ВВЕДЕНИЕ 4
Глава 1. МЕТОДЫ ТЕРМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ДРЕВОПЛАСТИКА . 6
1.1 Характеристики полимерного материала - древопластика 6
1.2 Методы термического анализа полимеров 8
Глава 2. ОБЗОР ПРОМЫШЛЕННЫХ АППАРАТОВ И РАЗРАБОТКА
ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ НА ПРИБОР - ТЕРМОСТАТ 12
2.1 Обзор промышленных аналогов - термостатов 12
2.1.1. Виды лабораторных термостатов 12
2.1.2. Принципы измерения температуры 13
2.1.3. Принципы работы лабораторного прибора - термостата 17
2.2 Постановка задачи и определение технических характеристик
лабораторного прибора - термостата 23
2.3 Электрическая функциональная схема прототипа лабораторного
устройства - термостата 24
Глава 3. ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА И ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ -
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ПРОТАТИПА ЛАБОРАТОРНОГО ПРИБОРА - ТЕРМОСТАТА 26
3.1 Температурные испытания 26
3.2 Обзор элементной базы лабораторного прибора - термостата 27
3.2 Схема электрическая - принципиальная 35
Заключение 36
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 37
Во второй половине XX века, 5 июля 1972 года, Организацией Объединённых Наций было признано всемирным днем охраны окружающей среды.
К сожалению, за прошедшие сорок лет экологическая обстановка на земном шаре не только не улучшилась, а заметно ухудшилась и продолжает ухудшаться с каждым днем [7].
В современных условиях в связи с резким усилением техногенного воздействия человека на окружающую среду во многих странах мира разрабатываются комплексные программы, включающие необходимые мероприятия для охраны и научно обоснованного рационального использования земли, водных ресурсов и пр. Одной из основных задач является снижение количества полимерных отходов [5, 11]. Одним из
вариантов борьбы с такими отходами является производство древопласта.
Древопластики являются сравнительно новым материалом, но уже получили достаточно широкое применение. Древопластик интересен тем, что для его изготовления используются древесные отходы, такие как стружка, смола, опилки и так далее.
Древопластики представляют собой композиционные материалы на основе полимеров, в которых наполнителями являются измельченная древесина, опилки, стружки, лом шпона, щепа [2]. По сравнению с натуральной древесиной древопластики обладают рядом преимуществ - меньшей анизотропией свойств, большей биостойкостью и влагостойкостью. [6]
Работа направлена на разработку прототипа лабораторного прибора - термостата. Он предназначен для создания определенных условий, которые нужны для изучения и разработки новых видов древопластиков.
Термостат будет использоваться как блок большой лабораторной установки для создания новых видов и изучения физико - химических свойств древопластиков, таких как плотность, прочность, деформируемость, теплоемкость, водостойкость и некоторые другие. Разрабатываемый прибор в разы облегчит проведение опытов и поддержания требуемой температуры во время экспериментов.
Цель работы: спроектировать и собрать прототип рабочего прибора - термостат, позволяющий проводить исследования в области изучения физикохимических свойств древопластика.
Для реализации выше поставленной цели необходимо решить следующий ряд задач:
• разработать техническое задание лабораторный прибор, термостат;
• на основе технического задания спроектировать электрическую функциональную схему термостата;
• выбрать элементную базу лабораторного прибора - термостат;
• на основе технического задания и электрической функциональной схемы термостата спроектировать электрическую принципиальную схему устройства - термостат;
• собрать прототип рабочего прибора - термостат;
• отладка технических параметров - термостата;
• провести контрольные тесты и испытания прототипа лабораторного устройства - термостат.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы была разработан, изготовлен и исследован прототип лабораторного устройства - термостат, который представляет собой простое и безопасное средство для проведения испытаний над древопластиком при повышенных температур.
Наличие такого средства полезно для изучения и создания новых видов древопластиков. Анализ результатов проведения испытаний является основой для принятия альтернативных решений по возможной доработке древопластика. Кроме того, применение термостата возможно в научных лабораториях, где ведутся преимущественно проектные разработки. В таких лабораториях размещение дорогого испытательного оборудования нерентабельно, к тому же это является довольно затратным мероприятием.
1. Каллавус У.Л., Гравитис Я.А. Деструкция березовой древесины и ее компонентов при взрывном автогидролизе // Строение древесины и его роль в процессах делигнификации. - Рига, 1986. - С. 85-88.
2. Корягин С.И. Способы обработки материалов / С.И. Корягин, И.В. Пименов, В.К. Худяков // - Калининград. - 2000.
3. Сутягин В.М. Физико - химические методы исследования полимеров. Учебное пособие / В.М. Сутягин, А.А. Ляпков // Издательство Томского политехнического университета. - 2008.
4. Уэндланд У. Термические методы анализа / под редакцией В. А. Степанова и В. А. Берштейна // - Москва. - 1978.
5. Базунова М. В. Способы утилизации отходов полимеров / Базунова М. В., Прочухан, Ю. А. // Вестник Башкирского университета. - 2008. - Т. 13. - №4 - С. 875 - 885.
6. Герасимов М. К. Производство древесно - полимерных композиционных материалов экструзионным методом. / Герасимов М. К., Игнатьева Г. И, Мухаметзянов Р. Р., Галиев И. М., Степанов В. В. // Вестник Казанского технологического университета. - 2012. - №.3. - С. 106-107.
7. Зокиров Р.С. Проблемы экологии городской среды / Зокиров Р. С. // Вестник ТГУПБП - 2010. - №4. - С. 93 - 97.
8. Макарычев С.В. Теплофизические свойства термопластов, изготовленных на основе древесины и отходов лесной промышленности. / Макарычев С.В. // Вестник Алтайского государственного аграрного университета - 2015. - № 6. - С. 168 - 172.
9. Макарычев С.В. Тепловые свойства композиционных материалов, изготовленных из коры древесных пород, и методы их определения. / Макарычев С.В. // Вестник Алтайского государственного аграрного университета - 2017. - № 11. - С. 139 - 142.
10. Макарычев С.В. Влияние температуры и влажности на теплофизические свойства древопластов, изготовленных на основе коры древесных пород. / Макарычев С.В. // Вестник Алтайского государственного аграрного университета - 2017. - № 10. - С. 34 - 38.
11. Ольхов А. А. Пластические массы. / Ольхов А. А., Власов С. В., Иорданский А. Л. // - 1998. - №3. - С. 14-18.
12. Салин Б.Н., Скурыдин Ю.Г., Чемерис М.М., Старцев О.В., Кротов А.С., Насонов А.Д., Макарычев С.В. Исследование физико-механических свойств композиционных материалов из древесины, полученных без использования связующих веществ // Экспериментальные методы в физике структурно-неоднородных сред: труды Всерос. науч. техн. конф. - Барнаул, 1997. - С. 47-50 Balek V., Anal. Chem. / Balek V. // - 1970.
13. Тополцан Т., Цвиковски Т. Композиционные материалы на основе термопластов из измельченной древесины // Химия древесины. - 1985. - № 1. - С. 98-103.
14. Чемерис М.М., Старцев О.В., Макарычев С.В., Салин Б.Н. Синтез и физические свойства новых термопластов на основе древесины // Экспериментальные методы в физике структурно-неоднородных сред: тез. Всерос. науч.-практ. конф. - Барнаул, 1997. - С. 54-57.
15. Balek V., Materials Sci. / Balek V. // - 1969.
16. Balek V., Anal. Chem. / Balek V. // - 1970.
17. Gillham J. K., Appl. Polymer Sym. / Gillham J. K. // - 1966.
18. Lewis A. F., J. Appl. Polymer Sci. / Lewis A. F., Gillham J. K. // - 1962.
19. ВТ25-2 Термостат жидкостный [Электронный ресурс]. - Заглавие с экрана. Режим доступа: https://termexlab.ru/#!/ru/product/vt25-2-termostat- zhidkostnyij-127250/...