CC BY
18
3. Ярош Я.Д. Пщвищення ефективностi пиловловлювання батарейних циклонiв за рахунок застосування елементiв з жалюзiйними решiтками: Дис... канд. техн. наук: 05.17.08. - Тернотль, 2003. - 160 с.
4. Экономика обезвреживания газовых выбросов. - М.: НИИТЕХИМ, № 6 (25), 1979. - 26 с.
5. Временная типовая методика определения экономической эффективности осуществления природоохранных мероприятий и оценки ущерба, причиняемого народному хозяйству загрязнением окружающей среды. - Л.: Гидрометеоиздат, 1986. - 15 с.
6. Швец Н.М. Технико-экономические исследования схем очистки газов от пыли в черной металлургии: Экспресс-информация. - М.: 1967, Сер.2, Вып.1. - 16 с.
7. Бродский Ю.Н. Современные методы очистки дымовых газов от сернистого ангидрида и их экономика. - М.: ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ, 1973. - 58 с.
УДК674.05.055 Доц. М.1. Пилипчук, канд. техн. наук;
студ. С.П. Степанчук - НЛТУ Украти
ДОСЛ1ДЖЕННЯ ПОКАЗНИК1В ТОЧНОСТ1 ПИЛЯННЯ КОЛОД НА ГОРИЗОНТАЛЬНОМУ СТР1ЧКОПИЛКОВОМУ ВЕРСТАТ1
Дослщжено i проаналiзовано точнють розпилювання колод на горизонтальному с^чкопилковому верстап, встановлено новий критерш оцiнки точност - хвилястiсть оброб-лено! поверхт дошки та визначено основнi фактори впливу на точнiсть пиляння.
Ключов1 слова: точнiсть, верстат, дошка, пропил.
Doc. M.I. Pylypchuk, S.P. Stepanchuk - NUFWT of Ukraine
Research of indexes of exactness of sawing the logs on horizontal band-
antheriferous machine-tool
It is investigational and is analysed exactness sawing on a horizontal band-antheriferous machine-tool, set the new criterion of appraisal of exactness is waviness, certainly factors of influence on exactness of treatment.
Keywords: exactness, machine-tool, board, saw notch.
1. Обгрунтування теми дослщження
У зв'язку з штенсивним розвитком в Укра!ш приватного шдприемниц-тва та створення велико! кшькост малих шдприемств, як спещашзуються на люопилянш, широкого застосування для розпилювання колод набули горизонталью стр1чкопилков1 верстати вггчизняного виробництва. Одшею з найбшьших переваг горизонтальних стр1чкопилкових верстат1в перед л1со-пильними рамами е забезпечення вузького пропилу завдяки тонкш стр1чковш пилщ. Але на основ! попередшх дослщжень точност товщини дощок [1] встановлено, що пропил мае значну хвилястють по довжиш колоди. Непря-молшшшсть траектори руху стр1чково! пилки тд час р1зання зумовлена впливом багатьох фактор1в, джерелом яких е динам1чна система верстат-шструмент-загот1вка (В1З) [2]. Хвилястють пропилу призводить до значно! р1знотовщинност1 дощок i, тим самим, до збшьшення втрат деревини на нас-тупних операщях мехашчного оброблення загот1вок.
Зпдно з чинними держстандартами [3-5], яюсть виготовлення дощок оцшюють такими показниками як шорстюсть оброблено! поверхш та р1зно-товщиншсть. Тобто, у цих стандартах не передбачено показниюв для оцшки похибок товщини дощок внаслщок хвилястост пропилу, оскшьки вони були
розробленi тод^ коли для розпилювання колод застосовувались в основному лiсопильнi рами. Однак юнуе необхiднiсть здiйснювати контроль i оцiнку ве-личини хвилястостi поверхонь дощок, тому що саме цей показник е основ-ним для визначення номшально! товщини заготiвок, як можна одержати iз дошки, що випиляна на горизонтальному стрiчкопилковому верстать
На основi наведеного вище, вважаемо за необхщне провести дослщж-ення технолопчно! точностi розпилювання колод на горизонтальному стрiч-копилковому верстатi, з метою визначення критерпв оцiнки хвилястост поверхонь дощок та основних факторiв впливу на прямолiнiйнiсть пропилу.
2. Визначення показниюв хвилястост1 дощок
Аналiз результатiв попереднiх дослiджень точност розпилювання колод на горизонтальних стрiчкопилкових верстатах [1] показав, що шд дiею факторiв, як систематично змiнюються пiд час розпилювання, утворюеться пропил криволшшно! хвилястоподiбноl форми. Криволшшшсть пропилу (рис. 1) призводить до втрат деревини, якi будуть складатись iз ширини пропилу Ъ та товщини шару Ь\ що необхщно зияти для виправлення кривизни пропилу.
Рис. 1. Форма кривизни пропилу по довжит
Товщина шару Ь вiдповiдае максимальнiй висотi нерiвностей (хвиль) пропилу. Згiдно з [5], для ощнки точностi розпилювання вимiрюють товщину дошки у декiлькох точках (рис. 2, а, б). Таким способом не можна встановити величину похибки форми пропилу, оскшьки результат включае у себе висоту нерiвностей двох сумiжних пропишв (див. рис. 2, а). Отже, потрiбно ввести новий показник точносл, який би дав змогу визначати величину кривизни пропилу \ був простим для виъпрювання у виробничих умовах.
1 \
— ~—,— — -1 --л-
од од ОД
5--------- ........... -------------
г г
ИЗ ОД ОД
J Ь ь.
Рис. 2. Оцтка кривизни пропилу шляхом вимiрювання товщини
Для ощнки кривизни пропилу потрiбно вимiрювати висоту хвиль одного пропилу. На практищ це найпростше виконати способом вимiрювання глибини западин вщносно деяко! прямо!, що е дотичною до найвищих точок поверхш пропилу (рис. 3).
гЧ >1 1 л г ^ г
[ " -----_ „___— —
✓---- ^ 1 1
—' - -
Рис. 3. Споаб вимiрювання хвилястостi поверхш дошки
Для цього потрiбно покласти дошку на рiвну площину, прикласти до поверхш дошки перевiрний брусок або лшшку i замiряти величину зазорiв за допомогою штангенциркуля або щушв. Оскiльки один пропил формуе повер-хнi двох сумiжних дощок, то глибина западин на однш дошщ буде рiвною висотi вщповщних гребенiв хвиль на iншiй дошщ. Оскшьки похибка прямо-лiнiйностi пропилу мае хвилясту форму, то показник кривизни пропилу мож-на назвати хвилястютю. Отже, хвилястють - це показник точност розпилю-вання колод на дошки, який характеризуе величину похибки оброблено! поверхш дошки внаслщок кривизни пропилу.
Для практично! ощнки точност пропилу пропонуеться ввести два ок-ремi критери: середня i максимальна хвилястостi. Середня хвилястють усер характеризуе загальну кривизну пропилу i визначаеться як середне арифметич-не значення всiх точок вимiрювання
1 N
Усер = N Е У , (1)
М г =1
де: N - кшьюсть замiрiв на одному пропилi (або на однiй сторот дошки), що вiдповiдае числу хвиль по довжиш дошки; уг - результат /-го вимiрювання хвилястостi, мм.
Втрати деревини пiд час пиляння на с^чкопилкових верстатах бу-дуть визначатися не тiльки шириною самого пропилу Ь (див. рис. 1), але й величиною максимально! хвилястост^ тобто
Ь = Ь + уМаКс . (2)
Отже, максимальна хвилястють умакс е показником ощнки втрат деревини шд час виправлення нерiвностей поверхонь заго^вок на наступних ста-дiях мехашчного обробляння.
3. Методика виконання 1 анал1з результат1в досл1джень
Дослiдження точност розпилювання колод проводились у виробни-чих умовах на горизонтальному стрiчкопилковому верстатi СКТП 505-2 [6]. Шд час дослщжень на верстатi використовувалась пилка з такими параметрами: 4000^50x1,1 мм; крок зубiв - 2,4 мм; спошб розведення зубiв - через один нерозведений; величина розводу на сторону - 0,6 мм; переднш кут -6,5°; кут загострення - 52°. Дослщження проводились на партi! дощок, випи-ляних з однiе! сосново! колоди дiаметром 350 мм (рис. 4). Швидюсть подачi супорта становила: початкова - 0,8 м/хв, робоча - 2,2 м/хв. Розпилювання починалось гострою пилкою.
Результати вимiрювань хвилястостi пропилу наведено в табл. 1, а !х зображення у виглядi дiаграм представлено на рис. 5. Для анашзу динамiки величини хвилястост пропилу наведено результати замiрiв двох останнiх пропилiв у кшщ перiоду стiйкостi пилки.
Табл. 1. Результати досл'кджсень хвилястост1 пропилу
Номер пропилу Номер дошки Хвилястшть, мм
середня, усев максимальна, умакс
1 1 0,41 0,90
2 1-2 1,03 1,95
3 2-5 0,96 1,95
6 4-5 1,67 4,50
5 3-4 1,61 4,10
4 3 2,74 4,60
Передостаннш 4,88 6,20
Останнш 8,38 11,45
Таким чином, iз зростанням часу напрацювання шструмента спостерь гаеться збiльшення як середньо!, так i максимально! хвилястосп. Дуже великих значень хвилястють досягае пiд час пиляння затупленою пилкою (остан-нiй та передостаннш пропили). Дещо менший, але ютотний вплив на величину i характер хвилястостi (див. рис. 4, 5) мае також розмiщення пропилу у колод! вщносно и центра.
Номер пропилу
1 II 0,41 □ 0,90
2 Н1,03 I 1,95
3 ■ 0,96 ! 1,95
6 I 1,67 I 4,50
- -
5 ! 1.61 Ш 4,10
- -
4 и 2,74 ■ 4,60
Передостаннм Ш 4,33 Н 6,20
-
Останнм ! 3,33 I 11.45
I I I I V I I
0,00 2,00 4,00 6,00 3,00 УсеР 0,00 5,00 10,00 У,
Рис. 5. Дiаграми хвилястостi пропилiв
На основi результатiв дослiджень було визначено втрати деревини iз врахуванням хвилястост пропилу для забезпечення номшально! товщини дошки 30 мм (табл. 2). При цьому було враховано, що допуск рiзнотовш,ин-ностi згiдно з [3], для дощок товщиною до 35 мм становить ±1 мм, а ширина пропилу шд час дослщжень становила 2,2 мм. Втрати деревини 5 (у вщсот-ках) визначалися за формулою:
5 =
Ум
+ Ь
В
100.
(3)
де: Ь - ширина пропилу, мм; В' - товщина дошки з урахуванням хвилястост пропилу, яка дорiвнюe
В= В + Умакс , (4)
де В - номшальна товщина дошки (В = 30 мм).
Аналiз отриманих результат показуе, що втрати деревини можуть досягати великих значень (до 34,0 %), причому вони зумовлеш в основному хвилястютю пропилу.
Табл. 2. Рез ультати розрахунтв втрат де ревини
Умови визначення втрат Умакс, мм Товщина дошки В', мм Втрати деревини 5, %
ГОСТ 24454-80 1 31 10,0
Передостаннш пропил 4,6 34,6 19,0
Останнш пропил 11,45 41,45 34,0
4. Визначення фактор1в впливу на хвилясткть пропилу
На основi аналiзу результатiв дослщжень можна визначити основнi фактори впливу на величину хвилястост пропилу шд час розпилювання колод на горизонтальному стрiчкопилковому верстатi та дати 1м загальну кла-сифiкацiю (рис. 6).
Рис. 6. Джерела похибок i фактори впливу на точшсть пропилу
Також можна стверджувати, що основний вплив на хвиляспсть пропилу здшснюють рiжучий iнструмент та властивостi i структура деревини. Причому, вплив факторiв шструмента е постiйним i змiнюеться по мiрi його затуплення, що дае змогу прогнозувати показники хвилястост пропилу. Вплив деревини залежить вiд 11 властивостей, структури, розмiрiв та розмь щення пропилу у колодi у кожен конкретний момент часу. На точшсть об-роблення впливае також режим рiзання, геометрична точнiсть та конструкщя самого верстата. Одним з важливих факторiв впливу на точшсть е людський, зокрема рiвень квалiфiкацil робiтникiв, якi працюють на верстать Одшею з причин отримання неяюсно! продукцп може бути вiдсутнiсть яюсного контролю точностi розпилювання, оскшьки часто на виробництвi практикуеться вiзуальна оцiнка хвилястостi пропилу. Як показали дослщження, хвилястiсть 1.. .2 мм вiзуально виявити практично неможливо.
5. Висновки
1. Основним показником точност розпилювання колод на горизонталь-них стрiчкопилкових верстатах е хвилястiсть пропилу.
2. Режим рiзання та перiод стшкосп iнструмента на горизонтальних стрiчкопилкових верстатах мае визначатися залежно вiд величини хвилястост пропилу.
3. Встановлено, що загальш втрати деревини визначаються шириною пропилу та величиною максимально! його хвилястосл, як можуть пе-ревищувати втрати вщ ширини пропилу у декшька разiв.
Л1тература
1. Пилипчук М.1., Климаш Р.Р. Пщвищення точност розпилювання колод на горизонтальному стр1чкопилковому верстат1// Наук. вюник УкрДЛТУ: Зб. наук.-техн. праць. -Льв1в: УкрДЛТУ. - 2005, вип. 15.2 - С. 108-113.
2. Пилипчук М.1. Основш напрямки розвитку теори точност мехашчного розроб-лення деревини та деревних матер1ал1в// Наук. вюник УкрДЛТУ: Зб. наук.-техн. праць. -Льв1в: УкрДЛТУ. - 2005, вип. 15.1. - С. 165-170.
3. ГОСТ 8486-86. Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия.
4. ГОСТ 24454-80. Пиломатериалы хвойных пород. Размеры.
5. ГОСТ 6564-84. Пиломатериалы и заготовки. Правила приемки, методы контроля, маркировка и транспортирование.
6. Стр1чкопилковий верстат з консольно-телескотчним супортом СКТП 505-2. Паспорт 1 кер1вництво з монтажу та експлуатаци. - Льв1в: УкрДЛТУ. - 2000. - 25 с.
УДК 634.0.812 Доц. Б.П. Поберейко, канд. техн. наук - НЛТУ Украти
АНАЛ1З КРИТЕР11В М1ЦНОСТ1 ДЕРЕВИНИ ТА АН1ЗОТРОПНИХ КАП1ЛЯРНО-ПОРИСТИХ МАТЕР1АЛ1В
Проанал1зовано критери короткочасно! та довгочасно! мщносп. Виявлено, що на сьогодш вир1шено задач1 мщносп деревини в основному у пружнш област деформування. У в'язкопружнш знайдено !х р1шення лише для часткових випадкiв деформування, зокрема, для одновюного стиску, розтягу вздовж та впоперек волокон.
