Experimental studies of pine sawdust briquetting under hydraulic press equipment

Abstract

Статья посвящена исследованию зависимости жесткости опилок от их фракции и степени уплотнения при прессовании на гидравлическом прессе. Для экспериментов использовали опилки, полученные при пилении древесины сосны дисковой и цепной пилой. Экспериментальный материал предварительно сепарировали при помощи колонки сит так, чтобы получить пробы с различной фракцией: 5-10 мм, 3-5 мм, 2-3 мм, 0,5-2 мм, <0,5 мм (поддон). Влажность опилок составляла 7-10%. Прессование экспериментальных проб производили на гидравлическом прессе RUF BP-600 при давлении прессования до 150 МПа. Всего было выполнено 15 опытных запрессовок, по 3 повторения для каждой фракции опилок. Установлено, что в общем виде экспериментальные зависимости потребного давления прессования опилок от плотности брикетов можно описать степенными функциями. Также на основании экспериментальных данных установлено, что модуль деформации сосновых опилок изменяется в пределах от 0,5 до 5 ГПа и заметно зависит как от плотности, так и от фракции прессуемого материала. Экспериментально установлено, что при равном давлении легче, по сравнению с прочими фракциями, прессуются опилки фракцией 3-5 мм. Оптимальная для прессования фракция опилок в проведенных опытах составила 3,7 мм. При фракции крупнее 7 мм жесткость материала резко возрастает, в связи с этим процесс прессования усложняется. В заключение освещаются перспективные направления дальнейших экспериментальных исследований, приводятся рекомендации по структуре планов последующих экспериментов. The article focuses on the dependence between stiffness of pine sawdust, its faction and compaction degree in the process of briquetting under hydraulic press. Experimental samples came from sawdust produced with sawing of pine wood with circular saw and a chainsaw. The experimental material was separated using a column of sieves in order to obtain samples of various fractions: 5-10 mm 3-5 mm 2-3 mm, 0.5-2 mm, <0.5 mm (on the pan). The sawdust had 7-10% humidity. Briquetting of the experimental samples was performed with RUF BP-600 hydraulic press at a pressure of 150 MPa. (15 experimental samples total, 3 reps for each sawdust fraction). The results establish that in general the experimental dependence between required compaction pressure and the briquettes density appears as a power functions. Based on experimental data, research sets that the deformation modulus of pine sawdust varies from 0.5 to 5 GPa and significantly depends on the density and fractions of the molded material. The paper establishes that 3-5 mm fraction of sawdust is easier compacted compared to other fractions. Optimal fraction of sawdust in the experiments was 3.7 mm. Sawdust fraction over 7 mm has sharply increased stiffness, thereby pressing process becomes complicated. In conclusion, the article highlights prospective topics for further experimental research, providing guidance on the structure of plans for subsequent experiments.