34.3. Деформации при второй стадии сушки
Во второй стадии сушки накопившиеся остаточные деформации О оказываются больше спадающих влажностных В, т.е. O>В. Поэтому упругие деформации У меняют знак: в наружной зоне сортимента они будут безопасными сжимающими, а во внутренней растягивающими, опасными в отношении разрыва материала; при этом в общем виде O=В+У. Из-за наличия растягивающих упругих деформаций У в центральной зоне, остаточные O после точки 4 постепенно уменьшаются.
Вторая стадия сушки характеризуется: а) растягивающими упругими деформациями в центральной зоне материала с опасностью возникновения внутренних трещин (раковин); б) непрерывным уменьшением во времени остаточных О деформаций; в) равенством O=В+У или У=O—В.
Для получения сухого материала с минимальными В и У в конце сушильного процесса материал кондиционируют, увлажняя поверхностную зону (участок 7—8) и дополнительно его нагревая. При этом возникает противоположный перепад влажности и значительные упругие деформации У растяжения во внутренней зоне [13, 14]. При последующем охлаждении материала поверхностная влага быстро теряется, поэтому приближается к нулю и величина У; исчезает зональная разность О.Из кривых рис. 65, б следует, что чем меньше на протяжении всего процесса будет В (тоньше материал, больше продолжительность процесса и коэффициент влагопроводности), тем ниже будут значения У и О. Если В приближается к нулю (например, сушка при диатермическом нагреве), к той же величине будут стремиться У и О. Наоборот, У и О при больших значениях В будут возрастать, поэтому толстые пиломатериалы меньше усыхают, пластически растягиваясь во время сушки в поперечном сечении.
На рис. 65,б в виде разности ординат в гигроскопической области wц—wп показана влажностная деформация В, которая до момента времени т4 (в точке 4) равна упругой У вместе с остаточной О. В точке 4 упругие деформации У равны нулю и далее меняют знак (см. рис. 65,г, аналогичный рис. 67,а, У), а остаточные се и аb спрямленных участков кривых (пунктирной и ωп) параллельны между собой.
Эта особенность всех кривых вблизи точки 4 способствует установлению эквивалента между В и О (поскольку У равна нулю), а также выявлению участка се пунктирной кривой и помогает ее построению. Везде, кроме начального участка, обычно O>У, а во второй стадии У составляет небольшую часть О.
На рис. 65, в изображены значения В и У в виде ординат от горизонтальной оси 0—т. В регулярном процессе сушки нарастание ординат В и У до точки 3 (максимума В и У) характеризуется выпуклой кривой, аналогичной температурной кривой t на рис. 65, а, а после точки 3 — вогнутой, аналогичной кривой сушки на рис. 65,б. И на этой диаграмме спрямленные отрезки аb и се кривых B и У вблизи точки 4 параллельны. При проведении более жесткого режима сушки точка 3 на рис. 65, в максимальных деформаций возникает раньше и выше (см. пунктирную кривую 1—З'), смещается и точка 4 (кривая 3'—4' вместо 3—4). На рис. 65, в заштрихованы зоны растягивающих напряжений.