Деревообработка Оборудование

Машины для оценки прочности пиломатериалов

Наряду со столярными пиломатериалами, сорт которых определяется наличием пороков и дефектов обработки, в строительстве находят широкое применение конструкционные пиломатериалы, сорт которых оценивается по физико-механическим показателям досок. Для сортировки по прочности суще­ствуют различные машины.

В СССР и России ранее использовались машины марок CLT и Computermatic, измеряющие модуль упругости досок при изгибе в проходном режиме испытания. Технологическая схема установки Computer­matic показана на рисунке 7.

Схема машины Computermatic для сортировки п/м по прочности

Рис. 1. Схема машины Computermatic для сортировки п/м по прочности1, 6, 8 — фотоэлементы; 2 — датчик продольной покоробленности; 3 — приводной опорный ролик; 4— датчик прогиба; 5— неприводной опорный ролик; 7— нагружающий ролик; 9 — прижимной ролик; 10 — направляющие ролики и приблизительное направление подачи сортируемого пиломатериала.

Пиломатериалы толщиной 25-76 мм и шириной от 50 до 305 мм, длиной от 2 до 7 м со скоростью до 152 м/мин подаются по роликовому конвейеру в сортировочное устройство (на рисунке изображен вид сверху). После прохож­дения доской фотодатчиков 3 посредством ролика 4 она изгибается с заранее задаваемой силой Р. В процессе перемещения пиломатериалов через каждые 152 мм датчиками регистрируется продольная покоробленность и величина прогиба от нагрузки, которые передаются в компьютер.

Сравнивая разность измерений с пороговыми значениями конструкцион­ных сортов, задаваемых программной картой, вычислительное устройство ма­шины присваивает каждому участку пиломатериала один из пяти сортов, и на доску водорастворимой краской наносится штрих определенного цвета.

Сортировочные машины CLT и Computermatic не исключают полностью участие человека в сортировке, так как не идентифицируют (не определяют) на доске наличие трещин, гнили, обзола, дефектов обработки. Пиломатериалы с указанными пороками отделяются от конструкционных по команде оператора.

Практика использования метода силовой сортировки показала наиболь­ший экономический эффект отсортировки наиболее прочных конструкционных досок из пиломатериалов низших сортов после обычной визуальной сортиров­ки по ГОСТ 8486-86 или 26002-83. Сегодня на рынке представлены несколько машин для сортировки досок по прочности.

На рисунке 2 показана канадская машина CRP 360 MSR, сортирующая доски по результатам измерения прогиба досок при заданной нагрузке. Измере­ния проходят на скорости подачи до 365 м/мин с шагом 50 мм. Возможна не­прерывная идентификация 4 различных сортов п/м.

Машина для сортировки обрезных пиломатериалов по прочности CRP 360 MSR

Рис. 2. Машина для сортировки обрезных пиломатериалов по прочности CRP 360 MSR (Conception R. Р., Канада)

Наряду с машинами, измеряющими модуль упругости при изгибе, суще­ствуют машины, измеряющие другие показатели древесины, также позволяю­щие неразрушающим способом оценивать прочность пиломатериалов, исполь­зуемых в строительных конструкциях. Такими показателями могут быть плот­ность древесины, динамический модуль упругости и др.

На рисунке 3 показан прибор для бесконтактной оценки прочности пи­ломатериалов. Это оптический прибор, измеряющий параметры колебаний для оценки прочности досок при изгибе. Измерения выполняются на основаниификсации собственной частоты колебаний и плотности древесины. Производи­тельность системы— 150 досок/мин. Измерения осуществляются на попереч­ном конвейере. ViSCAN измеряет колебания по лазерной технологии непосред­ственно на доске, независимо от условий окружающей среды, например шума станков. Повторяемость результатов составляет не менее 99%.

Прибор для оценки прочности пиломатериалов ViSCAN и его ударный механизм

Рис. 3. Прибор для оценки прочности пиломатериалов ViSCAN и его ударный механизм (Microtec)

E-Scan — станок для сортировки пиломатериалов по стандарту EN 14081 (рис. 4).

Станок E-Scan для сортирования пиломатериалов по динамическому модулю упругости

Рис. 4. Станок E-Scan для сортирования пиломатериалов по динамическому модулю упругости

Этот станок рассчитывает класс прочности каждой доски на поперечном конвейере путем измерения динамического модуля упругости (МОЕ dyn) и плотности древесины. Система состоит из рамной конструкции с поперечными конвейерами для перемещения досок, их взвешивания и измерения размеров, а также из возбудителя колебаний с датчиком для измерения динамического модуля упругости доски. Колебания в доске возбуждаются механически и из­меряются лазерным интерферометром. Плотность находится по массе и разме­рам доски.

Приборы измерения динамического модуля упругости можно встраивать в обычные линии сортирования пиломатериалов. Существует тенденция встраива­ния установок лазерного и рентгеновского сканирования в высокопроизводи­тельные строгальные линии. Точность силовой сортировки при этом возрастает, поскольку сканируется сухая, строганая и калиброванная древесина. Установка может использоваться для сортировки по качеству отделочных и столярных пи­ломатериалов, профильных погонажных изделий.

В настоящее время (2017 г.) на Сокольском ДОКе (Вологодская обл.) экс­плуатируется машина австрийской фирмы Microtec. В основу работы машины положен принцип оценки свойств пиломатериалов (плотности, влажности, по­роков древесины и др.) по результатам сканирования досок разными типами датчиков— рентгеновского излучения, лазерными, вибрационными, создаю­щими электрическое поле и другими— по экспериментально установленным зависимостям между показателями датчиков и разными свойствами пиломате­риалов.

В памяти ПК машины установлена программа, которая учитывает эти показатели и прогнозирует прочность, модуль упругости пиломатериалов, плотность и влажность древесины, т. е. все необходимые параметры для отне­сения пиломатериалов к заданному классу прочности. В процессе приемочных испытаний и сертификации машины на Сокольском ДОКе были получены по­казатели достоверности сортировки. Плотность древесины определяется с точ­ностью 99%, модуль упругости при изгибе — не выше 62%.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *