Науковий вісник НЛТУ України (Jun 2020)

Математичне моделювання процесу прогрівання пакета шпону, склеєного термопластичною плівкою

  • П. А. Бехта,
  • Р. О. Козак,
  • І. І. Кусняк

DOI
https://doi.org/10.36930/40300316
Journal volume & issue
Vol. 30, no. 3
pp. 93 – 98

Abstract

Read online

Запропоновано математичну модель процесу прогрівання пакета шпону, склеєного термопластичною плівкою поліетилену низької густини (ПЕНГ). Розроблена математична модель дає змогу визначити як температуру в заданій точці пакета шпону, так і тривалість, потрібну для нагрівання пакета шпону до заданої температури, залежно від застосовуваної сировини й режимних параметрів пресування. На підставі запропонованої математичної моделі розраховано зміну температурного поля по товщині пакета під час склеювання фанери поліетиленовою плівкою, виконано розрахунок значень тривалості прогрівання пакета шпону і встановлено залежності цього показника від витрати термопластичної плівки та температури пресування. Тривалість прогрівання пакета шпону, склеєного термопластичною плівкою, залежить від температури, за якої термопластичний полімер перейде із високоеластичного у в'язкотекучий стан. Перехід термопластичної плівки ПЕНГ у в'язкотекучий стан розпочинається за температури 125 оС і триває до 240 оС. Встановлено, що зі зростанням температури плит преса від 140 до 180 оС тривалість прогрівання середини пакета до 125 оС зменшується на 89 % за всіх досліджуваних витрат полімеру. Зміна вмісту полімеру в пакеті не чинить істотного впливу на тривалість його прогрівання. Зі збільшенням витрати термопластичної плівки від 130 до 190 г/м2 тривалість прогрівання середини пакета шпону до 125 оС збільшується неістотно, від 3,8 до 4,2 %, залежно від температури пресування. Для перевірки достовірності моделі було проведено експерименти щодо замірів температури всередині пакета шпону в процесі його пресування. Збіжність значень, отриманих експериментальним шляхом та розрахункових даних, в інтервалі до досягнення температури в центрі пакета 100 оС знаходиться в межах 88±7 %, тоді як в інтервалі від 100 до 125 оС – 78±8 %. Значення теоретичної та експериментальної залежностей є близькими, що підтверджує адекватність розробленої моделі. Математично змодельована, розрахована і проаналізована тривалість прогрівання середини пакета шпону, склеєного термопластичною плівкою, дасть змогу підвищити ефективність технології виготовлення фанери.

Keywords