CC BY
21
шсть MaTepiany i дае змогу прогнозувати значення температури, вологост плити, тиску, парогазово! сyмiшi для плит i3 piзними початковими техноло-гiчними параметрами та режимами пресування.
Лггература
1. Обливин А.Н. Тепло- и массоперенос в производстве древесностружечных плит / А Н. Обливин. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1978. - 191 с.
2. Петр1в О. Дослщження тепломасоперенесення у процес пресування деревних компо-зитних матер1ал1в / О. Петр1в, Я.1. Соколовський // Промислова гщравлша i автоматика: Все-украшський нayково-тeхнiчний журнал, 2006. - 4(14). - С. 30-34.
3. Thoemen, Heiko. 3D simulation of macroscopic heat and mass transfer properties from the microstructure of wood fibre networks / Heiko Thoemen, Thomas Walther, Andreas Wiegmann // Composites Science and Technology 68 (2008). - PP. 608-616.
4. Truscott S.L. A heterogeneous three-dimensional computational model / S.L. Truscott, I.W. Turner // Applied Mathematical Modelling 29 (2005). - PP. 381-410.
Петрив О.М. Моделирование гидробаротермических и диффузионных процессов при прессовании древесностружечных плит
Приведена математическая модель гидробаротермических и диффузионных процессов, которая дает возможность определить температуру, влажность, давление парогазовой смеси и отвердевания клея древесностружечной плиты при ее прессовании. Установлено, что закон сохранения внутренней энергии плиты при ее прессовании определяется уравнением, в котором первое слагаемое его правой части определяет увеличение внутренней энергии за счет теплопроводности, второй - конвективным теплообменом, третий - излучением тепла при затвердевании клея, четвертый -определяет потери теплоты, связанные с испарением влаги.
Petriv O.M. Modelling hydro-baro-thermal and diffusion processes during pressing of particleboards
In article it is presented mathematical model hydro-baro-thermal and diffusion processes which gives the chance to define temperature, humidity, pressure gas-vapor mixture to a mix and harden glue of particleboards during pressing. It is set that the law of conservation of internal energy of flag during pressing is determined equalization in which the first element him right part determines the increase of internal energy due to a heat-conducting, second - by a convective heat exchange, third - by the radiation of heat during the solidifiability of glue, fourth - determines the losses of warmth related to evaporation of moisture.
УДК 647.047 Доц. Л.Я. Сорока, канд. техн. наук - НЛТУ Украти, м. Львiв;
викл. Н.Л. Сорока, магктр - ВПУ дизайну та будiвництва
КОНСТРУКТИВН1 ОСОБЛИВОСТ1 ДЕРЕВ'ЯНИХ БУДИНК1В I ТЕХНОЛОГ1Й 1ХНЬОГО ВИГОТОВЛЕННЯ
Подано характеристику основним методам виготовлення дерев'яних будинюв. Проаналiзовано технологи виготовлення, а також конструктивы особливосп стш дерев'яних будинюв. Встановлено, що будинки, виготовлеш iз зрубу, переважають за довговiчнiстю як брусов^ так i каркасш будинки, але велик трудовитрати, значна усадка у процес експлуатаци, а також, з еколопчно!' точки зору, велика витрата де-ревини, дае тдстави стверджувати про доцшьшсть виготовлення будинюв каркасно'1 конструкци або iз клееного брусу.
Анашзуючи р1зш технологи виготовлення, а також вжовий досвщ експлуатаци дерев'яних будинюв, можна зазначити цшу низку переваг:
• деревина - еколопчно чистий будiвельний матерiал, який мае достатню мщ-тсть, низьку теплопровiднiсть, а також не дае шяких випромiнювань;
• низький коефiцiент теплопровiдностi, а вiдповiдно, менша товщина i маса зовнiшнiх стш (табл. 1);
• анатомiчна будова деревини позитивно впливае на мшро^мат у дерев'яно-му будинку. Ввдомо, що дерев'янi будинки досить швидко обiгрiваються. Як-що в цегляному будинку енергiя йде, насамперед на названия теплоемних стш, перш нж почнеться нагрiватись повiтря у примщент, то у дерев'яних будинках прозвания повiтря вiдбуваеться значно швидше. При цьому не виникае зворотна тепловщдача, за яко! добре прогрiтi цеглят стши почина-ють вiддавати тепло в той час, коли пот^бно знизити температуру у примь щент. У лiтнi мiсяцi дерев'яний будинок, завдяки невеликш товщинi стш, значно швидше охолоджуеться в нiчний час. Крiм того, енергiя дерев'яних будинюв покращуе настрiй i самопочуття його мешканщв;
• високий ступiнь енергозбереження дерев'яних стш дае змогу уникнути зайвих витрат на опалення примщення;
• будинки з деревини довговiчнi i стiйкi до стихiйних лих (землетрушв, урага-нiв).
ГГ1 ГГ1 • • • • •• • •
Табл. Типи зовшшн1х стш 11хш основш показники
Тип стши Назва показниюв Одиницi вимiру Температу рний показник
-15 -20 -25 -30 -35 -40
З пустоть ло! цегли Коефiцiент теплопровiдностi Вт/м°С 0,52
Густина кг/м3 1200
Товщина см 40 53 53 66 66 79
Маса 1 м2 кг 555 735 735 915 915 1040
З суцшь-но! цегли Коефiцiент теплопровiдностi Вт/м°С 0,81-0,87
Густина кг/м3 1800
Товщина см 36 49 49 62 62 -
Маса 1 м2 кг 530 760 760 1000 1000 -
1з деревини (сосна) Коефщент теплопровiдностi Вт/м°С 0,35-0,18
Густина кг/м3 500
Товщина см 18 18 20 22 24 26
Маса 1 м2 кг 120 120 135 145 155 170
До вад дерев'яних будинюв можна зарахувати:
• значну усадку стш у процес експлуатаци будинку (вщбуваеться внаслiдок випаровування вологи з деревини). Зменшити усадку можна, використову-ючи як будiвельний матерiал суху деревину;
• ураження деревини грибками. Деревина - пгроскотчний матерiал, який здатний поглинати i вiддавати вiльну вологу залежно вiд кл1матичних умов. Випаровування вологи спричиняе пiдвищення температури деревини, а тепло + волога - оптимальт умови для розвитку грибшв;
• вогнеспйшсть. Деревина - матерiал, який легко п1ддаеться горiнню. Для за-хисту дерев'яних стш вщ вогню використовують спещальне сольове просо-чування (антипiрени), як тд час горiння розкладаються на газоподiбнi речо-вини (забирають у деревини тепло) i твердi речовини (утворюють на повер-хнi сущльну плiвку, яка запобiгае проникненню у деревину кисню, потрiбно-го для тдтримання процесу горiння);
3. Технологiя та устаткування деревообробних шдприемств
125
• недоцшьтсть будування багатоповерхових будиншв. Ускладнюеться конструкция, яка потребуе велико! шлькост! додаткових кршильних елеменив для забезпечення потр1бно! мщност!, а також збшьшуеться витрата деревини.
На сьогодш виробники пропонують цшу низку технолопчних шдхо-д1в, як спрямоваш на зменшення перерахованих вище вад дерев'яних будин-юв { тдвищення яюсних показниюв. Найпоширешшою у всьому свт техно-лопею е технолопя буд1вництва будинюв 1з деревини, яка пройшла мехашч-не оброблення (з попередшм висушуванням або без нього).
Метою мехашзацп та автоматизацп виконання операцш технолопчно-го процесу е тдвищення якост складових елемент1в дерев'яного будинку, зменшення важко! людсько! пращ, тдвищення продуктивносл, зменшення вартост будинку загалом. На сьогодш вщомо багато конструктивних ршень виготовлення стш будинюв з деревини, як спрямоваш на покращення есте-тичного вигляду, скорочення термшу монтажу, покращення якост з'еднань, зменшення усадки { деформаци будинку. Украшсью та заруб1жш виробники пропонують дерев'яш будинки з колод 1з такими технолопчними ршеннями конструктивних елеменив (рис. 1).
а) б) ^^ в)
Рис. 1. Типи профтьв та з'еднань колод: а) профЫ1 масивног колоди; б) профыъ
клееног колоди; в) типи з'еднанъ
Для досягнення однакового д1аметра на всш довжиш колоди викорис-товують операщю цилшдрування. Цилшдровування колод спрощуе процес монтажу, дае змогу тд час збирання створювати жорстюшу конструкщю. Колода до колоди шдганяеться щшьтше, тому покращуються тепло1золя-цшш властивосл стш, а будинок мае естетичшший вигляд.
Пщ час цилшдровування, у колод1 зр1зуеться значна частина заболош { переважно залишаеться саме ядро, яке просочене смолами, мае високу твердеть, бшьшу стшюсть до ураження грибками, а також дае змогу зменшити розм1ри трщин, як виникають у процеЫ сушшня, що позитивно впливае на тепло1золящю стш Та незважаючи на перераховаш переваги, все ж таки основною вадою залишаеться значна усадка стш будинку у процес експлуатаци (внаслщок зменшення вологост колод, а також !хньо! деформаци).
Практично таю сам1 властивосл мають стши будинюв, виготовлеш з брусу. Вщмштстю е значно прослший технолопчний процес, строгий есте-тичний вигляд, а також профш замюв та з'еднань колод. Зменшити величину усадки можна за допомогою використання клеено! деревини. На прохання за-мовника, промисловщ виготовляють стши як з клееного брусу (рис. 2, в), так { з клеено! колоди (рис. 1, б).
Використання клееного брусу (колоди) дае змогу зменшити витрати масивно! деревини, збшьшити мщшсть конструкци, практично уникнути де-
формацн i усадки стiн, а також зменшити коефщент теплопровiдностi. Крiм того, технолопчний процес може мiстити операцн просочування антисептиками та антишренами дощок до склеювання в брус - це дае змогу значно кра-ще захистити будинок вiд розвитку грибка та вогню. Клеений брус (колода) може бути рiзно! товщини залежно вiд клiматичних умов, в яких будуеться будинок i перiоду проживання в ньому. Вадою клееного бруса е ускладнення операцiй технолопчного процесу його виготовлення, що призводить до тд-вищення вартосп будинку.
Ще однiею новою технолопею виготовлення брусу е "преслог" - тех-нологiя сушiння брусу з одночасним шдпресуванням (рис. 2, б). Ця техноло-гiя дае змогу висушувати брус практично без трщин, одночасно збiльшуючи його щiльнiсть, а вщповщно i мiцнiсть. Для зменшення витрат деревини, зменшення ваги конструкци, спрощення технологiчного процесу, а вщповщ-но i зменшення вартостi будинку, можна використовувати каркасний метод будiвництва.
Характерним для даного методу е виготовлення вертикально! опорно! конструкци, яку з двох боюв обшивають деревиною (брусом, обаполом, вагонкою), а внутршню порожнину заповнюють утеплювачем. Каркасш стiни з "подвшною" теплоiзоляцiею iз легкого матерiалу (пiнопласт, мiнеральна вата i т. iн.), мають найнижчий коефiцiент теплопровiдностi серед вЫх перера-хованих вище методiв. Та варто враховувати те, що теплостшюсть каркасних будинюв значною мiрою буде залежати вiд типу i товщини утеплювача, а також вщ товщини матерiалу, яким обшиваеться опорна конструкщя. Вагомою перевагою над будинками iз зрубу та брусу е вщсутшсть усадки каркасно! конструкцi!.
Аналiз конструктивних особливостей дерев'яних будинкiв засвщчив, що будинки, виготовленi iз зрубу, переважають за довговiчнiстю як брусов^ так i каркаснi будинки, але великi трудовитрати, значна усадка у процес експлуатацi!, а також, з еколопчно! точки зору, велика витрата деревини, дае пiдстави стверджувати про доцшьшсть виготовлення будинкiв каркасно! конструкци або iз клееного брусу. Вони практично не мають усадки, швидко монтуються, а властивостями не поступаються будинкам iз зрубу. Основним недолшом клееного брусу е його щна. Тому на сьогоднi залишаються акту-альними питання вдосконалення технологiчних процеЫв виготовлення скла-
Рис. 2. Види бруыв для виготовлення будиншв:
а) профыъований брус; б) брус-преслог; в) клеений брус
3. Технолопя та устаткування деревообробних шдприемств
127
дових елеменлв дерев'яних бyдинкiв за допомогою впровадження у вироб-ництво автоматичних лшш; обгрунтування системи пapaмeтpiв якостi дерев'яних будинюв i мeтодiв 1х оцiнки; створення систем автоматизованого проектування eлeмeнтiв piзних типiв дерев'яних конструкцш з подальшим 1х-нiм розрахунком.
Лггература
1. Сорока Л.Я. Структура i анашз технолопчних процеав виготовлення елеменпв та дерев'яних бyдинкiв / Л.Я. Сорока, 1.В. Полоз // Люове господарство, люова, паперова i дере-вообробна промисловють : м1жвщомч. наук.-техн. зб1рник. - Льв1в : УкрДЛТУ. - 2004. -№ 29. - С. 172-176.
2. Пуховський А. Деревянное домостроение : материалы, технологии, конструкционные решения / А. Пуховський // Снабженец : еженедельник. - 2004. - № 3(404). - С. 117-121.
3. Самойлов В.С. Деревянные дома / В.С. Самойлов. - М. : ООО "Адалант", 2004. - С.
224.
4. Юхани К. Деревянный дом. Каркасные работы от фундамента до крыши / К. Юхани. - М. : Изд-во "Алфамер Паблишинг", 2004. - С. 195.
Сорока Л.Я., Сорока Н.Л. Конструктивные особенности деревянных домов и технологий их изготовления
Дана характеристика основным методам изготовления деревянных домов. Проведен анализ технологий изготовления, а также конструктивных особенностей стен деревянных домов. Установлено, что дома, изготовленные из сруба, преобладают по долговечности как брусьевые, так и каркасные дома, но большие трудозатраты, значительная усадка в процессе эксплуатации, а также, с экологической точки зрения, большая затрата древесины, дает основания утверждать о целесообразности изготовления домов каркасной конструкции или из склеенного бруса.
Soroka L.Ya., Soroka N.L. The analysis of design features of wooden houses and technologies of their manufacturing
The characteristic to the basic methods of manufacturing of wooden houses is given. The analysis of manufacturing techniques, and also designs features of walls of wooden houses is made. It is set that houses, made from a frame, prevail both squared beam and framework houses after longevity, but large work, considerable lowering in the process of exploitation, and also, from the ecological point of view, heavy toll of wood, grounds to assert about expedience of making of houses of framework construction or from glued the squared beam. _
УДК 681.322 Доц. П.В. Тимощук, д-р техн. наук -
НУ "Львiвська полтехмка"; ст. викл. Т. Б. Хм'як - Львiвський ДУНТ1У м. В. Чорновола
ПЕРЕТВОРЮВАЧ1 ЧАСТОТИ ГАРМОН1ЧНИХ СИГНАЛ1В
Розглянуто деяю сучасш методи перетворення частоти гармошчних сигналiв. Описано принципи проектування i функцюнування перетворювачiв частоти гармошчних сигналiв. Сформульовано переваги i обмеження наявних пiдходiв до розв'язання зазначених задач, а також вщкрстп питання у цш галузь Встановлено, що ампл^уда вихщних сигналiв подшьниюв не залежить вщ частоти, перетворення сиг-налiв здшснюеться лшшно, без спотворення ампштуди для довшьних скшченних значень вхщних сигналiв, тобто схеми не породжують гармошк.
Ключов1 слова: помножувач частоти, подшьник, гармошчний сигнал, синхро-шзащя, мультиплексор, мшшер.
