование технологии разделения по степени смолистости технологической щепы из пневой и некондиционной древесины тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Макаров Владимир Евгеньевич

• Макаров Владимир Евгеньевич
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Макаров Владимир Евгеньевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОИЗВОДСТВЕ И ПОДГОТОВКЕ 10 ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЩЕПЫ

1.1. Технологии, машины и оборудование для подготовки древесины ц для технологической щепы

1.2. Технологии, машины и оборудование для сортировки 18 технологической щепы

1.3. Обзор технологий по разделению технологической щепы на 27 классы

1.4. Обзор технологий по переработке пневого осмола и 32 некондиционной древесины

1.5. Выводы по первой главе и постановка цели и задач исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗДЕЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЩЕПЫ ПО СТЕПЕНИ СМОЛИСТОСТИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ 35 ПОЛЯХ

2.1 Движение элементарной частицы щепы в электрическом поле

2.2. Траектории движения элементарной частицы щепы в 49 классификаторе свободного падения

2.3. Выводы по второй главе

3. ЛАБОРАТОРНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ РАЗДЕЛЕНИЯ ЩЕПЫ ПО СТЕПЕНИ 52 СМОЛИСТОСТИ В КЛАССИФИКАТОРАХ СВОБОДНОГО ПАДЕНИЯ

3.1. Разработка методов проведения экспериментальных исследований технологии разделения щепы в электрическом поле по степени смолистости

3.2. Лабораторные исследования физико-механических свойств 53 технологической щепы из пневой и некондиционной древесины

3.3. Определение необходимого числа измерений при оценке степени 55 разделения щепы в лабораторном классификаторе

3.4. Разработка экспериментальной лабораторной установки 57 классификатора

3.5. Исследования разделения технологической щепы в электрическом 50 поле лабораторной установки классификатора

3.6. Исследования разделения технологической щепы искусственного 54 осмоления

3.7. Исследования разделения технологической щепы в лабораторном классификаторе по степени ее смолистости и при различной 65 влажности

3.8. Исследования режимов работы классификатора по разделению 55 технологической щепы Марийского ЦБК по степени смолистости

52

3.9. Разработка нейронечеткой сети технологии разделения щепы по степени смолистости в электрическом классификаторе свободного 57 падения

3.10. Выводы по третьей главе

4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ РАЗДЕЛЕНИЯ ПО СТЕПЕНИ

СМОЛИСТОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЩЕПЫ ПОЛУЧЕННОЙ ИЗ

ПНЕВОЙ И НЕКОНДИЦИОННОЙ ДРЕВЕСИНЫ

4.1 Совершенствование технологии разделения по степени

смолистости технологической щепы полученной из пневой и

некондиционной древесины с применением электростатического

классификатора

4.2. Разработка рекомендаций по настройке электростатического классификатора для сортировки технологической щепы по степени 83 смолистости

4.3. Технологии разделения по степени смолистости технологической

щепы полученной из пневой и некондиционной древесины с 88 применением электростатического классификатора

4.4. Оценка экономической эффективности проекта

совершенствования технологии разделения по степени смолистости 91 технологической щепы полученной из пневой и некондиционной древесины с применением электростатического классификатора

4.5. Экономическая эффективность проекта

4.6. Выводы по четвертой главе 100 ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 102 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 104 Приложение А 120 Приложение Б 128 Приложение В 133 Приложение Г 134 Приложение Д

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование технологии разделения по степени смолистости технологической щепы из пневой и некондиционной древесины»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. В основном производственном процессе переработки древесины, наряду с основным видом продукции неизбежно образуются остатки древесного сырья и их материалов, а также нерешённые проблемы по совершенствованию способов переработки пневой древесины.

В настоящее время при переработке пневой и некондиционной древесины практически не используются технологии разделения конечных продуктов, что существенно снижает эффективность перерабатывающих отраслей. В тоже время существующие механические и химические способы разделения древесного сырья не всегда обеспечивают необходимую степень разделения сырья на товарную продукцию.

Учитывая необходимость в полном использовании древесного сырья, не следует исключать значительные запасы пневой и некондиционной древесины, идущей на выработку таких химических компонентов, как экстракционная канифоль, скипидар и т. п. Принимая во внимание, что данные химические компоненты могут быть получены только из свежего и спелого пневого осмола, или некондиционной древесины, необходимо обеспечить канифольно-экстракционные заводы, сырьем с высоким содержанием смолистых веществ.

Основным сырьем для предприятий, занимающихся получением канифоли, смол, скипидара и т.п. служит технологическая щепа, полученная из просмолившейся древесины хвойных пород и отходов некондиционной древесины.

Однако трудности в подготовки этого типа сырья и ее неопределенность по степени смолистости привели к тому, что предприятия вынуждены использовать неоднородную щепу. Это приводит к тому, что сырье не обладает требуемыми показателями по степени смолистости, а недополученная прибыль предприятий по их переработки может достигать более сорока процентов.

Решить данную проблему возможно путем совершенствования технологии подготовки сырья, однако существующие методы разделения технологической

щепы на классы по степени смолистости далеки от совершенства и не способны обеспечить необходимого разделения.

В связи с этим проблема повышения качества разделения технологической щепы по степени смолистости с использованием современных классификаторов является своевременной и актуальной.

Степень проработанности темы. Проблемы подготовки, сортировки и использования технологической щепы были рассмотрены в работах таких исследователей как: А.А. Андреев, П.Н. Анисимов, В.Н. Баклагин, А.Ф. Булатов, С.Б. Васильев, М.В. Жуков, Э.М. Лаутнер, А.П. Мохирев, К.В. Полежаев, А.П. Соколов, Ю.В. Суханов, В.В. Сергеев, В.С. Сюнёв, В.В. Орлов С.В. Фокин, И.Р. Шегельман. Из зарубежных следует отметить работы A. Asikainen, L. Sikanen и др. Наибольших успехов в области подготовки древесного сырья были получены в работах: А.А. Вайса, И.А. Полянина, Ю.Г. Санникова. Однако, в представленных работах технические средства для разделения на классы технологической щепы в условиях деревообрабатывающих предприятий рассмотрены не были [10, 1б, 23, 132, 133, 145, 148, 152].

Цель исследования. Совершенствование методов разделения по степени смолистости технологической щепы полученной из пневой и некондиционной древесины.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1. Выполнить анализ существующих методов разделения по степени смолистости технологической щепы полученной из пневой и некондиционной древесины.

2. Разработать способы разделения по степени смолистости технологической щепы в электростатическом поле классификаторов свободного падения.

3. Провести комплекс опытно-экспериментальных исследований, по разделению щепы в классификаторах свободного падения в электростатическом поле.

4. Разработать технологию разделения по степени смолистости технологической щепы, полученной из пневой и некондиционной древесины с использованием электростатических классификаторов свободного падения.

Объект исследования: технология разделение щепы по степени смолистости.

Предмет исследования: методы и способы разделения технологической щепы в электростатических классификаторах.

Методы исследования: теоретическое исследование произведено на основе методов математического моделирования. Проведены лабораторные и натурные испытания, а так же применены методы анализа и синтеза сложных систем.

Научная новизна работы. Результатами диссертационной работы, обладающими научной новизной, являются:

1. Полученные технологические параметры разделения технологической щепы по степени смолистости, отличающиеся возможностью получения различных классов щепы;

2. Разработанная методика разделения по степени смолистости технологической щепы, отличающаяся возможностью управлением траектории движении щепы в электростатическом поле классификатора;

3. Полученные аналитические и регрессионные зависимости разделения технологической щепы по степени смолистости, отличающиеся возможностью регулирования процессом разделения щепы на классы;

4. Разработанные рекомендации по совершенствованию технологию разделения по степени смолистости технологической щепы, полученной из пневой и некондиционной древесины, отличающиеся возможностью повышения эффективности разделения щепы по степени смолистости.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Процесс получения технологической щепы, позволяющий получать технологическую щепу требуемого класса смолистости.

2. Методика разделения по степени смолистости технологической щепы в электростатическом поле, позволяющая управлять степенью разделения щепы.

3. Закономерности изменения степени разделения щепы, позволяющие проводить настройку основных параметров классификаторов по критерию эффективность разделения.

4. Технологию разделения по степени смолистости технологической щепы, полученной из пневой и некондиционной древесины, позволяющую получать технологическую щепу заданной степени смолистости.

Теоретическая и практическая значимость работы состоит в совершенствовании технологии разделения по степени смолистости технологической щепы, нахождении рациональных значений параметров настройки электростатических классификаторов свободного падения.

Результаты работы позволят повысить технический уровень разделения технологической щепы по смолистости и возможность получении щепы из пневой и некондиционной древесины, которое позволяет снизить риск смешивания щепы различных классов и назначений.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Результаты диссертации по паспорту специальности 4.3.4. «Технологии, машины и оборудование для лесного хозяйства и переработки древесины» соответствуют пункту 4 «Технология и продукция в производствах: лесохозяйственном, лесозаготовительном, лесопильном, деревообрабатывающем, целлюлозно-бумажном, лесохимическом и сопутствующих им производствах».

Достоверность и обоснованность выполненных исследований. Научные результаты и выводы, изложенные в диссертации, отражают физическую сущность объектов исследования, Достоверность выполненных исследований подтверждается достаточной сходимостью разработанных теоретических положений с результатами натурных экспериментов (расхождение не более 10%) и обеспечена применением измерительной аппаратуры.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций. Сформулированные в диссертации научные положения, выводы и рекомендации обоснованы теоретическими решениями и экспериментальными результатами, полученными в работе, базируются на фундаментальных законах механики,

геометрии и электростатики, методах математической статистики и не противоречат известным положениям научных методов математического моделирования и подтверждаются статистическими расчетами, выполненными на основе результатов опытных экспериментов. Полученные алгоритмы реализованы в виде вычислительных экспериментов в среде Matlab, FIS Editor, Microsoft Excel 2010.

Личное участие соискателя в получении результатов, изложенных в диссертации. В работе и опубликованных статьях автор обосновал актуальность темы, поставил цель научно-исследовательской работы и сформулировал исследовательские задачи, определил и улучшил методические аспекты проведения исследований. Являлся инициатором и непосредственным участником проведения лабораторных экспериментов и сбора данных, осуществлял деятельность по аннотированию и ведению исследовательских данных. Автором выполнен анализ научно-технических источников информации, сформулированы проблема, цель, задачи исследования, получены теоретические и экспериментальные результаты, осуществлены их обработка, интерпретация и внедрение в производство и учебный процесс.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации докладывались и обсуждались на международных научных, научно-практических и научно-технических конференциях Поволжского государственного технологического университета в 2014 - 2018 годах, международных молодежных научных конференциях «СЕВЕРГЕОЭКОТЕХ» (Ухта, 25-27 марта 2015 г., 23-25 марта 2016 г.).

Реализация работы. Основные результаты теоретических и экспериментальных исследований внедрены на предприятии ООО «Деревообрабатывающий завод», используются в учебном процессе ФГБОУ ВО «Поволжского государственного технологического университета».

Публикации. Результаты исследований отражены в 14 научных и научно-технических работах автора объемом 15,435 п.л. (авторский вклад - 5,835 п.л.), из них 5 работ опубликовано в рецензируемых научных журналах и изданиях, 1

монография, 1 статья в изданиях, индексируемых в Web of Science и Scopus, 5 статей в других изданиях и материалах конференций, 1 патент РФ на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, общих выводов и приложений; содержит 135 страницы текста, 17 таблиц, 40 рисунок и библиографический список из 164 наименований, включая 14 на иностранных языках.

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОИЗВОДСТВЕ И ПОДГОТОВКЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЩЕПЫ

Производство технологической щепы (ТЩ) является важным для народного хозяйства. Следует отметить, что ТЩ - это исходный материал для целлюлозно-бумажного производства, а также производства ДВП (плит из древесного волокна), производства ДСП (плит из древесно-стружечных элементов), ну и конечно гидролизного производства - являющегося основой для получения глюкозы, канифоли, спирта и целлюлозы.

В настоящее время появляется повышенный спрос со стороны предприятий большого, малого и среднего бизнеса, занимающихся вопросами применения в своих производствах ТЩ. В связи с этим предлагается перерабатывать на ТЩ в том числе и крупные древесные отходы, остающиеся при распиле лесоматериалов и дальнейшей их обработке, а также выкорчеванные на лесосечном фонде пни. А если принять во внимание тот факт, что отходы производства обладают к тому же высоким качеством по той причине, что они состоят в большинстве своём из заболони и при этом не гнилые, то можно сделать вывод, что и целлюлоза из таких отходов будет более качественной, чем, например из балансов.

Ввиду многообразия предприятий, использующих в своих технологических циклах в том числе и ТЩ (технологическую щепу), таким же многообразием отличаются и требования, предъявляемые к ней. Это связано главным образом с теми технологическими процессами, в которых будет участвовать щепа при производстве той или иной продукции. Так, для производства канифоли требуется щепа с содержанием смолы не менее 13%; при производстве целлюлозы, наоборот, высокая смолистость является нежелательной. В связи с этим актуальным остается вопрос качественного разделения получаемой технологической щепы в зависимости от ее назначения.

1.1. Технологии, машины и оборудование для подготовки древесины

для технологической щепы

Существующие на данный момент технологии проведения разделочных работ при помощи электрических либо бензиновых пильных инструментов, специализированных станков либо с применением взрывчатки при всех своих достоинствах не способны обеспечить необходимого качества и достаточно высокого уровня производительности [154, 155, 159, 150, 151, 152, 153, 154]. В данной работе предлагается применение метода, который отличается от многих существующих главным образом тем, что основывается на требованиях отраслевого стандарта ОСТ 13-131-82, поэтому и товарный вид осмола, получаемого из пней и соответствующие геометрические параметры, будут находится в полном соответствии с требованиями стандарта, что в свою очередь позволит полностью механизировать труд и существенно повысить его производительность, несмотря на сложность выполняемых операций. Добыча ТЩ, в непосредственной близости от осуществления рубок, при том отвечающей всем необходимым для дальнейшей переработки требованиям сопряжена с некоторыми трудностями:

1. Трудноразрешимые вопросы при проектировании и внедрении установки;

2. Анализ полученных данных показал, что в летнее время года, уже по истечении 60 суток хранения и (или) перевозки данного вида продукции в ней значительно снижается содержание столь важного для нас компонента, скипидара в среднем на 50% [89].

Осуществление работ по разделке пневой древесины с применением наиболее распространённых на данном этапе развития технологии средств механизации является необоснованно затратным и недостаточно эффективным как с экономической, так и с технологической точек зрения. Причиной являются как особенности строения пней, так и тот внешний вид, в котором они поступают на производство: во-первых, это далеко не стандартная форма пня; во-вторых это внутренняя структура волокон

пня, которая изменяется от верхней кромки до нижнего основания, причём весьма значительно; механо-физические параметры стволов деревьев и их пней имеют определённые отличия; после процесса корчевания пни как правило нуждаются в очистке от грунта и содержащихся в нём сопутствующих примесях; не стоит упускать из внимания тот факт, что пни достаточно тяжело транспортируются вследствие малой полнодревесности; приёмное окно машины, которая осуществляет разделку пневой древесины, задаёт ограничение на размеры подаваемых в неё кусков.

Предварительная разделка пневой древесины на предприятиях, занимающихся заготовкой осмола, осуществляется методом наложения зарядов ВВ (взрывчатых веществ) с последующим их подрывом. Недостатком вышеуказанного способа является труднодостижимость получения осколков пней нужных размеров. Применение изделий и веществ 1 класса опасности (ВВ) влечёт за собой определённое повышение затрат, связанных с приобретением, хранением, перевозкой, а также с осуществлением безопасного проведения взрывных работ. В процессе взрыва неизбежно будет утеряно некоторое количество древесного сырья [32, 89].

Исходя из всего вышесказанного, возникает объективная необходимость в создании новых образцов технологического оборудования для первичной переработки ПД (пневой древесины), которое должно удовлетворять следующим техническим условиям: интеграция разрабатываемого технологического оборудования в ТП (технологический процесс) и автоматизированную линию для заготовки ПД, включающую в себя комплект механизмов и машин; весь технологический цикл по добыче ПО должен обеспечивать снижение как энергетических, так и трудовых затрат; инструмент для обработки должен быть устойчивым к системе переплетенных между собой корней пней, к тому же загрязнённых грунтом с различными включениями в том числе и абразивного характера.

В зависимости от особенностей технологического процесса предприятий, занимающихся добычей пневого осмола и получением канифоли, мобильные либо

установленные стационарно механизмы для разделывания ПД могут быть использованы не только в цехах этих предприятий, но и на верхнем (ВС) либо нижнем (НС) его складах. В зависимости от необходимых геометрических параметров готовой продукции, оборудование по разделке ПД может быть настроено как на предварительную переработку пней, так и на получение частей с заданным ограничением по габаритным размерам. В разделочном оборудовании главным образом рекомендуется применять режущие инструменты ножевого типа, это связано с простотой их конструкции и надёжностью по сравнению с фрезерным и пильным оборудованием [32, 89].

Устройства, обеспечивающие разделку ПД можно классифицировать следующим образом: обеспечивающие цикличность подачи пней к режущему органу и непрерывно подающие пни на переработку. В первом случае используются станки с режущими головками решётчатого типа, во втором установки типа ЛО, марок 109 либо 110.

Станки с режущими головками решётчатого типа (рисунок 1.1) как правило применяются на ВС предприятий, занимающихся добычей ПО. Станок смонтирован на полуприцепе грузового автомобиля повышенной проходимости и включает в себя такие элементы как раму, колёсное шасси, режущую головку ножевого типа, а также пресс платформы, которая приводится в движение гидроцилиндров [150]. Конструкция рамы представляет собой несколько поперечных балок, которые приклёпаны либо приварены к двум лонжеронам, расположенным продольно. По поверхности лонжерона совершает движение пресс платформа на катках, выполняющая функцию толкателя пней на режущую головку ножевого типа.

Режущая головка ножевого типа включает в свой состав кольцевой нож 0 0,950 м и радиально расположенных 4-х ножей. Продольные балки, расположенные под рамой, выполняют функцию накопителя исходного сырья (пней).

В качестве тягача для транспортировки оборудования выбран трактор ЛП-18А, который имеет оборудование для буксировки полуприцепа (седельное

устройство). Кроме того, представленная модель оборудования представлена гидравлическим манипулятором с удлинителем, благодаря чему на 0,5 метра увеличилась рабочая зона. Для обеспечения выполнения заложенных технологических функций, базовый трактор был модернизирован, внедрением в конструкцию более производительного контура гидравлики.

Рисунок 1.1 - Станок для добычи ПО (пневого осмола) [32]: 1- рама; 2 -лонжерон;

3 - тележка; 4 - пресс платформа; 5 - режущая головка ножевого типа;

6 - накопитель исходного сырья; 7 - шасси; 8 - аутриггер

В процессе тестирования станка для добычи ПО (пневого осмола), исходный материал доставлялся специализированным транспортом после процесса корчевания и укладывался в виде гребня, вдоль которого двигалась машина ЛП-18А, оборудованная гидроманипулятором для укладки пней поштучно на станок, находящийся на буксируемом полуприцепе.

Оператор машины ЛП-18А по одному досылает пни на накопитель исходного сырья, находящийся между пресс платформой и режущей головкой ножевого типа. Движимая гидравлическими цилиндрами пресс платформа толкает пень на режущую головку, в это время нож кольцевого типа отсекает корни, расположенные сбоку, а ножи, расположенные радиально, делят пень на четыре куска.

В процессе наблюдений за разделкой было зафиксировано, что в среднем на переработку пня затрачивается 77 секунд, при этом по истечении 60 минут

непрерывной переработки производительность составила 5,2 м3. На выходе можем получить 70-80% [32] сырья, пригодного для дальнейшей переработки.

Кировским НИИ лесной промышленности предложена конструкция аппарата для переработки пневой древесины оборудованного корпусом для подачи исходного сырья, внутри которого перемещается толкатель досылания пней к ножевому ротору [89].

Спроектированная КирНИИЛПом установка ЛО марки 109 может быть использована в технологической линии для очистки от грунта и дальнейшей переработки пневой древесины (рисунок 1.2) [32]. Вид общий установки ЛО марки 109 представлен на рисунке 1.3. Перед тем как направить пни на переработку их освобождают от грунта и сопутствующих примесей в устройстве центробежного типа. Кроме того, ЛО-109 часто встречается в цехах предприятий, занимающихся производством канифоли, а также на НС (нижних складах) предприятий, осуществляющих добычу пневого осмола. Технологическая установка для переработки пневой древесины оборудована очищающим пни конвейером-сепаратором, приемным коробом с толкателем досылания пней, ротором с режущими дисками и транспортером. При этом существует возможность регулировки зазора между режущими дисками ротора и стационарным упором.

Подаваемые на конвейер-сепаратор 10 пни уже в процессе движения очищаются от большей части грунта, кроме того, и большая часть небольших корней обламывается. Далее пни перемещаются в приёмный короб 6 и толкателем досылания пней 7 направляются к ротору 4 с защитным кожухом 3, который при вращательном движении режущих дисков 5 в момент соприкосновения со стационарным упором в форме ножевой режущей кромки раскалывает пни. После чего куски пней попадают на транспортёр.

Рисунок 1.2 - Технологическая установка для переработки пневой древесины:

1 - электрический двигатель; 2 - приводной ремень; 3 - защитный кожух; 4 - ротор;

5 - режущие диски; 6 - приёмный короб; 7 - толкатель досылания пней,

8 - комбинированный привод толкателя досылания пней; 10 - конвейер-сепаратор

Описанная выше установка для переработки пневой древесины в течение рабочей смены может переработать до 55 м3, при этом до 95% переработанного сырья пригодно для дальнейшей переработки.

Для того, чтобы осуществить добычу технологической щепы высокого качества и большого количества, необходимо в технологический процесс включить рубильную установку. Конструкция и исполнение рубильной машины или установки зависят, главным образом, от параметров и вида исходного сырья, а также от требований, которые заказчик предъявляет к той щепе, которая будет на выходе.

Опыт работы предприятий показывают, что наибольший выход технологической щепы с учетом особенностей перерабатываемого сырья (кусковых отходов лесопиления и деревообработки, кусков пневой древесины) и высоких требований к ее качеству, определяемых ГОСТ 15815 "Щепа технологическая", обеспечивают дисковые многоножевые рубительные машины с геликоидальной (профильной) поверхностью ножевого диска (рисунок 1.3) [89].

Рисунок 1.3 — Общий вид установки ЛО-Ю9 для разделки пневой древесины

Особенности отходов лесопиления и деревообработки, с точки зрения процесса их измельчения, состоят в том, что они имеют малое поперечное сечение и неодинаковую длину, поступают в машину навалом, создавая в загрузочном патроне машины условия неустойчивого резания слоя древесины стабильной толщины. Малое сечение отходов затрудняет непрерывность процесса их резания одновременно несколькими ножами. Многоножевые рубительные машины с геликоидальной поверхностью диска снижают отрицательное влияние указанных факторов на качество щепы по сравнению с машинами других типов [12, 116,123].

Резкое сокращение объёмов лесозаготовок и высокая себестоимость производимых работ способствует более глубокому вовлечению в переработку древесных отходов. В последнее время структура лесной и деревообрабатывающей промышленности претерпела серьёзные изменения. Появилось множество предприятий с небольшим объёмом производства и, следовательно, с малой концентрацией древесных отходов. Это требует внесения существенных изменений в программу создания технологий и машин для переработки и использования древесных отходов, а именно, создание комплекса машин и

комплектного технологического оборудования небольшой мощности для переработки различных рассредоточенных древесных отходов [126].

Получаемая на серийно выпускаемых рубительных машинах щепа даже после сортировки не соответствует требованиям ГОСТ 15815-83, так как применяемое оборудование предназначено для переработки балансовой древесины и не рассчитано на измельчение некондиционной древесины или переработку отходов деревоперерабатывающих производств. Для выявления причин этого несоответствия следует рассмотреть существующие способы и оборудование сортировки ТЩ и предъявляемые к ней требования.

1.2. Технологии, машины и оборудование для сортировки

технологической щепы

Вопросами разработки оборудования для сортировки технологической щепы занимались такие ученые как: Мохирев А.П., Зырянов М.А., Молотков Л.К., Соловьев Н.И., Ерохин В.Н., Вьюков Б.Е., Полыковский М.Т., Якимович С.Б., Путилов А.Л., Мацкевич Д.Д., Щадилов Е.В. и другие. [2, 3, 99, 103]

Ими разрабатывались различные конструкции оборудования для сортирования щепы. Так авторами Соловьевым Н.И. и Ерохиным В.Н. было предложено устройство для сортирования щепы на которое было получено авторское свидетельство [2].

Изобретение относится к технике сортирования древесной щепы и может быть использовано в лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности. Цель изобретения — повышение качества сортирования щепы за счет направленной, механической ориентации ее частиц в процессе сортирования. Устройство для сортирования щепы состоит из корпуса 1 с лотками для подачи исходной щепы 2, отвода технологической щепы 3 и отходов 4. В корпусе параллельно расположены приводные валы 5, образующие между собой У-образную поверхность сортирования. На валах с зазором друг относительно друга закреплены диски 6. Они имеют форму правильных многоугольников. Диски

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Макаров Владимир Евгеньевич, 2024 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. A.c. 858920 СССР, МКИЗ В 03 С 1/00. Способ электростатического разделения материалов преимущественно древесины/ Ю.Г. Санников, Ю.Г. Мыров, Ю.П. Ивонин, П.И. Ротаренко, и Г.А. Андреев (СССР). - №2788745/22-03; Заяв 02.07.79; Опубл. 30.08.81, Бил. №32.-2с.

2. A.c. SU 1270195 СССР, D21 b 1/100, В 07 В 1/06. Устройство для сортирования щепы / Н.И. Соловьев, В.Н. Крохин, И.Д. Кугушев, Н.Р. Арефьев (СССР).- №3842700/29-12; заяв 29.11.84; опубл. 15.11.86, Бюл. №42.3с.

3. A.c. SU 1377316 AI СССР, D 21 В 1/02. Устройство для сортирования щепы по толщине / Б.Е. Вьюков, М.Т. Полыковский, П.А. Туулас, Е.В. Щадилов (СССР).-№3818917/29-12; заяв 04.12.84; опубл. 29.02.88, Бюл. №8, -с.5

4. Азоркин, В.Ф. Механизация заготовки пневого осмола / В.Ф. Азоркин // Лесохимия и подсочка. - 1973. - №12. - С. 4-5.

5. Баруллин, В.Н. Сортировка древесных частиц в производстве древесностружечных плит/ В.Н. Баруллин. М.: Лесная промышленность, 1977.-45с.

6. Беляев, К.А. Механизация разделки пней на осмол / К.А. Беляев, Ю.И. Новожилов, Д.Г. Маньковский // Проблемы осмолозаготовок. - М.: Лесн. пром-сть, 1972. -С. 60-71.

7. Бергер, A.A. К вопросу об определении запаса спелого пневого осмола/ A.A. Бергер // Проблемы осмолозаготовок. - М.: Лесн. пром-сть, 1972. - С. 16-18.

8. Бобров, В.Ф. Основы теории резания металлов/ В.Ф. Бобров,- М.: Машиностроение, 1975.-344 с.

9. Богданов, Б.В. Заготовка свежего осмола в потоке лесозаготовок/ Б.В. Богданов // Лесохимия и подсочка. - 1971. - №8. - С. 6-7.

10. Булатов А.Ф. Обоснование процесса заготовки и переработки биомассы дерева на технологическую щепу с целью ресурсосбережения: Диссертация, к.т.н./ А.Ф. Булатов - Петрозаводск, 2001

П.Бутин, П.Н Применение тензометрии при исследовании деформированного состояния конструкций: Учебное пособие/ Марийск. полит, инт им. А.М.Горького.- Йошкар-Ола: МарПИ, 1982. - 105 с.

12. Бойков, С.П. Теория процессов очистки древесины от коры/ С.П. Бойков. -Л.: i960. - 152 с.

13. Вальщиков, Н.М. Рубительные машины: Проектирование и расчет/ Н.М. Вальщиков.-Л.: Машиностроение, 1970.-152 с.

14. Васильев, С.Б. Обоснование технологии и оборудования производства щепы при неистощительном лесопользовании [Текст]: дис. . докт. техн. наук : 05.21.05; 05.21.01 /С.Б. Васильев. - Петрозаводск, 2002.-342 с.

15. Васюков, В.А. Заготовка свежего осмола механизмами, разработанными КарНИИЛПом / В.А. Васюков//Лесохимия и подсочка. - 1971. - №8. - С. 10-11.

16. Вайс, A.A. Отделение частиц коры от стружечной массы/ A.A. Вайс //Деревообрабатывающая промышленность,-1975, №1.-С. 5-6

17. Васюков, В.А. Перспективы механизации заготовки осмола / В.А. Васюков, И.Р. Шегельман, К.А. Демин // Лесохимия и подсочка. - 1974. - №2. - С. 7-8.

18. Веденяпин, Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных/ Г.В. Веденяпин . - М.: Колос, 1973. - 199 с.

19. Веселов, A.A. Новая схема переработки кусковых древесных отходов в технологическую щепу / А.А Веселов // Деревообрабатывающая промышленность-1996,- № 2.-С. 2-4.

20. Визнер, П.Ф. Возможные способы заготовки свежего осмола/ П.Ф. Визнер // Лесохимия и подсочка. - 1971. - №8. - С. 8-10.

21. Вульф, А.М. Основы резания металлов/ А.М. Вульф.- Л.: Ленингр. отдиление МАШГИЗ, 1954.-327 с.

22. Гелес, И.С. Биомасса дерева и ее использование / И.С. Гелес, З.А. Коржицкая. - Петрозаводск, 1992.-230с.

23. Герасимов, Ю.Ю. Оценка эффективности производства топливной щепы на лесном терминале / Герасимов Ю.Ю., Селиверстов A.A., Суханов Ю.В., Сюнёв B.C., Катаров В.К. // Тракторы и сельхозмашины. - 2012. - № 8. - С. 25- 27.

24. Гомонай, М.В. Ресурсосберегающие технологии измельчения древесины на щепу в рубильных машинах с многорезцовыми и ножевыми рабочими органами [Текст]: дис. докт. техн. наук : 05.21.01; ЦНИИМЭ - Химки. - 2003 .-413 е.: ил.

25. ГОСТ 15815 -70. Щепа технологическая.-М.: Изд-во стандартов, 1970,26. Гутер, P.C. Элементы численного анализа и математической обработки

результатов опыта / P.C. Гутер, Б.В. Овчинский. - М.: Наука. - 1970,- 432 с.

27. Демин, К.А. Механизированная заготовка спелых сосновых пней/ К.А. Демин, В.А. Васюков, Ю.И. Новожилов, Ю.Ф. Серкин, И.Р. Шегельман// Проблемы осмолозаготовок. - М.: Лесн. пром-сть, 1972. - С. 44-60.

28. Демин, К.А. Механизированная разделка спелого осмола / К.А. Демин, И.Р. Шегельман // Лесохимия и подсочка. - 1973. -№10. - С. 10-11.

29. Демин, К.А. Механизированная подвозка пней / К.А. Демин, К.Н. Хювенен // Лесохимия и подсочка. - 1974. - №3. - С. 7-8.

30. Демин, К.А. Механизация заготовки пневого осмола/ К.А. Демин. - М.: Лесн. пром-сть, 1974.-30 с.

31. Демин, К.А. Механизация работ на заготовке осмола/ К.А. Демин // Технология и механизация осмолозаготовительного производства. - М.: ВНИПИЭИлес-пром, 1975.-С. 13-18.

32. Демин, К.А. Механизация заготовки пневого осмола (обзор) / К.А. Демин, И.Р. Шегельман. - М.: ВНИПИЭИлеспром, 1977. - 52 с.

33. Демин, К.А. Техника и технология механизированной заготовки пневого осмола. Изд. 2-е, перераб. и доп. / К.А. Демин, И.Р. Шегельман, В.П. Карасев. -М.: Лесн. пром-сть, 1988. - 136 с.

34. Джонсон, Н. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке: Методы обработки данных: Пер.с англ. / Н. Джонсон, Ф. Лион. - М.: Мир, 1980,- 616

35. Джонсон, Н. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке: Методы планирования эксперимента: Пер. с англ. / Н. Джонсон, Ф. Лион. - М: Мир,1981.-520с.

36. Дмитриева, С.К. Новейшие технологии от пня до бумаги/ С.К. Дмитриева //Лесная промышленность- 1994,-№1.- С. 26-28.

37. Душнов, Н.П. Для переработки древесных отходов / Н.П. Душнов // Лесная промышленность. -1994.-№1,- С. 17.

38. Дудин, В.А. Заготовка пневого осмола предприятиями Минлеспрома СССР: Обзор информ. ВНИПИЭИлеспром / В.А. Дудин, В.Н. Исмаилова. - М., 1978.-24 с.

39. Дудин, В.А. Технический уровень осмолозаготовительного производства: Обзор, информ. ВНИПИЭИлеспром / В.А. Дудин, В.Н. Исмаилова, Ю.М. Новоселов. - М., 1980. - Вып. 1. Лесохимия и подсочка. - 40 с.

40. Ефремов, А.И. Об использовании свежего осмола/ А.И. Ефремов // Лесохимия и подсочка. - 1971. -№8.-С. 13-15.

41. Ефремов, А.И. Измельчению осмола - новую технологию / А.И. Ефремов, Л.В. Меньшиков // Гидролизная и лесохим. пром-сть. - 1977. - №9. - С. 11-12.

42. Жуков, М.В. Обоснование технологии и режимов переработки вторичных древесных ресурсов с целью повышения качества щепы: диссертация, к.т.н. / М.В. Жуков. - Петрозаводск, 2002

43. Журавлев, И.Н. Механизированное корчевание пней / И.Н. Журавлев, Ю.Г. Мырсов, Ю.М. Новоселов // Лесн. пром-сть. - 1977. - №4. - С. 17.

44. Демин, К.А. Заготовка осмола/ К.А. Демин, A.A. Бергер, В.А. Васюков, Г.В. Юбкова, Е.А. Миронов. - М.: Лесн. пром-сть, 1972. - 136 с.

45. Задорожный, В.В. Окорка древесины с помощью электрических разрядов воды / В.В. Задорожный, В.О. Мерецкий // Лесн. пром-сть. - 1968. - №11. -С 11-12.

46. Залегаллер, В.Г. Механизация и автоматизация работ на лесных складах (учебник для лесотехнических специальностей) / В.Г. Залегаллер, П.В. Ласточкин. - М.: Леоная пром-сть, изд. 2. - 1973.

47. Зудина, Г.И. Механизация на осмолозаготовках / Г.И. Зудина, П.Ф. Визнер. // Лесохимия и подсочка. - 1974. - № 1. - С. 9-10.

48. Зыков, В.А. Автопоезд К-26 на перевозке пневого осмола / В.А. Зыков, H.H. Изосимов, A.A. Кощеев //Лесохимия и подсочка. - 1976. - №3. - С. 5-6.

49. Изготовление и испытания установки гидроимпульсной окорки лесоматериалов: Отчет о НИР (заключ.)/ МарПИ; Рук. Ю.Я Дмитриев. - 8527; №ГР 01850034026; Инв. №0286.000365. -Йошкар-Ола, 1985. - 85 с.

50. Исследования гидравлического разрушения угля// Ин-т горного дела им. A.A. Скочинского. -М.: Наука, 1968. - 183 с.

51. Исследование процесса окорки деревьев, круглых и колотых лесоматериалов импульсными гидравлическими струями: Отчет о НИР (заключ.)/ МПИ; Рук. Ю.Я. Дмитриев. - 35/7906; №ГР 80461; Инв. №0826.4016634. -Йошкар-Ола, 1979.-144 с.

52. Карпачев, С.П. Заготовка щепы на лесосеке с использованием мягких контейнеров [Текст] / Карпачев С.П., Щербаков E.H., Шмырев Д.В. // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. - 2014. -Т. 2, № 3_4 (8-4).-С. 217-222.

53. Комшилов, Н.Ф. Сырье для канифольно-экстракционных заводов/ Н.Ф. Комшилов, А.Ф. Козлов, A.A. Иванчиков // Лесн. пром-сть. - 1976. - №7. - С. 18-19.

54. Коновалов, В.П. Свободные турбулентные струи жидкостей/ В.П. Коновалов//Тр. ЛИИВТ. -Л. - 1947.-Вып. 14.-С. 11-18.

55. Коробов, В.В. Комплексное использование древесины/ В.В. Коробов, Н.П. Рушнов. -М.: Лесн. пром-сть, 1981. - 88 с.

56. Коробов, В.В. Переработка низкокачественного сырья (проблемы безотходной технологии) / В.В. Коробов, Н.П. Рушнов. - М.: Экология, 1991. - 288

57. 55. Кох, П. Процессы механической обработки древесины (перевод английского)/ П. Кох. - М.: Лесная пром-сть, - 1977. - С. 6-22.

58. Кустов, М.Ф. Распределение смолистых веществ в древесине сосны обыкновенной / М.Ф. Кустов, В.Е. Лесничий // Лесохимия и подсочка. - 1973. - №5. -С. 13-14.

59. Лаутнер, Э.М. Основы теории получения технологической щепы и разработка нового поколения дисковых рубильных машин: автореферат дис. д.т.н./ Э.М. Лаутнер. - Санкт-Петербург, 1995.

60. Леонтьев, Н.Л. Техника статистических вычислений. - 2-е изд., испр. и доп/ Н.Л. Леонтьев,- М.: Лесн. пром-сть, 1966. - 250 с.

61. Лесных, М.Г. Раскряжевка пней на слешере / М.Г. Лесных, Г.П. Печкуров // Лесн. пром-сть. - 1980. - №6. - С. 25.

62. Лесозаготовительные машины и оборудование: Католог. - М.: ВНИПИЭИлеспром, 1980. - 73 с.

63. Ливанов, А.П. Погрузочно-транспортный агрегат ПЛО-1 А/ А.П. Ливанов //Лесн. пром-сть, - 1977. - №12. - С. 16.

64. Лосицкий, В.Ф. Использование древесных отходов в производстве / В.Ф. Лосицкий//Деревообрабатывающая промышленность .- 1992,-№1.-С. 10.

65. Локштанов, Б.М. Технологии производства топливной щепы из лесосечных отходов при заготовке древесины 250-300 тыс.пл.мЗ в год // Б.М. Локштанов, В.В. Орлов, Д.А. Ильюшенко, А.Р. Бирман // Системы. Методы. Технологии -2021. - Братск.: Братский государственный университет. - №2(50). - С. 175-184.

66. Мазуркин, П.М. Методика разработки эвристической экономико-математической модели процесса лесозаготовок / П.М. Мазуркин; Марийский политехи, ин-т. - Йошкар-Ола, 1983. - 20 с. - Деп. в ВИНИТИ, К 1065-ЛБ.

68. Мазуркин, П.М. Методика нелинейного регрессионного анализа процессов лесозаготовок/ П.М. Мазуркин; Марийск. политехи, ин-т им. М. Горького. - Йошкар-Ола, 1983. - 23 с. - Деп. в ВИНИТИ, К 1068 лб.

69. Мазуркин, П.М. МЭРА - методика многофакторного эвристического регрессионного анализа лесопромышленных процессов. // Тез. докл. ВДНХ СССР. -М., 1984.-С. 73.

70. Макаров, В.Е. Движение технологической щепы в электростатическом сепараторе при сортировке [Текст] / И.А. Полянин, В.Е Макаров// Фундаментальные исследования - 2016. - № 10 (часть 2). - С. 333-337.

71. Макаров, В.Е. Изготовление технологической щепы из некондиционной и пневой древесины с последующей её переработкой [Текст] / И.А. Полянин, В.Е Макаров // Современные наукоемкие технологии - 2016. - № 10 (часть 2). - С. 292-297

72. Макаров, В.Е. Совершенствование технологии сортировки по смолистости щепы, полученной из пневой и некондиционной древесины [Текст] / И.А. Полянин, В.Е Макаров // Системы. Методы. Технологии. - 2016. - № 4. - С. 176-180.

72. Макаров, В.Е. Произвоство технологической щепы из некондиционной и пневой древесины / И.А. Полянин, В.Е Макаров // Научному прогрессу -творчество молодых: материалы XI международной молодежной научной конференции по естественно-научным и техническим дисциплинам. - Йошкар-Ола: Поволжский государственный технологический университет, 2016. - Ч. 2. -С. 141-143.

73. Макаров, В.Е. Сортировка технологической щепы по смолистости/ И.А. Полянин, В.Е Макаров // Научному прогрессу - творчество молодых: мате-риалы XI международной молодежной научной конференции по естественно-научным и техническим дисциплинам.. - Йошкар-Ола: Поволжский государственный технологический университет, 2016. - Ч. 2. - С. 144-146.

74. Макаров, В.Е. Особенности переработки пневой и некондиционной древесины в технологическую щепу / В.Е. Макаров, И.Н. Кручинин, Д.В. Овсейчик, Я.И. Абрамов // Деревообрабатывающая промышленность. - 2023. - №3 - С. 21 -29.

75. Макаров, В.Е. Сортировка технологической щепы по смолистости полученной из пневой и некондиционной древесины / В.Е Макаров // СЕВЕР-ГЕОЭКОТЕХ-2016: материалы XVII международной молодежной научной

конференции. - Ухта: Ухтинский государственный технический университет, 2016.-Ч. 6.-С. 33-37.

76. Макарова, Г.А. Переработка свежего соснового пневого осмола / Г.А. Макарова, Л.В. Карташова, В.И. Зотов // Лесохимия и подсочка. - 1973. - №11. - С. 5-6.

77. Манаков, В.А. На пути к безотходной технологии: (Вопрос переработки низкокачественной древесины и древесных отходов)/ В.А. Манаков // Лес-ная промышленность.-!989.-№4.-С. 4-5.

78. Медников, Ф.А. Качественная характеристика свежего соснового осмола и опыт заготовки промышленных партий этого сырья/ Ф.А. Медников //Лесохимия и подсочка. - 1971.-№8. - С. 5.

79. Медников, Ф.А. Свежий осмол: Обзор/ Ф.А. Медников,- М.: ВНИПИЭИлеспром, 1971. -С. 57.

80. Механизированная заготовка пневого осмола. Опыт карельских осмолозаготовителей/ К.А. Демин, М.П. Пупаев, И.Р. Шегельман. -Петрозаводск: Карелия, 1980. - С. 56.

81. Минаев, В.Д. Пакетный способ погрузки осмола/ В.Д. Минаев // Лесохимия и подсочка. -1974.-№2.-С. 6.

82. Миролюбов, Н.Н. Методы расчета электрических полей/ Н.Н. Миролюбов.-М.: Высшая школа, 1963,- 116с.

83. Модлин, Б.Д. Стружечные станки для переработки долготья/ БД. Модлин. - М., 1965.

84. Мохирев, А.П. Моделирование процесса работы машины для сортировки и транспортировки порубочных остатков на лесосеке / А.П. Мохирев. // Системы. Методы. Технологии. -2016.-№1(29). - С.89-94

85. Мэнли, Р. Анализ и обработка записей колебаний. Перевод с английского/ Р. Мэнли. - М.: Машиностроение, - 1972. - 368 с.

86. Новоселов, Ю.М. Основные направления научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по механизации осмолозаготовок / Ю.М.

Новоселов, A.A. Высоцкий // Проблемы осмолозаготовок. - М.: Лесн. пром-сть, 1972.-С.З-6.

87. Новоселов, Ю.М. Содержание канифоли в свежем пневом осмоле /Ю.М. Новоселов, Ю.Г. Санников, Г.С. Слободин // Гидролизная и лесохим. пром-сть. -1974.. №4. -С. 26-27.

88. Новоселов, Ю.М. Обоснование размерных характеристик пневого осмола / Ю.М. Новоселов, Л.Н. Бобровский, Ю.М. Зорин // Лесн. пром-сть. - 1974. - №12. - С. 23-24.

89. Новоселов, Ю.М. Машины и механизмы для заготовки осмола (обзор)/ Ю.М. Новоселов. -М.: Лесн. пром-сть, 1974. - 32 с.

90. Новоселов, Ю.М. Перспективы лесохимических предприятий/ Ю.М. Новоселов // Лесн. пром-сть. - 1978. - №8. - С. 9.

91. Новоселов, Ю.М. Контейнеровоз со съемными контейнерами на базе машины МАЗ-509 / Ю.М. Новоселов, Э.И. Сапожников, A.M. Малкова // Лесоэксплуатация и лесосплав. - 1979. - № 1. - С. 11 -12.

92. Новоселов, Ю.М. Механизация осмолозаготовок/ Ю.М. Новоселов. -М.: Лесн. пром-сть, 1984.-232 с.

93. Новоселов, Ю.М. Ресурсы лесохимического сырья для производства канифоли/ Ю.М. Новоселов. - М.: Лесная пром-ть. - 1977 - 263 с.

94. Носов, В И. Механизированная заготовка осмола / ВН. Носов, К.А. Панютин, A.A. Андреев // Лесн. пром-сть. - 1977. - №8. - С.

95. Основы научных исследований: Учебн. для техн. Вузов / В.И. Крутов, И.М. Грушко, В.В. Попов и др.; Под ред. В.И. Крутова, В.В. Попова.-М.: Высш. Шк., 1989,-400 е.: ил.

96. ОСТ 13 - 197 - 82. Осмол пневой сосновый. Технические условия. -М.: Изд-во стандартов, 1982.-4с.

97. ОСТ 13 - 197-84. Осмолозаготовки. Термины и определение. -М.: Изд-во стандартов, 1984.-6с.

98. Панютин, К.А. Опыт использования трелевочно-погрузочных машин ТПО-МЛТИ на заготовке свежего осмола/ К.А. Панютин // Лесохимия и подсочка.-1971.-№8.-С. 11.

99. Патент РФ №2058834, МПК В 07 В 1/46, А 01 F 12/30. Устройство для сортирования щепы по толщине / Мацкевич Д.Д., Молотков Л.К. (Россия).-№93002479/03; заявлено 12.01.1993; опубл. 27.04.1996 - 6с.

100. Патент РФ №2231395, МКИ7 В 03 С 7/00. Способ электростатического разделения древесных материалов по смолистости / И.А. Полянин, А.Я. Полянин (Россия).- № 2002132607/03; Заявлено 12.04.02 Опубл. 27.06.2004 - 4с.

101. Патент РФ №2235607, МКИ7 В 03 С 7/00. Устройство для сортировки древесных материалов в электростатическом поле по смолистости / И.А. Полянин, А.Я. Полянин (Россия).- №2003103199/03; Заявлено 03.02.03 Опубл. 10.09.2003- 4с.

102. Патент 2651715 Российская Федерация, МПК7 В 03 С7/12. Устройство для сортировки древесных материалов по смолистости [Текст] / И.А. Полянин, В.Е. Макаров, К.Н. Никоноров. (Россия); заявитель и патентообладатель Поволжский государственный технологический университет. - № 2017104550; за-явл. 13.02.2017; опубл. 23.04.2018, Бюл. № 12. - 7 с.

103. Патент RU2100101С1 Российская Федерация, МПК В07В1/40 Устройство для сортировки и транспортировки технологической щепы [Текст] / Якимович С.Б., Путилов АЛ., Лукина Т.А. (Россия); заявл. 10.11.1994; опубл. 27.12.1997.-6 с.

104. Полежаев, К.В. Повышение эффективности производства щепы энергетического назначения мобильными машинами для территориально распределенных потребителей: Автореферат к.т.н./ К.В. Полежаев - Петрозаводск, 2009.

105. Полянин, И.А. Первичная переработка пневой и некондиционной древесины / И.А. Полянин // Материалы конференции МГПИ по итогам НИР, Йошкар-Ола: МГПИ, 1996.-С.25-26.

106. Полянин, И.А. Первичная переработка пневой и некондиционной древесины/ И.А. Полянин // Вавиловские Чтения: материалы всероссийской

междисциплинарной научной конференции, Йошкар-Ола: МарГТУ, 1997.-С.419-421.

107. Полянин, И.А. Сортировка технологической щепы из некондиционной древесины по смолистости / И.А. Полянин, А.Я. Полянин // Труды научно-практической конференции преподавательского состава МарГТУ посвященные к 65-летию вуза, Йошкар-Ола: МарГТУ, 1997.- С. 184-186.

108. Полянин, И.А. Разделение технологической щепы по смолистости в электростатическом поле / И.А. Полянин, А.Я. Полянин // Вторые Ваваловские Чтения: материалы всероссийской междисциплинарной научной конференции, Йошкар-Ола: МарГТУ, 1997,-С. 129-131.

109. Полянин, И.А. Сортировка технологической щепы по смолистости./ И.А. Полянин, А.Я. Полянин // Материалы межвузовской научно-практической конференции, Йошкар-Ола, 1998,- С.75-78.

110. Полянин, И.А. Сортировка технологической щепы по смолистости/ И.А. Полянин, А.Я. Полянин // Материалы конференции МарГПИ по итогам НИР, Йошкар-Ола: МГПИ, 1998,- С.9-11.

111. Полянин, И.А. Отклонение технологической щепы в электростатическом поле / И.А. Полянин; Марийск. госуд. педаг. ин-т. - Йошкар-Ола, 2003.- 9с,- Деп. В ВИНИТИ 03.10.03; № 1758- В2003.

112. Полянин, И.А. Сортировка технологической щепы по смолистости / И.А. Полянин; Марийск. госуд. педаг. ин-т. - Йошкар-Ола, 2003,- 7с,- Деп. В ВИНИТИ 03.10.03; № 1759-В2003.

113. Полянин, И.А. Сортировка технологической щепы в электростатическом поле по смолистости/ И.А. Полянин; Марийск. госуд. педаг. ин-т. - Йошкар-Ола, 2003,- 86с.- Библ: 47 назв.- Деп. В ВИНИТИ 05.12.03; № 2123-В 2003.

114. Полянин, И.А. Движение заряженной щепы в электростатическом поле / И.А. Полянин; Марийск. госуд. педаг. ин-т. - Йошкар-Ола, 2003,- 19с,- Библ: 2 назв.-Деп. В ВИНИТИ 05.12.03; № 2125-В 2003.

115. Полянин, И.А. Переработка пневого осмола / И.А. Полянин, В.Е. Макаров, К.Н. Никоноров, H.A. Юкина. - Йошкар-Ола: ПГТУ, 2017- 186 с.

116. Полянин, И.А. Сортировка технологической щепы по смолисто-сти / И.А. Полянин//Вестник МГУЛ - Лесной вестник.-2006.-№090,- С.8 - 14.

117. Полянин, И.А. Использование в производственном процессе пневой некондиционной древесины/И.А. Полянин, Е.В. Егошин //Вестник МГУЛ - Лесной вестник.-2006.-№093.-С.10- 16.

118. Полянин, И.А. Технологические схемы переработки пневой и некондиционной древесины в экологически чистую щепу/И.А. Полянин //Вестник МГУЛ - Лесной вестник.-2006.-№094.-С.8 -14

119. Полянин, И.А. Перспективная технология переработки пневой и некондиционной древесины в технологическую щепу с последующей её сортировкой /И.А. Полянин // Проблемы развития промышленного потенциала муниципальных образований: Сборник статей Всероссийской научно-практической конференции.-Йошкар-Ола: ЛИК ПРЕСС, 2004,- С. 226-230.

120. Попов, Н.И. Новые рубительные машины / Н.И. Попов, М.М. Цы-вин, В.А. Толпыго // Деревообрабатывающая промышленность. - 1987,- № 8,- С. 11-12.

121. Протодьяконов, М.М. Методика рационального планирования экспериментов / М.М. Протодьяконов, Р.Н. Тедер. - М.: Наука, - 1970. - 76 с.

122. Прикладная газовая динамика/ Г.Н. Абрамович. - М.: Наука, 1969 - 824 с.

123. Проблемы осмолозаготовок. // КирНИИЛП. - М.: Лесная пром-сть, 1972. -124 с.

124. Путилов, К.А. Курс физики / К.А. Путилов. -М.: Физматиздат,-1959,-165с.

125. Пушкин, В.И. Производство технологической щепы /В.И. Пушкин,- М.: Лесная пром-сть, 1970.-45с.

126. Пушкин, В.И. Производство технологической щепы на лесопильных предприятиях/В.И. Пушкин,- М.: Лесная пром-сть, 1982.-37с.

128. Пучков, Б.В. Измельчение сырья для древесных плит/ Б.В. Пучков. -М.: Лесная пром-сть, 1980,- 117с.

129. Рогозин, А.Н. Машина Л0-60М для разделки пней / А.Н. Рогозин, К.А. Беляев // Науч.-техн. реф. сб./ ВНИПИЭИлеспром. - 1986. -№1. - С. 8.

130. Рузга, 3. Электричеокие тензометры сопротивления (перевод с чешского)/ 3. Рузга. - М.: Изд-во Мир. - 1952. - 104 с.

131. Рушнов, H.H. Линия для переработки древесных отходов / H.H. Руш-нов, Е.А. Пряхин //Лесная пром-сть.-1994.-№1,- С.25.

132. Суханов, Ю.В. Использование передвижных рубительных машин для производства топливной щепы в условиях республики Карелия [Текст] / Ю.В. Суханов, A.A. Селиверстов, B.C. Сюнёв, В.К. Катаров // Лесопромышленник. -2012.-№2(62).-С. 19-23.

133. Сюнёв, B.C. Системы машин для производства топливной щепы из древесной биомассы по технологии заготовки деревьями / B.C. Сюнёв, A.A. Селиверстов, Ю.В. Суханов, Ю.Ю. Герасимов // Тракторы и сельхозмашины.-М.: Московский политехнический университет, - 2012. -№1. - С. 7-13.

134. Тамм, И.Е. Основы теории электричества/ И.Е. Тамм. -М.: Наука, 1968.-624 с.

135. Тетерин, Л.А. Утилизация отходов производства древесных плит/ Л.А. Тетерин//Деревообрабатывающая промышленность.- 1994.-№1.-С. 16-17.

136. Титов, H.A. Затраты труда и средств на осмолозаготовках / H.A. Титов, Ю.Г. Санников // Проблемы осмолозаготовок. - М.: Лесн. пром-сть, 1972. - С. 8-12.

137. Титов, A.M. Осмолозаготовкам - эффективную технику/ A.M. Титов // Лесн. пром-сть. -1990.-№12.-С. 19.

138. Турлай, И.В. Эффективность применения манипуляторов в лесной промышленности / И.В. Турлай, М.Н. Пашковский. -Минск: БеНИИНТИ, 1985.-36с.

139. Турчак, Л.И. Основы численных методов: Учеб. пособие/Л.И. Тур-чак. -М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. - 320 с.

140. Ушкова, Е.В. Переработка свежего пневого осмола на канифольно-экстракционных заводах/ Е.В. Ушкова // Лесохимия и подсочка. - 1971. - №8,- С. 7.

141. Филиппов, Н.В. Способы измерения давления/ Н.В. Филиппов - М.: Изв. АН СССР, сборник тр. 3. - 1985 - 231 с.

142. Фильмаков, П.Ф. Численные и графические методы прикладной математики: Справочник/ П.Ф. Фильмаков. - Киев: 1970. - 971 с.

143. Фокин C.B. Совершенствование технологического оборудования для заготовки энергетической древесины при расчистке вырубок: автореферат дис.... д.т.н. / C.B. Фокин. - Екатеринбург, 2013.

144. Шабалин, И.В. Об опыте заготовки свежего осмола/ И.В. Шабалин // Лесохимия и подсочка. - 1971. - №8.-С. 13.

145. Шабанов, Ю.В. Низкокачественную древесину и древесные отходы производство/ Ю.В. Шабанов //Лесная промышленность,-1989.№4.-С. 3-4.

146. Шегельман И.Р. Обоснование технологических и технических решений для перспективных технологических процессов подготовки биомассы дерева к переработке на щепу: Дис. ... док. техн. наук: 05.21.01/ И.Р. Шегельман - СПб., 1997.-292 с.

147. Шегельман, И.Р. Обоснование технологических и технических решений для перспективных технологических процессов подготовки биомассы дерева к переработке на щепу: Автореф. ... канд. техн. наук: 05.21.01/ И.Р. Шегельман. -СПб., 1997.-36 с.

148. Шегельман, И.Р. Подготовка и переработка древесного сырья для получения щепы энергетического назначения (биотоплива) [Текст] / Шегельман И.Р., Кузнецов A.B., Баклагин В.Н., Будник П.В., Скрыпник В.И. //Ученые записки Петрозаводского государственного университета. - 2010. - № 8 (113). - С. 79-82.

149. Эффективность использования всей биомассы дерева/ Г.М. Михайлов// Сборник науч. тр. ВНИПИЭИлеспром. - М., 1982. - С. 28-33.

150. Яковлев, К.П. Математическая обработка результатов экспериментов/ К.П. Яковлев. - М.: ГИТТЛ, изд. 2. - 1953. - 383 с.

151. Ясинский, B.C. Использование отходов древесины на лесопильно-деревообрабатывающих предприятиях / B.C. Ясинский. - Л., 1968. -168 с.

152. Acuna, M., Anttila, P., Sikanen, L., Prinz, R., & Asikainen, A. (2012). Predicting and Controlling Moisture Content to Optimise Forest Biomass Logistics. Croatian Journal of Forest Engineering, № 33, PP 225-238.

153. Diaz-Yanez O., Mola-Yudego, B., Anttila P., Roser D., Asikainen A. (2013). Wood chips for energy in Europe: modern procurement methods and potential. Reviews of renewable and sustainable energy. № 21: PP 562-571. DOI: 10.1016/j.rser.2012.12.016.

154. Guide to Wood Shredders and Wood Shredders / Landpower UK / Landpower Machinery - Templecombe, Somerset, Dorset, Hampshire, Wiltshire and Devon. WWW.landpoweruk.com. Retrieved April 12, 2018

155. Janssen, Rainer, Rutz, Dominic (November 3, 2011). Bioenergy for Sustainable Development in Africa. Springer Science & Business Media. ISBN 9789400721814.

156. Laitila J., Prinz R., Sikanen L. Selection of a chipper technology for small-scale operations - a Finnish case. Journal of Forest Science. 2019. Vol. 65. Issue 4, pp. 121-133. DOI: 10.17221/26/2019-JFS.

157. MATLAB® & Simulink® Release Notes for R2014a. - URL: http://www.mathworks.com.

158. Piegat A. Fuzzy Modeling and Control: with 96 tables/ Andrzej Piegat. -Heidelberg; New York: Physic-Verl, 2001. - 760 c

159. Pitman, R.M. (2006). Wood ash use in forestry - a review of the environmental impacts. Forestry 79 (5): PP 563-588.

160. Pyatt, D.G. (1982). Soil classification. Forestry Commission Research Information Note 68/82/SSN. Forestry Commission, Edinburgh.

161. Spinelli R., Marchi E. Trends and perspectives in the design of mobile wood chippers. Croatian Journal of Forest Engineering. 2021. Vol. 42. Issue 1, pp. 25-38. DOI: 10.5552/crojfe.2021.787.

162. Stump Harvesting: Interim Guidance on Site Selection and Good Practice Forest Research, April 2009

163. Yoshida, M. (2019) Distribution of mobile shredders to meet concentrated bioenergy demand. Open Journal of Forestry, №9, PP 283-295. doi: 10.4236/ojf.2019.94016 .

164. Yoshida, M., and Sakai, H. (2017). Choosing shredder motor size based on business scale and optimized shredding and transportation costs. Journal of Forest Research, № 22, PP 265-273. https://doi.org/10.1080/13416979.2017.1368168

ПРИЛОЖЕНИЕ А

д) е)

Рисунок А. 1 Лабораторные исследования на установке а- технологическая щепа б образцы технологической щепы; в - гигрометр электронный Testo-616; г - общий вид установки; д -сортировочный бункер лабораторной установки; е -

электроды установки

Методика А. 1

Методика экстрагирования канифоли из технологической щепы.

1. Отбор и подготовка пробы щепы.

2. Экстракция на водяной бане в растворителе (150 мл этилового эфира или другого растворителя) в течение 6-8 ч при энергичном кипении растворителя. Обеспечить слив через сифонную трубку через каждые 8-10 мин.

3. По окончании экстракции отсоединить насадку экстрактора от колбы и холодильника. Полученный раствор высушивают в колбе до постоянной массы.

4. Произвести отгонку растворителя и сушку колбы со смолой при температуре 103±2°С, пока масса ее не станет постоянной.

5. Определить массовую долю экстрактивных веществ, %, по формуле:

т, — т

(АЛ)

£="' '"100%

тс

где: Ш1 - масса колбы со смолой, г; т - масса пустой колбы, г;

тс - масса абсолютно сухой навеской древесины, г.

6. Определить коэффициент экстрагирования, исходя из массовой доли по формуле:

100-£

= (А'2)

Таблица А.1 - Статистическая совокупность выборки отклонения траектории падения технологической щепы

60 70 90 110 120

140 170 40 40 65

75 95 115 120 35

35 55 65 85 115

120 130 75 65 55

Таблица А.2. Разделение технологической щепы по степени смолистости ( при одинаковой массе частиц щепы)

№№ прикладываемое степень влажность № секции Примечание

п/п электрическое смолистости щепы, г), % накопителя

напряжение и, кВ щепы К, %

1 2 3 4 5 6

1 40 22 26 4

17 26 4

13 26 4 Разделения нет

10 26 4

8 26 4

2 45 22 22 4

17 22 4 Частичное

13 22 4 разделение

10 22 3

8 22 3

3 50 22 20 4

17 20 3

13 20 3

10 21 3

8 22 2

4 50 22 19 3

17 16 3

13 16 3

10 14 2

8 18 2

Продолжение таблицы А.2.

1 2 3 4 5 6

5 50 22 17 3

17 17 3

13 15 2

10 16 2

8 15 2

6 50 22 15 4

17 15 3 Полное

13 13 2 разделение

10 14 2

8 15 1

7 50 22 7 3

17 7 3

13 8,5 2

10 10 1

8 9,6 1

8 55 22 7 3

17 7 2

13 8 2

10 9 1

8 9 1

9 60 22 7 2

17 7 2 Частичное

13 8 1 разделение

10 9 1

8 9 1

Таблица А.З. Разделение технологической щепы по степени смолистости (при

различной массе частиц щепы)

№, опытов (выборка) Секции накопителя

1 2 3 4

Фактическое содержание канифоли, % вес, г смолистость на 20% влажности, % Фактическое содержание канифоли, % вес, г смолистость на 20% влажности, % Фактическо с содержание канифоли, % вес, г смолистост ь на 20% влажности, % Фактическое содержание канифоли, % вес, г смолис тость на 20% влажн ости, %

1 22 22,08 7 21,80 22 25,89 78 23,94 22 24,28 250 21,82 22 24,73 345 22,86

15 13 13,79 175 13,14 13 13,70 230 12,90 13 13,79 210 13,07 J3 13,61 160 12,79

21 J0 11,37 135 10,83 J0 13,79 190 13,55 J0 10,21 210 9,84 J0 9,67 200 9,38

36 8 9,13 445 8,44 8 14,15 175 12,58 8 14,96 70 13,30 8 10,21 11 9,09

49 10,13 11,82 560 10,81 18 18,99 450 16,70 11 18,09 400 15,82 8 16,84 190 14,72

65 22 24,55 40 21,0 22 23,11 200 19,77 22 25,44 185 22,0 22 28,31 150 24,22

81 12 17,02 120 14,88 12 17,20 440 14,97 11 20,24 660 17,70 17.1 8,81 250 16,45

98 8 10,93 450 10,53 8 10,57 260 10,25 8 10,39 100 10,26 8 9,85 50 9,33

Таблица А.4 Разделение технологической щепы искусственного просмоления

№ опыта п % Напряж ение кВ Секции накопителя Кол-во щепы в штуках Примечание

IV III II I

I. а=20 в=20 с=10 с/=40 е=\1

1 8 45 — 1 7 22

— 1 9 20

— 2 9 19

— 1 10 19

— — 8 22

2 8 50 4 26 Щепа ударяется о положительный электрод

— — 3 27

— 1 2 27

— 3 1 26

— — 5 25

3 8 55 2 3 7 13 Сильные удары щепы о положительный электрод. Отскакивание щепы и попадание в ближние карманы

1 2 8 19

— 4 5 21

3 1 4 22

2 2 7 19

I I. ¿7=27 6=27 с=10 ¿/=30 е=17

4 8 50 — — 12 18

2 4 10 14

3 2 13 12

— 5 12 13

Продолжение таблицы А4

III. я=26 в=21 с=10 ¿/=31 е=\1

5 8 50 — 4 2 24 Основная масса щепы

— 3 7 20

— 2 8 20

— 1 7 22

— — 6 24

IV. а=20 Ь=20 с= 0с1=40е=17

6 22 0 30 Вся щепа не отклонялась в 1 кармане

7 22 45 6 18 3 1

4 16 8 2

3 8 16 3

8 9 10 3

9 10 7 4

8 22 50 1 12 16 1

3 15 11 1

2 14 14 —

1 18 9 2

V. а=20 Ь=12 с=10сН40 е=17

9 22 50 7 3 10 10

1 9 8 12

2 11 13 4

VI. а=27Ь=12с=10с1=30е=17

10 22 50 2 6 9 13 Удар щепы о положительный электрод

4 3 13 10

1 10 8 11

2 10 10 8

Окончание таблицы А.4

VII. £7=27 6=27 с= 10 ¿/=37 е=17

11 22 50 — 11 18 1

— 11 16 3

— 10 17 3

1 10 19 —

— 9 21 —

Таблица А.5 - Разделение технологической щепы по степени смолистости при изменении напряжения и влажности

№ Напря- Степень Влажн Вес щепы, г

жение осмолен ость карман № 4 карман №3 карман №2 карман

И, кВ ия к, % щепы накопителя, накопителя, накопителя, №1

П, центральный 25 см 35 см накопите

% ля, 40 см

• • •

11 50 22 7,2 278,2 85,6 24,8 11,4

12 50 8 7,2 22,4 27,6 65,7 284,3

13 50 22 60 16,7 8,3 1,6 0,55

14 50 8 23 9,7 7,5 5,1 2,9

15 50 22 15 1,7 6,4 11,6 5,1

• • •

Приложение Б

(51) МПК ВОЗС 7/12

(52) СПК

(2006.01)

ВОЗС 7/12 (2017.08)

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА НО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

(21)(22) Заявка: 201710455 0, 13.02.2017

(72) Автор(ы ):

Полянин Игорь Александрович (Яи), Макаров Владимир Евгеньевич (Ии), Никоноров Константин Николаевич (Ш))

(24) Дата начала отсчета срока действия патента 13.02.2017

Дата регистрации: 23.04.2018

(73) Патентообладателей ):

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образовании "Поволжский государственный технологический университет" (ЯЧ)

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 13.02.2017

(45) Опубликовано: 23.04.201 8 Бюл. № 12

(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1Ш 2235607 С1, 27.06.2004. Би 1055321 АЗ , 15.11.1983. 811 1085633 А1, 15.04.1984 . Ии 2231395 С1, 27.06.1994. Ки 3701 Ш, 16.03.1997. иБ 20160369305 А1, 22.12.2016.

Адрес для переписки:

424000, Респ. Марий Эл, г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3, ФГБОУ ВО "Поволжский государственный технологический университет", отдел научных программ, публикаций и интеллектуальной собственности

(54) Устройство для сортировки древесных материалов но смолистости (57) Реферат:

Изобретение относится к разделению древесных материалов в электростатическом поле по смолистости и может быть использовано в деревоперерабатывающей промышленности для разделения технологической щепы на фракции с различным содержанием канифоли. Между электродами сепаратора создается неоднородное электрическое поле путем устройства электродов в виде проволоки, натянутой между плоскими пластинами. Густота силовых линий и, следовательно, напряженность поля в этих условиях наиболее высока у провода и постепенно убывает по мере приближения к пластине. Напряженность поля непосредственно у пластины является недостаточной для искрообразования и электрического пробоя. Электрический сепаратор состоит из прямоугольного корпуса, в котором на шарнирах установлены плоские электроды. Такое крепление электродов позволяет ориентировать их в пространстве в любом положении относительно друг друга и оси сепаратора. В пространстве между положительными электродами расположен отрицательный электрод, установленный на поддоне сепаратора. Поддон непосредственно ложится на стойки основания установки. Ниже поддона расположены три бункера для сбора отсортированной щепы. Для загрузки щепы в установку в боковой

стенке установлен загрузочный бункер, ниже которого укреплен подающий транспортер. Движение от подающего транспортера передается на подзаряжающий транспортер. Повышается эффективность процесса сортировки и безопасность работы. 2 ил.

Изобретение относится к разделению древесных материалов в электростатическом поле по смолистости, и может быть использовано в деревоперерабатывающей промышленности для разделения технологической щепы на фракции с различным содержанием канифоли.

Известно устройство для разделения древесных материалов в электростатическом поле, состоящее из корпуса, двух электродов размером 1000x1000 мм расположенных под углом к вертикали, причем расстояние между электродами вверху и внизу составляет соответственно 1000 и 2000 мм [1].

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для разделения древесных материалов в электростатическом поле, которое содержит подзаряжающий транспортер, лентой которого является медная эластичная сетка, соединенная с отрицательным электродом. Над транспортером на расстоянии 20 см находится металлическая пластина, соединенная с положительным электродом. Между лентой и верхней пластиной создается однородное электрическое поле, в котором щепа подзаряжается, получая при этом отрицательный электрический заряд [2].

Недостатком данного устройства является низкая эффективность процесса разделения древесины, также дальнейшее увеличение напряженности электрического поля приводит к возможности проскакивания искр, а затем электрическому пробою и короткому замыканию электродов.

Технический результат - повышение эффективности процесса сортировки древесных материалов по смолистости и безопасности работы сепаратора.

Технический результат достигается тем, что устройство для сортировки древесных материалов по смолистости, включающее корпус, установленные в корпусе электроды, создающие неоднородное электростатическое поле для сортировки древесных материалов по смолистости, подзаряжающий транспортер, согласно изобретению между положительными электродами сепаратора посередине находится отрицательный электрод, выполненный в виде параллельных проволок диаметром 2 мм, соединенных рамкой.

На фиг. 1 изображено устройство для сортировки древесных материалов по смолистости, например, щепы, вид с боку; на фиг. 2 показаны направление и густота силовых линий.

Устройство содержит корпус (1), в корпусе установлена силовая электрическая часть, состоящая из трансформатора (2) высокого напряжения, выпрямляющего блока (3) и системы высоковольтных кабелей (4). Выпрямляющий блок установлен на изоляторах транспортера в закрытом корпусе, из диэлектрика, обеспечивающего надежную изоляцию от пробоя и высокого напряжения, а также предохраняющего от попадания пыли и других частиц. Напряжение на электроды сепаратора подается с помощью высоковольтных кабелей (4). Силовая часть установки через основание заземляется.

Электрический сепаратор состоит из прямоугольного корпуса (1), в котором на шарнирах установлены плоские положительные электроды (5). Такое крепление электродов позволяет ориентировать их в пространстве в любом положении относительно друг друга и оси сепаратора. В пространстве между положительными электродами расположен отрицательный электрод (6), установленный на поддоне. Поддон непосредственно ложится на стойки основания установки. Ниже поддона расположены три бункера для сбора отсортированной щепы: бункер (7) для сбора щепы с низким содержанием смолистых веществ и бункеры (8) для сбора щепы с высоким содержанием смолистых веществ.

Для загрузки щепы в установку в боковой стенке установлен загрузочный бункер (9), ниже которого укреплен подающий транспортер (10). Лента транспортера изготовлена из прорезиненной ткани, а ведущий и ведомый шкивы из изолирующего материала. Транспортер приводится в движение от

электродвигателя с редуктором (11) через ременную передачу (12). Движение от подающего транспортера передается на подзаряжающий транспортер (13) через ременную передачу (14). Подзаряжающий транспортер изготовлен из изолирующего материала, лентой транспортера (15) является металлическая эластичная сетка, а верхней стенкой - металлическая пластина (16). Металлическая пластина соединена с положительным электродом, а медная сетка с отрицательным электродом. Между положительными и отрицательным электродом находятся разделительные шторки (17).

Устройство работает следующим образом. Технологическая щепа загружается в бункер (9) и поступает на ленту подающего транспортера (10), приводящегося в движение электродвигателем (11) через ременную передачу (12). С ленты подающего транспортера технологическая щепа поступает на металлическую ленту (15) подзаряжающего транспортера (13). Между лентой (15) и верхней металлической пластиной (16) создается однородное электрическое поле, в котором щепа подзаряжается, получая при этом отрицательный электрический заряд. От электрической силовой установки (2, 3) через силовые кабели (4) положительные электроды сепаратора (5) и отрицательный электрод (6) заряжаются разнородными зарядами, и в пространстве между ними создается неоднородное электрическое поле. Напряженность поля регулируется подаваемым напряжением, а также расстоянием между электродами.

Сепаратор включает положительные электроды (5) размером 500 на 1500 мм, соединенные между собой и размещенные под углом к вертикали, причем расстояние между электродами вверху и внизу составляет соответственно 200 и 400 мм. Между положительными электродами посередине находится отрицательный электрод (6), выполненный в виде параллельных проволок диаметром 2 мм, соединенных рамкой. Таким образом создается неоднородное электрическое поле путем устройства электродов в виде проволоки, натянутой между плоскими пластинами. Густота силовых линий и, следовательно, напряженность поля в этих условиях наиболее высока у провода и постепенно убывает по мере приближения к пластине (Фиг. 2). Напряженность поля непосредственно у пластины является недостаточной для искрообразования и электрического пробоя.

Технологическая щепа, падая в пространстве между электродами, отклоняется от оси сепаратора в зависимости от степени смолистости. Более смолистая щепа, получив больший отрицательный заряд, сильнее отклоняется в сторону положительного электрода. Менее смолистая - получает меньшее отклонение. Установкой шторки (17) рассортировывают щепу на две фракции: малосмолистую и высокосмолистую.

Падая, щепа попадает на поддон сепаратора, имеющего три конические прямоугольные воронки. Через отверстия щепа поступает в три различных бункера

(7, 8).

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №858920 кл. ВОЗС 1/00, 1981 г.

2. Патент РФ №2235607, МКИ7 ВОЗС 7/00. Устройство для сортировки древесных материалов в электростатическом поле по смолистости / И.А. Полянин, А.Я. Полянин (Россия). - №2003103199/03; Заявлено 03.02.03. Опубл. 10.09.2003. - 4 с.

Формула изобретения

Устройство для сортировки древесных материалов по смолистости, включающее корпус, установленные в корпусе электроды, создающие неоднородное электростатическое поле для сортировки древесных материалов по смолистости, подзаряжающий транспортер, отличающееся тем, что между

положительными электродами посередине находится отрицательный электрод, выполненный в виде параллельных проволок диаметром 2 мм, соединенных рамкой.

Устройство для сортировки древесных материалов по смолистости

Фмг. 1

Авторы. И.Л. Пилнннн В.Е. Макаров К.Н. Никонороп

8

Устройство для сортировки древесных материалов по смолистости

Авторы: И.А. Полянин В.Е. Макаров К Н. Никоноров

9

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное об разо вател ьное у м режде н ие высшего образования « Повол же кий госуда рствен н ы й технологический университет» (ФГБОУ ВО «ПГТУ»)

пл. Ленина, д. 3. г.Йошкар-Ола, Республика Марий 'Зл, 424000 Телефон [phone], факс [phone] E-mail: info'и" vo/garech.net, lillp -//www, volsaicch. net./ ИНН/КПП 1215021281/121501001,

_№_

На № от

УТВЕРЖДАЮ:

Директор департамента образовательной деятельности

АКТ

об использовании результатов научных исследовании

Макарова В.Е.

(Фамилия И.О.)

в учебном процессе ПГТУ

Научно-техническая комиссия в составе: председателя комиссии к.т.п., доцента М.Л. Бойковой и членов комиссии: д.т.н.. профессора В.К. Иванова и к.т.п., доцента К.11.11иконорова составила настоящий акт о том, что материалы и результаты научных исследовании Макарова Владимира Евгеньевича на тему: «Совершенствование технологии разделения но степени смолистости технологической щепы из пневой и некондиционной древесины» использованы в учебном процессе подготовки обучающихся по направлению подготовки 15.03.02 «Технологические машины и

N Результат исследования Учебная дисциплина Форма использования

1 Методика разделения по степени смолистости технологической щепы в электростатическом поле Технологическое оборудование отрасл и Проведение лекционных и практических занятий

2 Закономерности изменения степени разделения щепы Технологическое оборудование отрасли Проведение лекционных и практических занятий

л -> Технология разделения но степени смолистости технологической щепы, полученной из пневой и некондиционной древесины, позволяющая получать технологическую щепу заданной смолистости (требуемою класса смолистости) Технологическое оборудование отрасли Проведение лекционных и практических занятий

Материалы обсуждены и одобрены на заседании кафедры: «Транспортно-технологические машины» 27 декабря 2023 г., протокол №6

Председатель комиссии: / /МЛ.Бойкова

Члены комиссии: