CC BY
30
Рис. 3. Загальний вигляд опорних бруств: 1 - опорний брусок з масивног деревини;
2 - опорш бруски з ДКК (ОБДК); 3 - опорш бруски з арболту (ОБДЦ)
Враховуючи результати випробовувань i те, що вантажш шддони шс-ля використання неохоче повертае споживач, можна зробити висновок про перспектившсть використання опорних брусюв з деревино-клеевих i цемен-тно-стружкових сумiшей.
Лггература
1. Бехта П.А. Технология деревинних композицшних матер1ал1в. - К. : Вид-во "Основа", 2003. - 336 с.
2. ГОСТ 19222-84. Арболит и изделия из него. Технические условия. - 26 с.
3. Руководство по проектированию и изготовлению изделий из арболита (Рук -8-74 НИИЖБ). - М., 1974. - 90 с.
4. Бухаркин В.И. и др. Использование древесных отходов для производства арболита (опыт работы предприятий). - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1975. - 192 с.
УДК674.05.053 Доц. М.1. Пилипчук, канд. техн. наук;
магктрант М.Р. Бурдяк - НЛТУ Украти, м. nbsis
МЕТОДИКА ДОСЛ1ДЖЕННЯ ТОЧНОСТ1 РОЗПИЛЮВАННЯ КОЛОД НА КРУГЛОПИЛКОВОМУ ВЕРСТАТ1 "ЯСЕНЬ-БАРАКУДА"
На 0CH0Bi аналiзу динамiчноi моделi точносп оброблення загопвок на дерево-обробних верстатах визначено основш чинники та розроблено методику досшджен-ня точносп розпилювання колод на верстап "Ясень-Баракуда".
Ключов1 слова: точнють, верстат, похибка, фактор, досшдження.
Assoc. prof. M.I. Pylypchuk; undergraduate М.Р. Burdjak -
NUFWT of Ukraine, L'viv
Exactness sawing research method of logs on "Jasen-Barakuda" roundsaw machine-tool
On the basis of analysis of dynamic model of exactness of treatment of purveyances on woodworking machine-tools certainly basic factors and the method of research of exactness of sawing of logs is developed on the machine-tool of "Jasen-Barakuda". Keywords: accuracy, machine, error, factors, survey.
Актуальшсть теми дослвдження. У сучасному люопильному вироб-нищш для поздовжнього розпилювання колод на пиломатер1али застосову-ються три види конструкцш технолопчного обладнання: люопильш рами,
стрiчкопилковi та круглопилковi верстати [1]. Зокрема у вггчизняному вироб-ництвi на сьогодш найширше застосовують горизонтальнi стрiчкопилковi верстати [2], на яких розпилюеться близько 70 % вщ загального об'ему люо-матерiалiв. Зауважимо, що стрiчкопилковi верстати розпилюють деревину з найменшою шириною пропилу (до 2 мм), але водночас вони мають значну ваду - хвилястють пропилу, що призводить до зниження точност пиляння [3]. Основною причиною хвилястост пропилу в процес пиляння стрiчковою пилкою е неоднорiднiсть структури деревини, тобто наявшсть сучкiв. Пiд час розпилювання сучкiв пилка, через низьку жорстюсть 11 полотна, вiдхиляеться вiд свого початкового положення, що й призводить до хвилястост обробле-но! поверхш. Ще однiею iз вагомих вад стрiчкових пилок е висока штенсив-нiсть !х затупленостi, що призводить також до втрати стiйкостi пилки в про-пилi i збшьшення хвилястостi [4]. Необхiднiсть частого перезагострення пилок потребуе велику кшьюсть запасних пилок та значних затрат для виконан-ня само! операщ! загострення.
Якщо порiвняти iз ще! ж точки зору процес пиляння на круглопилко-вих верстатах, то тут ширина пропилу дещо бшьша (3,5-4,0 мм) [1], але яви-ще хвилястостi пропилу фактично вщсутне, завдяки високiй жорсткостi диска пилки. К^м цього, сучаснi круглi пилки оснащенi твердосплавними напайками, тому !хня зносостiйкiсть в десятки разiв вища за стрiчковi пилки.
Отже, завдяки перевагам круглих пилок, на замшу горизонтальним стрiчкопилковим верстатам з'явились двовальнi круглопилковi верстати [5, 6]. За рахунок великих робочих швидкостей подач (у межах 25...35 м/хв) та високо! зносостiйкостi шструмента вони забезпечують у два - три рази вишу продуктившсть процесу пиляння. В сучасному люопильному виробнищш вже успiшно експлуатуються двовальнi круглопилковi верстати таких фiрм-виробникiв, як Барс, ЗйсцСАБ, Астра.
Найновiшим розробленням у напрямку вдосконалення конструкцiй круглопилкових верста^в е верстати ортогонального пиляння колод [5-8]. Спошб ортогонального розпилювання колод забезпечуе виготовлення обрiз-них пиломатерiалiв максимально можливого радiального розкрою, що тд-тверджуе його високу ефектившсть та перспективнiсть. Оскiльки констру-ювання таких верстатiв перебувае у початковш стадi! розвитку, то вважаемо актуальним здiйснення наукових дослiджень для забезпечення основ подаль-шого вдосконалення !хньо! конструкцi!.
Постановка завдання дослщжень. В Укра!нi виготовленням верста™ для ортогонального розпилювання колод займаються такi фiрми-виробни-ки, як "Астра" та "Ясень" [6, 8]. Для детальшшого аналiзу конструкцiй даного типу верста^в ми обрали верстат фiрми "Ясень" (рис. 1).
Верстат для ортогонального розпилювання колод марки "Ясень-Бара-куда" [8] складаеться iз таких основних вузлiв:
• станини, призначено! для поздовжнього перемщення каретки та закршлення заготовки;
• рами - основи, до яко! кр1питься каретка, а також розмщет вузли тдйому та приводу каретки;
• каретки з р1жучим шструментом - дисковими пилами;
• головного пульта управлшня, призначеного для керування верстатом (ввiм-кнення, вимкнення, задання розмiрiв випилюваних брусшв i т.ш.).
Рис.1. Верстат фЬрми "Ясень": а - вигляд спереду; б - вигляд збоку;1 - рама;
2, 3 - траверзи; 4, 5 - електродвигуни механизму р1зання; 6 - електродвигун механизму подача; 7, 8 - електродвигуни мехашзм1в налаштування; 9 - ланцюг;
10 - напрямш; 11 - база; 12 - затискач1; 13 - колода
У техшчнш характеристик верстата "Ясень-Баракуда" немае даних про точшсть розм1р1в випилюваних пиломатер1ал1в, що ми вважаемо знач-ною вадою. Верстати ортогонального пиляння призначеш випилювати брус-ков1 загот1вки з мш1мальними припусками для подальшого оброблення, тоб-то з високою точшстю. У техшчних характеристиках верстат1в, як виготов-ляють провщт ф1рми [5, 6], наведено даш, як шдтверджують високу точшсть виготовлення деталей (±0,5 мм). Тому таким високим вимогам щодо точност оброблення повинен вщповщати 1 верстат "Ясень-Баракуда".
Оскшьки верстат "Ясень-Баракуда" перебувае на стадп подальшого вдосконалення його конструкций вважаемо за потр1бне здшснення проведен-ня наукових дослщжень для забезпечення основ щодо забезпечення шдвище-них вимог точност оброблення.
Отже, завданням роботи е розроблення методики дослщження точнос-т розпилювання колод на круглопилковому верстав "Ясень-Баракуда", з метою визначення напрямюв вдосконалення основних мехашзм1в його конструкцн.
Аналiз джерел та чинникiв впливу на точшсть оброблення деталей. Джерелами похибок мехашчного оброблення деревини е: верстат, шструмент, пристрш, оброблювано! загот1вки [10]. Зважаючи на це, ми роз-робили класифшащю джерел { чинниюв, що впливають на процес розпилювання колод круглими пилками, яку наведено на рис. 2.
Джерелами постшних систематичних похибок пиляння е геометричш неточност верстата й шструмента та похибки налаштування верстата. До джерел систематичних похибок змшного характеру за певним законом вщно-сять температурш деформацп верстата й шструмента та затуплення р1зщв.
Випадков1 похибки мають р1зш значення для кожно! детал1 оброблю-вано! партн, { !хня поява не тдлягае шякш законом1рностг Джерелами ви-
падкових похибок е неоднорiднiсть властивостей деревини, мшливють величин припуску й нестабшьшсть режиму оброблення. Цi чинники впливають як безпосередньо, так i через пружш деформацн, зумовленi жорсткiстю пружно! системи "верстат - iнструмент - заго^вка" ("В1З").
Рис. 2. Класифжащя джерел i чиннишв впливу на точшсть розпилювання колод
на круглопилкових верстатах
Похибки оброблення класифжують також залежно вщ навантаження верстата. У цьому випадку розрiзняють похибки, що не залежать вiд навантаження, i похибки, що залежать вiд навантаження верстата. Похибки, що не залежать вщ навантаження, визначаються насамперед геометричною неточ-нiстю верстата, шструмента та похибкою настроювання верстата. Похибки, що залежать вщ навантаження, визначаються впливом пружних деформацш елементiв верстата, шструмента, й заго^вки, а також режиму пиляння та за-туплення пилки.
Отже, в процес пиляння домшантними чинниками впливу на величину похибки виготовлення парти деталей е чинники, що впливають на жорстюсть системи "В1З", а саме: режим пиляння та затуплешсть iнструмента.
На основi аналiзу джерел та чинниюв впливу на точнiсть виготовлення обрiзних пиломатерiалiв на верстатi "Ясень-Буракуда" ми встановили, що найбiльший вплив серед уЫх наявних чинникiв мають швидкiсть подачi та затупленiсть шструмента.
Методика досл1дження точностi ортогонального пиляння колод круглими пилками. Похибка, що виникае шд час виготовлення партй деталей, може характеризуватись або параметром поля розсшвання, або параметром розмiрного налагодження. Параметром поля розсшвання характеризуются випадковi похибки, параметром розмiрного настроювання - систематичш.
На рис. 3 наведено динамiчну модель точностi виготовлення партн деталей. У бшьшоси деревообробних версталв пiд час виготовлення партн де-
талей середне значення Х та поле розсшвання розмiру ю, неперервно збшь-шуються [11], що й показуе така модель.
Н Ь /у Гп-1 Гп N
Рис. 3. Динамiчна модель точностi виготовлення парти деталей
Величину поля розсшвання випадкових похибок визначають з припу-щення, що розсшвання похибок шдлягае нормальному закону розподшу величин. Змiна Х в часi здебiльшого мае лiнiйний характер типу:
х] = XI + С • г
де С1 - коефiцiент, що характеризуе швидюсть змiни переналаштування вер-стата або швидюсть його розлаштування.
Для визначення величини миттевого значення поля розсшвання вико-ристовують залежнiсть
= щ + С2 • г,
де С2 - коефщент, що характеризуе швидюсть змши випадково! похибки або нестабiльнiсть верстата за розсшванням розмiрiв.
На основi розроблено! динамiчноl моделi виготовлення парти деталей можна встановити закономiрнiсть змiни поля розсшвання розмiрiв виготов-лених деталей та середнього значення розмiрного настроювання на верстатi "Ясень-Баракуда".
Отже, основою методики дослщжень точностi е статистично-аналггич-ний метод, який вимагае виконання експерименту. Розроблена нами методика виконання експериментальних дослщжень передбачае визначення та обгрунтування методу планування й умов здшснення дослiдiв. На основi вив-чення сучасних методик планування експерименту [12] прийнято ршення про застосування методу математичного планування багатофакторного ек-сперименту, що дае змогу отримувати результати у виглядi рiвнянь регресп.
Для забезпечення достовiрностi та точностi результат експериментальних дослiджень потрiбно здшснити дослiди безпосередньо на верстатi у виробничих умовах.
Висновки. На 0CH0Bi аналiзу сучасних cnoco6iB розпилювання колод зроблено висновок, що найефектившшим та перспективним е cnoci6 ортогонального пиляння круглими пилками.
Внаслщок аналiзу конструкцiй та технiчних показниюв верстата вста-новлено потребу здшснення дослщжень точностi виготовлення пиломатерь ашв на верстатi "Ясень-Баракуда".
На основi аналiзу джерел та чинникiв впливу на точшсть оброблення визначено найбшьш впливовi чинники - швидкiсть подачi та затупленiсть iнструмента.
Розроблена методика забезпечуе виконання експериментальних досль джень точност виготовлення обрiзних пиломатерiалiв на верстав "Ясень -Баракуда".
Лггература
1. Деревообробн1 верстати загального призначення / за ред. В.В. Шостака : пщручник.
- К., 2007. - 279 с.
2. Ребезнюк 1.Т. Розвиток наукових основ розпилювання деревини на стр1чкопилкових верстатах : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня д-ра техн. наук. - Льв1в, 2008. - 35 с.
3. Пилипчук М.1., Степанчук С.П. Визначення показникiв оцшки хвилястосп пропилу на горизонтальних стр1чкопилкових верстатах // Науковий вюник НЛТУ Украши : зб. наук.-техн. праць. - Льв1в : РВВ НЛТУ Украши. - 2006. - Вип. 16.5. - С. 126-130.
4. Пилипчик М.1., Степанчук С.П., Лобода М.В., Офш 1.В. Дослщження впливу домь нантних фактор1в на величину хвилястосп пропилу в процес пиляння колод на горизонтальних стр1чкопилкових верстатах // Науковий вюник НЛТУ Украши : зб. наук.-техн. праць. -Льв1в : РВВ НЛТУ Украши. - 2007. - Вип. 17.4. - С. 112-115.
5. [Електронний ресурс]. - Доступний з http://www.piloprav.ru. Круглопильные станки углового типа для продольной распиловки бревен.
6. [Електронний ресурс]. - Доступний з http://www.derevo.info/info.php? i = 4249. Люора-ми нового зразка: в1тчизняний вар1ант.
7. [Електронний ресурс]. - Доступний з http://www.npobars.ru/equipment/bars-1 а. Угловые бревнопильные станки серии "БАРС-1А".
8. Паспорт поздовжнього-обр1зного верстата ВПО - 1 "Ясень-Баракуда". - 10 с.
9. ДСТУ № 336. Вимоги до точносп розм1р1в обр1зних пиломатер1ал1в, 2003. - 24 с.
10. Манжос Ф.М. Точность механической обработки древесины : учебник [для ВУЗов].
- М. : Изд-во "Лесн. пром-сть",1959. - 264 с.
11. Комаров Г.А. Точность деревоpежущих станков. Размерная настройка : учебн. пособие [для студ.]. - М. : Изд-во "Наука", 1985. - 56 с.
12. Пилипчук М.1., Григор'ев А.С., Шостак В.В. Основи наукових дослщжень : тд-ручник. - К. : Вид-во "Основа", 2007. - 270 с._
УДК 631.4; 631.31 Доц. В.Р. Бтецький, канд. техн. наук;
доц. В.О. Шубенко, канд. техн. наук; тж. М.В. 1ванюта; доц. Я.Д. Ярош, канд. техн. наук -Житомирський нащональнш
агроекологЬчний утверситет
ВСТАНОВЛЕННЯ РАЦЮНАЛЬНИХ ПАРАМЕТР1В КОТК1В ГРУНТООБРОБНИХ АГРЕГАТ1В
Встановлено д1апазон рацюнальних значень д1аметр1в котюв та 1хньо! ваги з огляду на дотримання агротехнолопчних показниюв оброб1тку грунтового середови-ща. Розрахунки здшснено ¡з використанням теорп напруженого стану. Ключов1 слова: оброб1ток грунту, параметри, напружений стан.
