CC BY
13
Сьогодш арники - звичш i необхщш предмета нашого домашнього вжит-ку. Але водночас вони е елементом icropiï розвитку техшчно'Г культури людства. А тому написане вище про Tani недавш й специ({нчш аспекти д1яльнос-п арникових тдприемств допоможе краше вивчити i знати icropiio арникового виробництва.
JliTepanrypa
1. Прокопович Б.В. IcTopin л1СОобробно'1 промисловосгп. Лекцп з курсу. - Льв1в: УкрДЛТУ, 2002.- 104 с.
2. Прохорчук U.C. Лесообрабатывающая промышленность СССР. - М.: Леси, пром-сть, 1969.-200 с.
3. Лесная индустрия СССР// Н.В. Тимофеев, H.A. Медведев, Т.С. Лобовиков и др. Под редакцией Н.В. Тимофеева. - М.: Леси пром-сть, 1980. -407 с.
4. Юркова А., Нисаренко С. Была сорняком, стала спичкой. Газета "Голос Украины", 10 ноября 2000 г. №207 (2454).
5. Лаврова Т. Кое-что о спичках/ Газета "Леси, пром-сть", 19 июня 1982 г.
УДК674.028.2+684.4.058 Проф. Б.В. Прокопович, к.т.н.;
доц. ¡.Г. Войтович, к.пьн.; тж. B.C. Кшко- УкрДЛТУ
ДОСЛ1ДЖЕННЯ М1ЦНОСТ1 ШКАНТОВИХ З'еДНАНЬ 3 ВИКОРИСТАННЯМ КЛЕЙОВИХ КАПСУЛ
Дослщжено вплив технолопчннх фаю-opiB на М1цшсть шкантових з'еднань з внкори-станням клейових капсул у деревообробшй промисловосгп.
Prof. В. V. Prokopovych, doc. III. Voytovych, eng. VS. Kiyko - USUFIVT Investigation of the strength of Glue Bullets tenon joining
Influence of technological factors on the strength of Glue Bullets tenon joining in woodworking industry has been investigated.
Шкантов! з'еднання представляють досить поширений cnoci6 з'еднання деталей з деревних MaTepianie з метою одержання мщних нерозшмних i (або) розш-мних вузл1в Bnpo6iB з деревини. Яюсть, мщшеть i економшшеть шипового з'еднання залежить вщ точности регламентацп i виготовлення елемент1в з'еднання, виду клею, його витрати i piBHOMipHOCTi нанесения на елементи з'еднань, режимт склеювання вузл1в (вироб1в), оргашзаш'Г робочого мюця склеювання тощо. Не менш важливе значения при цьому мае забезпечення стабшьноТ життездатносгп клейового розчину при р1зних температурних умовах збер1гання, економ1чне ви-користання останнього, створення безпечних умов пращ на робочому мющ, усу-нення додаткових операцш приготування робочих розчишв клею i зачищення клейового з'еднання вщ надлишюв клею, у першу чергу для личкованих i опоря-джених поверхонь деталей та складальних одиниць.
Анашз лп-ературних джерел, впгчизняного та заруб1жного доевщу викорис-тання р1зних метод!В нанесення клеУв на елементи шипових з'еднань показав, що найбшьш поширеш ручш методи - за допомогою пензля або зануренням шканта у розчин клею - не мають перспективи, оскшьки е досить примггивними, вимага-ють використання ручноУ npaui та не дозволяють регламентувати витрати клейового MaTepiany. Серед ¡нших метод1в у Л1тератур1 [3, 6, 7] знайшли вт1лення бшьш
J 32 36iptiHK науково-техшчних прань
Науковий вк иик. 2002, вип. 12.2
прогресивш способи, а саме: спешальними елементами з контрпроф1лем шипа у вигляд1 гребшки або ряду дискш, що шдшмаються ¡з ванни з клеем, клеенаносни-ми шстолетами 1 пристосуваннями для упорскування клею у гшзда тощо, але 1 вони не позбавлеш багатьох иедолшв, основними з яких е:
• мае м1сце окрема операшя нансссння клейового розчину;
• нансссння клею вимагае певноУ виробничоУ илощк
• необхщш витрати електроснерги на функцюнування приводу мехашзму або ком-прссора;
• недостатня налшшеть у зв'язку з1 складною елсктричною схемою;
• необхщшеть мнття робочих оргажв верстата;
• забруднення навколишнього середовища 1 необхщшеть вщемоктування шюдли-вих викшив тощо.
3 недавнього часу вщомий також [8, 9| метод використання клейових капсул для формування шипових з'еднань вироб1в з деревини. Капсула з дозованою кшьмстю клею у герметичнш оболонщ подаеться у кругле гшздо, у процеа формування з'еднання шд д1ею шканта оболонка капсули розриваеться, залишаючись на дш гшзда, а клей р1вномфно наноситься на елементи з'еднання. Основш переваги способу використання клейових капсул:
• виключаеться опершая нанесення клею на елементи шипових з'еднань; вщпадае необхщшеть у придбанж та обслуговуванш обладнання для нанесення (шетолет-розпилювач, компресор, система повпропровсуав тощо), виключаються витрати електроенергн на нанесення клейового розчину;
• практично необмежена життездатшеть клею незалежно вщ термшу, а також температура середовища (реальш умови виробництва) збер1гання; клей шеля нанесення практично не виходить на зовшшню поверхню з'еднання, не забруднюе по-верхню виробу та лакофарбове покриття; виключаеться необхщшеть очищения поверхш вщ клею \ спрощуеться обслутовування обладнання, вщпадае необхщшеть миття робочих оргашв пристрою для нанесення клею (шетолет-розпилювач, найма тощо);
• можливюгь нанесення дозованоУ кьчькосп клею, виключаючи зайв1 втрати, що легко досягаеться за рахунок змши емносп капсули;
• спрощуеться транспортування, скорочуються його трива^сть 1 варпсть;
• вщпадае необхщшеть у приготуванш клейових розчишв I оргашзаци вщемокту-вання шидливих вивднв;
• можлив1сть використання способу для будь-яких стандартизованих роз.чирт еле-ментт шкантового з'еднання.
Разом з тим, у л1тератур1 вщеутш будь-яю даш про режими використання клейових капсул для р1зних матер1ал1в основи (деревина твердолистяних та хвой-них порщ, деревостружкова плита тощо) 1 шканта (дерев'яш, пластмасов1), величину мщносп склеювання, характер змочування поверхш гшзда \ шканта, характер з'еднання гшзда 1 шипа тощо. Сказане вище зумовило необхщшеть проведения дослщжень перел1чених питань.
Методика доел ¡джем ь передбачала визначення характеру змочування тор-цевоУ \ боковоУ поверхонь круглого вставного шипа, можливосп скорочення ви-трат клею пор1вняно з д1ючими нормативами, мщносп шипового з'еднання, тех-нолопчносп використання клеУв у рщкому 1 капсульному вар!антах.
При проведенш лабораторних досшджень як матер1ап основи використо-вували рейки з масивноУ деревини (бука ! сосни), а також з деревостружковоУ пли-ти розм1ром: Дх1±1хт=600х30х20 мм. У крайках рейок висвердлювали (вздовж
2. Технология та устаткування деревообробннх пшпрнсмств 1 33
центрально']' оа) 15x20 отвор1в (крок отворЬ - 50 мм) певного д1аметра (7.8, 8.0, 8.25 мм) для забезпечення р1зноУ величини натягу (зазору). В отвори вставлялись клейов1 капсули [ забивались шканти заводського виготовлення. В основному, ви-користовувались три типи шкант1в, а саме:
• дерев'яш (буков¡) д(аметром 8,15x8,25 з гвинтовою нарокою;
• дерев'яш (буков1) д1аметром 8,05x8,10 з поздовжньою нар1зкою:
• пластмасов1 д1аметром 7,8x7,9 мм з гвинтовою нарпкою на одному кшш. Волопсть дерев'яних вз1ршв 1 шкатчв знаходилась у межах 8±2 %.
У процеа виконання з'еднань експериментальних взфшв мав м1сце такий характер натяпв 1 зазор1в (табл. 1).
Табл. 1. Характер натяпв / зазоргву процеа виконання з'сднань експериментальних
в з/рц/в
Д1аметр отвору, мм Характер з'еднання для шкант!в д1аметром, мм
8,15x8,25 8,05x8,10 7,80x7,90
7,80-7,90 натяг 0,25-0,45 натяг 0,15-0,30 перехщна посадка
8,00-8,10 натяг 0,05-0,25 натяг 0,00-0,10 1 перехцша посадка зазор 0,10-0,30
8,25-8,35 зазор 0,20-0,00 зазор 0,15-0,30 зазор 0,35-0,55
Таким чином, натяги 1 зазори у з'еднаннях зишювалися у широкому д1апа-зош (натяг - вщ нуля до 0.45, а зазор - вщ 0.00 до 0.55), що давало змогу вивчити характер впливу розмф1в елемештв з'еднання на мщшсш показники самого з'ед-нання. Якщо виключити з анал1зу пластмасов1 шканти, то д1апазон коливання натяпв у з'еднаннях - вщ нуля до 0.45 мм, а зазор1в - вщ 0.30 мм до нуля. Контро-льш дослщи проводили з використанням ручного методу нанесення клею на стж-ки отвор1в, в як1 вставляли дерев'яш (буков1) шканти д1аметром 08.05x8.10 мм з поздовжньою нар1зкою (канавки вздовж ос! шканта).
Табл. 2. Зведена в/домитьрезультапив досл1дженпя опору витягуванюо дерев'яних
шканпнв при нанесенш клею
Д1аметр отвору, мм Ошр витягуванню шкант1в, кИ при нанесешп клею
3 допомогою клейових капсул Вручну пензлем
шкант-тип 1 шкант-тип 2 шкант-тип 2
Материал основи - бук
1,79 1,81 1,89
о 3 2,45 1,99 2,37
8,25^'и 2,08 1,61 2,33
Матершл основи — сосна
7,8 1,52 1,79 1,95
8,0^' 1,75 2,16 2,31
Матер/ал основи -ДСП тришарова
7,8 1,08 0,69 1,71
8,0-°-' 1,25 0,78 1,83
За критерш мщносп з'еднання прийнято ошр витягуванню шканта з гшзда. Випробовування вз1ршв з метою визначення опору витягуванню шкатчв I характеру руйнування з'еднань проводились через 24 години теля склеювання на роз-ривнш машиш Р-0.5 при поспйшй швидкосгп витягування 15±0.5 мм/хв., яка ви-знана оптимальною для проведения таких дослщжень. Результата опору визнача-
¡34 361рник науково-техшчнмх ираць
Науковий isiciniK, 2002, вип. 12.2
лись за шкалою У машини з точшспо до 0,01 кН. У npoueci випробувань викорис-товували спешально сконструйоване i виготовлене пристосування для ф^сацп експериментальних B3ipuiB (табл. 2).
Контроль розмфш Д1аметра свердла i шканпв проводився за допомогою мшрометра з точшстю до 0,01 мм. Для склеювання за допомогою капсул викорис-товувались клейов1 капсули ф!рми wF ratiomatic Verbindungstechnik GmbH 0 7,9 мм, висотою h=9,0 мм. Maca капсули - 240x245 мг, маса оболонки капсули - 49 мг. Maca клею у капсул! - 191x196 мг, що вщповщало витрап клею 375 г/м2 [5, 6|. Для ручного нанесення використовували клей ПВА виробництва Северодонець-кого ВО "Азот".
Для пор1вняння випробуванню шдлягали також з'еднання без клею (тщьки за рахунок гарантованих натяпв).
На ochobí анал1зу результат!в дослщжень (табл. 2) встановлено:
1) Пщтверджений висновок про практично необмежену життсздатшсть клею у герметичних капсулах, оскшьки у ripoueci доелщжень використовувались клейов1 капсули з p¡3HHM термшом виготовлення (вщ 0,5 до 2 рокш), а отримаш результати не вцф1знялись м1ж собою.
2) Поршняльш дослщження míuhoctí кленового з'еднання при нанесенж клею з допомогою капсул i вручну показали, що onip витягуванню шкант1в при капсуль-ному нанссенш клею (при ¡пших однакових умовах) дещо поступасться опору у ви-падку нанесення клею у гжздо з допомогою пензля (для bcíx BapianTÍB з'еднання). Так, при використанш дерев'яних шкант1в для основи з бука значения опору витягуванню шкантш при нанесенж клею з допомогою капсул становить у середньому 82+95 %, для основи ¡3 сосни вщповщно 77+93 %, i тщьки для тришаровоТ ДСП -42+66 % вщ вщповщного опору при ручному нанесенж клею. Разом з тим, bíh с до-статшм для випадюв склеювання, що мають Micue на виробництв1 з урахуванням фу-нкцюнального призначення шкантових з'еднань, тобто задовольняе вимогам умов експлуаташ, у зв'язку з чим метод нанесення клею з допомогою капсул може бути рекомендованим для практичного використання.
3) 1стотний вплив на мщшеть шкантового з'еднання здшенюе сам характер з'еднання. При незначних натягах i переходному xapaicrcpi з'еднання значения опору витягуванню шкантш практично достатне для умов експлуатацп з'еднань. При гаран-тованому зазор1 не забезпечуеться необхщна щщьшеть з'еднання, внаслщок чого знижуеться його мщшеть. Найкраще змочування noBepxni шканта мае мюце при перехщному характер! з'еднання, тобто у в и палках, коли трапляеться незначний натяг (вщ нуля до 0,20) i незначний зазор (вщ 0,20 до нуля).
4) Порода масивноТ деревини основи (бук. сосна) мало впливае на фЬико-мехажчж показники з'еднання (р1зниця опору витягуванню шканта не перевищуе 1012 %), оскщьки характеризуеться достатньою щшьжетю. Дерсвостружкова плита, особливо при забиванж шкашчв у крайку, що мае рихлий середжй шар, не сприяе pi-BHOMipHOMy намащуванню клейового шару, оскыьки пщ тиском шканта клей капсули швидше проникае у пористу структуру плити, жж на поверхню шканта, ¡ тому onip витягуванню шканта з отвору у 5-10 разш менший вщ аналопчних значень опору для основи з деревини бука та сосни.
5) Значний вплив на змочування клеем поверхж дерсв'яного шканта мае характер його поверхж - у вигляд! гвинтово1 або поздовжньоТ нарЬки. Найкраще змочування характерне для шкант1в з поздовжньою нар1зкою, для яких клей теля руйну-вання оболонки капсули, просуваючись поздовжжми канавками майже до поверхш крайки бруска, ршномфно змочуе його поверхню. Для шкантш з гвинтовою нар!зкою
2. Технолопя та устаткування деревообробннх пщпрнгметв ] 3 5
просування вичавленого з капсули клею вщбуваеться на 7-10 мм менше, тому частица поверхш шканта залишаеться недостатньо змоченою.
6) Для забезпечення гарантованого руйнування оболонки капсули бажано, щоб дно гшзда було плоским, або щоб шкант мав вщповщну фаску. Це шдтверджено результатами використання пластмасових шкант1в з плоским к1нцем. коли в окремих випадках мало Micue збереження ц1пыюст1 (тобто ткпьки стисиення) клейовоУ капсули, внаслщок чого взагал1 виключалось склеювання.
3 урахуванням наведеного вище е Bci пщстави вважати, що нанесения клею з допомогою капсул мае цший ряд переваг i може представляти значний ¡нтерес для меблевоУпромисловость
Лггература
1. Гончаров II.А., Нашинский В.О., Буглаи Б.\1. Технологая изделий из древесины: Учебник для вузов. - М.: Лесн. пром-сть, 1990. - 526 с.
2. Кардашов Д.А. Синтетические клеи. Изд. 3-е. - М.: Химия, 1976. - 503 с.
3. Клаус Роланд, Вольфган Зиберт. Производство мебели. Изд. 2-ое, перераб. Сокращенный перевод с нем. О.Х. Ивановой. - М.: Лесн. пром-сть, 1976. - 264 с.
4. Контроль и регулирование технологических параметров клеевых материалов у деревообработке// Под общ. ред. Панова ВВ. - М.: НПО "Информация", 1991.-244 с.
5. Нормы расхода сырья и материалов у лесной и деревообрабатывающей промышленности. Справочник. - М.: Лесн. пром-сть, 1977. - 336 с.
6. Справочник мебельщика. Конструкции и функциональные размеры. Материалы. Технология производства// Под ред. В.П. Бухтиярова. 2-ое изд., перераб. - М.: Лесн. пром-сть, 1985. -360 с.
7. Теория и конструкции деревообрабатывающих машин// Маковский Н.В., Амалиц-кийВ.В., Комаров Г.А., Кузнецов В.М. Под ред. проф. Н.В. Маковского. — М.: Лесн. пром-сть, 1975.-256 с.
8. Glue Bullets in Strips. Проспект ф1рми wF ratiomatic Verbindungstechnik GmbH. 1995. -3 c.
9. Perfect and revolutionary inventions are rare. Glue bullets. Woodworking international. Vol. 14. №4 - October 1996.
УДК 634.0377.2 Cm.u.c. JI.O. Тисовський, кф-м.ы.;
проф. M. П. Мартинщв, д. т. п. - УкрДЛТУ
ПРО ВИЗНАЧЕННЯ KIHETH4HOÏ ЕНЕРГП КАНАТА П1ДВ1СН01 Л1С0ТРАНСП0РТН01УСТАНОВКИ
Наведено залежшеть для визначення кшетично1 eneprii несучого каната. Визначено напрямки дослщження робота канатних л^сотранспортних систем з урахуванням коливань та динам1чиих навантажень.
L.O. Tysovski, prof. М.Р. Martynciv- USUFWT Determination of kinetic energy of the rope of a skyline system
Dependencies for the determination of kinetic energy of a carrying rope have been given. Trends of the study of skyline systems have been determined taking into account oscillations and dynamic loading.
BaraTopi4Hi дослщження люозапупвельниюв i Л1С0В0д1в, а також доевщ освоения прських л1с1в показали, що канатш люотранспортш установки е одним з найбьтьш ефективних вид1в первинного транспортування деревини. Тимчасовий характер робота канатних установок i необхщшеть досягнення високоУ продукти-
] 36 36ip»iiiK науково-техшчнмх праць
