CC BY
9
В результат отриманих теоретичних та експериментальних даних бу-ло побудовано графжи, що зображено на рис. 4,5. Анашз побудованих графь кiв та !х порiвняння показали досить високу достовiрнiсть запропоновано! методики визначення щшьносп грунту та невелику розбiжнiсть в отриманих значеннях глибини коли, що потребуе бшьш точнiшого аналiтичного дослщ-ження та визначення довжини та ширини плями контакту збоку шини.
Виконанi експериментальнi замiри та отримаш результати розрахункiв глибини коли i щiльностi грунту та !х залежнiсть вiд кiлькостi про!здв дадуть змогу, в першу чергу, вибирати ращональш системи машин та технологи !х ви-користання, визначати ступiнь !х застосування в ексилуатаци з метою наймен-шого нанесення еколопчно! шкоди та пришвидшеного лiсовiдновлення.
Лiтература
1. Бойко М., Мушак О., Щербш В. Вплив люотранспортних машин на люов1 грунти// Наук. вюник УкрДЛТУ: Зб. наук.-техн. праць. - Льв1в: УкрДЛТУ. - 1999, вип. 9.7. - С. 192-195.
2. Котиков В. Воздействие лесозаготовительных машин на лесные грунты. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. - М.: 1995. - 37 с.
3. Добровольский В. Практикум по географии почв с основами почвоведения. - М.: Просвещение, 1982. - 125 с.
4. Цытович Н. Механика грунтов. - М.: Высш. шк., 1983. - 282 с.
УДК 363.3 Доц. В.В. КИЙ, канд. техн. наук;
доц. 1.Р. КАРАТНИК, канд. техн. наук - УкрДЛТУ
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬН1 ДОСЛ1ДЖЕННЯ ГЕОМЕТРИЧНИХ
ПАРАМЕТР1В ГВИНТОВОГО МЕХАН1ЗМУ ПОДАЧ1 ДЕРЕВИНИ НА РОЗКОЛЮВАЛЬНИЙ КЛИН
Наведено результати експериментальних дослщжень з впливу геометричних napaMeTpiB гвинта на величину зусилля подачi деревини на розколювальний клин.
Doc. V.V. KIY, doc. I.R. KARATNYK- USUFWT
Experimental researches of geometrical parameters of screw mechanism
of serve of wood on splitting wedge
The got results of experimental researches on influencing of geometrical parameters of screw on the value of effort of serve of wood on a splitting wedge are resulted.
Розколювання деревини e одним i3 найбшьш ращональних i простих спо-соб1в дшення деревини вздовж волокон без стружкоутворення. Незначна енерго-мютюсть, можливють використання нескладного обладнання, простота техноло-пчного процесу розколювання деревини розповсюджено в промисловост у тих випадках, коли не вимагаеться рiвноl i гладко! поверхш полiн, що отримують.
На сьогодшшнш день всi верстати для розколювання деревини, що випускаються серiйно, працюють за принципом насування кряжа на робочий орган (клин) або робочого органу на кряж. При цьому найбшьше зусилля розколювання виникае в початковий перюд процесу, тобто шд час розколювання до моменту появи випереджувально! трщини i його величина значною мь рою залежить вщ дiаметру кряжа, що розколюеться. При його зростанш ве-
личина розколювально! сили збшьшуеться прямопропорцiйно i потребуе значних потужностей, а в кшцевому результатi затрат енерги.
Крiм того, вс дровокольнi верстати, що випускаються серiйно, розра-хованi на певний максимальний дiаметр кряжа (переважно це деревина дь аметром 1,0 м) кшьюсть яких е досить незначною. Згiдно з iснуючими вимо-гами, вся низькояюсна деревина повинна шддаватися розколюванню чи подь лу вздовж волокон шшим способом (розпилюванням), якщо 11 поперечний розмiр перевищуе 20 см. При такш розбiжностi розмiрiв (20 см i 100 см) врахо-вуючи закон нормального розподшу випадкових величин, найбiльше на розко-лювання потрапляе деревина, дiаметр яко! знаходиться в межах 40.. .60 см. Таким чином, значна частина потужност приводу дровокольних верста^в у ро-бочому режимi не використовуеться, що призводить до перевитрат енерги, оскшьки свiдомо збiльшенi затрати енерги на виконання роботи в холостому режимi приводу верстата.
Досить складною проблемою е в цьому випадку i питання мехашзаци навколо верстатних операцш, а саме - мехашзащя завантаження кряжiв та вiдбору розколених полш. Iснуючi для цього мехашзми та приспосiблення е малоефективними або ж енергоемними, що зумовило використання на цих операщях у виробничих умовах практично ручну працю.
Зазначеш вище проблеми пропонуеться вирiшити шляхом використання дровокольного обладнання iз комбшованим робочим органом, що дозволить значно зменшити необхiдну для розколювання потужнiсть приводу, забезпечить роботу приводу дровокольного верстата в найбшьш ращонально-му режимi i дозволить повшстю механiзувати процес розколювання дереви-ни, включаючи i виконання навколо верстатних операцш, пов'язаних iз заван-таженням верстата та вiдбором розколених полш [1].
Даш теоретичних дослщжень процесу розколювання комбшованими робочими органами е вщомими [2, 3]. Експерименти, в област розколювання, також проводилися неодноразово.
о<ттт
М кр
Мкр
Рис. 1. Схема комбшованогорозколювального клина з гвинтовими живильниками: 1 - клин; 2 - гвинтовий живильник
Проте насування дослщного взiрця на розколювальний клин здшсню-валося або за допомогою ланцюга або за допомогою штока пдроцилшдра. Нами передбачаеться, з метою зменшення потужност^ що витрачаеться на розколювання, використати для подачi кряжа на клин своерiднi гвинти, як одночасно повиннi привести до появи випереджувально! трiщини.
172
Лкова iнженерiя: технiка, технологiя i довкшля
Задачi експериментальних дослiджень:
• довести можливгсть подач кряжш на розколювальний клин за допомогою гвинтш;
• визначити вплив довжини загнано! в деревину частини гвинта на величину зусилля подачц
• визначити вплив висоти гвинтово! л1нл на зусилля подачц
• отримати р1вняння регреси;
• проанал1зувавши отримат дат, дати практичт рекомендаци по констру-юванню 1 експлуатацй верстат1в для розколювання колод з комбшованими органами подач1 (подавальний транспортер 1 подавальт гвинти). Дослщження проводилися в лаборатори кафедри технологи та облад-
нання лiсопромислового виробництва на експериментальнш установцi.
Були шдготовлеш вiдповiднi дослiднi взiрцi iз свiжозрубано! деревини сосни середнiм дiаметром 8 см, 14 см i 20 см, визначений необхщний об'ем вибiрки та порахованi математичнi показники статистики.
Перший етап дослщжень проводився з метою виявлення впливу гли-бини вкручено! в деревину частини гвинта на максимальне зусилля подачi (натягування кряжа на розколювальний клин), яке при цьому може бути ре-алiзоване. Для цього був взятий гвинт дiаметром 6 мм iз нарiзаною на ньому гвинтовою лшею зовнiшнiм дiаметром 8 мм.
8 мм
Рис. 2. Схема експериментального гвинта
У шдготовлеш взiрцi вкручувався гвинт на певну глибину. Глибина укручування приймалася 35 мм, 50 мм, 65 мм. Для кожно! iз ще! довжини проводилася серiя дослщв. Дерев'яний взiрець iз вкрученим гвинтом вста-новлювався в розривну машину i закрiплювався в нш. Пiсля чого машина за-пускалася i знiмалися вiдповiднi показники. Даш експериментальних дослщ-жень наведено в табл. 1
Табл. 1. Результати до^джень впливу глибиниукручування _гвинта на максимальне зусилля подачi_
Глибина укручування гвинта, мм 35 50 65 70 75
Зусилля, Н 2430,5 2942,8 3648,4 4552,7 6361,4
1з побудованого графжа (рис. 3) видно, що величина максимального зусилля натягування збшьшуеться iз зростанням глибини укручування гвинта в деревину.
Проведет експериментальш дослщження показали, що при витягу-ваннi гвинта iз деревини в початковий момент проходить поздовжне зминан-ня волокон площиною гвинтово! лши. Оскiльки зминання волокон проходить в замкнутому простор^ то осьове перемщення гвинтово! лiнi!' приводить до збшьшення внутрiшнiх напруг в деревинi i досягнення !х значень бiльших за границю мщнос^ деревини на сколювання. Тодi проходить сколювання деревини по твiрнiй гвинтово! лiнi!. Зусилля насування, як видно iз графжа зрос-тае. Це пояснюеться наявшстю сил тертя при осьовому перемщенш гвинта та !х зростаннi iз збiльшенням глибини укручування гвинта.
7000
х
Е~ 6000
§ 5000 4000 3000 2000 1000 0
30 40 50 60 70 80
Глибина укручування, мм
Рис. 3. Залежшсть максимального зусилля натягування деревини на клин вiд
довжини укручування гвинта:
побудовано за результатами експериментальних дослщжень; побудовано за результатами статистично! обробки.
Необхщно вщзначити, що глибина укручування повинна бути бшь-шою вщ величини випереджувально! трщини плюс глибина входження клина, при якш виникае максимальне розколювальне зусилля. В противному раз1 поява випереджувально! трщини може призвести до р1зкого падшня зусилля натягування деревини на клин, що розвиваеться гвинтом 1 процес розколю-вання буде не завершений.
Другий етап дослщжень проводився з метою виявлення впливу висоти гвинтово! лши на величину зусилля натягування. Для цього були пщбраш гвинти, що мали р1зну висоту гвинтово! лши вщповщно: 1,0 мм; 0,7 мм; 0,4 мм. При цьому глибина укручування була у вЫх випадках однаковою - 50 мм. Даш експериментальних дослщжень наведено в табл. 2
Табл. 2. Даш експериментальних до^джень з впливу висоти гвинтовог лти на _величину зусилля натягування_
Висота гвинтово!' лши, мм 0,4 0,7 1,0 1,3 1,6
Зусилля, Н 685,6 1205,4 2942,8 4463,8 6410,8
Графж змши зусилля натягування колоди на робочий орган вщ висоти гвинтово! лши матиме вигляд, поданий на рис. 4. 8000 7000 х 6000 « 5000 | 4000 о 3000 « 2000 1000 0
0 0,5 1 1,5 2
Висота гвинтово''лши, мм Рис. 4. Вплив висоти гвинтовог лти на величину зусилля натягування колоди на
робочий орган:
побудовано за результатами експериментальних дослщжень; побудовано за результатами статистично! обробки.
р
у = 1058 2е0,0215х *
ГГо'
о»
у = 3 !20,52е1,9726х
174
Лкова iнженерiя: техшка, технолопя i довкшля
Висновки
1. Подача (натягування) колоди на робочий орган (клин) може бути здшснена за допомогою вiдповiдного гвинта. При цьому довжина гвинта повинна бути бшьшою, шж величина випереджувально! трщи-ни, плюс глибина входження клина, при якш виникае максимальне розколювальне зусилля.
2. Величина зусилля натягування зростае i3 збiльшенням глибини укручування гвинта в деревину по параболiчнiй залежност1, що пояс-нюеться збiльшенням площi сколювання волокон деревини та зрос-танням сил тертя мiж волокнами деревини у замкнутому просторь
3. Величина зусилля натягування збшьшуеться iз зростанням висоти гвинтово! лшп, що пояснюеться зростанням плошд сколювання та зми-нання волокон деревини.
Лггература
1. Кий В.В. Перспективна технология розколювання низькояюсно! деревини// Люове госп-во, люова, паперова i д/о пром-сть: М1жвщомчий наук.-техн. зб. - Льв1в: УкрДЛТУ. -2002, вип. 27. - С. 43-47.
2. Кий В.В., Шкчря Т.М. Розколювання лiсоматерiалiв гвинтоподiбним робочим органом// Люове госп-во, лiсова, паперова i д/о пром-сть: М!жвщомчий наук.-техн. зб. - Львiв: УкрДЛТУ. - 1999, вип. 26. - С. 53... 57.
3. Кий В.В., Каратник 1.Р., Приходько В.А. Обгрунтування параметрiв комбшова-ного робочого органа дровокольного верстата// Лiсове госп-во, лiсова, паперова i д/о пром-сть: Мiжвiдомчий наук.-техн. зб. - Львiв: УкрДЛТУ. - 2002, вип. 27. - С. 47.51.
УДК 630 *375.4 Проф. М.Г. АДАМОВСЬКИЙ, канд. техн. наук;
асист Б.Я. БАКАЙ - УкрДЛТУ
АНАЛ1З I ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ ТРЕЛЮВАЛЬНИХ ТРАКТОР1В У Л1СОВОМУ КОМПЛЕКС УКРА1НИ
Виконано аналiз методiв i 3aco6iB трелювання з врахуванням природно-вироб-ничих умов. Представлено статистичнi даш використання трелювальних тракторiв в Укрш'ш. Сформованi задачi та вказанi шляхи i'x вирiшення для пiдприeмств люового комплексу.
Ключев1 слова: трелювання, трелювальш трактори.
Prof. М.Н. ADAMOWSKIJ, asyst. B.Y. BAKAY- USUFWT
Analysis and prospect of the use of skidding tractors in the forest complex
of Ukraine
Executed analysis of methods and facilities for skidding with the account of natu-rally-production terms. Statistics these uses of skidding tractors are represented on Ukraine. Formed tasks and indicated ways of their decision for the enterprises of forest complex.
Keywords: skidding, skidding tractors.
ЛюоЫчш роботи e важливим i одним з основних, найбшьш трудомю-тких еташв лiсопромисловоi д1яльност1 вЫх шдприемств люового комплексу, що вщр1зняеться важкими умовами пращ, етап на якому вщбуваеться перше
