книги из ГПНТБ / Куликов И.В. Технология изготовления и ремонта мебели по заказам населения учебник

Решение.

0.9/2 -3 ,1 4

Находим Yz = —0,0175. При этом плотность распределения досок с конечной влажностью WK = 6% (приложение 2)

YXw = <Гэ - 0,0175= ~ °,°і94-

Вероятное число досок (заготовок) в партии высушенного материала с конеч­ ной влажностью WK= 6%

nWt = Yxwn — —0,0194 + 650 = — 126 шт.

Пример 3. Определить вероятное количество досок, т. е. их долю от общего количества высушенных досок (564 шт.), имеющих конечную влажность от X

= 5% до XW2 = 7% при средней влажности партии Wcp = 6% и aw = 1,4%. Вероятность нахождения количества досок с влажностью от X до Х щ опре"

делим по формуле

о

Заменив отношения

X w, — W,ср через Z 2

Обозначив полученную разность через Ф (Z), т. е. через интеграл вероятностей,

получим

/2 я

260

= +0,714 — вероятность нахождения доли досок (заготовок) с конечной влажностью 6—7% от общего числа высушенных досок партии, полученных при сушке в сушиль­ ной камере, составит

Ф (Z2) = +0,2623100 = +26,23% ,

адля функции Ф (Zj) = —0,714 доля досок с конечной влажностью 5—6% составит

Ф(ZJ = —0,2623- 100 = —26,23% .

Тогда искомое количество досок с конечной влажностью 5—7% от общего числа вы­ сушенных досок (564 доски) составит

Ф (Z2) — Ф (Zj) = + 26,23 — (—26,23) 52,46%

или 216 досок от общего числа 564.

Практический технике принято считать зоной предельных откло­ нений конечной влажности досок или заготовок величину ± 3 аш = = ба,,,. Принятая зона охватывает 99,73% всех вероятных откло­ нений конечных влажностей досок (заготовок) после гидротермиче­ ской обработки в сушильной камере.

Фактические данные сравнительных испытаний трех типов высоко­ температурных сушильных камер с металлическими ограждениями следующие: камеры ППК5 Латвийской ССР (Рига), камеры «Валмет» и камеры ВА-1 Гипролеспрома (Москва), работающие в среде пере­ гретого пара, показали, что равномерность просыхания пиломате­ риалов в объеме штабеля, характеризуемая величиной среднеква­ дратического отклонения от средней конечной влажности аш, состав­ ляет соответственно 3,5; 3,4 и 6,49%. Отсюда диапазон рассеивания (колебаний) конечных влажностей досок штабеля в пределах 6ow составит соответственно 21; 14,4 и 38,94%. Таким образом, равно­ мерность просыхания пиломатериала в объеме штабеля в трех рас­ сматриваемых сушильных камерах весьма низкая.

По данным А. К. Пухова, проведенные сравнительные испытания камер: СПВ-62, Латгипропрома, эжекционных камер (СПВ-42 и СПВ-43) по равномерности просыхания материала в штабеле пока­ зали, что значения aw весьма значительны и колеблются от 1,11 до 7,15% влажности.

Характеристики точности работы сушильных камер периодиче­ ского действия на мебельной фабрике по производству стульев при­ ведены в табл. 15. Для камер № 1 и 3 показатели точности приве­ дены соответственно на рис. 76 и 77.

Полученные на основе экспериментальных кривых распределения влажности заготовок после сушки по сушильным камерам 1; 3 пока­ затели асимметрии ±0,53% и его ошибка ±0,2 и эксцесса 0,26 и его ошибка ±0,4 позволяют сделать вывод, что они не имеют суще-

261

г

П р и м е ч а н и е . Для оценки равномерности высушивания заготовок по длине, ширине и высоте камер образцы брались избирательно из штабелей, расположенных у двери, у задней стенки и в середине камеры, а также с нижних и верхних штабелей.

ственного значения и что изучаемое распределение влажности под­ чиняется закону нормального распределения.

Таким образом, точность работы камер колеблется от aw = 1,9% до ow = 2,4%, соответственно этому диапазон рассеивания полу­ чаемых влажностей составляет 12; 15; 12; 13 различных влажностей. Средние влажности колебания от 7,8% (камера 6) до 12,3% (камера 5).

Как видно из сопоставления экспериментальных и теоретических кривых распределения конечных влажностей материала после сушки в камерах периодического действия с реверсивной циркуляцией воздуха имеет место незначительная асимметрия и эксцесс, которые, однако, при увеличении числа испытуемых досок будут все более приближаться к теоретической кривой нормального распределения.

Во всех случаях значения меры расхождения х2 (критерий согла­ сия К. Пирсона) колеблются от 10,41 до 13,02 при искомых вероят­ ностях Р, характеризуемых неравенствами

от 0,7 > Р > 0,5;

от 0,95 > Р > 0,9.

Полученные вероятности не являются малыми, а потому следует считать достоверным, что распределение конечных влажностей мате­ риала после сушки следует закону нормального распределения.

Распределение конечных влажностей в штабеле после высуши­ вания досок при точности работы сушильной камеры с параметрами Ц7ср ==Ю% и стш = 2,4% показано на рис. 78.

262

Рис. 76. Характеристика точности работы сушильной камеры № 1 периодического действия на мебельной фабрике по производству стульев

Рис. 77. Характеристика точности работы сушильной камеры № 3 периодического действия на мебельной фаб­ рике по производству стульев

График свидетельствует о наличии больших зон пересушенных и особенно недосушенных досок, которые используются в производ­ стве как годные, что вряд ли допустимо.

Принимая для примера величину ow = 2,4%, получим, что диапазон рассеивания в пределах 6ow = (±30^) составит 14,4 влаж-

п

в % при наименьшей влажности 4% высушенных досок (заготовок) будет иметь следующий вид:

4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, И, 12, 13, 14, 15, 16, 17.

Надо выяснить при изготовлении сопрягаемых деталей, например, в системах шип—гнездо, шип—проушина, шкант—гнездо, шпунт— гребень и других в условиях производства при изготовлении и ре­

264

монте мебели по заказам населения, из доски (заготовки) какой влажности будет изготовлена основная деталь соединения (гнездо, проушина, шпунт и др.) и из доски (заготовки) какой влажности будет изготовлена присоединительная деталь того же соединения (шип, шкант, гребень и др.), имеющая шип.

Вусловиях производства на изготовление основной детали шипового соединения — гнезда, так же как и на изготовление при­ соединительной детали того же соединения — шипа, могут быть

использованы доски или заготовки одинаковой 4 и 17%-ной влажно­ сти.

Врассматриваемом примере сочетание начальных производствен­ ных влажностей сопрягаемых деталей в системе шип—гнездо при

В первом случае основная деталь соединения с начальной влаж­ ностью древесины 17% соединяется с присоединительной деталью, имеющей влажность 4%, и, наоборот, во втором случае основная деталь с начальной влажностью 4% соединяется с присоединительной деталью, имеющей влажность 17%. Могут быть рассмотрены и другие

возможные сочетания начальных влажностей сопрягаемых деталей соединений данного ряда влажностей.

Следовательно, должен быть организован такой подбор сопрягае­ мых деталей по начальным производственным влажностям и в таком сочетании, которое обеспечивало бы в условиях эксплуатации не ослабление, а сохранение запроектированной прочности соединения или даже увеличение этой прочности за счет уплотнения элементов соединения и образования при этом дополнительно к размерным влажностных натягов, упрочняющих соединение и, таким образом, делающих работу изделия в целом более надежной и длительной в ус­ ловиях^ эксплуатации. Это достигается организацией такой сборки изделий из древесины, при которой учитывались бы не только раз­ меры, но и влажность сопрягаемых деталей. Необходим селективный подбор деталей по влажности. Одновременный учет при сборке узлов и изделий как размеров, так и влажности сопрягаемых элементов —

одно из основных условий дальнейшего повышения качества и экс­ плуатационной надежности.

Если проанализировать взаимосвязь между диапазоном рассеи­ вания отклонений конечных влажностей досок (заготовок) в преде­

265

лах 6ош, высушенных со средней влажностью 6, 8 и 10% и диапазоном допустимых нормативных влажностей и характером совпадений

средней влажности с серединой допустимых в л а ж н о с т е й ^ ,

можно заметить, что во всех случаях имеет место несовпадение

ностной настройки сушильной камеры, обозначаемая через We-

При совпадении Wcp и абсолютная погрешность настройки сушильной камеры равна нулю

Г Е = Г ср- - ^ = 0.

Однако такая точность настройки сушильной камеры встречается в практике весьма редко.

266

В действительности абсолютная погрешность влажностей на­ стройки сушильной камеры бывает больше или меньше нуля, т. е. величиной непостоянной, и может быть как отрицательной при

На рис. 79 показаны абсолютные погрешности настройки сушиль­ ной камеры при высушивании досок (заготовок) со средней влажно­ стью 8% для тех же трех категорий качества сушки древесины для различных значений aw. Как видно из рисунка, настройка сушильных камер может быть как положительной, так и отрицательной.

При высушивании досок (заготовок) со средней влажностью 10% абсолютная настройка на требуемую влажность имеет положитель­ ный характер и расположена влево от средней влажности высушен­ ного материала.

Для анализа и сравнения точности настройки одной или несколь­ ких сушильных камер знания одной лишь абсолютной погрешности влажностной настройки сушильной камеры недостаточно. Необхо­ димо знать удельную точность настройки, отнесенную к точности работы самой сушильной камеры, что характеризуется ow— средне­ квадратическим отклонением влажностей досок в высушенной партии.

Значение абсолютной погрешности настройки, выраженной в до­ лях ow, т. е. отнесенной к точности работы сушильной камеры, выражает относительную точность настройки сушильной камеры.

Относительная точность настройки может быть выражена следу­ ющей формулой

С У Ш И Л Ь Н Ы Х К А М ЕР И ЗА Д А Н Н Ы Х РЕ Ж И М О В С У Ш К И Д Р Е В Е С И Н Ы

Рассмотрим зависимость между средней влажностью Wcp, точ­ ностью работы сушильной камеры аш и основными режимами сушки древесины.

Рассмотрим следующий пример.

Параметры последней ступени форсированного режима сушки

мального распределения, равная Зош, может начинаться только

267

с влажности, равной 3%, т. е. с досок (заготовок), которые достигнут равновесной влажности, соответствующей последней ступени сушки.

Минимально допустимая точность работы сушильной камеры для рассматриваемого примера составляет, %:

0,1% влажности, вероятные ряды конечных влажностей материала после сушки со средней влажностью будут иметь вид:

досок (заготовок) после сушки будет состоять из 5 влажностей. Этот ряд конечных влажностей досок (заготовок) после сушки

в полной мере соответствует требованиям по влажности при изготов­ лении мебели в пределах 8 ± 2%.

Таким образом, для полного выполнения требований по влажности при изготовлении деталей и изделий мебели необходимо, чтобы сушильные камеры с естественной или искусственной циркуляцией

Здесь предельные конечные влажности (5 и 11%) выходят за пределы допустимых возможностей, поэтому часть досок (заготовок), имеющих конечную влажность 5%, будет являться браком с зани­ женной против нормы влажностью, другая часть досок (заготовок), имеющих конечную влажность 11%, будет также являться браком с завышенной против нормы влажностью. Конечно, досок (заготовок) после сушки с конечными влажностями 5 и 11% будет немного.

П р и ow = 1,4% диапазон рассеивания конечных влажностей досок (заготовок) после сушки будет состоять из 9 влажностей.

Здесь предельные конечные влажности 4 и 5; 11 и 12% выходят за пределы допустимых влажностей 8 ± 2%, вследствие чего доски

268

(заготовки) с конечными влажностями 4, 5, 11 и 12% будут являться браком.

Например, при числе досок 564 в штабеле 24 доски будут иметь влажность 4 и 5%. То же количество досок приходится на влажность 11—12%. Всего досок, выходящих по влажности за пределы нормы, будет 48 шт., или 8,7% от общего количества досок штабеля.

П р и ow = 1,7% диапазон рассеивания конечных влажностей досок (заготовок) после сушки будет состоять из 11 влажностей.

Доски (заготовки) с конечными после сушки влажностями 3, 4 и 5% и 11, 12 и 13% выходят за пределы допустимых влажностей при изготовлении мебели, вследствие чего эти доски (заготовки) будут являться браком с заниженной (3, 4 и 5%) и с завышенной

(11, 12 и 13%) влажностью.

Из 564 досок в штабеле 78 (или 13,8% от общего количества) будут иметь влажность 3, 4, 5, 11, 12 и 13%.

Во всех рассмотренных выше случаях высушивания досок (заго­ товок) в сушильных камерах с точностью работы до aw = 1,7% величина нормированной средней влажности партии досок (заготовок) после сушки не меняется и составляет 8%. Однако практически точность сушильных камер бывает значительно меньшей. Она колеб­ лется от aw = 1,1 до ow = 7,15% влажности.

Какие изменения претерпевает нормативная средняя влажность (8%), с которой должны высушиваться материалы, идущие на изго­ товление мебели при других, меньших значениях ow, т. е. при сушке материала в сушильных камерах, имеющих меньшую точность.

Проследим взаимозависимость между Wcp = 8% и различной точностью работы сушильных камер сгш. Для примера проанализи­ руем рассматриваемую взаимосвязь при значениях aw = 2,2 и 2,8%.

П р и ow = 2,2% диапазон нормального рассеивания конечных влажностей досок (заготовок) после сушки будет, %:

Дш = 6сгш = 6X2,2 = 13,2,

а вероятностный ряд конечных после сушки влажностей досок (за­ готовок) при принятой выше равновесной влажности, получаемой в камере при последней ступени форсированного режима сушки сосновых и еловых материалов толщиной 16—35 мм (ЦНИИМОД), равный 3,1%, будет иметь вид:

W» 1Г4, W6, Wa, W„ WB, W9, W10t W 1U W l t , W ia, W u , W16.

Теоретическая кривая нормального распределения конечных влажностей досок (заготовок) (в одном, двух и более штабелях) симметрична относительно центра группирования отклонений ко­ нечных влажностей после сушки или среднего значения Wcp влаж­ ности партии материала, поэтому средней влажностью полученного вероятностного ряда, состоящего из 13 влажностей, будет уже не принятая средняя влажность 8%, а новая — 9%.

Таким образом, при пользовании сушильными камерами с точ­ ностью сгш = 2,2% производство не может получить высушенный

269