СВЧ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ МИКРОВОЛНОВОЙ ОБРАБОТКИ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ И ПОЛИКАПРОАМИДНЫХ НИТЕЙ

DOI 10.12737/2073-0462-2024-77-85 УДК 621.365.5

Авторы

  • Марат Ильгизарович Тухватуллин Башкирский государственный аграрный университет, г. Уфа, Россия

Ключевые слова:

СВЧ установка, камера гибридного типа, тепловая и нетепловая обработка, пиломатериалы, поликапроамидные нити, магнетрон.

Аннотация

Исследования проводили с целью определения оптимальных режимов одновременной обработки пиломатериалов и поликапроамидных нитей в гибридной СВЧ электротехнологической установке. Работу осуществляли на установке с камерой гибридного типа с регулировкой уровня СВЧ мощности магнетронов и продолжительности воздействия. Представлены две возможные конструкции гибридной установки для обработки пиломатериалов и поликапроамидных нитей, отличающиеся тем, что в одном пиломатериалы обрабатывали внутри камеры, а поликапроамидные нити протягивали через волноводы с помощью бобин и электродвигателя, установленных снаружи камеры, а во втором оба материала обрабатывали внутри камеры установки. Объект исследования – пиломатериалы и поликапроамидные нити. Пиломатериалы загружали в рабочую камеру в форме штабеля, который вращался вдоль своей оси и рассматривали конструкцию, в которой поликапроамидные нити протягивали через волновод, отходящий от источника СВЧ энергии снаружи камеры. Время воздействия СВЧ излучения на пиломатериалы и полкапроамидные нити измеряли с использованием электронных секундомеров, температуру и влажность – с использованием термометра Testo 905T2, пирометра Testo 830T1, цифрового гигрометра Testo 606-1. Использование гибридной СВЧ электротехнологической установки сокращало время обработки пиломатериалов благодаря вращению в поле СВЧ до 15 ч, при этом обеспечивалось требуемое качество высушиваемого материала (конечная влажность – 7,1%, уменьшение прочности на скалывание и ударный изгиб в пределах 5%). Относительное разрывное удлинение поликапроамидных нитей увеличивалось на 48,2%, разрывная нагрузка – на 27,6%. Благодаря одновременной обработке пиломатериалов и поликапроамидных нитей можно уменьшить металлоемкость и повысить энергетическую эффективность установки.

Биография автора

Марат Ильгизарович Тухватуллин , Башкирский государственный аграрный университет, г. Уфа, Россия

Тухватуллин Мидхат Ильфатович – кандидат технических наук, доцент кафедры электроснабжения и автоматизации технологических процессов, e-mail: midhat.tuhvatullin@mail.ru

Литература

 1. Effect of Low Temperature Microwave Drying on Properties of Dyed Cashmere Fibers/ Z. Liuxiang, L. Wan, W. Gaojun, et al. // Fibers and Polymers. 2020. Vol. 21. P. 564–570. doi: 10.1007/s12221-020-9713-2.

 2. Uperabsorbent polymers achieved by surface cross linking of poly (sodium acrylate) using microwave method/ M. Ghasri, H. Bouhendi, K. Kabiri, et al. // Iranian Polymer Journal. 2019. Vol. 28/ P. 539–548. doi: 10.1007/s13726-019-00722-6.

 3. Strong mechanics and broadened microwave absorption of graphene-based sandwich structures and surfacepatterned structures / W. Xi-Xi, S. Chao-Ming, W. Fu-Bao, et al. // Journal of Materials Science: Materials in Electronics. 2018. Vol. 29. P. 9683–9691. doi: 10.1007/s10854-018-9005-4.

 4. The vacuum-assisted microwave drying of round bamboos: drying kinetics, color and mechanical property/ H. Lv, X. Chen, X. Liu, et al. // Mater Lett. 2018. Vol. 223. P. 159-162. doi: 10.1016/j.matlet.2018.04.038.

 5. Effects of microwave irradiation on the moisture content of various wood chip fractions obtained from different tree species / M. Aniszewska, K. Słowiński, E. Tulska, et al. // Journal of Wood Science. 2021. 67. Article number 28. URL: https://jwoodscience.springeropen.com/articles/10.1186/s10086-021-01958-8 (дата обращения: 21.10.24).

 6. Development of Empirical Drying Correlations for Crushed Wood Chips and Crushed Wood Pellets / H. Rezaei, C. Lim, A. Lau, et al. // Dry Technol. 2017. Vol. 35. P. 1423-1432. doi: 10.1080/07373937.2016.1198912.

 7. Nirmaan A.M.C., Rohitha Prasantha B.D., Peiris B.L. Comparison of microwave drying and oven-drying techniques for moisture determination of three paddy (Oryza sativa L.) varieties // Chemical and Biological Technologies in Agriculture. 2020. Vol. 7. P. 2-7. doi: 10.1186/s40538-019-0164-1.

 8. Сивяков Б.К. Установка СВЧ сушки сельскохозяйственных продуктов в фермерских хозяйствах // Вопросы электротехнологии. 2019. №1(22). С. 9-13.

 9. Chaowalit M., Chitradee L., Laksana C. Convection combined microwave drying affect quality of volatile oil compositions and quantity of curcuminoids of turmeric raw material // Revista Brasileira de Farmacognosia. 2019. Vol. 29. P. 434–440. doi: 10.1016/j.bjp.2019.04.006.

 10. Designed construction of composites with enhanced microwave absorption performance / T.S. Liu, N. Liu, Q.D. An, et al. // J Alloys Compd. 2019. Vol. 802. P. 445–457. doi: 10.1016/j.jallcom.2019.06.243.

 11. Microwave-assisted one-pot three-component polymerization of alkynes, aldehydes and amines toward amino-functionalized optoelectronic polymers / J. Tao, Z. Nan-nan, C. Wan-qing, et al. // Chinese Journal of Polymer Science. 2017. Vol. 35. P. 269–281. doi: 10.1007/s10118-017-1890-0.

 12. Determining Shelf Life of Ready-to-Eat Macaroni and Cheese in High Barrier and Oxygen Scavenger Packaging Sterilized via Microwave-Assisted Thermal Sterilization / J. Patel, S. Al-Ghamdi, H. Zhang, et al. // Food and Bioprocess Technology. 2019. Vol. 12. P. 1516–1526. doi: 10.1007/s11947-019-02310-1.

 13. Shelf-life modeling of microwave-assisted thermal sterilized mashed potato in polymeric pouches of different gas barrier properties / H. Zhang, Z. Tang, B. Rasco, et al. // Journal of Food Engineering. 2016. Vol. 183. P. 65–73. doi: 10.1016/j.jfoodeng.2016.03.021.

 14. Архангельский Ю.С., Колесников Е.В. Камеры с бегущей и со стоячей волной. Саратов: Буква, 2015. 232 с.

 15. Девятков Н.Д. Техника и приборы СВЧ. М.: Высшая школа, 1972. Т.2. 375 с.

 16. Архангельский Ю.С., Колесников Е.В. Камеры лучевого типа. Саратов: Амирит, 2017. 198 с.

 17. Пировских Е.А., Бегунков О.И., Бегункова Н.О. Рассмотрение результатов исследования процессов сушки пиломатериалов из лиственницы // Международный научно-исследовательский журнал. 2022. №4 (118). URL: https://research-journal.org/archive/4-118-2022-april/rassmotrenie-rezultatov-issledovaniya-processovsushki-pilomaterialov-iz-listvennicy (дата обращения: 24.01.2024). - doi: 10.23670/IRJ.2022.118.4.015.

 18. Архангельский Ю.С. СВЧ модификация полимеров / Ю.С. Архангельский, Е.М. Гришина, В.А. Лавреньев, С.К. Слепцова. – Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2012. – 288 с.

 1. Liuxiang Z, Wan L, Gaojun W. Effect of low temperature microwave drying on properties of dyed cashmere fibers. Fibers and Polymers. 2020; Vol.21. 564-570 p. doi: 10.1007/s12221-020-9713-2.

 2. Ghasri M, Bouhendi H, Kabiri K. Uperabsorbent polymers achieved by surface cross linking of poly (sodium acrylate) using microwave method. Iranian Polymer Journal. 2019; Vol.28. 539-548 p. doi: 10.1007/s13726-019-00722-6.

 3. Xi-Xi W, Chao-Ming S, Fu-Bao W. Strong mechanics and broadened microwave absorption of graphene-based sandwich structures and surface-patterned structures. Journal of Materials Science: Materials in Electronics. 2018; Vol.29. 9683-9691 p. doi: 10.1007/s10854-018-9005-4.

 4. Lv H, Chen X, Liu X. The vacuum-assisted microwave drying of round bamboos: drying kinetics, color and mechanical property. Mater Lett. 2018; Vol.223. 159-162 p. doi: 10.1016/j.matlet.2018.04.038.

 5. Aniszewska M, Słowinski K, Tulska E. Effects of microwave irradiation on the moisture content of various wood chip fractions obtained from different tree species [Internet]. Journal of Wood Science. 2021; 67. Article number 28. [cited 2024, January 1]. Available from: https://jwoodscience.springeropen.com/articles/10.1186/s10086-021-01958-8.

 6. Rezaei H, Lim C, Lau A. Development of empirical drying correlations for crushed wood chips and crushed wood pellets. Dry Technol. 2017; Vol.35. 1423-1432 p. doi: 10.1080/07373937.2016.1198912.

 7. Nirmaan AMC, Rohitha Prasantha BD, Peiris BL. Comparison of microwave drying and oven-drying techniques for moisture determination of three paddy (Oryza sativa L.) varieties. Chemical and Biological Technologies in Agriculture. 2020; Vol.7. 2-7 p. doi: 10.1186/s40538-019-0164-1.

 8. Sivyakov BK. [Installation of microwave drying of agricultural products on farms]. Voprosy elektrotekhnologii. 2019; 1(22). 9-13 p.

 9. Chaowalit M, Chitradee L, Laksana C. Convection combined microwave drying affect quality of volatile oil compositions and quantity of curcuminoids of turmeric raw material. Revista Brasileira de Farmacognosia. 2019; Vol.29. 434-440 p. doi: 10.1016/j.bjp.2019.04.006.

 10. Liu TS, Liu N, An QD. Designed construction of composites with enhanced microwave absorption performance. J Alloys Compd. 2019; Vol.802. 445-457 p. doi: 10.1016/j.jallcom.2019.06.243.

 11. Tao J, Nan-nan Z, Wan-qing C. Microwave-assisted one-pot three-component polymerization of alkynes, aldehydes and amines toward amino-functionalized optoelectronic polymers. Chinese Journal of Polymer Science. 2017; Vol.35. 269-281 p. doi: 10.1007/s10118-017-1890-0.

 12. Patel J, Al-Ghamdi S, Zhang H. Determining shelf life of ready-to-eat macaroni and cheese in high barrier and oxygen scavenger packaging sterilized via Microwave-Assisted Thermal sterilization. Food and Bioprocess Technology. 2019; Vol.12. 1516-1526 p. doi: 10.1007/s11947-019-02310-1.

 13. Zhang H, Tang Z, Rasco B. Shelf-life modeling of microwave-assisted thermal sterilized mashed potato in polymeric pouches of different gas barrier properties. Journal of Food Engineering. 2016; Vol.183. 65-73 p. doi: 10.1016/j.jfoodeng.2016.03.021.

 14. Arkhangelskiy YuS, Kolesnikov EV. Kamery s begushchey i so stoyachey volnoy. [Cameras with traveling and standing waves]. Saratov: Bukva. 2015; 232 p.

 15. Devyatkov ND. Tekhnika i pribory SVCh. [Microwave equipment and devices]. Moscow: Vysshaya shkola. 1972; Vol.2. 375 p.

 16. Arkhangelskiy YuS, Kolesnikov EV. Kamery luchevogo tipa. [Beam type cameras]. Saratov: Amirit. 2017; 198 p.

 17. Pirovskikh EA, Begunkov OI, Begunkova NO. [Consideration of the results of research into drying processes for larch lumber]. [Internet]. International Scientific Research Journal. 2022; 4 (118). [cited 2024, January 1]. Available from: https://research-journal.org/archive/4-118-2022-april/rassmotrenie-rezultatov-issledovaniya-processov-sushkipilomaterialov-iz-listvennicy. - doi: 10.23670/IRJ.2022.118.4.015.

 18. Arkhangelskiy YuS, Grishina EM, Lavrentev VA, Sleptsova SK. SVCh modifikatsiya polimerov. [Microwave modification of polymers]. Saratov: Sarat. gos. tekhn. un-t. 2012; 288 p.

Загрузки

Опубликован

2026-07-22

Как цитировать

Тухватуллин , М. И. (2026). СВЧ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ МИКРОВОЛНОВОЙ ОБРАБОТКИ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ И ПОЛИКАПРОАМИДНЫХ НИТЕЙ: DOI 10.12737/2073-0462-2024-77-85 УДК 621.365.5. Вестник Казанского государственного аграрного университета, 19(1). извлечено от http://vestnik-kazgau.ru/index.php/vestnik/article/view/207