CC BY
15
тися за рахунок того, що релаксащя внутрiшнiх напружень пiсля склеювання краше проходить у зволоженому станi. Подальша дiя вологи за рахунок набу-хання деревини i клейового шва веде до зменшення мiцностi. Вщомо, чим бiльш пориста деревина, набухання е меншим, а коли деревина шiльнiша, то набухае бiльше. Деревина дуба, яка використовувалась пiд час склеювання, мае густину 650 кг/м3, для порiвняння сосна - 470 кг/м3. Тому стiйкiсть кле-йових з'еднань пористо! деревини при змш вологи - вища.
Пiд час висушування зразкiв i переходу лшшних макромолекул ПВА у високоеластичний стан вщбуваеться !х дифузiя у деревину, швидюсть яко! на початку випробувань у цьому випадку, очевидно, значно перевищуе швидюсть дифузп води у клейове з'еднання. Цей процес зумовлюе збiльшення ад-гези клейового шва до деревини ^ вщповщно, зростання мiцностi клейового з'еднання. У подальших циклах вода, хоча i поволi, але все-таки проникае у клейове з'еднання i поступово руйнуе структуру клейового шва, що спричи-няе поступове зменшення його мщность
Л^ература
1. Кшивецький Б.Я., Гупало О.П. Проблеми використання клейових з'еднань на основ1 термопластичних клев// Наук. вюник УкрДЛТУ: Зб. наук.-техн. праць. - Льв1в: УкрДЛТУ. -2001, вип. 11.2. - С. 23-24.
2. Кшивецький Б.Я., Гупало О.П. Температурно-волопсна стшюсть клейових з'еднань на термопластичнш основа/ Наук. вюник УкрДЛТУ: Зб. наук.-техн. праць. - Льв1в: УкрДЛТУ. - 2002, вип. 12.5. - С. 26-28.
3. Б.Я. Кшивецький. Дослщження довгов1чносп з'еднань твердолистяних порщ деревини клеями на основ1 пол1в1н1лацетату// Наук. вюник УкрДЛТУ: Зб. наук.-техн. праць -Льв1в: УкрДЛТУ. - 2004, вип. 14.7. - С. 99-103.
4. Химический энциклопедический словарь. - М.: Советская энциклопедия, 1983. - 456.
5. Фрейдин А.С., Вуба К.Т. Прогнозирование свойств клеевых соединений древесины. -М.: Лесн. пром-сть, 1980. - 224 с_
УДК630.377.4 Проф. М.П. Мартинщв, д-р. техн. наук; доц. Й.С. Бадера,
канд. техн. наук - НЛТУ Украти, м. nbeie; acnip. О.В. Житенко - НУ "Львiвська nолiтехнiкa"
ДОСЛ1ДЖЕННЯ СПЕКТР1В ВЕРТИКАЛЬНИХ ПРИСКОРЕНЬ
АВТОНАВАНТАЖУВАЧА
Розроблено розрахункову схему двомасово1 моделi автонавантажувача для лагран-жiана i3 врахуванням дисипативних сил. Отримаш рiвняння руху чисельно проштегро-вано у OToreMi MATLAB для дослiдження спектра вертикальних прискорень системи.
Prof. M.P. Martynziw; assist. prof. Yo.S. Badera-NUFWTof Ukraine, L'viv;
post-graduate O.V. Zhytenko - NU "L'vivs'ka Politekhnika"
Research of spectrums of vertical accelerations of autoloader
In this work the calculation chart of two-mass model of autoloader is developed for langragian with the account of forces. Equalizations of motion are got numeral it is calculated in the system of MATLAB for research of spectrum of vertical accelerations of the system.
Вступ. Дослщження динамжи руху колюних машин проводилося, зде-бшьшого, для традицшно! автомобшьно! схеми (передш колеса кероваш, а задш - ведуч1).
Метою роботи е розробка розрахунково! схеми двомасово! моделi з двостепеневим шарнiром, вивщ i аналiз рiвнянь руху вЫма можливими нап-рямкам для конструктивно! схеми автонавантажувача, тобто транспортного засобу з передшми ведучими i задшми керованими колесами.
При розглядi загально! динамiки руху автонавантажувачiв дослщника-ми було виявлено ряд особливостей, що притаманш тiльки автотранспортним засобам iз заднiми керованими колесами [1]. Насамперед, це динамiчнi на-вантаження в шинах колю, ланцюгах вантажопiдйомника, тягах та ланцюгах стрiли [2]. Велике значення мае врахування автоколивань керованих колю навколо шворшв при рус автонавантажувачiв [3], а також зв'язок мiж верти-кальними навантаженнями на керований мют та тиском у шинах керованих колю i амплiтудою коливань корпуса автонавантажувача [4].
Постановка задач1 1 виклад матер1ал1в досл1джень
Iдеалiзована розрахункова модель автонавантажувача представляе собою двохмасову просторову мехашчну систему [5].
Модель складаеться iз маси керованого моста т1, включаючи балку зi змонтованими на нш елементами кермового управлшня, i маси т2, в склад яко! входить кузов з ведучим мостом i вантажопiдйомником. Маси з'еднаш мiж собою з допомогою двоступеневого шаршру (балансира пiдвiски).
Рух автонавантажувача будемо розглядати вщносно нерухомо! систе-ми координат ОХУЪ (початок вщлжу сумiщено з центром О балансиру). При цьому вюь Х спрямуемо вздовж поперечно! ос автонавантажувача, вюь У е перпендикулярною до повздовжньо! площини симетри, а вiсь Ъ скеруемо вертикально до площини дороги (рис. 1).
Для спрощення розгляду ми обмежуемося тшьки трьома узагальнени-ми координатами, як вибрано повздовжшми перемщеннями х1, вертикальни-ми перемщеннями г1 та кутовими перемiщеннями вiдносно осi ОУ - Д.
Кшетична енергiя Т може бути представлена у виглядi
де: Ь - база; а - вщстань вiд центру ваги т1 до ос О2 ; И - вщстань вiд центру шартра до осi О1Х1; Jy - момент шерци вiдносно ос ОУ . Потенцiйна енергiя системи
де: ц1П(() = ц1Л(() = ^(0 - функцiя профiлю дороги тд колесами на осi 1; Ц2П(() = Ц2Л(() = Ц2(() - функщя профiлю дороги пiд колесами на ос 2; С1, С2 -коефiцiенти пружностi; g - прискорення вшьного падiння.
Пiд час руху на автонавантажувач дшть сили: Pf - сила опору кочен-
ня колеса; Р - тягове зусилля на ведучих колесах.
На вщмшу вiд роботи [5], ми вводимо у лагранжiан системи члени, що вщповщають дисипативним силам, як пропорцiйнi швидкостi з деяким кое-
(1)
фщентом пропорцшност а. Власне в цьому випадку щ сили будуть вщповь дати за сталiсть швидкост руху автонавантажувача, за !х вщсутност реалю-тичнi розв'язки рiвнянь руху вщсутт (наприклад, простi обчислення показу-ють, що автомобiль буде рухатися дорогою з прискоренням, спiвмiрним до прискорення вшьного падiння!).
Якщо задана дисипативна функщя
Б = -2а- .х12, (3)
то сили тертя (х = , повинш бути додaнi до право! частини рiвнянь Лаг-
дХ1
ранжа [6]:
Л дЬ дЬ дБ
--=---, (4)
Л дц дц1 дц
де: ц = {х1, у1, Д} - узагальнеш координати з шдексами I = 1.. .3; введено фун-кцiю Лагранжа Ь = Т - и, а вирази для Т, и, Б задаш формулами (1)-(3) вiдповiдно.
За допомогою стандартних методiв [6-7], iз лaгрaнжiaнa отримуеться система диференцiaльних рiвнянь руху автонавантажувача:
(т1 + т2) -Х1 - (т1 + т2) -И1 - Д = Р -Pf -а Хь
-(т1 + т2) - И1 - Х1 + [ (т1 + т2)(И12 + а2) + Jy ] - Д + (т1 + т2) - а - 2 +
... + С1 - Ь -( + 21 + Ь-в )2 - mlgа = Я - (Р - РД (5)
(т1 + т2) - 2 + (т1 + т2) - а - Д + ... + С - ( + 21 + Ь - Д) + С2 - ( + 21) + 2т^ = 0;
де Я - рaдiус колеса.
Результата комп'ютерного експерименту
Вихiднi дaнi для aвтонaвaнтaжувaчiв типу 4022 i 4023 наведено у табл. 1. Комп'ютерне моделювання проводилося у системi МАТЬАВ 7.0.1 [8]. Розв'язки системи рiвнянь (5) знаходилися чисельно для штервалу часу вiд 0.5.12 сек. з кроком 0.01 сек. за допомогою стандартно! МЛТЬЛВ-функцп для чисельного штегрування систем лшшних диференцiйних рiвнянь 0ББ45.
Пораховано i дослiджено спектр вертикальних прискорень, оскiльки саме вони визначають комфортшсть руху [9].
Результати математичного моделювання руху aвтонaвaнтaжувaчiв для рiзних значень вхiдних пaрaметрiв наведено на рис. 2-4. Висновки
У робот! за допомогою стандартного формaлiзму Лагранжа отримано рiв-няння руху автонавантажувача. Результати чисельного моделювання вказують, що тип i форма коливань вертикальних прискорень iстотно залежать вщ наванта-ження i типу покриття, хоча i залишаються суперпозицiею 2-3 синусо!ди.
Рис. 1. Еквiвалентна двомасова схема автонавантажувача: И1 - кол\я автонавантажувача; Ь - база; a - в1дстанъ в1д центру ваги m1 до оЫ OZ; И - в1дстанъ в1д центру шарнира до оЫ 0\Х\; Ру - сила опору кочення колеса;
Р - тягове зусилля на ведучих колесах; У - бокова реакция дороги; Я - радиус колеса; "п", "л", "1" / "2"- тдекси, як1 присвоюютъся, в1дпов1дно, правим, л1вим, ведучими I керованими колесами
Табл. 1. Параметри модел1
Параметр Модель 4022 Модель 4023
Ш\, кг 1190 3045 4760 2610 5043 7800
m2, кг 1970 1115 400 2790 1857 850
Т 2 J у , кг-м 1030.80 2143.40 2824.20 1869.15 3765.50 4985.35
h, м 10.10 14.32
h1, м 16.10 29.25
a, м 13.20 21.50
R, м 0.54 0.90
P, кгс 1160
Pf , кгс 68.1 116.4
V, км/год. 10
C , кгс/м 6-] Ю4
а = (P - Pf) / V, кгс-с/м 3.9-102 3.7-102
f (() (асфальтобетонне покриття) 0.033 (1 - cos(35.2(t + 0.63))) 0.033 (1 - cos(35.2(t + 0.96)))
f (() (цементобетонне покриття) 0.029 (1 - cos(17.4(t + 0.63))) 0.029 (1 - cos(17.4(t + 0.96)))
Спектри коливання прискорень по Д е подiбними до спекав коли-вань прискорень по Х\, що говорить про малий вплив обертових ступешв вiльностi в нерезонанснш областi.
3. Тeхнoлoгiя тa ycтaткyвaння лicoвирoбничoгo KoMnreKcy
115
Асфальтобетонне покриття Цементобетонне покриття
1 2 4 8 10 20 1 2 4 8 10 20
Г, сек"1 т, сек1
Рис. 3. Спектри вертикальних прискорень системи (навантаження 4022/4022:1000/1500 кг)
Асфальтобетонне покриття
Цементобетонне покриття
Рис. 4. Спектри вертикальных прискорень системы (навантаження 4022/4023: 2000/3000 кг)
Лггература
1. Гинцбург Л.Л. Управляемость автомобиля с задними управляемыми колесами// Автомобильная промышленность. - 1982, № 4. - С. 18-20.
2. Рось Я.В., Нейман Л.М. Исследование динамики стрелового автопогрузчика при движении его по неровностям дороги// Труды ГСКБ по автопогрузчикам. - Львов: ГСКБ по автопогрузчикам. - 1975. - С. 26-45.
3. Козлинский М.П. О плоско-параллельном движении автопогрузчиков// "Докл. и на-учн. сообщения. Львов. полит. ин-т". - 1974, № 2. - С. 12-17.
4. Козлинский М.П., Вареницкий Я.П., Крокос Е.Л., Дворянин М.П. Исследование колебательного процесса при передвижении автопогрузчиков малой грузоподъемности// Труды ГСКБ по автопогрузчикам. - Львов: ГСКБ по автопогрузчикам. - 1987. - С. 135-141.
5. Козлинский М.П., Вульчин С.Г., Домбровский Б.В., Тымчик М.И. Математическое моделирование процесса передвижения автопогрузчика// Труды ГСКБ по автопогрузчикам. - Львов, 1986. - С. 135-141.
6. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика: Учеб. пособие. - В 10-ти т., т. I. Механика. - М.: Наука, 1988. - 216 с.
7. Яблонський А.А., Норейко С.С. Курс теории колебаний. - М.: Высш. шк., 1975. - 248 с.
8. www.matlab.com
9. Силаев А.А. Спектральная теория подрессоривания транспортных машин. - М.: Наука, 1963. - 368 с.
УДК 674.02 Acnip. €.М. Мисьмв; доц. В.О. Маевський, канд. техн. наук;
проф. В.М. MaKcuMie, д-р. техн. наук - НЛТУ Украти, м. iïbeie
ОСНОВН1 НАПРЯМКИ ДОСЛ1ДЖЕНЬ ТЕХНОЛОГ1ЧНОГО ПРОЦЕСУ ВИГОТОВЛЕННЯ КЛЕСНОГО БРУСА
Розглянуто основш види клееного бруса та особливосп його виготовлення. Наведено порiвняльну характеристику бруса клееного i цшьного з масивно'' деревини. Обгрунтовано необхщшсть детального аналiзу способу розпилювання ламелей та ïx розмщення у структурi клееного бруса серед напрямюв дослщження технолопчного процесу його виготовлення.
Post-graduate Ye.M. Myskiv; assist. prof. V.O. Mayevskyy; prof. V.M. Maksymiv-NUFWTof Ukraine, L'viv
Basic directions of researches of technological process of making of the
glued squared beam
It was considered the main directions of glued timber and features of its production. The comparative characterization of glued timber and timber from unbroken massive wood was made. It was proven a need of detailed analysis of kind for solder pads sawing and their placement in glued timber structure among research directions in its production.
Актуальшсть дослщжень
Вироби з деревини виготовляються з р1зномаштних конструкцшних матер1ал1в, зокрема деревостружкових плит (ДСП, постформшг, софтфор-мшг, OSB), деревоволокнистих плит (ДВП, MDF) та фанери, яю, завдяки вщ-носно низько'' вартосл та високим експлуатацшним характеристикам, займа-ють значний сегмент ринку. Однак, з удосконаленням технологш виготовлення вироб1в з деревини та появою нових вид1в лакофарбових матер1ал1в ви-користання деревини як конструкцшного матер1алу не тшьки не втратило свое'' популярности а, навпаки, значно зросло пор1вняно з попередшми роками. Важливу шшу в асортимент конструкцшних матер1ал1в для виготовлення вироб1в з деревини займае клеений брус (евробрус), основною сферою ви-користання якого е виготовлення столярно-буд1вельних вироб1в. На характер поведшки клееного бруса або вироб1в з нього впливае багато чинниюв, зокрема: споЫб випилювання ламелей (рейок), пошарова волопсть ламелей, во-лопсть сусщшх ламелей, вид клею та технолопя склеювання. Осюльки спо-с1б випилювання ламелей е одним з основних чинниюв, який узгоджуеться на
