Способ формирования штабеля пиломатериалов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к деревообработке и может быть использовано при СВЧ сушке пиломатериалов. Способ формирования штабеля пиломатериалов осуществляют путем укладки рядов досок на прокладках со шпациями, причем ряды досок располагают под углом α к горизонтальной поверхности, тангенс которого tgα=λ/2b, где λ - длина электромагнитной волны в воздухе, b - ширина штабеля, причем угол наклона каждого последующего ряда противоположен углу наклона предыдущего ряда таким образом, что все четные ряды параллельны четным, а нечетные параллельны нечетным. Прокладка для формирования штабеля пиломатериалов выполнена в виде треугольника с выступами у вершины и средней линии, причем высота треугольника равна ширине штабеля, основание треугольника равно длине электромагнитной волны сверхвысокой частоты в воздухе λ, а длина выступа у средней линии треугольника равна λ/4÷λ/2. Изобретение решает задачу увеличения скорости сушки за счет увеличения глубины проникновения ЭМЭ СВЧ в штабель пиломатериалов. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к деревообработке и может быть использовано при СВЧ сушке пиломатериалов.

Известен способ укладки пиломатериалов для сушки электромагнитной энергией сверхвысокой частоты (ЭМЭ СВЧ) (патент РФ №2113667, F 26 В 3/347, 20.06.98, Бюл. №17), заключающийся в том, что пиломатериал одного сортимента укладывают горизонтально рядами с зазором между досками или брусьями меньше четверти длины волны λ/4 СВЧ излучения. Ряды укладывают друг на друга этажами через поперечные прокладки на расстояниях также меньше λ/4 со смещением в соседних этажах на λ/4 в направлении облучения. После этого штабель пиломатериалов облучают СВЧ излучением с двух противоположных сторон.

Недостаток данного способа укладки штабеля пиломатериалов: высокая трудоемкость и малая глубина проникновения ЭМЭ СВЧ в древесину.

Самый известный и применяемый способ формирования штабеля из горизонтальных рядов досок на прокладках со шпациями (Гидротермическая обработка и консервирование древесины / П.С. Серговский, А.И. Расев - М.: Лесн. пром., 1987. - с.134). Этот способ принят за прототип.

Недостатком данного способа является малая глубина проникновения электромагнитной энергии сверхвысокой частоты, что не позволяет повысить объем штабеля из-за невозможности увеличения его ширины.

Прокладки, применяемые практически для всех способов укладки, представляют собой деревянные прямоугольные рейки (предпочтительно строганные), толщина и ширина которых меняется в зависимости от необходимости (Гидротермическая обработка и консервирование древесины / П.С. Серговский, А.И. Расев - М.: Лесн. пром., 1987. - с.134). При сушке тонких заготовок небольшой ширины вместо прокладок можно использовать сами заготовки.

Недостатком таких прокладок является возможность формирования только прямоугольного штабеля пиломатериалов, глубина проникновения ЭМЭ СВЧ в который мала. Увеличение толщины прокладок дает незначительное увеличение глубины проникновения (не более 10%), в свою очередь, значительно уменьшая объем штабеля пиломатериалов (от 30% до 50%).

Изобретение решает задачу увеличения скорости сушки за счет увеличения глубины проникновения ЭМЭ СВЧ в штабель пиломатериалов.

Это достигается тем, что в способе формирования штабеля пиломатериалов путем укладки рядов досок на прокладках со шпациями, согласно изобретению ряды досок располагают под углом α к горизонтальной поверхности, тангенс которого tgα=λ/2b, где λ - длина электромагнитной волны сверхвысокой частоты в воздухе, b - ширина штабеля, причем угол наклона каждого последующего ряда противоположен углу наклона предыдущего ряда таким образом, что все четные ряды параллельны четным, а нечетные параллельны нечетным. Прокладка для формирования штабеля пиломатериалов согласно изобретению выполнена в виде треугольника с выступами у вершины и средней линии, причем высота треугольника равна ширине штабеля, основание треугольника равно длине электромагнитной волны сверхвысокой частоты в воздухе λ, а длина выступа у средней линии треугольника равна λ/4÷λ/2.

На чертеже приведен обыщи вид штабеля: где 1 - пиломатериал, 2 - прокладки.

Способ укладки штабеля осуществляют следующим образом. Первый ряд пиломатериала укладывают на прокладки, образующие с горизонтальной поверхностью угол α, тангенс этого угла равен tgα=λ/2b; причем b=2d, где d - глубина проникновения электромагнитной энергии данной частоты в штабель, второй укладывают на прокладки основного вида, и он образует с первым рядом угол 2α. Относительно угла α угол 2α направлен в противоположную сторону. Последующие ряды укладывают через прокладки, образуя с предыдущим рядом угол 2α, постоянно меняющий направление на противоположное предыдущему. Такая укладка штабеля пиломатериалов обеспечивает с одной стороны расстояние между рядами, равное длине волны λ, а с другой оно минимально. Расположение рядов чередуется, и получается, что все четные ряды параллельны четным, а нечетные - нечетным.

Укладку штабеля пиломатериалов осуществляют за счет специально разработанных прокладок. Применяют прокладки двух видов: основные, на которые укладывают все ряды, и нижние, на которые укладывают первый ряд пиломатериала. Основные прокладки в поперечном сечении имеют вид равнобедренного треугольника, с небольшими выступами у вершины высотой около 8 мм, предотвращающими съезжание пиломатериала и обрушения штабеля, и выступом в середине длиной λ/4÷λ/2, являющимся шпацией для прохода воздуха и одновременно для удерживания пиломатериала. Выступы расположены симметрично с двух сторон прокладок. Основание треугольника равно длине волны λ. Длина прокладок равна ширине штабеля b=2d. Толщина прокладок равна 40-60 мм, она должна обеспечивать устойчивость штабеля пиломатериалов. Нижние прокладки в поперечном сечении имеют вид прямоугольного треугольника и представляет собой половину основной прокладки. Прокладки изготавливают из любой породы высушенной древесины. Укладывают их через один метр, для устойчивости штабеля расстояние можно сократить.

Такой способ укладки штабеля позволяет увеличить глубину проникновения электромагнитной энергии сверхвысокой частоты для древесины влажностью W=60÷80% на 30%, а для влажности ниже W=50% - на 20%. За счет увеличения глубины проникновения увеличивается скорость и улучшается равномерность сушки пиломатериала. Такое увеличение глубины проникновения ЭМЭ СВЧ позволяет сохранить объем штабеля с увеличением скорости и качества сушки или увеличить объем штабеля на 10÷20% без изменения скорости и качества сушки пиломатериалов.

1. Способ формирования штабеля пиломатериалов путем укладки рядов досок на прокладках со шпациями, отличающийся тем, что ряды досок располагают под углом α к горизонтальной поверхности, тангенс которого

tgα=λ/2b,

где λ - длина электромагнитной волны сверхвысокой частоты в воздухе;

b - ширина штабеля,

причем угол наклона каждого последующего ряда противоположен углу наклона предыдущего ряда таким образом, что все четные ряды параллельны четным, а нечетные параллельны нечетным.

2. Прокладка для формирования штабеля пиломатериалов, отличающаяся тем, что она выполнена в виде треугольника с выступами у вершины и средней линии, причем высота треугольника равна ширине штабеля, основание треугольника равно длине электромагнитной волны сверхвысокой частоты в воздухе λ, а длина выступа у средней линии треугольника равна λ/4÷λ/2.