CC BY
29
Л1тература
1. Борьба с пожарами на судах. - Т. I. Пожарная опасность на судах / под ред. М.Г. Ста-вицкого. - Л. : Изд-во "Судостроение", 1976. - 176 с.
2. Бурарь Н.Ф. Ранжирование опасных факторов пожара методом экспериментальных оценок / Н.Ф. Бурарь, А.И. Фурсов и др. // Безопасность людей при пожарах : сб. научн. тр. -М. : Изд-во ВНИИПО, 1989. - С. 234-237.
3. ДСТУ Б В.1.1-4-98 "Будiвельнi конструкцп. Методи випробувань на вогнестшкють".
4. ГОСТ 9685 "Заготовки из древесины хвойных пород".
5. ДСТУ 3868-99 "Паливо дизельне. Техичш умови".
6. ГОСТ 12.1.044-89 "Пожаровзривоопасность веществ и материалов номенклатура показателей и методы их определения".
7. ГОСТ 2388-70 "Фотоэлементы селеновые для фотометрирования и колориметрирова-ния пиротехнических средств. Общие технические требования".
8. ГОСТ 6616-78 "Государственная система обеспечения единства измерений. Термопреобразователи технических термоэлектрических термометров. Методы и средства поверки".
9. Патент UA № 55428 А 62 С 35/00 Пристрш для осадження продукта горшня, знижен-ня температури та збшьшення видимосп в задимлених примщеннях / В.В. Ковалишин, B.I. Лущ, П.1. Мельник (Украши). - 4 с; Опубл. 10.12.2010 р., бюл. № 23.
Лущ В.И., Мельник П.И., Наливайко НА. Лабораторные исследования устройства подачи воздушно-водяной струи для осаждения продуктов горения, снижения температуры и улучшения видимости
Проведён анализ испытаний устройства для осаждения продуктов горения, снижения температуры в объеме помещения и улучшения видимости. Основное внимание уделено исследованию практического использования опытного образца установки: её эффективности относительно осаждения продуктов горения, снижения температуры и улучшения видимости в помещении, производительности подачи воздуха, дисперсности капель воды на нагнетание в зависимости от количества насадок-распылетелей.
Ключевые слова: опасные факторы пожара, дым и продукты горения, осаждение продуктов горения, снижение температуры, улучшение видимости, дисперсность капель воды.
Lushch V.I, Melnyk P.I, Nalyvayko MA. Laboratory research of device for air-to-water current supply to precipitate combustion products, to lower temperature and to increase visibility
The analysis was conducted to test a device for air-to-water current supply to precipitate combustion products, to lower temperature on the premises and to increase visibility. The main attention is paid to the research of practical appliance of experimental device, its efficiency concerning precipitation of combustion products, decrease of temperature and increase of visibility on the premises, air supply productivity, dispensability of water drops on pumping depending on the number of nozzle sprayers.
Keywords: dangerous factors of fires, smoke and combustion products, precipitation of combustion products, decrease of temperature, increase of visibility.
УДК 674.05.053:621.93 Доц. М.1. Пилипчук, канд. техн. наук;
аспр М.Р. Бурдяк - НЛТУ Украши, м. Львгв
АНАЛ1З КОНСТРУКЦ1Й КРУГЛОПИЛКОВИХ ВЕРСТАТ1В ДЛЯ ОРТОГОНАЛЬНОГО ПИЛЯННЯ КОЛОД
На основi аналiзу конструкцш круглопилкових верстапв для ортогонального пиляння колод розроблено класифжащю верстапв за конструктивними особливостя-ми основних вузлiв та визначено способи шдвищення 1х технолопчно! точности Ключовг слова: верстат, ортопиляння, конструкщя, класифжащя.
Актуальшеть теми дослщження. Cnoci6 ортогонального пиляння (ортопиляння) колод круглими пилками вщомий вже понад 50 роюв [1], але широкого застосування набув лише за останш два десятилiття завдяки впро-вадженню новiтнiх технологiй виготовлення клееного бруса, який використо-вуеться у столярному виробнищв та дерев'яному домобудувант. Перспек-тивнiсть способу ортопиляння колод круглими пилками полягае в тому, що, порiвняно з iншими способами пиляння, вш забезпечуе виготовлення обрiз-них пиломатерiалiв радiального розпилу. Похибка розмiрiв обрiзних пилома-терiалiв, зпдно з ДСТУ [2], для товщини та ширини < 100 мм повинна бути в межах ±1,0 мм. О^м цього, граничш вщхилення номiнальних розмiрiв клеених брускових заготовок для столярних виробiв, згiдно з чинним стандартом [3], не повинш перевищувати ± 0,3 мм. На основi результатiв попереднiх дослщжень [4] встановлено, що технологiчна точнють верстатiв ортопиляння вiтчизняних виробникiв знаходиться в межах ± 2,0 мм i не вiдповiдае вимогам зазначених вище стандартiв. Тому вважаемо за необхщне виконати аналiз конструкцiй круглопилкових верстатiв для ортогонального пиляння колод iз метою визначення способiв тдвищення 1х технолопчно1 точностi.
Анал1з кнуючих конструкц1й круглопилкових верстат1в ортопиляння. На сьогодш найвiдомiшими у свт виробниками круглопилкових вер-статiв (дискових пилорам) для ортопиляння колод е таю фiрми:
• "StrojCAD" [5] та "Wep Trading" [6] (Словаччина);
• "Гризли" [1], "Барс" [7], "Энертех" [8] та ("Зубр") [9] (Ро^);
• "Spectrum Innovations" [10] (Нова Зеландiя).
В Укра1ш верстати для ортопиляння виготовляють двi фiрми: "Ясень"(Оброшино) [11] та "Астра" (Юровоград) [12]. За досить невеликий перюд вiд початку промислового виготовлення круглопилкових верстапв ортопиляння, тобто протягом 20 останшх рокiв, вiдбувалось постшне i стрiмке вдосконалення 1х конструкцш, тому на сьогоднi iснуе широка гама рiзновидiв конструкцiй цих верстапв (рис. 1).
г dec
Рис. 1. Загальш вигляди круглопилкових верстатгв ортопиляння: а - UH-
500 фiрми "StrojCAD" (Словаччина); б - Ясень-Баракуда фiрми "Ясень" (Украта);
в - Гризли-1000 фiрми "Гризли" (РоЫя); г - T12-40A фiрми "Spectrum Innovations"(Hoea Зеландiя); д - UPK1000 фiрми "Wep Тга^п^'(Словаччина);
е - ДПА-550ПК фiрми "Энертех "(РоЫя); е - Зубр 5РМ фiрми "Зубр"(Роая)
Для встановлення принципових вщмшностей в конструкщях юнуючих верстапв необхщно виконати !х ан^з за принципом роботи та конструк-цiйними особливостями основних вузлiв. За принципом роботи верстати орто-пиляння вiдносягь до циклових машин [13], оскшьки мають чгтко визначений цикл оброблення одше! заготовки (колоди). Залежно вiд способу здшснення руху подавання та крiплення заготовки, 1х подiляють на два види, а саме:
• цикло-npoxidHi - верстати, в яких колоду закршлюють на в1зку i подають на супорт iз рiзалъним iнструменгом [6, 7];
• позицшт - верстати, в яких колоду закршлюютъ на станиш й на не! подаютъ супорт iз рiзальним шструментом [1, 5, 8-11].
Отже, у круглопилкових верстатах ортопиляння рух подавання може здшснюватись двома способами: вiзком iз закршленою на ньому заготовкою (рис. 2, а) або супортом iз рiзальним iнструментом (рис. 2, б). Для виконання руху подавання вiзком або супортом використовують вiдповiдно рейковий або ланцюговий конвеери.
Рис. 2. npuH^noei схеми eepcmamie ортопиляння: а - рух подавання виконуеться ei3KOM i3 заготовкою; б - рух подавання виконуеться супортом з тструментом; 1 - каретка; 2 - супорт; 3 - кругла пилка; 4 - станина; 5 - вiзок; 6 - колода
За кшьюстю шструменпв, що кршляться на одному робочому оргаш мехашзму рiзання, верстати ортопиляння подшяють на однопилковi та бага-
топилков^ В однопилкових верстатах е механiзм повороту пилкового супор-та з горизонтально! площини у вертикальну i навпаки [5, 10]. Мехашзм повороту пилки дае можливють випилювати обрiзнi пиломатерiали однiею пилкою (рис. 3, а), але за два проходи каретки. В шших верстатах мехашзм рiзан-ня складаеться з двох або бшьше ортогонально розмщених круглих пилок [1, 5-9, 11, 12, 14], що дае змогу випилювати обрiзнi пиломатерiали за один про-хiд каретки (рис. 3, б-д).
Конструкцп механiзмiв рiзання з ортогональним розмiщенням пилок за кшькютю ортоблокiв подiляють на одноблоковi [11] та двоблоковi [8]. Водночас одноблоковi конструкцп механiзмiв рiзання за кшькютю пилок бу-вають: одна горизонтальна й одна вертикальна (рис. 3, б); двi горизонтальш й одна вертикальна (рис. 3, в); чотири вертикальш й одна горизонтальна (рис. 3, г). Двоблоковi конструкцп механiзмiв рiзання за кiлькiстю пилок бу-вають тiльки з однiею вертикальною i однiею горизонтальною пилкою в кожному ортоблощ (рис. 3, д).
Рис. 3. Принциповi схеми конструкцш механiзмiв рiзання верстатiв ортопиляння: а - одна поворотна пилка; б-г - один блок ортогонально розмщених пилок; д - два блоки ортогонально розмщених пилок;
1 - електродвигун; 2 - кругла пилка; 3 - колода
Для забезпечення головного руху процесу рiзання необхщно передати обертовий рух вщ двигуна до робочого органа (кругло! пилки). У конструкщ-ях механiзмiв рiзання круглопилкових верстапв ортопиляння для передачi обертового руху використовують три способи, а саме: безпосередньо валом двигуна [5, 7-9, 11, 14] (рис. 4, а); через клинопасову передачу (рис. 4, б) [1, 6, 10], що зменшуе навантаження на тдшипники вала електродвигуна; через клинопасову передачу та кошчний редуктор, встановлений мiж валами пилок [9] (рис. 4, в).
2. 1
В
1
11 Ш
Ш
X
5
а о в
Рис. 4. Принциповi схеми механiзмiв р^зання з рiзними способами передач обертового руху: а - безпосередньо валом двигуна; б - клинопасовою передачею; в - клинопасовою передачею та котчним редуктором; 1 - двигун; 2 - вал двигуна; 3 - кругла пилка; 4 - клинопасова передача; 5 - котчний редуктор
Третш споаб, ж^вняно з попередшми, е найефектившшим завдяки бшьшш кшькосл пилок в ортоблощ, що тдвищуе продуктивнють процесу пи-
ляння, а через привщ пилок вiд одного двигуна конiчний редуктор забезпечуе рацюнальне використання встановлено! потужностi приводу мехашзму рiзання.
Крiм механiзмiв рiзання та подавання, до основних вузлiв верстата на-лежить система базування заготовки (колоди). У круглопилкових верстатах для ортопиляння колод система базування е нерухомою. Колода може крши-тися на верстат нерухомо двома способами: мехашчно [1, 8, 9] або пдропри-водом [5, 7]. Система базування на верстатах ортопиляння включае основу, затискш та упорнi елементи. Установчою поверхнею (основою) системи базування е платформа станини або вiзка. Упорш елементи затискають заготовку з торщв, а затискш - з боюв колоди. Затискш елементи за конструкщею бувають ексцентриковi [1, 11], важiльнi [5, 7] та гвинтсга [14].
За результатами анатзу iснуючих конструкцiй круглопилкових вер-статiв для ортопиляння колод вперше розроблено класифiкацiю конструкцiй основних функцюнальних вузлiв верстатiв, яку наведено на рис. 5.
Конструкци основних вузл1в верстапв ортопиляння
Одна вертикальна 1 одна горизонтальна пилки
Дв1 горизонтальш 1 одна вертикальна пилки
Чотири вертикальш 1 одна горизонтальна пилки
Рис. 5. Класифжацш конструкцш основних вузлв верстатв ортопиляння.
З розроблено! класифжацп видно, що вс фiрми-виробники перебува-ють на стадi! штенсивного пошуку шляхiв удосконалення конструкцiй вер-статiв ортопиляння, що пiдтверджуе актуальшсть та перспективнiсть застосу-вання цих верстапв для виготовлення обрiзних пиломатерiалiв.
Анал1з напрям1в вдосконалення конструкц1й верстат1в ортопиляння. На основi виконаного аналiзу конструкцiй верстатiв для ортопиляння варто зазначити, що найбшьше конструктивних ршень iз вдосконалення мехашзму рiзання виконано з метою тдвищення продуктивностi верстата. Для цього збшьшують кiлькiсть ортоблокiв i число пилок, змшюють розташуван-ня робочих оргашв в ортоблоках, а також виготовляють верстати з продук-тивнiшою принциповою схемою (рис. 2, б).
Значну увагу фiрми-виробники надають пiдвищенню надiйностi конструкцш верстапв ортопиляння [14]. Для цього перемщення Bcix рухо-мих вузлiв верстата здiйснюeться на текстолiтових вставках, що забезпечуе надiйнiсть та довговiчнiсть ïx роботи. У найбiльш навантажених вузлах за-мiсть гвинтових передач використовують ланцюговi, якi мають порiвняно бiльший ресурс роботи.
Ще одним важливим напрямом вдосконалення верстатiв ортопиляння е зниження енергоeмностi процесу пиляння [5, 7, 14]. З щею метою розробля-ються на ЕОМ програми з оптимiзацiï режимiв пиляння та вдосконалюються конструкцп меxанiзмiв рiзання шляхом встановлення одного спiльного приводу (рис. 4, в). Можна знизити показник енергоемност також шляхом вдосконалення конструкцш круглих пилок унаслщок зменшення ïx товщини або змши форми твердосплавних пластин.
Також важливим напрямом вдосконалення конструкцп верстапв ортопиляння е тдвищення ïx теxнологiчноï точностi. З цiею метою на верстатах встановлюють для позищювання шструменту мiкропроцесорну теxнiку [4-6], вдосконалюють конструкцп затискних елеменпв системи базування заготовки. Верстати з цикло-прохщною схемою роботи (рис. 2, а) забезпечують ви-щу точнiсть пиляння, тж верстати з позицiйною схемою.
Виробники верстапв ортопиляння у техтчних характеристиках зазна-чають початкове значення показника теxнологiчноï точностi в межах ±°,5...1,0 мм. Вiдомо, що в процеш експлуатацiï верстата його технолопчна точнiсть постiйно знижуеться. Причиною цьому е спрацювання деталей та послаблення кршлень у вузлах верстата. На основi результатiв дослiдження динамiки теxнологiчноï точностi верстата вiтчизняного виробництва [3], який мав термш експлуатацiï 3,5 роки, встановлено, що початкова технолопчна точнють мм) верстата знизилась у два рази. Тому необхщно працювати не тiльки над тдвищенням початковоï точностi верстатiв ортопиляння, але й над розробленням способiв щодо пiдвищення надiйностi верстатiв за показ-никами теxнологiчноï точностi.
З огляду на те, що верстати ортопиляння переважно застосовують для випилювання обрiзниx пиломатерiалiв, що е заготовками для виготовлення клееного бруса, вони повинн забезпечувати точнiсть ïx розмiрiв, вщповщно вимогам ДСТУ [3] (у межах ±0,3 мм). На сьогодн така висока точнють розмь рiв заготовок досягаеться шляхом додаткового ïx калiбрування по ширинi та товщинi. Тому вважаемо актуальним пiдвищення теxнологiчноï точност вер-статiв ортопиляння вiдповiдно вимог ДСТУ [3], що дасть змогу виключити додаткову операцiю калiбрування заготовок i вiдповiдно зекономити сирови-ну та енергозатрати на виготовлення клееного бруса. Отже, на основi вище наведеного вважаемо необxiдним визначення способiв вдосконалення конструкцiй верстатiв ортопиляння для тдвищення ïx теxнологiчноï точностi.
Точнють оброблення на деревообробних верстатах забезпечуеться такими показниками як геометрична точнють, жорсткють та надiйнiсть. Тому основними способами тдвищення теxнологiчноï точност верстатiв ортопиляння е тдвищення: 1. Геометричноï точностi. 2. Жорсткосп. 3. Надiйностi.
Висновки. Застосування круглопилкових верстапв для ортопиляння колод е на сьогодш ефективним i актуальним завдяки можливостi отримува-ти вщразу обрiзнi пиломатерiали радiального розкрою, якi е заготовками для виготовлення клееного бруса.
Проведений аналiз конструкцiй верстатiв ортопиляння показуе, що найбшьше попередшх 1х вдосконалень направленi на пiдвищення продуктивнос-т верстатiв i значно менше розробок щодо пiдвищення точностi цих верстапв.
На основi аналiзу основних напрямюв вдосконалення конструкцiй верстатiв ортопиляння встановлено, що на сьогодш найбшьш актуальним е шдвищення ix технолопчно1 точност з метою забезпечення вимог дточих стандартiв щодо точностi розмiрiв брускових заготовок для виготовлення клееного бруса.
Л1тература
1. Дисковая пилорама Гризли - 15 лет в России. [Электронный ресурс]. - Доступный з http://www.grizly.ru.
2. ДСТУ N° 336. Вимоги до точност розм1р1в обр1зних пиломатер1ашв, 2003. - 25 с.
3. ДСТУ Б В .2.6-24-2001 (ГОСТ 24700-99). Блоки вконш дерев'яш з1 склопакетами. -К., 2001. - 28 с.
4. Пилипчук М.1., Бурдяк М.Р. Дослщження точносп розпилювання колод на верстал "Ясень-Баракуда" // Науковий вюник НЛТУ Укра1ни : зб. наук.-техн. праць. - Льв1в : РВВ НЛТУ Укра1ни. - 2009. - Вип. 19.10. - С. 123-127.
5. Uhlove pily. [Electronic resource]. - Mode of access http://www.strojcad.sk.
6. Пилорама дводискова кутова UPK 1000. [Электронный ресурс]. - Доступный з http://www.weptrading.sk.
7. Станок "БАРС": угловой принцип пиления. [Электронный ресурс]. - Доступный з http://www.npobars.ru.
8. Пилорама углового пиления ДПУ-550ПК. [Электронный ресурс]. - Доступный з http://www.enerteh.ru.
9. Дисковые пилорамы углового пиления ЗУБР 5Р/ЗУБР 5РМ/ЗУБР 6Р. [Электронный ресурс]. - Доступный з http://www.piloramazubr.ru.
10. TURB-O-SAW T12-40A. [Electronic resource]. - Mode of access http://www.turb-o-saw.com.
11. Паспорт поздовжньо-обр1зного верстата ВПО-1 "Ясень-Баракуда". - 10 с.
12. Люорами нового зразка: вггчизняний вар1ант. [Електронний ресурс]. - Доступний з http://www. derevo. info.
13. Деревообробш верстати загального призначення : шдручник / за ред. В.В. Шостака. - К. : Вид-во "Перша спроба", 2007. - 279 с.
14. "ВЯТКА 500". Пилорама дисковая угловая с двумя пильными дисками. [Электронный ресурс]. - Доступный з http://www.kamsky.ru.
Пилипчук М.И., Бурдяк М.Р. Анализ конструкций круглопильных станков для ортогонального пиления бревен
На основе анализа конструкций круглопильных станков для ортогонального пиления бревен разработана классификация станков за конструктивными особенностями основных узлов и определены способы повышения их технологической точности.
Ключевые слова: станок, ортопиление, конструкция, классификация.
Pylypchuk M.I., Burdjak М..R. Analyses of round-saw machines constructions for orthogonal logs sawing
Paper deals with the classification of round-saw machines according to their structural qualities. Classification was designed on the bases of the analyses of machines constructions for orthogonal sawing. Ways of increasing the technological precision of the machines were defined.
Keywords: machine, orthosawing, construction, classification.
