Полная статья. Рубрика в журнале - Resources and Technology
Устройство для испытания звукоизоляции древесных панелей
Статья научная
При развитии деревянного домостроения очень важно применять экологически чистые материалы с экономическими и техническими характеристиками, удовлетворяющие как домостроителя, так и жильца. В последнее время всё больше обращают внимание на древесные панели, которые по многим параметрам превосходят свои аналоги. При применении деревянных панелей различных конструктивных вариантов очень важны их характеристики, одной из значимых является звукоизоляция. При патентном поиске обнаружены изобретения для определения звукоизоляции материалов, однако они не направлены на определение звукоизоляции панелей или предназначены для крупноразмерных панелей, что затрудняет их использование в лабораторных условиях. Цель настоящих исследований - предложить установку и способ измерения для определения звукоизоляции деревянных панелей (древесных плит) от воздушного шума. Цель достигается особенностями предлагаемой конструкции изобретения, заключающимися в наличии акустических звукоизоляционных камер высокого и низкого давления, позволяющих использовать установку в условиях окружающего шума до 75 дБ и размещать между ними испытуемую панель 327 ´ 327 мм (активная площадь испытания диаметром 315 мм). Предлагаемая конструкция позволяет исследовать образцы толщиной до 150 мм, как одно-, так и многослойные. В качестве тестовых образцов были использованы панели с известными звукоизоляционными свойствами: пенопласт, пенополиуритан, трёхслойная фанера, изовер. При сравнении полученных результатов с известными звукоизоляционными характеристиками данных материалов отклонение составило не более 8 %, что подтверждает работоспособность установки. Также испытания проводились на трёхслойных древесных панелях, собранных из соснового мебельного щита толщиной 18 мм. Предложенная установка и способ измерения не противоречат межгосударственному стандарту ГОСТ 27296-2012 «Здания и сооружения. Методы измерения звукоизоляции ограждающих конструкций». Данную установку можно эффективно использовать для определения звукоизоляции различных панелей, в т. ч. деревянных. Это позволит определять возможности их применения в различных условиях деревянного домостроения.
Бесплатно
Численное исследование показателей заготовки древесины на лесных плантациях
Статья научная
В рамках новых трендов в мировой экологической политике в последнее время появился термин «биоэкономика», который имеет достаточно большое число различных определений. Одним из его вариантов является понимание биоэкономики как процесса устойчивого производства и преобразования биомассы для пищевых и промышленных продуктов, а также энергии. Под данное определение как нельзя лучше подходит процесс создания и эксплуатации лесных плантаций, в т. ч. и энергетического назначения. Энергетические лесные плантации как нельзя лучше подходят и к задачам глобального энергетического перехода в экономике Российской Федерации, о котором в конце сентября 2021 г. объявил премьер Михаил Мишустин. С точки зрения эффективности создания и эксплуатации энергетических лесных плантаций основным критерием оценки является энергетическая эффективность, под которой понимают следующий принцип: энергетическая ценность выращенной древесной массы должна быть больше количества энергии, затраченной на её выращивание и заготовку. В статье представлены практические зависимости для оценки энергетической ценности стволовой древесины от времени роста; приведены математические модели для расчёта производительности различных комплексов машин и механизмов заготовки плантационной древесины и их реализации, осуществлён вычислительный эксперимент и приведены его результаты, получены зависимости для практической оценки показателей заготовки энергетической древесины различными комплексами машин и механизмов, совершенствующие планирование и принятие решений в области заготовки плантационной древесины. Работа выполнена в рамках научной школы «Инновационные разработки в области лесозаготовительной промышленности и лесного хозяйства» Арктического государственного агротехнологического университета.
Бесплатно
Статья научная
В последние годы крупные и средние лесопромышленные компании начали существенно выравнивать объёмы заготовки древесины по сезонам, переходя практически на круглогодичную заготовку и вывозку древесины, не считая периодов закрытия дорог на просушку. Это связано с необходимостью равномерного внесения платежей за используемые ими банковские продукты, в т. ч. на приобретение лесных машин, такие как кредит и лизинг. При этом можно объективно наблюдать результаты глобального потепления климата. Например, согласно данным статистики, за период с 1980 по 2020 г., т. е. за 40 лет, период устойчивой зимней вывозки древесины на Северо-Западе России сократился почти на 3 недели, а это очень существенно. Важно отметить, что потепление - это не значит, что жаркое лето и тёплая зима. Вполне может быть холодное лето с максимумом осадков и маломорозная, малоснежная зима. Также становится всё более характерным размытие межсезонных периодов. Иначе говоря, тепло и сыро может теперь быть практически круглый год. Проблему быстрого строительства временной дорожной сети в сложных условиях при помощи сборно-разборных покрытий научились решать достаточно давно. Однако процесс воздействия движителя машины на укреплённое композитное основание, представляющее собой синтетический дорожный мат и подстилающий лесной почвогрунт, до сих пор не изучен. В статье приведены методика, аппаратура и результаты экспериментальной проверки математической модели взаимодействия колёсного штампа-движителя с двуслойной опорной поверхностью, модели деформируемой плиты, размещённой на податливом (винклеровском) основании.
Бесплатно
Статья научная
В работе выполнено исследование энергоёмкости процесса производства древесной технологической щепы в древесно-подготовительном цехе АО «Кондопожский целлюлозно-бумажный комбинат». В статье представлен анализ актуальной для лесопромышленного комплекса проблемы энерго-эффективности и целесообразности использования рубительных машин для производства щепы, используемой в качестве топлива для автономных энергоустановок. Актуальность этой проблемы обусловлена всё большим удалением мест лесозаготовки от территорий с развитой инфраструктурой и централизованных сетей энергоснабжения, что требует значительного снижения затрат на генерацию электроэнергии, например, таких как затраты топлива для дизельных генераторов, а также расходы на доставку этого топлива до мест заготовки леса. Основной целью этого исследования является экспериментальное определение удельного расхода электроэнергии дисковой рубительной машиной МР5-150 на производство 1 м3 древесной щепы. В ходе работы на рубительные машины древесно-подготовительного цеха АО «Кондопожский ЦБК» были установлены счётчики электроэнергии, показания которых регулярно фиксировались персоналом предприятия. Кроме этого, персонал фиксировал данные об общем потреблении древесной щепы предприятием и данные о количестве используемой привозной щепы, исходя из которых получилось определить объёмы щепы, производимой древесно-подготовительным цехом. В ходе работы также определено, что среднегодовой удельный расход электроэнергии на производство 1 м3 щепы, согласно проведённому исследованию, составляет 3,97 кВт⋅ч/м3. При этом электро-двигатели рубительных машин на предприятии работают при нагружении 20-25 % от номинальной мощности. Помимо этого, выявлено, что удельный расход электроэнергии на производство 1 м3 щепы значительно зависит от влажности древесины. Так, например, в январе удельный расход составлял 2,90 кВт•ч/м³ при влажности сырья более 40 %, а в июле - 5,35 кВт•ч/м³ при влажности сырья 26-40 %. Такие показатели получены при условии, что за сутки рубительные машины в древесно-подготовительном цехе АО «Кондопожский ЦБК» простаивают около 6 ч.
Бесплатно
Экспериментальные исследования воздействия колёсно-гусеничного движителя на лесные почвогрунты
Статья научная
Экспериментальные исследования выполнены в лабораторных условиях на кафедре «Технология и оборудование лесного комплекса» Арктического государственного агротехнологического университета. Методика их проведения, в целом, сформировалась в рамках научной школы «Инновационные разработки в области лесозаготовительной промышленности и лесного хозяйства». Эксперименты проведены на лабораторном стенде для двух типов штампов, являвшихся лабораторными моделями колёсного и гусеничного движителей комбинированной (колёсно-гусеничной) лесной машины. Задачей экспериментальных исследования являлась проверка: уточнённой теоретической зависимости прочности почвогрунта при вдавливании зонда от модуля деформации, предлагаемой для определения характеристик почвогрунта в полевых условиях; функции несущей способности почвогрунта при образовании колеи глубиной h = 0,2 м от модуля деформации почвогрунта для колёсного и гусеничного движителей соответственно; функции среднего давления, допустимого по критерию глубины образующейся колеи, от модуля деформации для колёсного и гусеничного движителей соответственно. Опыт предыдущих исследователей показывает, что лабораторные эксперименты, план которых составлен с использованием положений теории подобия, позволяют верифицировать теоретические зависимости несущей способности, колееобразования и допустимого воздействия на почвогрунт. При этом достигается снижение объёма полевых опытов и погрешности определения экспериментальных величин, благодаря использованию более точного лабораторного оборудования и методик. Результаты обработки опытных данных, измеренных на стенде, показывают, что во всех опытах эмпирические распределения экспериментальных величин соответствуют нормальному закону распределения.
Бесплатно
