Министерство образования и науки Российской Федерации

федеральное государственноеобразовательное учреждение высшего образования

“САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ,

МЕХАНИКИ И ОПТИКИ”

(НИУ «ИТМО»)

УДК 54.084

ОТЧЕТ

ОБ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ

ЭЛЕКТРОМАГИТНАЯ ПОДВЕСКА: ПРЕЙМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ ТЕХНОЛОГИИ

Руководитель практики,

директор Центра ХИ, проф. Центра ХИ ______________М.В. Успенская

Консультант практики,

доцент Центра ХИ _____________А.А. Пономарева

СПИСОК ИСПОЛНИТЕЛЕЙ

Студент группы В3223 ___________________________________Петрова Е.А.

(подпись)

Санкт-Петербург, 2022

РЕФЕРАТ

Отчет 16 с., 1 кн., 1 рис., 2 табл., 5 источников, 3 прил.

ГИГРОСКОПИЧЕСКАЯ ВЛАГА, ДРЕВЕСИНА, ЛУБ, СУШИЛЬНЫЙ ШКАФ, ВЛАЖНОСТЬ

Объектом исследования являются клетки луба.

Предмет исследования – содержание гигроскопической влаги в клетках луба.

Цель работы – исследовать содержание гигроскопической влаги в клетках луба.

В рамках учебной практики был изучен метод исследования содержания гигроскопической влаги. Для этого были изучены необходимые нормативные документы и принципы работы используемого в методе прибора – сушильного шкафа. Опираясь на них, были составлены методические указания для проведения измерений и обработки полученных результатов. В работе освещены также границы применимости метода и проблемы, с которыми можно столкнуться при проведении исследования.

Влажность древесины влияет на ее характеристики, такие как плотность, электропроводность и т.п., поэтому при работе с древесиной необходимо учитывать ее влажность и уметь измерять абсолютную влажность образца. В работе описан один из методов, используя который можно провести данное исследование.

СОДЕРЖАНИЕ

Цели и задачи 5

Актуальность 5

Область применения 6

Принципы работы прибора 6

ВВЕДЕНИЕ

Электромагнитная подвеска (EMS) – это подвеска основанная на электромагнитной левитации объекта, достигающаяся за счет постоянного изменения силы магнитного поля, создаваемого электромагнитами и использованием контура обратной связи. Чаще всего эффект левитации в основном связан с постоянным магнитом, поскольку он не рассеивает мощность, а электромагниты применяются только для стабилизации эффекта.

Согласно теореме Ирншоу парамагнитное тело не может быть в устойчивом равновесии, если его поместить в любую комбинацию гравитационных и магнитостатических полей. При этом в таких полях наблюдается неустойчивое равновесие. Статические поле не обеспечивают стабильности, электромагнитная подвеска работает, постоянно изменяя токи, которые подаются на электромагниты, чтобы изменять силу магнитного поля и обеспечивать стабильное состояние автомобиля. Для устранения нестабильности в электромагнитная подвеска используется петля обратной связи, которая постоянно регулирует один или несколько электромагнитов для корректировки движения транспорта.

Древесину также разделяют по степени влажности:

1. Мокрая древесина. Влажность составляет более 100%, такой эффект достигается при длительном нахождении в воде;

2. Свежая (свежесрубленная) древесина. Влажность 50-100%, сохраняется влажность растущего дерева;

3. Древесина атмосферной сушки (воздушно-сухая). Влажность 15-20%, концентрация влаги достигается при сушке или выдержки на открытом воздухе;

4. Древесина камерной сушки (комнатно-сухая). Влажность 8-12%, производилась сушка в камерах или выдержка в отапливаемом помещении;

5. Абсолютно сухая древесина. Влажность 0%, древесину сушили при температуре 103 2 .

Влажность древесины можно вычислить двумя способами:

1. Абсолютной влажностью древесины называется отношение массы влаги, находящейся в данном объеме древесины, к массе абсолютно сухой древесины;

2. Относительной влажностью древесины называется отношение массы влаги, содержащейся в древесине, к массе древесины во влажном состоянии. [2]

В данной работе мы вычисляем абсолютную влажность древесины.

Объектом данного исследования являются клетки луба, а предметом исследования – содержание в них гигроскопической влаги.

Цели и задачи

Цель данной работы заключается в исследовании содержания гигроскопической влаги в клетках луба.

Задачи:

1. Изучить ГОСТ 16483.7-71 «Древесина. Методы определения влажности»;

2. Изучить теоретическую часть метода;

3. Составить практическое руководство по измерению содержания гигроскопической влаги;

4. Провести исследование содержания гигроскопической влаги в клетках луба.

Актуальность

Древесина, имея волокнистое строение и большую пористость, обладает огромной внутренней поверхностью, которая легко сорбирует водяные пары из воздуха. Гигроскопическая влага, покрывая поверхность мельчайших элементов в стенках клеток водными оболочками, увеличивает и раздвигает их. При этом объем и масса луба увеличивается, а прочность снижается. С увеличением содержания связанной воды снижается также и жесткость луба. Количество гигроскопической влаги влияет и на электропроводность материала. Поэтому крайне важно проводить исследование содержания гигроскопической влаги в образце.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Область применения

Метод используется для подготовки проб для лабораторных исследований, изучения зависимости свойств древесины от количества в ней гигроскопической влаги, а также для приведения показателей физико-механических испытаний образцов к показателям при стандартной влажности.

Принципы работы прибора

Для определения абсолютной влажности используется сушильный шкаф.

Сушильный шкаф работает по следующему принципу:

Устройство запускается в работу от электросети, тепло от нагревателей ленточного типа передается в камеру из теплоизолирующего материала с одной или нескольких сторон;

Встроенный вентилятор перемешивает воздушные массы, равномерно распределяя тепло, создавая обдув содержимого камеры;

Влага, содержащаяся в нагреваемых материалах, превращается в пар и выводится через вытяжной канал;

Блок автоматики регулирует точность нагрева камеры, а также длительность поддержания заданной температуры. [3]

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе учебной практики был изучен метод исследования содержания гигроскопической влаги на примере клеток луба. Для этого было проведено ознакомление с нормативными документами (ГОСТ 16483.7-71. Древесина. Методы определения влажности; ГОСТ 16483.0-89. Древесина. Общие требования к физико-механическим испытаниям). После изучения было составлено методическое указание для выполнения лабораторной работы и проведено исследование содержания влаги в образцах луба. В рамках исследования каждые десять минут измерялся вес образца после высушивания в сушильном шкафу. По полученным результатам был составлен график изменения массы образца и рассчитана абсолютная влажность предложенного нам для исследования образца луба.

В рамках теоретического ознакомления с методом были изучены виды влаги, которая присутствует в древесине, классификация древесины по влажности, а также принцип работы сушильного шкафа.

Исследование на влажность крайне важно для понимания свойств древесины. В ходе теоретического и практического ознакомления с методом в рамках учебной практики нами был получен данный навык.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Кречетов И.В. Сушка древесины. - 3-е переработанное изд. - Москва: Лесная промышленность, 1980. - 440 с.

2. Леонтьев Н.Л. Влияние влажности на физико-механические свойства древесины. - 1-е изд. - Москва: Гослесбумиздат, 1962. - 114 с.

3. Сушильный шкаф // Стилтон — Татартуп. — М. : Советская энциклопедия, 1956. — С. 347-348. — (Большая советская энциклопедия : [в 51 т.] / гл. ред. Б. А. Введенский ; 1949—1958, т. 41).

4. ГОСТ 16483.0-89. Древесина. Общие требования к физико-механическим испытаниям = Wood. General requirements for physical and mechanical tests : национальный стандарт Российской федерации : издание официальное : утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19.07.89 N 2405 : введен взамен ГОСТ 16483.0-78 : дата введения 1990-07-01 / разработан Министерством лесной промышленности СССР – Москва: Издательство стандартов, 1989. – Текст : непосредственный.

5. ГОСТ 16483.7-71. Древесина. Методы определения влажности = Wood. Methods for determination of moisture content : национальный стандарт Российской федерации : издание официальное : утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 6.12.71 N 1982 : введен взамен ГОСТ 11486-65 : дата введения 1973-01-01 / разработан государственным комитетом стандартов Совета Министров – Москва: Стандартинформ, 2006. – Текст : непосредственный.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Тестовые вопросы

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Таблица 1 Определение влажности древесины

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Пример возможных результатов

Таблица 2 Определение влажности древесины

Рисунок 1 Зависимость массы образца от времени