автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.01, диссертация на тему:Разработка и обоснование параметров установки для окорки лесоматериалов ультразвуком

На правах рукописи

Гаспарян Гарик Давидович

РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ УСТАНОВКИ ДЛЯ ОКОРКИ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ УЛЬТРАЗВУКОМ

05.21.01 - Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Братск 2005

Работа выполнена в: Сибирском государственном технологическом университете на кафедре «Промышленный транспорт и строительство»; Братском государственном университете на кафедре «Лесные машины и оборудование»

Научный руководитель: - доктор технических наук, профессор

Козинов Георгий Леонидович

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор

Полетайкин Владимир Фёдорович

- кандидат технических наук, доцент Мазаник Анатолий Васильевич

Ведущая организация: - Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Иркутский государственный технический университет»

Защита состоится " 04 " ноября 2005 г. в 10 22 часов на заседании диссертационного совета К 212.018.02 в Братском государственном университете по адресу 665709 г. Братск, ул. Макаренко 40, БрГУ, аудитория № 112.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Братского государственного университета.

Автореферат разослан "30" сентября 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

С.А. Чжан

а з/г? з$у

3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. При комплексном и экономически выгодном использовании древесного сырья возникает требование обязательной его окорки, которую выполняют на предприятиях лесной промышленности или непосредственно у потребителей древесного сырья. Практически все сортименты, за исключением дров должны подлежать окорке.

В последние годы в мировой и отечественной практике для сокращения многообразия конструкций созданы многофункциональные станки. Они обеспечивают выполнение предъявляемых к окорке лесоматериалов требований благодаря применению различных инструментов и дополнительных приставок в виде подающих и окаривающих механизмов.

По этому принципу созданы отечественные унифицированные одно- и двухроторные окорочные станки. В качестве инструмента в них используют коронадрезатели, коросниматели, зачисные ножи, фрезы. При окорке коротких сортиментов или длинных бревен, включая хлысты, используются специальные приставки к подающим механизмам.

Многие научно-исследовательские и проектно-конструкторские организации проводят исследования и изыскания в области совершенствования технического вооружения, технологических процессов при обработке древесного сырья и разработки комплексного его использования.

Учитывая многолетние исследования в области применения ультразвукового излучения, а также изучение физических и акустических свойств в работе предлагается новое технологическое решение - использование ультразвукового излучения (УЗИ) в технологическом процессе окорки древесины.

Разрабатываемая проблема является актуальной, так как предложенные технологические решения позволяют усовершенствовать такой трудоёмкий процесс, как окорка лесоматериалов.

Одним из перспективных методов воздействия на лесоматериал с целью его окорки является метод, основанный на использовании механических колебаний ультразвукового диапазона в водной среде.

Цель работы - разработка параметров установки для исследования окорки лесоматериалов с помощью ультразвукового излучения.

В соответствии с целью работы были определены следующие основные задачи исследований:

• разработать теоретическое и экспериментальное обоснование элементов установки для ультразвуковой окорки лесоматериалов.

• разработать принципиальную схему установки для окорки лесоматериалов ультразвуком.

• провести экспериментальные исследования воздействия ультразвуковых волн на окариваемые лесоматериалы.

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ / БИБЛИОТЕК С Не

ник Л

■л И ОТЕКА,, I

"ТОМ

Научная новизна исследований диссертационной работы состоит в том, что в результате выполненных научных исследований:

• предложено теоретическое экспериментальное обоснование параметров ультразвуковой установки для окорки лесоматериалов.

• разработана математическая модель колебательной системы установки для исследования воздействия ультразвука на окариваемый лесоматериал.

• определена оптимальная конструкция ультразвуковой колебательной системы.

• предложена модель технологического процесса ультразвуковой окорки лесоматериалов с учётом требований экологии.

Достоверность научных положений, выводов и результатов, сформулированных в диссертации, обоснована математическими выкладками, имитационным моделированием на ЭВМ, экспериментами и подтверждается проведенными натурными испытаниями.

Практическая значимость работы состоит в рационализации технологического процесса окорки лесоматериалов путём воздействия на сырьё ультразвукового излучения; в разработке математического аппарата, позволяющего обосновать основные характеристики ультразвуковой колебательной системы; в исследовании физического процесса взаимодействия ультразвуковых волн с частями коры при окорке лесоматериалов

Апробация работы. Результаты работы были доложены и обсуждены на научно-технических конференциях в Сибирском государственном технологическом университете (г. Красноярск), на межрегиональных научно-технических конференциях Братского государственного университета (г. Братск), на международной научно-технической конференции в Уральском государственном лесотехническом университете (г. Екатеринбург), на Международной выставке-ярмарке «Экспо-Сибирь» и была удостоена диплома второй степени за лучший экспонат, научно-практической конференции в Иркутском государственном техническом университете.

Публикации. По диссертационной работе опубликовано 12 научных трудов. Подана заявка на паюнт.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы (121 наименование). Общий объем работы 160 страниц, из них 38 рисунков, 9 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении сформулирована цель исследований, актуальность рассматриваемых вопросов, дана краткая характеристика работы, ее научная новизна и практическая значимость.

В первой главе проведён обзор существующих способов окорки лесоматериалов, применяемых на лесозаготовительных и деревообрабатывающих предприятиях.

Большой вклад в области изучения технологии ультразвука внесли многие отечественные и зарубежные учёные такие как: Л. Г. Бергман, В. А. Красильников, И. Г. Михайлов, В. А. Соловьёв, Ю. П. Сырников, И. А. Викторов, Ю. В. Холопов, В. Н. Хмелёв, В. Т. Фаерман, С. С. Уразовский, И. Г. Полоцкий, Б. А. Аграната, И. П. Галямина и многие другие. Однако применение ультразвуковой технологии в деревообрабатывающей промышленности, а в частности в процессе окорки, не исследовалось.

В нашей стране и за рубежом известны несколько способов окорки, а также более ста моделей различного по принципу работы и конструкции оборудования. Многообразие и разнотипность его объясняется большой изменчивостью форм, физико-механических свойств коры и древесины, различными требованиями промышленности к качеству окорки и времени года.

Контактные и бесконтактные способы окорки по принципу воздействия на древесное сырье, включая и растущее дерево, разделяются на следующие: фрикционный; режущий; струйный (гидравлический - сплошными и импульсными струями, пневматический); электро- и теплофизический (электрический, электрогидравлический, СВЧ-метод, термокомпрессионный, высокоскоростные и высокотемпературные газовые потоки); ударный (дробеструйный, твердым инструментом); химико-биологический (химический, биологический).

По количеству одновременно обрабатываемого сырья машины и станки разделяются на две группы: к первой группе относится оборудование для индивидуальной окорки, в котором каждое бревно обрабатывается отдельно; ко второй группе — оборудование для групповой обработки, в котором одновременно окаривается большое количество лесоматериалов.

Ультразвук применяется в металлургии для воздействия на расплавленный металл и в микроэлектронике и приборостроении для прецизионной обработки тончайших деталей; в качестве средства получения информации он служит как для измерения глубины, локации подводных препятствий в океане, так и для обнаружения микродефектов в ответственных деталях и изделиях; ультразвуковые методы используются для фиксации малейших изменений химического состава веществ и для определения степени затвердевания бетона в теле плотины. На основании разнообразных воздействий ультразвука на вещество образовалось целое технологическое направление — ультразвуковая технология. В области контрольно-измерительных применений ультразвука в самостоятельный, установившийся раздел выделилась ультразвуковая дефектоскопия, возможности которой и разнообразие решаемых ею задач существенно возросли.

Изучение ультразвуковой технологии и основных свойств ультразвука позволило произвести анализ ультразвуковой окорки лесоматериалов - спо-

соба очистки лесоматериалов от коры посредством воздействия на неё ультразвуковых волн.

Вторая глава посвящена разработке схемы экспериментальной установки для исследования процесса окорки лесоматериалов ультразвуком; разработке ультразвукового генератора для экспериментальной установки; разработке и исследованию ультразвуковой колебательной системы, являющейся основой экспериментальной установки.

В состав любой ультразвуковой технологической установки, в том числе и в состав многофункциональных аппаратов входят источник энергии (генератор) и ультразвуковая (УЗ) колебательная система.

УЗ колебательная система технологического назначения состоит из преобразователя, согласующего элемента и рабочего инструмента (излучателя).

При использовании установки для исследования окорки лесоматериалов ультразвуком, когда общее число часов эксплуатации не превышает нескольких сотен, применение сменных инструментов не оправдано, так как это усложняет аппарат, увеличивает его стоимость, требует комплектации аппарата приспособлениями для смены инструмента. В этом случае рабочий инструмент должен выполняться как одно целое с концентратором (рис.1).

Важнейшей характеристикой УЗ колебательных систем является резонансная частота. Обусловлено это тем, что эффективность технологических процессов определяется амплитудой колебаний (значений колебательных смещений). Максимальные значения амплитуд достигаются при возбуждении УЗ колебательной системы на резонансной частоте.

Сложная форма поверхности рабочего инструмента обеспечивает его многофункциональность и высокую эффективность. Так, внутренняя экспоненциальная поверхность рабочего инструмента обеспечивает направленное излучение УЗ колебаний вдоль акустической оси колебательной системы в направлении обрабатываемого участка лесоматериала и обеспечивает интенсивные гидродинамические потоки. Внешняя экспоненциальная поверхность рабочего инструмента обеспечивает излучение УЗ колебаний в направлении свободной поверхности воды в обрабатываемом объеме. Экспоненциальность и высокое качество поверхности излучателя исключают задерживание молекул воздуха (т.е. кавитационных пузырьков) на поверхности, и обеспечивает стабильность сопротивления излучения, что сводит к минимуму кавитацион-ное разрушение поверхности (делает инструмент долговечным).

Экспоненциальный участок торцевой поверхности излучателя позволяет осуществлять операции УЗ кипения камбиального слоя окариваемого лесоматериала и разрушения элементов коры. Также этот участок создаёт дополнительную область воздействия гидродинамических сил воды на обрабатываемый лесоматериал.

] — колебательный стержень; 2 - концентратор; 3 — излучатель; 4 — колебательное кольцо; 5 - кольцевая опора; б -узел смещения Рис. I. Форма многофункционального излучателя.

Для крепления УЗ колебательной системы в корпусе излучателя используется кольцевая опора 5 (рис. 1), выполненная с рабочей накладкой-концентратором как единое целое. Эта кольцевая опора соединена с колебательной системой в плоскости узла смещения б, где амплитуда колебаний наименьшая и в месте присоединения опоры имеет небольшую толщину (от 1 до 3 мм).

Рассмотрим концентратор многофункционального излучателя как упругое однородное, изотропное тело, подчиняющееся закону Гука.

Однако в случае упругих чел вместо нескольких сосредоточенных масс мы имеем систему, состоящую из бесконечно большого числа частиц, между которыми действуют силы упругости, Для определения положения такой системы требуется бесконечно большое число координат, и поэтому она имеет бесконечно большое число степеней свободы, так как за возможное или виртуальное перемещение можно принять любое малое перемещение, удовлетворяющее условию непрерывности, т. е. не вызывающее разрывов в теле.

Для упрощения поставленной задачи тело концентратора разбивается на п-е количество тонких пластин, при которых длина продольных волн будет велика по сравнениис размерами поперечного сечения.

При выводе уравнения движения концентратора будем основываться на гипотезе плоских сечений. Кроме того, будем игнорировать силы инерции, связанные с поперечными движениями частиц стержня при его растяжении -сжатии. Тогда положение каждого поперечного сечения в процессе движения характеризуется его продольным смещением V.

Рассмотрим элемент стержня, ограниченный двумя поперечными сечениями (рис. 2). Обозначим:

N - поперечная сила в сечении;

<и - сила инерции, при продольных колебаниях;

Р(2) - площадь поперечного сечения;

1/(2) - смещение поперечного сечения вдоль оси элемента 2,

Е - модуль упругости материала стержня (модуль Юнга);

р - плотность материала стержня;

со - круговая частота;

и

Рис. 2. Элемент стержня, ограниченный двумя поперечными

сечениями.

Сила инерции элемента стержня выражается следующим образом :

ы = (О

При стационарых колебаниях с круговой частотой си.

<И = а>2 • р-Р(2)и(2)й2 (1')

Рассматривая выделенный участок стержня и применяя принцип Даламбера можно записать:

ы+^аг+си-и^о (2)

зг

Тогда, подставив в (2) выражение для силы инерции (1') получим:

Ш

-й2 + со2р- Р(2 ) ■ и(2 )й2 = О 82

или, после сокращения на

дг

ши

Левое сечение элемента смещается вдоль оси 2 на 17, правое - навеличину и+<Ш (рис. 3.). Таким образом, абсолютное удлинение элемента равно:

дг дг

а относительное:

Рис. 3.

£ =-

М ди

(4)

<и дг

Усилие, возникающее в сечении, связано с относительным удлинением и описывается законом Гука для одноосного напряжённого состояния:

,аи (5)

N = )е = ЕР(г )

дг

Окончательно система дифференциальных уравнений, описывающая свободные продольные колебания стержней переменного сечения записывается в виде:

ди 1

(6)

дг ЕР(2)

Волновое уравнение продольных колебаний такого стержня имеет вид

д_ дг

ЕР(2)

ьи дг

(7)

Для нахождения лишь собственных частот, т.е. для решения задачи на собственные колебания, можно принять, что

и(г,1) = и(2)со$(о1 (8)

где (о - круговая частота.

После подстановки (8) в (7) и некоторых преобразований имеем:

и" (г )+$(г)- и'(г)+к 2и(г ) = о

где к _ ® - волновое число, с

(9)

э<г)=

Г(г)

£ - скорость звука

Решение уравнения (9) для экспоненциального и конического рупора может быть представлено в виде:

U(Z) = —— [AcosK'Z + BsinK'Z\

r(Z) J

где r(Z) - закон изменения радиуса поперечного сечения по длине; Л и В -постоянные интегрирования, зависящие от граничных условий.

Для экспоненциального рупора для r(Z) имеем следующую зависимость

r(Z) = ruexp(-pZ).

где r0 ~ размер рупора при Z=0; гк - радиус рупора при Z=l\ I - длина рупора;

h 1

причём параметр К' определяется как К'-^К2 - р2 ■

Для участков инструмента с постоянной площадью поперечного сечения, т.е. F=const решение уравнения (6) имеет вид: U(2 ) = [AcosKZ + B sin KZ] N(Z) = EFK(-A sin KZ +В cos KZ) Считая, что в начале участка при Z=0 смещение U=Ur¡. а усилие N=N0 найдем, соответственно, значения смещения и усилия в конце участка [0,1\. Очевидно:

Uk = U„ cos Kl+^-sin Kl (11)

EFk

Nk = -EFKNg sin Kl + N0 cos Kl Используя векторные обозначения, уравнение (11) можно записать в более компактной форме:

K=AV0 (12)

где Vk=(Uk,Nk), V0=(U„,NU)- векторы-столбцы; А - матрица (2x2)

вида:

А_~ cos Kl (EFK у' sin Kl [-EFK sin Kl cosKl которую обычно называют матрицей перехода.

Ультразвуковой узел состоит из участков, в пределах каждого из которых закон изменения площади поперечного сечения таков, что может быть аппроксимирован из перечисленных выше функций. Если концентратор состоит из п участков, то количество произвольных постоянных в решениях =2п. Указанные постоянные определяются из граничных условий для конкретного концентратора, обычно это условие вида N0(z)\z=l=0 и N0(z

(свободные края концентратора), а также из так называемых условий стыковки участков, в соответствии с которыми, в силу гипотезы сплошности описывается уравнением u~(za) = u*(Z0), т.е. продольное смешение слева от плоскости стыковки участков равно смещению справа от указанной плоскости. Аналогично, в силу справедливости принципа Даламбера, при отсутствии

и

сосредоточенных сил имеем Щ(Ъ0) - Щ(20) • Для концентратора из и участков имеем 2(п-1) условий стыковки, и 2 граничных условия, т.е. 2п условий, которые можно представить в виде однородной системы из 2п алгебраических уравнений вида,

А(а-1к)С =0 (13)

где А(а-1к) ~ матрица коэффициентов размером 2п*2п; «-волновое число (а = к)', С ~(С,,С2,...С„) ~ вектор-столбец неизвестных коэффициентов; с, = А,С2 = В (из уравнения 10)

Решение системы (13) находится из следующего условия:

с1е( А(а-1к) = 0 (13а)

Варьированием безразмерного параметра а ■ /д. выполняются условия (13а), резонансная частота системы задана, значит, задано и волновое число а, а варьируется длина ¿-го участка 1к (к<п) элемента, и тем самым определяется резонансная длина 1к к-то участка.

Среди различных причин затухания колебаний механических систем одной из важнейших является рассеяние энергии внутри самой колебательной системы (внутреннее трение в материале и в сочленения). Достоверные оценки влияния внутреннего трения важны при решении множества разнообразных задач, особенно для систем, при эксплуатации которых возможны резонансные режимы.

Существует большое число динамических задач, при которых нельзя игнорировать различные сопротивления неупругого характера. Последние можно разделить на две группы:

1. Внешние сопротивления: трение в опорах систем; аэро- или гидродинамическое сопротивление среды; сопротивление, создаваемое специально вводимыми в систему демпферами.

2. Внутренние сопротивления: внутреннее трение в материале; трение в так называемых неподвижных соединениях (заклепочные, прессовых, шли-цевых, резьбовых и т.п.)

Сопротивления указанного вида неизбежно сопровождают всякий процесс деформирования реальных механических систем.

Очевидно, что решение различных задач о колебаниях систем с внутренним трением требует отчетливых представлений о закономерностях, описывающих соответствующие неупругие сопротивления. Эти экспериментально устанавливаемые закономерности неизбежно приходится описывать таким образом, чтобы облегчить последующее решение соответствующих дифференциальных уравнений.

Введем в рассмотрение внутреннее трение моделью вязкоупругого тела Бока-Сорокина, приводящую к наиболее простым решениям. Выразим связь между напряжение и деформацией для одноосного напряженного состояния в виде:

= (И)

2itas dt)

где a - нормальные напряжения в поперечном сечении концентратора; £ -деформация; Е - модуль упругости материала стержня (модуль Юнга); со -круговая частота; щ - коэффициент поглощения, определяемый как щ-AW/W; ^амплитудное значение потенциальной энергии; AW- рассеянная за один цикл деформирования энергия.

Представим уравнение (14) в виде:

или, с учётом (14);

Решим систему (3), (15) для гармонического возбуждения с круговой частотой со.

Выполним подстановку:

U(Z,t) = [U,(Z) + JU2(Z)\ eJ"; (16)

N(Z,t) = \N,(Z)+jN2(Z)\-eJ ; где i - мнимая единица; U¡, U2, N¡, N2 - подлежащие определению действительные функции смещения и усилия.

Подставим выражения (16) в систему уравнений (3) и (15) и, разделив действительную и мнимую части, получим систему уравнений:

1 N JU, Vo dU2 EF(Z) ' dZ 2 na dZ 1 дг JU, . Vo du,

EF(Z) dZ 2na dZ ■ ~a>2 pF( Z )U,

dN/_

dZ

= ~a>2 pF(Z )U,

dZ

или окончательно:

аи, <12

( 2 УГ

= ЕР(2)- 1 +

( > уг'

2 \

аи2 ¿2

= тгу 1+т^т

<12

^ = -<а}рР(2)и2

На основании данной системы уравнений можно определить рациональные параметры концентратора и разработать элементы установки для окорки лесоматериалов ультразвуком.

Общая схема и фотография установки, для исследования процесса окорки лесоматериалов с помощью ультразвукового излучения показана на рис. 4, 5. Она состоит из следующих основных элементов: ультразвуковой генератор Г, цифровой частотомер 2; осциллограф 3; ультразвуковая колебательная система 4; обрабатываемый материал 5; ультразвуковой приёмник б; усилитель низкой частоты 7; осциллограф выходного контура 8\ резервуар с водой 9; цифровой термометр 10.

Принцип действия установки заключается в следующем: ультразвуковой генератор вырабатывает сигналы ультразвуковой частоты, характеристика которых фиксируется цифровым частотомером и осциллографом. Сигнал, поступающийц на магнитострикционную колебательную систему, преобразуется в направленные механические колебания ультразвуковой частоты. Ультразвуковые волны, проникая через исследуемый материал, находящийся в резервуаре с водой, попадает на ультразвуковой приёмник, который преобразовывает колебания в электрический сигнал. Для получения точных результатов в цепь включатся усилитель низкой частоты, а характеристики выходного сигнала фиксируется осциллографом выходного контура. Значения температур в камбиальном слое, при воздействии на неё ультразвуковых, волн фиксируются термометром.

граф; 4 -ультразвуковая колебательная система; 5 - обрабатываемый материал; 6 - ультразвуковой приёмник; 7-усилитель низкой частоты; 8 - осциллограф выходного контура; 9 - бассейн с водой; 10 - цифровой

термометр

Рис. 4. Общая схема установки для исследования процессов влияния ультразвуковых волн на элементы коры.

1 -ультразвуковой генератор; 2 - цифровой частотомер; 3 — осциллограф; 4 - ультразвуковая колебательная система; 5 - обрабатываемый материал; 6 -осциллограф выходного контура; 7 - бассейн с водой; 8 - цифровой термометр Рис. 5. Экспериментальная установка для исследования ультразвуковой окорки лесоматериалов.

В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований характеристик колебательной системы и процесса ультразвуковой окорки и воздействия ультразвуковых волн на элементы коры.

При проведении исследований ставились следующие задачи. Во-первых это определение оптимальных характеристик элементов ультразвуковой колебательной системы; во-вторых, исследование воздействия ультразвуковых волн на слои коры и древесины; в-третьих, определение физических факторов, влияющих на процесс окорки лесоматериалов с помощью ультразвука и связи между ними.

При разработке установки для исследования окорки лесоматериалов с помощью ультразвукового излучения возникает необходимость определения параметров элементов колебательной системы, дающих наибольший эффект при окорке лесоматериалов.

Рационализация параметров концентратора заключается в определении оптимальной формы составляющей его поверхности.

Для проведения экспериментов были изготовлены шесть концентраторов экспоненциальной формы, отличающиеся формой составляющей поверхности (рис. 6).

На рис. 6 показана зависимость температуры камбиального слоя и коэффициента очистки коры, при проведении исследований, от формы составляющих поверхностей экспериментальных концентраторов. Полученные кривые форм составляющих экспериментальных концентраторов можно аппроксимировать и описать в виде уравнений:

Яп =сп-ехр-с'1, (18)

где п - номер концентратора; Я - радиус основания концентратора; с - числовой множитель л-го концентратора; с' - множитель степени л-го концентратора.

По характеру воздействия ультразвуковых волн на элементы коры можно оценить их воздействие на обрабатываемый лесоматериал по двум параметрам: температура; условный коэффициент очистки ствола дерева от коры. При проведении экспериментов каждый из этих параметров можно разбить на несколько диапазонов.

Температуру г в камбиальном слое можно разбить на три диапазона: диапазон пассивного воздействия ультразвуковых волн на камбиальный слой; диапазон кипения камбиального слоя; диапазон негативного влияния ультразвуковых волн на древесину. Условный коэффициент к степени удаления коры от древесины можно разбить на два диапазона: диапазон очистки слоёв коры от древесины и диапазон пассивного воздействия ультразвуковых волн на кору.

L, мм

-♦— Концентратор №1 Концентратор №2 -Ж— Концентратор Ms3 —<— Концентратор №4 -©- Концентратор №5 Концентратор №6

I-диапазон пассивного воздействия ультразвуковых волн на камбиальный слой; II- диапазон кипения камбиального слоя; III — диапазон негативного воздействия ультразвуковых волн на древесину, IV —диапазон очистки древесины от слоев коры Рис. б. Зависимость температуры камбиального слоя (t), коэффициента очистки коры (к) и радиуса концентратора (R) от формы составляющих поверхностей экспериментальных

концентраторов.

Из рис. 6 видно, что диапазон II и IV пересекаются и определяют зону оптимальной формы концентратора. После чего был изготовлен концентратор с оптимальной формой поверхности.

Экспериментальные исследования параметров излучателя заключались в разработке конструкции с наиболее рациональной формой волновода, описывающую сегмент обрабатываемого материала.

Для выбора рациональной формы излучателя были изготовлены экспериментальные излучатели разных форм волновода и исследовано качество окорки. На рис. 7 показана зависимость длины и высоты формы волновода.

О 5 10 15 20 25 30 35 40 Длина волновода I, мм

♦ Излучатель №2 ■ Излучатель №3 А Излучатель №4

• Излучатель №1 ■ Излучатель N°5

Рис. 7. Зависимость высоты и длины формы волновода экспериментальных излучателей

В таблице 1 представлены характеристики процесса окорки лесоматериалов экспериментальными излучателями с целью выбора наиболее рациональной формы волновода излучателя (рис. 8).

Таблица I

Характеристики процесса ультразвуковой окорки экспериментальными _излучателями _

M излучателя Участок-1, Участок-I!,

температура камбиального слоя t°C оценочный коэффициент очистки к температура камбиального слоя t°C оценочный коэффициент очистки к'

Изл.№1 125 1,2 125 1,5

Изл.№2 117 1,0 117 1,4

Изл.№3 105 1,0 105 1,0

Изл.№4 100 1,0 100 0,8

Изл.№5 100 1,0 100 0,7

Примечание при к<1 - не полная окорка лесоматериала; к=1 - полная

окорка лесоматериала; к>1 - разрушение древесины.

25 1--г„--п-

0 10 20 30 40 Длина волновода I, мм

Рис. 8. Зависимость высоты и длины волновода при к=1

Высота рационального излучателя описывается формулой, полученной методом сингулярного разложения,

к = с1 +с2-1 + с3-I2 (19)

где с2=-0,14; с3=0,015.

Для исследования воздействия ультразвуковых волн на элементы коры при окорке лесоматериалов, обрабатываемый материал опускается в воду. Принцип заключается в следующем (рис. 9).

Из-за особенности конструкции излучателя, имеющего экспоненциальную рабочую поверхность (рис. 9, а), процесс ультразвуковой окорки лесоматериала состоит из двух областей. В области 1 малой амплитуды колебания (рис 9, б), ультразвуковая волна проникает через слои коры в камбиальный слой, где кавитационные явления вызывают мощные гидродинамические возмущения, что приводит к его кипению и последующему отслоению элементов коры от древесины. В области II большей амплитуды колебания (рис. 9, в) та границе вода и коры возникает кавитационная область. В кави-тационной области возникают мощные гидродинамические возмущения в виде сильных импульсов сжатия (микроударных волн) и микропотоков, порождаемых пульсирующими пузырьками, следствие чего является отрыв отслоенных частей коры в области I от древесины. Возникающее гидродинамическое давление в области II создают момент вращения окариваемого ле-

Вид I (увеличено) Вид П (уштено)

а - общая схема■ I— область малой амплитуды; 11 - область большей амплитуды; 1 - обрабатываемый лесоматериал; 2-ультразвуковой излучатель; 3 -упор; б - область 1:1 - обрабатываемый материал; 2 -камбиальный слой; 3 - лубяной слой, 4 - корка; 5 - кавитационные пузырьки; 6 - ультразвуковые волны; в - область II; 1 - лубяной слой; 2 — корка; 3 - вода; 4 - кавитационные пузыри; 5 -ультразвуковые волны Рис. 9. Процесс ультразвуковой окорки лесоматериала.

На рис. 10 и 11 показаны зависимости температур в слоях коры и оценочного коэффициента от расстояния между излучателем и обрабатываемым лесоматериалом.

0 20 40 60 80 100 120 Расстояние между излучателем и лесоматериалом Ь ', мм

Корка Лубяной слой Камбиальный слой Рис. 10. Зависимость температуры в слоях коры и расстояния Ь

£ *

и

ая

■е-

§

'Я

3 д э-о а:

Ч)

1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0

га

0 20 40 60 80 100 120 Расстояние между излучателем и лесоматериалом Ь \ мм

Рис. 11. Зависимость относительного оценочного коэффициента и

расстояния Ь'.

Процесс ультразвуковой окорки обусловлен рядом явлений, возникающих в ультразвуковом поле: кавитацией, акустическими течениями, дав-

лением звукового излучения, звукокапиллярным эффектом. Эффективность окорки зависит от параметров звукового поля, определяемого источниками акустической энергии, - частоты колебаний, интенсивности звука. На эффективность УЗ окорки влияют также внешние факторы, такие, как температура и гидростатическое давление в жидкости.

В процессе УЗ окорки происходит разрушение камбиального слоя за счёт его кипения, и разрушение частей коры посредством кавитационного явления и давления на поверхность лесоматериала.

Для осуществления необходимого режима ультразвуковой окорки лесоматериала необходим также набор рациональных значений интенсивности ультразвука и частоты колебаний. С повышением частоты кавитационный пузырёк не достигает конечной стадии захлопывания, что снижает микроударные действия кавитации. Чрезмерно понижать частоту нежелательно из-за резкого возрастания шума, а также увеличения размеров излучателя. На рис. 12. изображена схема взаимосвязи физических факторов, влияющих на ультразвуковую окорку лесоматериалов.

Ультразвуковая окор-

ка лесоматериалов

1

| Отслоены* | Кавтшдаоннаяэрозм ^ Растворение^

Кавитация

£

Акустические потоки

Радиационное давление

Статическое давление

К

Звукокааиялярный эффект

Акустические эффекты

Частота [*-| Параметры ! ■ звукового ПОЛЯ |

НС

Поверхностное натяжение

Темпедоура

СИ

К:

Физические свойства жилкостн

ш 9

Рис. 12. Схема взаимосвязи физических факторов, влияющих на ультразвуковую окорку лесоматериалов.

Четвёртая глава посвящена разработке технологической схемы ультразвуковой окорки лесоматериалов, определение часовой и годовой производительности и определению экономической эффективности и срока окупаемости.

Технологическая схема процесса ультразвуковой окорки лесоматериалов заключает

1 - бассейн; 2 - желоб; 3 - обрабатываемый лесоматериал;

4—ультразвуковая колебательная система Рис. 13. Схема технологического процесса окорки лесоматериалов

ультразвуком.

После того как лесоматериал разгружается с лесотранспортного автопоезда в бассейн 1 его направляют в желоб 2, с определённым уклоном а для осуществления продвижения лесоматериала по желобу.

Обрабатываемый лесоматериал продвигаясь по желобу с определённой скоростью V проходит через зону окорки с ультразвуковой колебательной системой 4, где гидродинамические возмущения задают лесоматериалу вращение со скоростью оз. Окорённый лесоматериал подаётся на транспортёр и далее - на переработку. Элементы коры собираются, а вода возвращается в бассейн посредством водяного насоса.

Рис. 14. Технологическая схема ультразвуковой окорки лесоматериалов

Пятая глава посвящена разработке технологической модели процесса ультразвуковой окорки лесоматериалов с учётом требований экологии.

Исходя из целевого предназначения ультразвуковой технологии окорки лесоматериалов необходимо исследование проблем экологической безопасности и факторов, обеспечивающих рациональное использование сырья и качество получаемых продуктов.

Как известно ультразвук и ультразвуковые технологии могут быть вредны для окружающей среды и человека. Степень "опасности" ультразвука определяется техническим приложением или качеством проектирования технологического процесса ультразвуковой окорки лесоматериалов. Рассматривая технологический процесс с точки зрения экологии было определено, что данная технология может быть реализована по незамкнутому циклу (рис. 15).

Ультразвук

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОКОРКИ

Лесоматериал

Рис. 15. Незамкнутый технологический процесс ультразвуковой окорки лесоматериалов

Это обуславливается тем, что ультразвуковая колебательная система и, соответственно, процесс окорки лесоматериалов осуществляется в воде.

В водной среде ультразвуковые колебания преобразуются в гидродинамические возмущения, что определяет изолированность процесса, и в последующем не является опасным для окружающей среды и человека.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

На основании проведенных исследований и полученных результатов сделать следующие выводы и предложить рекомендации для практического и теоретического использования результатов исследований.

1. Определены оптимальные параметры ультразвуковой колебательной системы для окорки лесоматериалов, и установлено, что оптимальными являются концентраторы экспоненциального типа, и излучатели с экспоненциальным волноводом.

2. Определёп диапазон частот ультразвукового излучения для окари-ваемых лесоматериалов с учётом резонансного состояния.

3. Определены характеристики процесса окорки лесоматериалов, условный оценочный коэффициент очистки коры и оптимальный диапазон расстояния между обрабатываемым лесоматериалом и излучателем.

4. Выявлена взаимосвязь физических факторов, влияющих на ультразвуковую окорку лесоматериалов.

5. Разработан алгоритм экологической эффективности при разработке технологического процесса ультразвуковой окорки лесоматериалов.

6. Внедрение технологического процесса окорки лесоматериалов ультразвуком позволит повысить производительность окорки на 36-40% относительно окорочного станка ОК63-2 при равных производственных условиях.

Список публикаций по теме диссертации:

1. Гаспарян Г.Д. Технологический процесс окорки лесоматериалов с помощью ультразвукового излучения // Естественные инженерные науки -развитию регионов: Материалы межрегиональной научно-технической конференции / Козинов Г.Л. - Братск: БрГТУ, 2002. - с. 70 - 71 (0,125 п.л.)

2. Гаспарян Г.Д. Технологический процесс окорки лесоматериалов с помощью ультразвукового излучения // Труды Братского государственного технического университета - Том 2 / Козинов Г.Л. - Братск: БрГТУ, 2002. - с. 247-249(0,2 п.л.)

3. Гаспарян Г.Д. Технологический процесс окорки лесоматериалов с помощью ультразвукового излучения / Братск, гос. техн. ун-т, - Братск, 2002. - 7с. (0,44 п.л.): 1 илл. - Библиогр. 3 назв. - Рус. - Деп. в ВИНИТИ

4. Гаспарян Г.Д. Окорка сортиментов ультразвуковым излучением. Социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса:

Сб. матер, междунар. науч.-техн. конф. / Урал. гос. лесотехн. Ун-т. - Екатеринбург, 2003. - с. 202 - 204 (0,2 п.л.)

5. Гаспарян Г.Д. Определение технологичности колебательной системы при ультразвуковой окорке лесоматериалов / Братск, гос. техн. ун-т. -Братск, 2004. - 20 с. (1,25 п.л.): ил. - Библиогр. 4 назв. - Рус. - Деп. в ВИНИТИ.

6. Гаспарян Г.Д. Математическое моделирование ультразвуковой колебательной системы/ Братск, гос. техн. ун-т. - Братск, 2004. - 11 с (0,7 п.л.): ил. - Библиогр. 4 назв. - Рус. - Деп. в ВИНИТИ

7. Гаспарян Г.Д. Исследование процесса кипения камбиального слоя посредством ультразвуковых воли. Процесс отслоения корки и луба // Естественные и инженерные науки - развитию регионов: Материалы межрегиональной научно-технической конференции. - Братск: БрГТУ, 2004. - с. 161-162(0,125 п.л.)

8. Гаспарян Г.Д. Технолого-экологическая оптимизация процесса окорки лесоматериалов с применением ультразвука // Естественные и инженерные науки - развитию регионов: Материалы межрегиональной научно-технической конференции. - Братск: БрГТУ, 2004. - с. 162 - 163 (0,125 п.л.)

9. Гаспарян Г.Д. Математическое моделирование ультразвуковой колебательной системы // Труды Братского государственного технического университета. - Том 2. - Братск: ГОУ ВПО «БрГТУ», 2003. - с. 294 - 302 (0,56 п.л.)

10. Гаспарян Г.Д. Технолого-экологическая оптимизация процесса окорки лесоматериалов с применением ультразвука // Труды Братского государственного технического университета. - Том 2. - Братск: ГОУ ВПО «БрГТУ», 2003. - с. 303 - 307 (0,3 п.л.)

11. Гаспарян Г,Д. Разработка математической модели ультразвуковой колебательной системы // Лесной и химический комплексы - проблемы и решения (экологические аспекты): Научно-практическая конференция. Сборник статей студентов и аспирантов. - Красноярск: СибГТУ, Часть 2, 2004 - с. 197 - 200(0,25 п.л.)

12. Гаспарян Г.Д. Разработка технолого-экологической модели при технологическом процессе окорки лесоматериалов // Лесной и химический комплексы - проблемы и решения (экологические аспекты): Научно-практическая конференция. Сборник статей студентов и аспирантов. - Красноярск: СибГТУ, Часть 2,2004 - с. 200 - 202 (0,19 п.л.)

Ваш отзыв в 2-х экз. заверенный гербовой печатью предприятия просим направлять по адресу: 665709, г. Братск, ул. Макаренко 40, ученому секретарю Совета Светлане Анатольевне Чжан.

Отпечатано с готового оригинал-макета в мини-типографии «Падунская» г. Братск, ул. 25 лет БГС 43а ИП св-во № 7169п Лицензия ПД 13-0012. Подписано в печать 22.09.2005 г. Сдано в производство 22.09.2005 г. Формат 60 х 84 1/16. Печать трафаретная. Уч. - изд. л. 1,3 Усл. п. л. 1,3 Тираж 100 экз. Заказ 2899

»1856fr

РПБ Русский фонд

2006-4 19967

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Обзор и анализ существующих способов окорки лесоматериалов, применяемых на лесозаготовительных и деревообрабатывающих предприятиях.

1.1.1. Фрикционный способ окорки.

1.1.2. Режущий способ окорки.

1.1.3. Гидравлическая окорка.

1.1.4. Пневматическая окорка.

1.1.5. Термокомпрессионный метод.

1.1.6. Электрогидравлический метод.

1.1.7. Сверхвысокочастотный метод.

1.1.8. Электрический метод.

1.1.9. Окорка обжимом.

1.1.10. Химический способ окорки деревьев на корню.

1.2. Ультразвук. Основные свойства, применение. Ультразвуковая технология

1.2.1. Физические параметры ультразвука.

1.2.2. Энергетические параметры ультразвука.

1.2.3. Распространение ультразвука.

1.2.4. Применение ультразвука.

1.3. Выводы и задачи исследований.

2. РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ.

2.1. Общие требования к ультразвуковым технологическим устройствам

2.2. Обоснование параметров ультразвукового генератора.

2.2.1. Генераторы, применяемые в ультразвуковых технологиях.

2.2.2. Обоснование параметров ультразвукового генератора для исследования процесса окорки лесоматериалов.

2.3.Обоснование параметров ультразвуковой колебательной системы.

2.3.1. Ультразвуковые преобразователи.

2.3.2. Согласование параметров преобразователей со средой.

2.3.3. Обоснование параметров концентратора.

2.3.4. Разработка излучателей, соединений и опор.

2.3.5. Свойства материалов резонансных элементов ультразвуковых инструментов.

2.4.Математическая модель ультразвуковой колебательной системы.

2.4.1. Продольные колебания стержней переменного сечения.

2.4.2. Свободные продольные колебания стержней.

2.4.3. Внутреннее трение при колебаниях упругих систем.

2.4.4. Продольные колебания.

2.5. Разработка установки для исследования окорки лесоматериалов с помощью ультразвукового излучения.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК УЛЬТРАЗВУКОВОЙ КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ И ПРОЦЕССА

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОКОРКИ.

3.1. Экспериментальное исследование параметров ультразвуковой колебательной системы.

3.3. Анализ физических свойств ультразвуковой окорки лесоматериалов.

4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОКОРКИ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ.

4.1 .Разработка технологического процесса ультразвуковой окорки лесоматериалов.

4.2.Расчётная производительность технологического процесса ультразвуковой окорки лесоматериалов.

4.3.Экономической эффективности технологического процесса ультразвуковой окорки лесоматериалов в производство.

5. МОДЕЛЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОКОРКИ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ С УЧЁТОМ ЭКОЛОГИИ.

W

При комплексном и экономически выгодном использовании древесного сырья возникает требование обязательной его окорки, которую выполняют на предприятиях лесной промышленности или непосредственно у потребителей древесного сырья. Практически все сортименты, за исключением дров, окариваются.

В зависимости от технологического назначения, физического состояния и геометрических размеров сырья применяют различные способы и технические средства для окорки. В лесозаготовительных и деревообрабатывающих ** отраслях промышленности широко распространены три вида окорки: грубая, чистая, частичная. Одновременно с окоркой на станках может выполняться зачистка сучьев и оцилиндровка (окомлёвка) бревен. Чтобы обеспечить необходимое качество окорки, а также для обработки различного по размерам сырья используют окорочные станки разных конструкций и типоразмеров.

В последние годы в мировой и отечественной практике для сокращения многообразия конструкций созданы многофункциональные станки. Они обеспечивают выполнение предъявляемых к окорке лесоматериалов требова-^ ний благодаря применению различных инструментов и дополнительных приставок в виде подающих и окаривающих механизмов.

По этому принципу создана отечественная унифицированная гамма окорочных станков, включающая одно- и двухроторные станки. В качестве инструмента в станках используют коронадрезатели, коросниматели, зачисные ножи, фрезы. При окорке коротких сортиментов или длинных бревен, включая хлысты, используются специальные приставки к подающим механизмам.

Современное окорочные станки — сложное технологическое оборудование, и качественная безаварийная работа на них существенно зависит от квалификации станочника. Он должен не только хорошо владеть приемами работы на станке, быстро распознавать и устранять причину ухудшения ка-у чества окорки, но и в совершенстве знать его конструкцию, применять нужные инструменты, своевременно проводить техническое обслуживание и ремонт.

Многие научно-исследовательские и проектно-конструкторские организации проводят исследования и изыскания в области совершенствования технического вооружения, технологических процессов при обработке древесного сырья и разработки комплексного его использования.

Учитывая многолетние исследования в области применения ультразвукового излучения, а также изучение физических и акустических свойств в работе предлагается новое технологическое решение — использование ультразвукового излучения (УЗИ) в технологическом процессе окорки древесины.

Безусловно, ускорение научно-технического прогресса может считаться важнейшей чертой двадцать первого века. Примером тому является развитие научных знаний в области ультразвуковых колебаний, технических и технологических приложений, направленных на использование ультразвука в практической деятельности человека.

Большой вклад в области изучения технологии ультразвука внесли многие отечественные и зарубежные учёные такие как: JI. Г. Бергман, В. А. Кра-сильников, И. Г. Михайлов, В. А. Соловьёв, Ю. П. Сырников, И. А. Викторов, Ю. В. Холопов, В. Н. Хмелёв, В. Т. Фаерман, С. С. Уразовский, И. Г. Полоцкий, Б. А. Аграната, И. П. Галямина и многие другие.

Чуть более полувека прошло с начала исследований в области ультразвуковых колебаний, а в активе человечества-десятки высокоэффективных ультразвуковых технологий, в том числе, закалки, лужения и пайки металлов, предотвращения накипи на теплообменных поверхностях, сверления хрупких и особо твердых материалов, сушки термолабильных веществ, получения эмульсий и сверхтонких суспензий, диспергирования красителей, сварки металлов и полимеров, мойки, очистки деталей без применения горючих и токсичных растворителей. Практически невозможно описать все методы и системы ультразвуковой диагностики заболеваний, томографии, неразрушающего контроля изделий и технологических параметров производств. Только в США более 100 фирм производят и осуществляют внедрение ультразвукового технологического оборудования с мощностью ультразвуковых приборов от 10 ватт до 10 кВт. В нашей стране до 90-х годов активная разработка, изготовление и внедрение ультразвуковых технологий в промышленность осуществлялась десятками научно-производственных центров, научное и методическое обеспечение которыми осуществлялось Акустическим институтом АН РФ.

Вместе с тем, отмеченные выше достижения ультразвуковых технологий за исключением медико-диагностической направленности до настоящего времени почти не известны и не используются в практической и бытовой деятельности человека. .Одним.из перспективных физических методов воздействия на вещества для интенсификации технологических процессов и образование новых, является метод, основанный на использовании механических колебаний ультразвукового диапазона - так называемых ультразвуковых (УЗ) колебаний.

Высокая эффективность УЗ воздействий на различные технологические процессы и образование новых подтверждена многочисленными исследованиями и опытом более чем тридцатилетнего применения на ряде предприятий различных отраслей промышленности. Несомненные достоинства УЗ колебаний должны были обеспечить их широчайшее использование при решении сложных проблем современных производств, предназначенных для выпуска конкурентоспособной продукции.

Развитие УЗ техники и технологии сдерживается также низкой информированностью потребителей об эффективности УЗ воздействий и отсутствием методических рекомендаций, учитывающих особенности применения УЗ технологий в условиях малых производств, сельском и домашнем хозяйстве.

Как было сказано выше - технологический процесс окорки лесоматериалов является актуальной задачей, и требует дальнейшего исследования и совершенствования.

Цель настоящей диссертационной работы является разработка параметров установки для исследования окорки лесоматериалов с помощью ультразвукового излучения.

Для достижения поставленной цели исследования необходимо решить следующие задачи:

• разработать теоретическое и экспериментальное обоснование элементов установки для ультразвуковой окорки лесоматериалов.

• разработать принципиальную схему установки для окорки лесоматериалов ультразвуком.

• провести экспериментальные исследования воздействия ультразвуковых волн на окариваемые лесоматериалы.

Положения, выносимые на защиту:

1. установка для исследования процесса окорки лесоматериалов ультразвуком.

2. модель технологического процесса ультразвуковой окорки лесоматериалов.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

На основании проведённых исследований и полученных результатов сделать следующие выводы и предложить рекомендации для практического и теоретического использования результатов исследований.

1. Определены оптимальные параметры ультразвуковой колебательной системы для окорки лесоматериалов, и установлено, что оптимальными являются концентраторы экспоненциального типа, и излучатели с экспоненциальным волноводом.

2. Определён диапазон частот ультразвукового излучения для окариваемых лесоматериалов с учётом резонансного состояния.

3. Определены характеристики процесса окорки лесоматериалов, условный оценочный коэффициент очистки коры и оптимальный диапазон расстояния между обрабатываемым лесоматериалом и излучателем.

4. Выявлена взаимосвязь физических факторов, влияющих на ультразвуковую окорку лесоматериалов.

5. Разработан алгоритм экологической эффективности при разработке технологического процесса ультразвуковой окорки лесоматериалов.

6. Внедрение технологического процесса окорки лесоматериалов ультразвуком позволит повысить производительность окорки на 36-40% относительно окорочного станка ОК63-2 при равных производственных условиях. 1 2 3 4 5 6 7 8 9

10

11

12

13,

14

15,

16,

17,

- 140

1. Авт. Св. N437537, 1985г.

2. Авт. св. СССР N 1114623 iai.G01Fl/48, БИ N 35, 1984.

3. Авт. св. СССР N 186890 кл. G02F1/36, БИ N 19, 1966.

4. Авт. св. СССР N 395092 кл. А61 L2/02, БИ N 35 1973.

5. Агранат Б.А. и др. Основы физики и техники ультразвука. М., 1987

6. Агранат Б.А., Башкиров В.И., Китайгородский Ю.И., Хавский Н.Н.

7. Ультразвуковая технология. М., 1974.

8. Бабиков О. И. Ультразвук и его применение в промышленности. М., Физматгиз, 1958.

9. Барсуков Р.В., Хмелев В.Н., Цыганок С.Н. Ультразвуковая колебательная система. Патент РФ №2141386.

10. Бергман JI. Ультразвук и его применение в науке и технике. М., Изд-во Иностр. лит., 1956.

11. Бойков С.Н. Теория процессов очистки древесины от коры. JL, 1980. — 152 с.

12. Бойков С.П. Окорка круглых лесоматериалов. Ч. I. JL, 1976. 79 с. Вайншток П. С. Ультразвук и его применение в промышленности. М., Машгиз, 1958.

13. Вероман В. Ю. Размерная ультразвуковая обработка материалов. М.-Л., Машгиз, 1961.

14. Виноградарская В.И., Коган М.Г., Королев В.Ф. Новое технологическое оборудование для ультразвуковой очистки узлов и деталей. В кн: Применение ультразвука в технологии машиностроения. - М., ЦИНТИэлек-тропром, 1960.

15. Гальперина А. Н. Основы расчета составных пакетных преобразователей. «Ультразвуковая техника», 1966, 5.

16. Ганева JI. И., Голямина И. П. Исследования излучателей из ферритов с подмагничиванием постоянными магнитами. ГОСИНТИ, 1961.

17. Генераторы для ультразвуковых технологических установок. Номинальные мощности. ГОСТ Р345326 94.

18. Гершгал Д. А., Фридман В. М. Ультразвуковая аппаратура. Изд. 2-е, М., «Энергия», 1967.

19. Гершгал Д. А.,. Фридман В. М. Ультразвуковая технологическая аппаратура. М., Энергия, 1974.

20. ГОСТ 12.1.001 -89. Ультразвук. Общие требования безопасности.

21. Дьяченко П. Е. и др. Ультразвуковая обработка твердых материалов. ЛДНТП, 1957.

22. Заяс Ю.Ф. Интенсификация технологических процессов при помощи ультразвука. В сб. Пищевая промышленность., - М., ЦИНТИпищепром, 1960, N3(16) с. 21 -28.

23. Заяс Ю.Ф. Ультразвук и его применение в технологических процессах мясной промышленности. М., Пищевая промышленность. 1970.

24. Иванов А.Н. Гиродинамика развитых кавитационных течений. Л., 1980

25. Ильин Г. С. Керамические пьезоэлементы. ЛДНТП, 1963.

26. Истомина О., Островский Е. Влияние ультразвука на развитие растений. ДАН СССР, Новая серия 2,155 1936.

27. Казанцев В.Ф. Расчет ультразвуковых преобразователей для технологических установок. М., Машиностроение, 1980.- 14233. Кардашов Г.А, Михайлов П.Е. Тепломассобменные акустические процессы и аппараты. М., Машиностроение, 1976.

28. Квашнин С. Е. Продольные колебания ультразвуковых инструментов с заданным законом изменения площади поперечного сечения. Тр. МВТУ им. Н. Э. Баумана №319. Ультразвук и другие виды энергии в хирургии, 1980, вып. 4.

29. Келлер O.K., Кротыш Г.С., Лубяницкий Г.Д. Ультразвуковая очистка. -Л., Машиностроение, 1977.

30. Китайгородский Ю.И., Яхимович Д.Ф. Инженерный расчет ультразвуковых колебательных систем. М., Машиностроение, 1982.

31. Кнэпп Р., Дейли Дж., Хэммит Ф. Кавитация. М., 1974

32. Колешко В.М. Ультразвуковая микросварка. Минск, изд. "Наука и техника". 1977.

33. Левковский Ю.Л. Структура кавитационных течений. Л., 1978

34. Левковский Ю.Л., Чалов А.В. Влияние турбулентности потока на возникновение и развитие кавитации. Ак. журнал. 1978, т.24, вып. 2, с. 221 -227.

35. Лубяницкий Г.Д. Совершенствование технологии ультразвуковой очистки материалов типа лент. Л., ЛДНТП, 1990.

36. Маргулис М.А. Звукохимические реакции и сонолюминисценция. М., Химия, 1986.

37. Марков А.И. Резание труднообрабатываемых материалов при помощи ультразвуковых и звуковых колебаний. М., Машгиз. 1963.

38. Марков. А. И. Резание труднообрабатываемых материалов при помощи ультразвуковых и звуковых колебаний. М., Машгиз, 1962.

39. Меркулов А. Г., Харитонов А.В. Теория и расчет составных концентраторов, "Ак. журн", 1959, N 2.

40. Меркулов Л. Г. Теория ультразвуковых концентраторов. «Акустический журнал», 1957, № 3.

41. Меркулов Л.Г. Расчет ультразвуковых концентраторов. "Ак. журн." ,1957, т.З вып. 2.

42. Методы расчета и конструирования инструментов для ультразвуковой обработки, ЭНИМС, Руководящие материалы, М., 1963.

43. Мечетнер Б. X. Концентраторы инструменты для ультразвуковой обработки и способы их крепления, М., НИИМАШ, 1965.

44. Мечетнер Б. X. Расчет и конструирование концентраторов — инструментов для ультразвуковой обработки. М., госинти, 1963

45. Мирецкий В.О. Исследование некоторых вопросов окорки древесины электрическими разрядами в жидкости. Автореферат дис. На соискание учёной степени к.т.н. М., 1969. — 22с.

46. Молохова Л.Г., Решетилов А.Е. Сравнительная оценка эффективности методов экстракции. В кн: Материалы 2 Всес. съезда фармацевтов. Рига, 1974, с. 90-91.

47. Молчанов Г.И. Ультразвук в фармации. М., Медицина,

48. Мощные ультразвуковые поля. В кн: Физика и техника мощного ультразвука, кн. 2., М., Наука, 1968.

49. Муравьев И.А. Технология лекарств. М., Медицина, 1971, - 752 с.

50. Окорка древесины. Симонов М.Н., Югов В.Г. «Лесная промышленность», 1972г., 128.

51. Патент РФ 1283649, МКИ G01N 29\04, Ультразвуковой преобразователь./ Хмелёв В.Н., Митин А.Г., Кицанов А.С. Заявлено 15.04.85. Опубликовано 15.01.87, BHN02

52. Патент РФ по заявке N 93041843/28 МКИ В06В 1/02, Ультразвуковая колебательная система/ Хмелев В.Н., Ю.В. Гавинский, Е.В. Кулигин, за-явл. 20.08.93, Решение о выдаче от 17.06.96.

53. Патент РФ по заявке N 94033452/26, МКИ B01J19/10, В06В1/02, Ультразвуковой аппарат/ Хмелев В.Н., В.В. Шутов, А.Н. Пахомов , заявл. 14/09/94, Решение о выдаче от 12/02/97/

54. Патент РФ по заявке NMKH, Ультразвуковой многофункциональный аппарат / Хмелев В.Н., Ю.В. Гавинский, Е.В. Кулигин, заявл., Решение овыдаче от 12/02/97/

55. Пигильдин Н.Ф. Окорка лесоматериалов (теория, технология, оборудование). М.: Лесная промышленность, 1982. 192 с.

56. Пижурин А.А. Современные методы исследований технологических процессов в деревообработке. М., 1972. 248 с.

57. Пономарев В.Д. Экстрагирование лекарственного сырья. М., Медицина, 1976.

58. Попова О.В. Конструирование региональной модели непрерывного экологического образования (школа ВУЗ - ФППК). Диссертация на соискания ученой степени кандидата педагогических наук. - Барнаул: АГПУ, 1996, 147 с.

59. Применение ультразвука в промышленности, под ред. А. И. Маркова. -М., Машиностроение, 1975.

60. Пьезокерамические преобразователи. Методы измерения и расчета параметров. Справочник, под ред. С.И. Пугачева. Л., Судостроение, 1984.

61. Розенберг Л. Д. и др. Ультразвуковое резание. М., Изд-во АН СССР, 1962.

62. Розенберг Л.Д., Казанцев В.Ф., Макаров Л.О., Яхимович Д.Ф. Ультразвуковое резание. -М., Изд. АН СССР. 1962.

63. Свиридов А. П. Ультразвуковое оборудование для размерной обработки цветных камней твердых пород. ЛДНТП, 1964.

64. Северденко в. п., Клубович В. В. Применение ультразвука в промышленности. Минск, «Наука и техника», 1967.

65. Симонов М.Н. Механизация окорки лесоматериалов. М.: Лесная промышленность, 1984. 216 с.7374,7576,7778,79,80,8182,8384,85,86

66. Сборник трудов ЦНИИМЭ. Выпуск 41. - Химки. Москва. - 1963 г. -(Вопросы механизации окорки древесины)

67. Сборник трудов ЦНИИМЭ. Выпуск 65. - Химки. Москва. - 1965 г. -(Вопросы окорки и резания древесины)

68. Сборник трудов ЦНИИМЭ. Выпуск 140. - Химки. Москва. - 1974 г. -(Обрезка сучьев и окорка деревьев)

69. Сборник трудов ЦНИИМЭ. Выпуск 147. - Химки. Москва. - 1975 г.

70. Механизация обработки сучьев и окорки древесины)

71. Теумин И.И. Ультразвуковые колебательные системы. М., Маш гиз,1959

72. Теумин И.И. Ультразвуковые колебательные системы. М., ГНТИ машиностроительной литературы. 1959.

73. Титаренко Ю.И., Левин Б.Я., Атепаева Т.И., Бобрышев В.П. Индустриализация создания АСУТП и проблемы повышения их эффективности. -М., НПО "ИнформТЭИ", 1991, 96 с

74. Ультразвуковая обработка материала, ЭНИМС, Информационные материалы, вып. I, М., 1961.

75. Ультразвуковая технология, под ред. Б. А. Аграната , М., Металлургия, 1974.- 14687. Уразовский С.С., Полоцкий И.Г. О диспергировании ультразвуком. Коллоидн. ж., 6, 9, 779, 1940.

76. Фаерман В.Т. Применение ультразвука для обработки текстильных материалов. — М:, Легкая индустрия, 1969

77. Физические основы ультразвуковой технологии. В кн: Физика и техника мощного ультразвука, кн. 3, М., Наука, 1970.

78. Фридман В.М. Физико-химическое действие ультразвука на гетерогенные процессы жидкостной обработки материалов. В сб: Применение ультразвука в химико-технологических процессах. М., 1960.

79. Хмелёв В.Н. Ультразвуковые многофункциональные аппараты для интенсификации технологических процессов. Материалы научно-технической конференции "Двойные технологии в химической промышленности". Казань: КГТУ, 1997, С. 143-145.

80. Хмелёв В.Н., Барсуков Р.В., Цыганок С.Н. Способ управления процессом ультразвуковой размерной обработки. Патент РФ №2141386, 1999.

81. Хмелёв В.Н., Барсуков Р.В., Цыганок С.Н. Ультразвуковая колебательная система. Патент РФ №2131794, 1999.

82. Хмелёв В.Н., Барсуков Р.В., Цыганок С.Н. Ультразвуковая размерная обработка материалов: Монография/ Алт. гос. техн. ун-т им И.И. Пол-зунова Барнаул: изд. АлтГТУ, 1999.-120 с.

83. Хмелёв В.Н., Барсуков Р.В., Цыганок С.Н. Ультразвуковая размерная обработка. Барнаул: АлтГТУ им. И.И.Ползунова,1999, 120с.

84. Хмелёв В.Н., Беляков А.В., Бокслер А.И. Ультразвуковой запаиватель контейнеров с препаратами крови. Информационный бюллетень "Новое в трансфузиологии". М.: 1996 г., вып. 15, С.69-73.

85. Хмелёв В.Н., Кицанов А.С., Митин А.Г., Шеркунова JI.A., Котов Б.С. Ультразвуковой преобразователь для контроля физико-механических характеристик. Патент РФ 1295333, 1987.

86. Хмелёв В.Н., Попова О.В. Многофункциональные ультразвуковые аппараты и их применение в условиях малых производств, сельском и домашнем хозяйстве. Барнаул: АлтГТУ,, 1997, 160с.

87. Хмелёв В.Н., Сливин А.Н., Шутов В.В. Измеритель параметров ультразвуковых колебательных систем. Межвузовский сборник научных статей "Общие проблемы естественных и точных наук: региональный аспект". Бийск: НИЦ БГПИ, 1998, С.87-91.

88. Холопов Ю.В. Ультразвуковая сварка пластмасс и металлов. — JL, Машиностроение, 1988.

89. Хорбенко И.Г. Звук, ультразвук, инфразвук. М., 1986

90. Цыганков Ф.П., Сенин В.Н. Циклические процессы в химической технологии. Основы безотходных производств. М., Химия, 1988

91. Эльпинер И.Е. Биофизика ультразвука. М., Наука, 1973.

92. Эльпинер И.Е. Экспериментальные исследования по обеззараживанию воды ультразвуком. Дис. канд. техн. наук. М., 1959.

93. Эльпинер И.Е. Ультразвук. Физико-химическое и биологическое действие. М., Гос. изд. физ-мат. лит. 1963.

94. Яхимович Д. Ф. Конструирование и расчет колебательных систем акустических головок ультразвуковых станков, ЦИТЭИН, 1959119. «Применение ультразвука в промышленности». Сб. статей, М., «Маш-гиз», 1959.

95. Myers R.J., Blumberg Н. Emulsification of fat for int-ravenous administration. Proc. Soc. Exper. Biol. Med. 35, 79, 1936,. Chem. Abstr., 31, 4049, 1937.

96. Rajagapal E.S. Partacle size distributions in ultrasonic emulsification. Proc. Ind. Acad. Sci., 49A, 333 -339, 1957.