Étude des effets de la température et de la teneur en humidité du bois sur la performance des équarrisseuses-fragmenteuses

Autor: Elloumi, Imen
Jazyk: francouzština
Rok vydání: 2022
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Druh dokumentu: Texte::Thèse::Thèse de doctorat
Popis: Les équarrisseuses-fragmenteuses sont largement utilisées par les industries de première transformation des bois de l'Est Canadien. Les scieries cherchent les meilleures conditions de coupe afin d'obtenir des surfaces d'équarris assez lisses et produire des copeaux d'une meilleure qualité, avec le minimum de consommation d'énergie. Le but de cette recherche fut d'évaluer la performance de ces machines lors du travail de billes d'épinette noire conditionnées à différentes températures, teneurs en humidité et largeurs de coupe. Ainsi, quatre groupes de billes ont été usinés à des températures de 20°C, 0°C, -10°C et -20°C. Chaque bille a été transformée à deux teneurs en humidité (à l'état vert et sec à l'air) et deux largeurs de coupe, soit 12,7 et 25,4 mm. Dans un premier volet, la qualité de copeaux a été évaluée selon l'épaisseur, la largeur et la longueur. Les copeaux plus minces et le volume plus élevé de petites particules ont été obtenus avec une largeur de coupe plus petite. De plus, la diminution de la température en bas de 0°C a produit des copeaux plus minces. L'effet de la température sur l'épaisseur moyenne des copeaux dans des conditions de billes gelées variait avec la teneur en humidité des billes. Le deuxième volet a été consacrée à la consommation d'énergie. L'énergie consommée et l'énergie spécifique de coupe furent plus élevées lors de la coupe de billes gelées. Une largeur de coupe plus grande nécessitait davantage d'énergie, en raison du volume plus élevé de bois transformé en copeaux. Cependant, l'énergie spécifique de coupe fut plus faible pour la largeur de coupe plus grande. Ce comportement a été relié au niveau plus élevé de fragmentation survenu avec la largeur de coupe de 12.7 mm. Le dernier volet a évalué l'effet de la température et de la largeur de coupe sur la qualité de surface des équarris. L'ondulation et la rugosité furent plus élevées pour les billes gelées. La largeur de coupe a affecté également l'ondulation et la profondeur du fil arraché. La surface était plus rugueuse, plus ondulée et présentait des fils arrachés plus profonds lorsque la largeur de coupe était plus grande. Enfin, les nœuds se sont avérés très importants pour affecter la taille des copeaux et la qualité de surface des équarris. Ainsi, un meilleur contrôle de la température des billes et des propriétés des nœuds dans une ligne de production permettra d'ajuster les paramètres de coupe et d'optimiser le positionnement des billes afin d'améliorer la performance des équarrisseuses-fragmenteuses.
Chipper-canters are widely used by primary wood processing in Eastern Canada. Sawmills are always looking for better cutting conditions to obtain smooth cant surfaces and produce better chips quality with minimum energy consumption. The purpose of this research was to evaluate the effects of log temperature, moisture content and cutting width on the performance of chipper-canter. Four groups of black spruce logs were processed at temperatures of 20°C, 0°C, -10°C, and -20°C. Each log was transformed at two moisture contents (green and air-dried) and two cutting widths, 12.7 and 25.4 mm. Firstly, the quality of chips was assessed by thickness, width, and length. The results showed that thinner chips and high proportions of small particles were obtained at the smaller cutting width. In addition, the decrease of the temperature below 0°C produced thinner chips. The effect of temperature on mean chip thickness under frozen log conditions varied with log moisture content. The second part was devoted to energy consumption. The energy consumption and the specific cutting energy were greater when cutting frozen logs. In addition, a larger cutting width required more energy, due to the higher volume of removed wood transformed into chips. However, the specific cutting energy was lower for the larger cutting width. This behavior was related to the higher level of fragmentation that occurred with the 12.7 mm cutting width. Finally, the effects of temperature and cutting width on the surface quality of cants were evaluated. Waviness and roughness were higher for frozen logs. The cutting width also affected the waviness and the depth of the torn grain. The surface was rougher, wavier and had deeper torn grain as the cutting width increased. Furthermore, the knots proved to be a very important parameter affecting the chip size and the surface quality of cants. Thus, a better control of log temperature and knot features will allow to adjust cutting parameters and optimize log positioning in order to improve the performance of chipper-canters.
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
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