CC BY
38
Ефектившсть виробництва пилопродукци значною мiрою зумовлена способом розкрою колод i пиломатерiалiв. 1з вiдомих cnoco6iB розкрою найбiльше поширення мають брусовий i розвальний способи, що пояс-нюеться можливiстю 1х реалiзацп на базi лiсопилкових рам. Однак люопилко-Bi рами доцшьно використовувати, коли е масове виробництво пиломатерь алiв обмеженого асортименту для розпилювання колод середнього дiаметра. Колоди малих дiаметрiв доцiльно розпилювати в розвал у потоках на базi круглопилкових або агрегатних верстатiв, а великих дiаметрiв - на базi стрiч-копилкових верстатiв у розвал i з брусовкою. Сегментний, секторний i круго-вий способи розкрою використовують для розпилювання колод великих i се-реднix дiаметрiв у разi потреби отримання орiентованого вщносно волокон рiзниx шарiв розпилу. Завдяки розвально-сегментному i секторному способам отримують дошки переважно радiального розпилювання, а круговому -тангентального. Круговий i секторний способи розкрою вимагають викорис-тання потокiв з однопиляльним обладнанням - круглопиляльш або стрiчко-пилковi верстати. Використання таких верста^в дае змогу збiльшити об'емний i якiсний виxiд пиломатерiалiв порiвняно з використанням люопил-кових рам. Збшьшення об'емного i якiсного виходу залежить вiд багатьох чинникiв: розмiру i сортностi колод, 1х породного складу, асортименту i призначення пилопродукци.
Отримаш пиломатерiали i заготовки сортують за яюсними показника-ми, породою, товщиною i призначенням. Щоб не втрачати якiсниx показни-кiв деревини, отримаш пиломатерiали i заготовки доцiльно складати у штабе-лi для атмосферного шдсушування на спецiально обладнаних площадках шд навiсом. Атмосферне пiдсушування пиломатерiалiв i заготовок дае змогу зменшити витрати теплово1 енерги до 80 %. Але процес атмосферного шдсушування е довготривалим, вимагае значних (виробничих) площ та ютотно зменшуе обiговiсть обiговиx засобiв, якими е пиломатерiали i заготовки. Щоб уникнути цих негативних аспеклв, атмосферне шдсушування слщ завершу-вати за вологост деревини 25... 30 %. Потiм пиломатерiали i заготовки слiд досушувати техшчними засобами в сушильних камерах.
Лггература
1. Б|лей П.В., Павлюст В.М. Сушшня та захист деревини: пщручник. - Льв1в : Вид-во "Кольорове небо", 2008. - 312 с.
2. Ылей П.В., Бшей О.П., Соколовський I.A., Яворська Н.П. Спос1б сушшня деревини. Патент на корисну модель № 34856. Бюл.№ 16 вщ 26.08.2008 р.
УДК629.114.5.011.5.071.53.24 Acnip. К.Е. Голенко -
НУ "Львiвcька nолiтехнiка"
ФОРМУВАННЯ КРАЙОВИХ УМОВ АНАЛ1ЗУ ПОВЕД1НКИ КАРКАСУ КУЗОВА АВТОБУСА ТИПУ LOW-ENTRY ЗГ1ДНО З
ПРАВИЛАМИ СЕК ООН № 66
Виконано формування крайових умов аналiзу поведiнки каркасу кузова автобуса середнього класу типу Low-entry на вщповщшсть Правилам СЕК ООН № 66 для
забезпечення максимально точно'1 1м^ацп натуральних випробувань розрахунковим методом згiдно з нормативними вимогами.
Post-graduate K.E. Golenko - NU "L'vivs'ka Politekhnika"
The input conditions formation of the low-entry type bus body structure behaviour according to united nations - economic commission for Europe
regulation No. 66
It was done the input conditions formation of the middle class Low-entry type bus body structure analysis behaviour according to the United Nations - Economic Commission for Europe Regulation No. 66 for the maximal exact natural tests imitation by calculation method according the normalized demands.
Невщ'емним етапом еволюци вггчизняного ринку автодорожнього па-сажирського транспорту е штегращя нового класу автобушв типу Low-entry, переважна бшьшють котрого проходить анашз напружено-деформованого стану каркасу кузова лише для режим1в згину так кручення [1]. Сучасне авто-бусобудування через жорстку ринкову конкуренцда щодо соб1вартост1 проек-тувальних та виробничих робгг характеризуеться вщсутшстю анаштичних дослщжень поведшки просторовоï структури кузова в умовах Правил СЕК ООН №66 не тшьки натуральним, а й розрахунковим методом, що унемож-ливлюе забезпечення достатнього р1вня пасивноï безпеки пасажирського салону у раз1 перекидання в умовах ДТП. Таким чином, лише незначна кшь-юсть найбшьш розповсюджених моделей автобуЫв виробниюв МАЗ, НефАЗ, Волжанин та Богдан розробки ВАТ "Укравтобуспром" пройшла перев1рку вщповщносл виконання чинних нормативних вимог. Проте, серед дослщжу-ваних моделей вщсутш машини так званого типу Low-entry [2], котрий пот-ребуе шдивщуального тдходу щодо його анал1зу внаслщок складноï взаемо-дiï класичноï забудови мотовщсжу задньоï частини 1з низькошдлоговою центральною та передньою у разi структурно насиченого каркасу даху автобуса.
У рамках статт поставлено завдання формування крайових умов iмi-таци Правил СЕК ООН №66 [3] на основi об,емноï комп,ютерноï моделi мо-дифiкацiï автобуса 4289 ВАТ "Укравтобуспром" (рис. 1) iз результуючим от-риманням величини залишкового простору салону шсля повного поглинання енерги удару вiд перекидання у нормованих умовах.
Рис. 1. Трим1рна комп 'ютерна модель каркасу кузова автобуса модифжаци
4289 ВАТ "Укравтобуспром"
Пщ енергiю поглинання розумдать сумарну енергiю абсолютно неп-ружного удару - зштовхування двох тш, внаслiдок котрого вони об'еднують-ся, рухаючись далi як едине тшо [4]. Потенцiальна енергiя при iмiтаци Пра-
вил СЕК ООН №66 визначаеться роботою сили ваги при р1внозмшному обер-тальному рус (кутове пришвидшення е сталою величиною, s = \(p\ = const) вщ-
носно точки його перекидання. Для перев1рки умов виконання нормативних правил безпеки мае виконуватись нер1вшсть
i=m
X Ei > E *, Нм, i=1
де: Ei - максимальна величина енерги, котру здатна поглинути i -та стшка каркасу кузова; E * - сумарна енерпя поглинання удару, яка визначаеться Правилами СЕК ООН № 66 за такою залежшстю: E* = 0,75Mgh (h - висота па-дшня центра мас M; g = 9.81 м/с )
Причому, коефщ1ент пропорцшност 0,75 е величиною незмшною зпдно з чинними нормативними правилами, не залежить вщ типу кузова дос-лщжувано! модел1 автобуса та обраний як емшричний середньостатистичний показник для вс1х клаЫв машин, на котр1 розповсюджуються так вимоги СЕК ООН. Дшсно, перехщ вщ класичного компонування 1з зосередженим центром мас в нижнш частит каркасу кузова (забудова мотовщсшу) до низь-кошдлогово! конструкци 1з полегшеною структурою шдлоги та нарощеною формою неявного даху супроводжуеться зростанням висоти положення центра мас вщносно опорно! поверхш, а вщтак, шшим значенням коефщ1енту пропорцшносл (вщмшним вщ 0,75) за розподшу сумарно! енерги удару. Взявши до уваги особливост компонувально! схеми автобуЫв типу Low-entry, визначення положення зведеного центра мас може проводитись з1 вра-хуванням вщповщних параметр1в (табл. 1), характерних для розглядувано! модел1 4289 ВАТ "Укравтобуспром", де величина сумарно! додатково! маси сидячих та стоячих пасажир1в може бути введена лише на етат перев1рочних розрахунюв.
Табл. 1. Значения мас характерних складових елементiв моделi автобуса
4289 ВАТ "Укравтобуспром "
Споряджена маса вiдповiдних вузлiв та агрегатов автобуса кг
Сумарна споряджена маса сидячих пасажирiв верхнього ряду сидшь, розмiщених над двигуном (заднш звис автобуса) 400
Сумарна споряджена маса сидячих та стоячих пасажирiв, решта корисно! площi салону автобуса 5280
Сумарна споряджена маса каркасу кузова автобуса зi врахуванням зовнiшнього i внутршнього облицювання, вiкон та дверей 2200
Сумарна споряджена маса водiя iз робочим мшцем 250
Сумарна споряджена маса двигуна iз навiсним обладнанням 450
Сумарна споряджена маса додаткового обладнання (переднiй та заднш мости iз елементами тдвюки, системою керування та гальм, паливний бак, за-пасне колесо, акумуляторт батаре!, решта вiдповiдних вузлiв та агрегат!в) 4545
Сумарна споряджена маса трансмши iз навiсним обладнанням 300
Вщповщно до вимог чинних правил безпеки СЕК ООН №66, форму-вання крайових умов виконуеться з урахуванням допустимо! споряджено! ма-си автобуса, (включно з охолоджувальною рщиною, маслом, пальним, шструментом, запасним колесом та масою вод1я), яка зпдно з техшчним зав-данням становить не бшьше 7745 кг.
Унаслiдок анашзу розрахунково! схеми розмiщення вузлiв та агрега^в висота положення центра мас 1С вщносно опорно! поверхнi становила 0,86м, що е типовим показником для такого типу автобуЫв. Маючи значення 1С, а також габарити поперечного перерiзу каркасу кузова, наступним кроком гра-фiчно визначаеться плече удару - радiус обертання г центра мас Cg вщнос-но точки перекидання (т. А) за допомогою розрахунково! схеми iмiтацil стенду (рис. 2); г = 1,49м. Для зосереджено! маси автобуса Cg закон збереження енерги (ЗЗЕ) за рiвнозмiнного обертального руху:
7 - ТО = X А(О) = ОН = mgh
Оскшьки на початок перекидання вщсутня початкова кутова швид-кiсть (w0 = 0 рад / с), а центр мас Cg1 вщповщае екстремуму траектори (рис. 2), то Т0 = 0 Нм. Враховуючи, що кiнцеве значення кшетично! енерги
моменту удару автобуса по опорнш поверхнi (центр мас у т. Cg2) визна-
2
чаеться як Т1 = J—, Нм, ЗЗЕ остаточно набувае такого вигляду:
J
2 2 Wl2 , . 2 Wl2 , = mgh ; тг^ = mgh.
Визначення кшцево! кутово! швидкостi обертання:
шмвш/ж
Рис. 2. Розрахункова схема мiтацli стенду перекидання автобуса згiдно з
Правилами СЕК ООН № 66
Рiвнозмiнний обертальний рух пiд дiею сили ваги описуеться рiвнян-st2
нями р = р0 + ( та w1 = w0 + st. Беручи до уваги w0 = 0 та р0 = 0 на початок руху (положення центру мас у верхнш точщ Cg1), систему з двома невь домими запишемо у такому виглядг
w1 = st
р
st2
2
Значення кута обертання центру мас автобуса у разi перекидання р визначають на основi графiчного методу (рис. 2) та становить 0,29п
Величина кутового пришвидшення е та часу перекидання (прохо-дження центром мас траектори Cg1-Cg2):
w 1 w 2 wt 2р
е =7; р = 2 = Т; t=V;
t = ( = 2^ = о,8 с; е = V = 226 = 2,83 с"2
V 2,26 t 0,8
Зi врахуванням отриманих даних значення обертового аоб та доцен-трового адоц пришвидшень, вщповщно, становлять:
аоб = ег; аоб = ег = 2,83 ■ 1,49 = 4,22
с2
адоц = w2г; адоц = wzг = 2,262 ^1,49 = 7,61—.
с2
Iмiтацiя виконання Правил СЕК ООН № 66 передбачае отримання центром мас автобуса Cg2 результуючого сумарного пришвидшення обертання шд дiею сили ваги у нормованих умовах (висота переходу опорних по-верхонь стенду не менше 800 мм):
а рез = а доц + адоц + g
На основi графiчного методу, застосування котрого традицшно вва-жають найбiльш оптимальним для вирiшення задач даного типу (вiдомi ге-ометричнi параметри поперечного перерiзу автобуса i його крайнього положення шд час удару), значення результуючого пришвидшення для дослщжу-вано! моделi становить 18,14 м/с .
Таким чином, при iмiтацil Правил СЕК ООН № 66 розрахунковим методом формування крайових умов виконуеться iз значним запасом порiвняно iз нормативно визначеною енерпею поглинання удару (Е* = 0,75Mgh), що по-
яснюеться проведенням сукупного аналiзу для вЫе! просторово! конструкци каркасу кузова, а не тшьки для його верхньо! частини, початок котро! вщрахо-вуеться вiд рiвня пiдвiконного брусу (згiдно з офщшними вимогами). Водно-час, отримана рiзниця нормативного i розрахункового коефiцiентiв свщчить про реальне iснування особливостей формування несно! структури каркасу
кузова типу Low-entry порiвняно iз типово класичними або низькошдлогови-ми схемами. Цей факт зобов'язуе проектувальникiв надiлити автобус шдвище-ним запасом мiцностi, наявшсть котрого автоматично забезпечуе позитивнi результати виконання Правил СЕК ООН № 66 для дослщжувано! модель
Формування крайових умов здшснення анашзу мщносл та пасивно! безпеки автобуса виконуеться на основi його каркасу кузова, оскшьки факт виконання просторовою структурою Правил СЕК ООН № 66 гарантуе дотри-мання нормативних вимог укомплектованим автобусом. Процес штеграцн крайових умов у тримiрну модель каркасу кузова програмного середовища МКЕ (методу кшцевих елементiв) [5] охоплюе:
• фшсащю просторово!' структури у положены, що ввдповвдае моменту удару (кут дуги Cg1- Cg2 становить 52°), 1з прикладанням в'язей у вузлах поз-довжнього ребра сходження п1длоги i боковини (виступае вшсю обертання та уявляе собою цилiндричний шарнiр iз одним ступенем вшьносп); у харак-терних вузлах центрального ближнього лонжерону (вважаеться, що основа тдлоги автобуса порiвняно мало деформована при перекиданы);
• прикладанням реакцш - навантажень характерних вузлiв та агрегатов у вщ-повiдних точках !х крiплення до просторово! конструкцй каркасу кузова з урахуванням величини результуючого пришвидшення арез
Розрахункова схема 1мггаци Правил СЕК ООН № 66 (рис. 3) - це на-вантажена реакщями та обмежена в'язями просторова структура каркасу кузова автобуса у крайньому нижньому положенш, що вщповщае моменту удару (дотик до ударно! випробувально! поверхш).
Рис. 3. Розрахункова схема ттаци Правил СЕК ООН № 66 i3 прикладеними
реакцями та в 'язями
Враховуючи асиметричшсть структури каркасу кузова, перев1рку на вщповщшсть Правилам СЕК ООН № 66 слщ виконувати окремо для л1во! та право! боковин 1з почерговим встановленням в'язей у вщповщних ребрах конструкцй' (рис. 4).
Таким чином, отримаш нетипов1 вхщш дат сформованих крайових умов шдтверджують доцшьшсть застосування орипнально! методологй' 1мь тацй' виконання Правил СЕК ООН № 66 для дослщжувано! модел1 автобуса розробки ВАТ "Укравтобуспром" та шдтверджують наявну теорда дуал1зму
поведшки каркасу кузова типу Low-entry у pa3i сумщення класично! та низь-кошдлогово! схем його компонування.
Рис. 4. Схема прикладання в 'язей структури каркасу кузова згiдно з
Правилами СЕК ООН № 66
Лггература
1. Голенко К.Е. Комп'ютерне моделювання i анашз напружено-деформованого стану каркасу кузова автобуса типу Low-entry / К.Е. Голенко, О.З. Горбай, Л.В. Крайник // Вюник НУ "Львiвськa пол^ехшка" : Динaмiкa, мiцнiсть та проектування машин i прилaдiв. - Львiв : НУ "Львiвськa полггехшка", 2008. - 173 с.
2. Голенко К.Е. Особливост формування неавних структур каркасу автобуса типу low-entry / К.Е. Голенко, Л.В. Крайник // Вюник НУ "Харювський полiтехнiчний iн-т". - Харюв: НУ "Харювський полiтехнiчний iн-т", 2008. - 152 с.
3. ДСТУ UN/ЕСЕ R 66-00:2002 Сдиш технiчнi приписи щодо офiцiйного затвердження великогабаритних пасажирських дорожнiх транспортних зaсобiв стосовно мщносп верхньо'' частини 1'хньо'1 конструкцл (Правила ЕЭК ООН № 66-00:1987, IDT).
4. Маркеев А.П. Теоретическая механика : учебник для университетов. - И.: РХД, 2007. - 592 с.
5. Потемкин А.В. Трехмерное твердотельное моделирование. - М. : КомпьютерПресс, 2002. - 296 с.
УДК 629.113.001 Acnip. О.В. Житенко - НУ "Rbeiecbrn полтехмка "
СУЧАСНИЙ СТАН ДОСЛ1ДЖЕННЯ КОЛИВАНЬ ТА ПЛАВНОСТ1 ХОДУ КОЛ1СНИХ ТРАНСПОРТНИХ ЗАСОБ1В
Зроблено анал1з роб1т, що стосуються коливань та плавносп ходу колюних транспортних засоб1в. Вщзначено розвиток математичного моделювання як процесу, описано способи, засоби та наведено необхщну шформащю щодо вибору модель Акцентовано увагу на розвитку 1м1тацшного моделювання. Описано тдходи достд-ниюв, рекомендаций показники та особливосп ощнки плавносп ходу.
Post-graduate O.V. Zhytenko - NU "L'vivs'ka Politekhnika"
DEVELOPMENT OF RESEARCHES FROM VIBRATIONS AND SMOOTHNESS OF MOTION OF THE WHEELED TRANSPORT VEHICLES
The analysis of works, which are up to vibrations, and smoothness of motion of the wheeled transport vehicles is conducted in work. Noted development of mathematical designs as process, described methods, facilities that necessary information on the choice of model. Accented attention on development of imitation design. Described approaches of researches, recommendations, indexes and approaches to estimation of smoothness of motion.
