CC BY
11
У випадку, коли процес сушшня буде обмежуватися тшьки масовщда-чею (Б- —^0), то буде мати мюце лiнiйна залежнiсть мiж тривалютю сушiння
i товщиною шпону (практично при Б- <0.1), тобто
231Я W - W
т2 = —1—лтТ^ ■ (10)
а у Wк - ^
Таким чином, шпон, як i картон, незначно! товщини (бiльше 1,0 мм) для бшьшост режимiв сушшня буде фiзично тонким тiлом (Б- <0.1), для
якого швидюсть сушiння у другому перiодi буде залежати вiд зовнiшнього масообмiну■ 1накше кажучи, тривалiсть сушiння прямо пропорцшна товщинi шпону в першому степень
Для шпону, в якого 0.1<Б- <2.5, тривалiсть сушiння в другому перiодi
залежить як вщ зовнiшнього, так i внутрiшнього вологообмшу, тобто трива-лiсть сушiння буде визначатися за формулою (6). В цьому випадку величина
4Я2
(Я/ау) е порiвняльною з величиною (———). Через що, прямо пропорцiйну
П ■ аш
залежшсть мiж товщиною матерiалу i тривалютю сушiння в другому перiодi буде порушено. Тому для даного випадку можна записати
Т2 = Б ■ БШ. (11)
Таким чином, процеси сушшня шпону i картону визначають, як зов-нiшнiм, так i зовнiшнiм волого переносом. Тобто, для визначення тривалостi сушiння шпону та картону потрiбно знати швидюсть сушшня в першому пе-рiодi К, критичну вологiсть Wкp, коефщенти вологопровiдностi аш i волого обмшу ау, вiднесеного до вологостi ^пов - Wp)■
Лiтерaтурa
1. Лыков А.В. Тепломассообмен - М.: Энергия, 1978. - 480 с.
2. Красников В.В. Кондуктивная сушка. - М.: Энергия, 1973. - 288 с.
3. Стерлин Д.М. Сушка в производстве фанеры и древесно-стружечных плит. - М.: Лесн. пром-сть, 1977. - 384 с.
УДК 630*323.4 Доц. В.В. Гомонай, канд. техн. наук - НЛТУ Украти
АНАЛ1З ТА ВИЗНАЧЕННЯ ЗУСИЛЬ ПРИ Р1ЗАНН1 ПОПЕРЕДНЬО НАПРУЖЕНО! ДЕРЕВИНИ
Проведено аналiз зусиль pi3aHra деревини i розроблено математичну модель pi3aHra попередньо напружено! деревини.
Doc. V.V. Gomonay - NUFWT of Ukraine The analysis and determination of efforts in the process of tense wood cutting
The analysis of wood cutting efforts has been done and the mathematic model of cutting preliminary loaded wood has been elaborated.
За макроскотчною та мiкроскопiчною будовою деревини можна пояс-нити 11 руйнування як при одноосному, так i при складному напруженому стат, беручи за основу теорiю мiцностi Мора. У цьому випадку ощнка мщност проводиться не за одним параметром, а за граничною кривою т= Да). Значення опору зсуву т зростае 3i зростанням нормальних стискаючих напружень а на щiльнiсть зсуву. У цьому випадку необхщно прикласти значно бiльше зусилля для руйнування деревини. При розтягуванш деревини т зменшуеться, i вщпо-вiдно для подолання опору деревини при рiзаннi витрачаються меншi зусилля.
Для пояснення руйнування деревини прийнята гшотеза, в якш розкри-ваеться характер криво! сшввщношення а i т для рiзних випадкiв об'емного напруження без врахування гшотези внутрiшнього тертя [5]. Оскшьки деревина не е однорщним i неперервним матерiалом, а мае пустоти, пори, трщи-ни та щшини, не вся площа геометричного перерiзу взiрця деревини здшснюе опiр руйнуванню.
При створеннi напружень розтягу, нормальних до площини зсуву, та з !х збiльшенням трщини та щiлини починають розширюватися, а залишкова фактична площа зсуву буде зменшуватися. Тому, з ростом напружень розтягу сила опору зсуву Т i середш напруження т будуть падати. При збшьшенш напружень а до границ мiцностi на розтяг середнш опiр зсуву падае до нуля - i взiрець руйнуються в результатi розриву. При рiзних напружених станах деревини встановлюються залежностi т = f (а), а такожа— = f (а). Остан-
ня залежнiсть дае змогу визначити напруження а!, якi необхiдно створити на однш з осей дшянки деревини, що руйнуеться, якщо нормальш напруження, якi дiють вздовж двох шших осей, вiдомi (а2;а3).
У наукових працях Р. Лиманова розглянуто плоский напружений стан, а при попередньо напруженiй деревиш необхiдно розглядати об'емний напружений стан.
При об'емному напруженому сташ у загальному видi максимальнi до-тичнi напруження виникають мiж двома гранями.
а!-а2 ! а!-аз !! а2-аз !!! а—-а2 т =- т =- т =- т =- .
1 max л ? 1 max л ? 1 max л ? 1 max л
2 2 2 2
Нормaльнi аа та дотичш та напруження у деякiй площадщ можуть бути визнaченi за формулами:
аа = а! cos2 а! + а2 cos2 а2 + а3 cos2 а3;
та = -у/а!2 cos2 а! + а2 cos2 а2 + а32 cos2 а3 - аа , де, а],а2,а3 кути, якi утворюе нормаль до розглянуто! площадки з напрямка-ми а!;а2,а3. У випадку площадки, зовшшня нормаль до яко! утворюе з напрям-ками а!,а2,а3 однaковi кутиа! =а2 = а3 =а, називаеться октаедною площадкою. Можна допустити, що таке вщбуваеться i при рiзaннi попередньо напружено! деревини,тодг
cos2 а! + cos2 а2 + cos2 а3 = 1. cos2 а = —.
3
170
36i|)iiiiK нaуково-технiчних праць
Тода: а =а±а+а = ^
г ^ ^ пкт ^ г.\
= о^оу-а^а! = ^(о - а)2 + (о - О)2 + (о - О )2
' ср -
э
э . „ „ . „ „ „ „ . э
При ощнщ мщност матер1алу в умовах складного напруженого стану часто використовуеться фжтивна величина , яка називаеться штенсившстю напружень 1 пов'язана з токт залежшстю:
3
окт
о=72Т
Сучасна теор1я та прикладна наука про р1зання, як про технолопчний процес обробки матер1алу шляхом його подшу на частини шд тиском ддачо-го шструменту, мае ряд напрямюв. Чинником, що визначае щ напрямки, е матер1ал, вщносно до якого використовуеться процес обробки.
1стотною р1зницею м1ж процесами р1зання р1зцем та лезом е те, що у першому випадку роздшення матер1алу здшснюеться у переднш частит кромки, утворено! гранями р1зця, у зош опереджувально! трщини, тод1 як при р1занш лезом попереджуюча трщина може мати мюце тшьки в особли-вих випадках, а нова поверхня, як правило, утворюеться у зош безпосе-реднього контакту р1жучо! кромки з матер1алом.
Важливою вщмштстю м1ж видами р1зання е те, що утворення ново! поверхш матер1ал1в у випадку ди р1зця вщбуваеться внаслщок виникнення внутршшх дотичних напружень, тод1 як у процеЫ р1зання лезом вказана поверхня утворюеться тд безпосередтм тиском кромки леза.
Модель пружно в'язкого тша може бути представлена як конгломерат, що складаеться з твердого (пружного чи пластичного) скелету 1 нашврщко!, рщко! чи газопод1бно! речовини, що заповнюе пром1жки м1ж твердими еле-ментами. Будучи деформованими, волокна такого матер1алу тиснуть на рщке чи газопод1бне середовище, що !х оточуе, заставляють !х перемщуватися в менш напружеш зони. Оскшьки при такому з'еднанш загальна деформащя е являе собою суму деформацш е = е1 + е2 кожного з елеменлв 1 деформащя пружного елементу шдпорядковуеться закону Гука (о1 = е1 -е), а рух в'язкого
середовища - закону Ньютона а2 = п , тод1 лопчним ертняння:
йе
& п е &
де Е - модуль пружностц п - коефщ1ент внутршнього тертя.
Зпдно з теор1ею мщност Мора, виведеною для 1зотропних матер1ал1в, яким е 1 деревина, за критерш мщност приймаеться величина найбшьших дотичних напружень, до того ж допустима для них величина становить:
О-оэ . 0 .о
Тах =----эт2а < — ,
2 2
де: а1 - найбшьше нормальне напруження; аэ - найменше нормальне напру-ження; оТ - границя текучост матер1алу; а - кут м1ж а 1 а1 (а - нормальш напруження у площиш розмщення дотичних напружень).
При розгляд деревини, як nonepe4HO-i30TponHoro матерiалу, необхщно взяти за основу значення шести постшних, а саме: ср11; ср1; ср450; сс11; сс1; сс450.
Змшюючи значення границi мiцностi деревини у процес розтягу i
стиску на функци вiд
v
п
а--
4
)
V
п
а +— 4
, отримаемо:
л п с п — а+— 4 4 ) СрИ -СрХ-^Сс! cos4 ( п а+— v 4У + Ccn 2B2cos2 ( п а+— v 4, \ sin2 ( п а+— v 4, + sin4 ( пл а +— v 4)
CcuCci-^Cpi COS4 ' пл а— V 4 ) + Spn / 2B1cos2 v ' пл а— , 4 ) sin2 V ' пл а— V 4 ) +sin4 V ' пл! а— V 4)_
<
Cp11Cp1
— ( „\ ( ( (
ср 1 • cos4 п а-- + Cpn 2B2 cos2 а _ п sin2 а _ п + sin4 а _ ж
v 4) V , V 4 , V ,
Якщо врахувати анiзотропiю деревини у поперечному напрям1, то за-мiсть cp1 i сс1 необхiдно пiдставити crpl5cp1 i cRl С, у даних формулах:
i ^ п
а--
v 4,
- кут м1ж напрямом найбшьшого нормального напруження i радь
альним напрямом у деревинi;
• ср11, с р1, сс11, сс1 - границу пластично! текучост деревини у процеш розтягу i стиску вщповщно, вздовж i поперек волокон;
• стри cpR1 - границi пластично! текучост у процесi розтягу поперек волокон
вiдповiдно, в радiальному i тангенциальному напрямах;
• С С - границу пропорцiйностi або умовт границу мiцностi при стиску поперек волокон ввдповвдно в радiальному i тангенциальному напрямках,
В = В (1 + ß )_ß, ß = 1_A, д
Е900
1 -л
Ео
• в =
' pii
;В2 = В(1 + ß2)_ß2;ß2 =Л Л
с2 п Сс1 . р Е900
Лс2 = - ; В =■
Л
' с11
2Go
= _Мо
де: Go - модуль зсуву вздовж волокон; Е0о - модуль пружност вздовж волокон; Е90о - модуль пружностi поперек волокон; д, - коефщент Пуассона у поперечному напрямку у процес розтягу або стиску вздовж волокон.
При дослщженш процесу рiзання можна скористатися рiвнянням пов-но! енергii деформаци стовбура при рiзання. у цьому випадку повна енерпя деформацii дорiвнюватиме роботi, яка здшснюеться одночасно вЫма силами на !х перемiщеннях.
= 2 X Ы ■ XII+2 X Я,Хи'
2 1=1 2 1=1
}=1
]
де: п - цiле число; Хц - перемiщення ¿-то! сили, викликане самою силою; Ху -перемщення ¿-то! сили, викликане 7-тою силою.
172
Збiрник науково-технiчних праць
Для визначення напружень, що виникають у процес попередньо нап-руженого рiзання, розглянемо розрахункову схему.
N = Pct ■ sin в + Робж ■ cos в - Рр03т ■ cos в = Pct ■ sin в - (Ррозт - Робж )■ cos в
г 2 = N ■ /, N = ^/(т—. Через силу, що охоплюе фаску, можна знайти величину Ррозт, тобто,
Е "Т Е h
Р — Р — Г h slh —
Ррозт Робж I1 1 I hcж ■ 1 ~ I '
h J0 2 h
Л^ература
1. Люманов Р. Машинная валка леса. - М.: Лесн. пром-сть, 1990. - 279 с.
2. Любченко В.И. Резание древесины и древесных материалов - М.: Лесн. пром-сть, 1986. - 215 с.
3. Резник Н.Е. Теория резания лезвием и основы расчета режущих препаратов. - М.: Машностроэния, 1975. - 311 с.
4. Писаренко Г.С., Яковлев А.П., Матвеев В.В. Справочник по сопротивлению материалов. - К.: Наук. думка, 1988. - 735 с.
5. Тимашенко С.П., Дж. Гудьер. Теория упругости. - М.: Наука, 1972. - 575 с.
УДК 621.928.9 Доц. В.П. Куц, канд. техн. наук; О.М. Марцтш -
Терноптьський ДТУ M. 1вана Пулюя
ОЦ1НКА РОЗД1ЛЬНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ЦИКЛОНА З1 СТУПЕНЕВИМ В1ДВЕДЕННЯМ ПИЛУ
Розкриваеться суть методу теоретичного визначення ефективност пиловловлю-вання у створеному авторами пиловловлювачь Шляхом пор1вняння результат розра-хунюв з результатами експериментальних дослщжень ощнюеться його достов1ршсть.
Doc. V.P. Kuts; O.M. Martsijash - Ternopil state technical university
named after Ivan Pulyui
Estimation of dividing opportunities of the cyclone separation with stepping removal of dust
Estimation of dividing properties of the cyclone separator with a step tap of a dust. The essence of a method of theoretical definition of efficiency of a dust separation in created by authors deduster is opened. By comparison of results of calculations with results of experimental researches, its reliability is the evaluated.
