CC BY
9
Таким чином, ми бачимо, що розв'язання задачi сушiння у процесi конвективно-радiацiйного сушiння зводиться до iнтегрування вiдповiдноí си-стеми рiвнянь перенесення тепла i маси як у самому матерiалi, так i в навко-лишньому середовищд, що впливае на вологу деревину. Кр1м того, отриманi нами вище рiвняння дозволяють отримати ряд щкавих розв'язкiв. Так, нап-риклад, розв'язання р1вняння (8) дае змогу отримати рiвняння криво1 сушiння для першого перiоду. Якщо прийняти, що при т1(т= ткр), и = икр, то
(ип - икр ) = Рр = Нг,, (14)
Рб к
зыдки
t_(U П - U кр )
qm
Рб R (15)
Тода, з врахуванням (15) i (9), отримаемо:
тт q'nr _тт NR2 ( )
u кр _ u пов.кр + ~ / _ u п.кр + т ' (16) 3°шРб 3am
УДК 674.02:621.923 Доц. О.А. Кйко, канд. техн. наук - УкрДЛТУ
ДОСЛ1ДЖЕННЯ РОБОТИ Л1Н11 З ДВОХ АГРЕГАТ1В ДЛЯ КАЛ1БРУВАННЯ-ШЛ1ФУВАННЯ ДЕРЕВОСТРУЖКОВИХ ПЛИТ ЖОРСТКИМИ АБРАЗИВНИМИ ЦИЛ1НДРАМИ
Розроблена ¡мггацшна модель кал1брування деревостружкових плит жорсткими абразивними цилиндрами на лшп з двох шл1фувальних агрегатш. Здшснено пор1в-няльний аншпз роботи шструментш першого i другого агрегапв. Проведено оптимь защю процесу.
Doc. O.A. Kyiko - USUFWT
Research activity of line from two aggregates for calibrating of particle board by rigid abrasive cylinders
Simulation model process of calibration particle board by rigid abrasive cylinders for line from two aggregates is designed. The comparative operational analysis of tools for the first and second aggregates is carried out. The researches on this model are conducted with purpose optimization of this process.
Проведет в УкрДЛТУ експериментальш дослвдження i3 вивчення процесу калiбрування-шлiфування ДСП жорсткими абразивними шструмен-тами носять частковий характер i не враховують випадкову природу багатьох змшних чиннитв, а тому не дають вiдповiдi на наступш вкрай важливi пи-тання:
• скшьки абразивних шструменив i яко'1 зернистоси та твердоси необхiдно для забезпечення найбшьш якiсного i продуктивнiшого абразивного оброб-лення партп плит, що вщповщае конкретним умовам даного виробництва?;
• якими е оптимальнi налагоджувальнi розмiри (лiнiйний розмiр мiж твiрними двох абразивних цилiндрiв за умови використання сумiщеноí схеми та мiж твiрною цилiндра i площиною оброблювано'1 поверхт за умови використання рознесено'1 схеми), що встановлюються на вах шлiфувальних агрегатах?;
• якi необхщно використати конкретнi шляхи пiдвищення ефективноси проце-су калiбрування-шлiфування деревних плитних матерiалiв в умовах вироб-ництва?
Задачею проведених дослiджень було вивчення роботи лшп з двох аг-регапв для здшснення процесу калiбрування-шлiфування жорсткими абра-зивними цилiндрами (рис. 1) з метою шдвищення ефективностi абразивного оброблення.
Рис. 1. Схема лтп з двох агрегатiв для калiбрування-шлiфування ДСП жорсткими абразивними цилтдрами
З метою вивчення роботи лшп розроблена шггащйна модель процесу,
на якш проведет до^дження. Для цього ре^зований ушформ-рототабель-
ний план, в ортогональнш частиш якого використаний дробовий факторний
план типу 210-5 (1/32 частина реплжи повного факторного плану типу 210).
Вiдмiнною особливiстю до^джень роботи лiнií з двох агрегатов, по-рiвняно iз дослiдженням процесу калiбрування-шлiфування ДСП одним агре-
гатом е те, що характеристики абразивного оброблення другого проходу е за-лежними вiд основних чинникiв першого.
Нами дослвджувався вплив товщини деревостружкових плит пiсля пресування i технолопчно1 витримки, середнього квадратичного вiдхилення товщини плити, налагоджувальних товщин першого i другого шлiфувальних агрегатiв, твердостi та зернистосп абразивних цилiндрiв двох агрегапв, швидкостi рiзання i швидкостi подачi на довжину прокалiброваноí ДСП до повного зносу абразивних цилшдав (рис. 2.. .11).
У випадку, коли величина середнього квадратичного вiдхилення мшь мальна 8(И)=0,1 мм, збiльшення середньо1 товщини плити шсля пресування i технолопчно1 витримки призводить до зменшення довжини шлiфування як для першого, так i для другого шлiфувальних агрегапв (рис. 2, 3). Для абразивних цилшдр1в першого проходу штенсивнкть такого збшьшення бшьш суттева порiвняно з другим проходом, оскiльки загальна рiзнотовщиннiсть
плит шсля першого абразивного оброблення зменшуеться. Коли товщина ДСП набувае мiнiмального значения (Н=16,7 мм), збiльшення величини роз-сдавання сприяе зменшенню перiоду спйкосп абразивних цилiндрiв (рис. 2, 3). Якщо ж товщина плити е максимальною (Н=17,5 мм), то збшьшен-ня рiзнотовщинностi навпаки призводить хоча i не до значного, але все ж таки до збшьшення довжини шлiфувания.
Lin, пм
600000 500000 400000 300000 200000 100000 0
16,70
H, мм
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
S(H), мм
Рис. 2. Залежтсть довжини калiбрування-шлiфування ДСП абразивними цилтдрами першого агрегату до повного зносу Lin Bid середньоЧ товщини плити тсля пресування Н i середнього квадратичного вiдхилення товщини плити S(H):
налагоджувальна товщина першого агрегату НН1 = 16,45 мм; швидккть nodaui Vs = 20,5 м/хв., швидккть риання V = 24 м/с; твердкть абразивних iHcmpyMeHmiB: НЦ1 =245 МПа; коефщент зернистостi абразивних цилiндрiв: KZ1 =0,4.
L2n, пм
H, мм
S(H), мм
Рис. 3. Залежтсть довжини калiбрування-шлiфування ДСП абразивними цилтдрами другого агрегату до повного зносу L2n Bid середньоЧ товщина плити тсля пресування Н i середнього квадратичного вiдхилення товщини плити S
(Н): налагоджувальна товщини другого агрегату НН2 = 15,95 мм; швидккть nodaui Vs = 20,5 м/хв., швидккть рiзання V = 24 м/с; твердкть абразивних iHcmpy-MeHmiB: НЦ2=245 МПа; коефщент зернистостi абразивних цилтдрк: KZ1=0,3.
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
Збшьшення налагоджувально!' товщини кал1брування-шл1фування (вщ-сташ м1ж абразивними цилшдрами) для обох агрегатав призводить до змен-шення товщини ДСП, яка з1шл1фовуеться абразивними цилшдрами (рис. 4, 5).
16,70
600000 500000 Lin пм 400000 300000 200000 100000 0
16,8 16,9 17,1 17,3 17,4
H, мм
Рис. 4. Залежтсть довжини калiбрування-шлiфування ДСП абразивним цилт-драми першого агрегату до повного зносу Lin Bid середньоЧ товщини плити тсля пресування Н i налагоджувальног товщини першого агрегату НН1: середне квад-ратичне вiдхилення товщини плити S (Н) = 0,3 мм; швидтсть nodaui Vs = 20,5 м/хв., швидтсть рiзання V = 24 м/с; твердкть абразивних iнструментiв: НЦ1 =245 МПа; коефщент зернистостi абразивних цилiндрiв: KZ1 =0,4.
-2п, ПМ
500000 450000 400000 350000 300000 250000 200000 150000 100000 50000 0 16,8
16,20
16,08 15,95
НН2, мм
16,9 17,1 17,3 17,4
H, мм
Рис. 5. Залежтсть довжини калiбрування-шлiфування ДСП абразивним цилиндрами другого агрегату до повного зносу L2n Bid середньоЧ товщини плити тсля пресування Н i налагоджувальноЧ товщини другого агрегату НН2: середне квадра-тичне вiдхилення товщини плити S (Н) = 0,3 мм; швидтсть nodaui Vs = 20,5 м/хв., швидтсть риання V = 24 м/с; твердкть абразивних iнструментiв: НЦ2=245 МПа; коефщент зернистостi абразивних цилiндрiв: KZ2=0,3.
Збiльшения величини швидкостi рiзания у процесi катбрування ДСП призводить до збiльшения динамiчноí мiцностi абразивних цилiидрiв, що у свою чергу призводить до зменшення довжини калiбрування-шлiфування (рис. 6, 7). Змша величини швидкостi подачi практично не впливае на ресурс роботи шлiфувальних iнструментiв (рис. 6, 7).
Ь1П, пм
800000 600000 400000 200000 0
14 17 21 24 27
У8, м/хв
Рис. 6. Залежтсть довжини калiбрування-шлiфування ДСП абразивними цилт-драми першого агрегату до повного зносу Ь1п вiд швидкостiрЪання V i швидкоат подачi Vs: середня товщина плити тсля пресування Н = 17,1 мм; налагоджувальна товщина першого агрегату Нш = 16,45 мм; середне квадратичне вiдхилення товщи-ни плити 5 (Н) = 0,3 мм; твердкть абразивних iнструментiв: Нц1=245 МПа; коеф^ щент зернистостi абразивних цилiндрiв: Кп=0,4.
0 14,2
30,06
У8, м/хв
Рис. 7. Залежтсть довжини калiбрування-шлiфування ДСП абразивними цилт-драми другого агрегату до повного зносу Ь2п вiд швидкостг рЪання V i швидкостi подачi Vs: середня товщина плити тсля пресування Н = 17,1 мм; налагоджувальна товщина другого агрегату Нш2 = 15,95мм; середне квадратичне вiдхилення товщини плити 5 (Н) = 0,3 мм; твердкть абразивних iнструментiв: Нц2=245 МПа; коеф^ щент зернистостi абразивних цилiндрiв: Кп=0,3.
18
17,94
Ь
17,3
20,5
23,7
26,8
Збшьшення лiнiйних розмiрiв абразивних зерен шлiфувальних шстру-ментш призводить до зменшення величини нормально!' та дотично!' складо-вих сили рiзання. Окр1м цього, збшьшення зернистосп iнструментiв сприяе збшьшенню об'ему мiжзернових впадин та покращенню !х рiжучоí здатносп, що в результата полегшуе умови калiбрування-шлiфування ДСП та призводить до збшьшення ресурсу роботи абразивних цилшдрш першого i другого агрегапв (рис. 8, 9).
184
500000 400000
Ь1п, пм 300000 200000 100000 0
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
К21, мм
Рис. 8. Залежтсть довжини калiбрування-шлiфування ДСП абразивними цилт-драми першого агрегату до повного зносу Ь1п вiд коефиценту зернистоат абразивних цилiндрiв i ¡х твердоат Нц1: швидккть риання V = 24 м/с; швидккть подачi V! = 20,5 м/хв.; середня товщина плити тсля пресування Н = 17,1 мм; нала-годжувальна товщина першого агрегату Нн1 = 16,45 мм; середне квадратичне вiд-хилення товщини плити 5 (Н) = 0,3 мм.
МПа
Кг2, мм
Рис. 9. Залежтсть довжини калiбрування-шлiфування ДСП абразивними цилт-драми другого агрегату до повного зносу Ь2п вiд коефщенту зернистоат абразивних цилiндрiв Х^2 i ¡х твердостi Нц2: швидккть риання V = 24 м/с; швидккть по-дачi V! = 20,5 м/хв.; середня товщина плити тсля пресування Н = 17,1 мм; налагод-жувальна товщина першого агрегату Нн1 = 16,45мм; коефщент зернистостi абразивних цилтдрк К21 = 0,5; середне квадратичне вiдхилення товщини плити 5 (Н) =
0,3 мм.
Ь
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
Зменшення твердосп жорстких шлiфувальних iнструментiв ввдбу-ваеться за рахунок зменшення об'емного вмкту зв'язуючого або об'емного вмiсту зерна. Сукупна д1я цих чинникiв призводить до того, що у процес об-роблення абразивнi зерна не зовсш мiцно утримуються в тш iнструмента, маючи можливiсть легкого сколювання i викришування. Оскiльки сили рiзан-ня при цьому зменшуються, то довжина калiбрування-шлiфування до повно-го зносу робочого шару цилщдрш збшьшуеться (рис. 8, 9).
Ресурс роботи абразивних цилiидрiв залежить вiд зернистосп i твер-достi iнструментiв не тшьки другого, але й першого агрегапв, оскiльки величина цих структурних параметрiв впливае на умови роботи шлiфувальних ш-струментiв другого проходу (рис. 10). Збшьшення зернистосп iнструментiв першого агрегату за умови 1х мiнiмальноí твердостi призводить до зменшення ресурсу роботи цилшдрш другого агрегату. У випадку фксацц максимального значення твердостi спостеркаемо навпаки збiльшения довжини оброб-лення (рис. 10). Це пояснюеться тим, що за певних умов зменшення твердосп не тiльки полегшуе умови роботи, але й призводить до збшьшення висоти мь кронерiвностей, яш потрiбно лiквiдувати на другому проход!
^п, пм 300000
290000
280000 270000 260000 250000
Н1п, МПа
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
^ь мм
Рис. 10. Залежтсть довжини калiбрування-шлiфування ДСП абразивними цилт-
драми другого агрегату до повного зносу Ь2п коеф^енту вiд зернистостi i твердости Нц1 абразивних цилiндрiв другого шлiфувального агрегату: налагоджу-вальна товщина першого агрегату Нн1 = 15,95 мм; налагоджувальна товщина другого агрегату Нн2 = 16,45 мм; швидюсть рiзання V = 24 м/с; швидюсть подачi Уз = 20,5 м/хв.; середня товщини плити тсля пресування Н = 17,1 мм; коефщент зернис-тостi абразивних цилiндрiв К22 =0,3; середне квадратичне вiдхилення товщини плити 5 (Н) = 0,3 мм; твердкть абразивних цилiндрiв Нц2=245 МПа.
Збшьшення налагоджувально1 товщини на першому агрегата призводить до зменшення глибини шлiфування, що спричиняе збшьшення ресурсу роботи абразивних цилшдрш другого проходу (рис. 11). Аналопчне збшьшен-ня налагоджувально1 товщини першого проходу сприяе зменшенню глибини шлiфування цього агрегату i для усунення рiзнотовщинностi на другому агрегат! потрiбно зiшлiфувати бшьший за товщиною шар деревостружково1 плити. Як наслщок, ресурс роботи шструментш другого агрегату зменшуеться.
15,7 15,8 16,0 16,1 16,2
НН2, мм
Рис. 11. Залежтсть довжини калiбрування-шлiфування ДСП абразивними цилт-драми другого агрегату до повного зносу Ь2п вiд налагоджувальних товщин пер-шого Нн1 та другого Нн2 агрегатiв: швидюсть рiзання V = 24 м/с; швидюсть подачi V! = 20,5 м/хв.; середня товщини плити тсля пресування Н = 17,1 мм; коефценти зернистостi абразивних цилiндрiв К21 = 0,4; К22 =0,3; середне квадратичне вiдхилен-ня товщини плити 5 (Н) = 0,3 мм; твердкть абразивних цилiндрiв Нц1=Нц2=245 МПа.
Нами проведена оптишзащя процесу калiбрування-шлiфування дере-востружкових плит жорсткими абразивними цилшдрами на лМ!', до структу-ри яко!' входить два шлiфувальних агрегати (кожний агрегат складаеться з двох симетрично розмщених шструменпв). За критерш оптишзацп вибра-ний ресурс роботи абразивних шструменпв до повного спрацювання.
Для здшснення оптимiзацií прийнятi реальнi умови виготовлення ДСП на СП "1нтерплит", м. Надвiрна, Укра'на (середне квадратичне вiдхи-лення товщини плити на цьому пiдприемствi згiдно проведених нами досдвд-жень S(H) = 0,216 мм; середня товщина плити Н = 17,280 мм).
У результата проведених розрахунтв отримаш наступнi значення структурних та режимних параметрiв процесу оброблення, при яких сумар-ний ресурс роботи абразивних цилшдр1в максимальний:
• товщина деревостружкових плит тсля пресування i технологiчноí витримки
Н = 17,1 мм;
• середне квадратичне вщхилення товщини плити Б (Н) = 0,216 мм;
• налагоджувальна товщина калiбрування першого агрегату Н = 16,7 мм;
• налагоджувальна товщина калiбрування другого агрегату Н2 = 16,2 мм;
• твердють абразивних цилiндрiв першого агрегату Нц1 = 197 МПа;
• коефщенг зернистостi абразивних цилiндрiв першого агрегату Кг1 = 0,5;
• твердкть абразивних цилiндрiв другого агрегату Нц2 = 240 МПа;
• коефщент зернистостi абразивних цилiндрiв другого агрегату Кг2 = 0,5;
• швидюсть рiзання V = 19 м/с;
• швидюсть подачi Vs = 13 м/хв.
Намiченi заходи за умови впровадження дозволять:
Зменшити середню товщину ДСП з Н = 17,280 мм до Н = 17,1 мм (за рахунок зменшення товщини дистанцшних планок пресу), що зекономить
для даного шдприемства 2582,1 м3 кругло!' деревини та 136702 кг карбамщо-формальдепдно! смоли в piK загальною вартктю 369095 грн.
Збiльшити загальний ресурс роботи абразивних цилiндpiв першого проходу до 1171079 п.м та загальний ресурс роботи абразивних цилшдрк другого проходу до 485209 п.м.
УДК697.685.8 Доц. Л.К. Гл1ненко, канд. техн. наук;
асист. В.М. Фаст - НУ "Mbeiecbrn полтехшка"
ЕВОЛЮЦ1ЙНИЙ ПОТЕНЦ1АЛ ЛОКАЛЬНИХ СИСТЕМ ПРИМУСОВО1 ПОДАЧ1 ПОВ1ТРЯ
Здшснено анал1з сучасного стану розвитку локальних систем подач1 пов1тря та визначеш основш напрямки ix потенцшного розвитку.
Doc. L.K. Glinenko, assist. V.M. Fast -NU "Lvivs'ka Politekhnika" Evolution Potential of Local Systems of Air Supply
The spike-off-art of local systems of air supply is analyzed. The main direction of their potential evolution are determined.
Системи примусово! подачi повиря знаходять широке застосування при створенш примусового газообмiну (системи вентиляцií) та перерозподш теплових полiв в об'емах констpукцií (локальнi системи повiтpоподчi, ЛСПП).
Метою роботи е дослiдження актуальносп pобiт з розроблення та про-ектування ЛСПП, визначення пpiоpитетних напрямкк pобiт у цiй галузi та способiв 'х pеалiзацií. За методолопчну основу дослiдження були пpийнятi методи еволюцшних кривих та еволюцiйного потенщалу розвитку; емтрич-ну базу до^дження створили данi патентного фонду США [1] та Росп [2], даш публiкацiй у пеpiодичнiй лiтеpатуpi та результати власних дослiджень автоpiв.
1. Метод еволюцшних кривих розвитку
Це метод визначення етапу i перспективних напpямкiв розвитку ТС визначенням положення ТС на основнiй еволюцiйнiй s-кривш (рис. 1): кожному положенню ТС на еволюцiйнiй кpивiй вщповвдають певнi типи прюри-тетних завдань вдосконалення ТС i певний набip паpаметpiв ТС, на покра-щенш яких зосереджуються зусилля розробникк.
Положення ТС на основнш еволюцiйнiй кривш визначають поркнян-ням динамiки змiни чотирьох основних метрик: комбiнацií паpаметpiв, при-йнято! за показник щеальностц кiлькостi та piвня винаходiв по ТС, економк-но! ефективностi системи [3]. Кожен з цих показникк мае чiтко окреслений характер змши в межах кожного з еташв розвитку i при пеpеходi з етапу на етап (рис. 1, 2), що дозволяе при наявносп даних по кiлькох показниках вирь шити зворотну задачу: за характером змши у певний пpомiжок часу визначи-ти етап розвитку ТС i конкретизувати певну дкянку в межах цього етапу.
