CC BY
14
Л1тература
1. Корневой Ю.П. Экологически чистые угольные энерготехнологии / Ю.П. Корчевой, А.Ю. Майстренко, А.И. Топал. - К. : Вид-во "Наук. думка", 2004. - 186 с.
2. Перспективы применения плазменных технологий в энергетике / В. А. Жовтянский, С.В. Петров, Ю.В. Стефаник, М.Р. Подольский // Угольная энергетика: проблемы реабилитации и развития : сб. тез. докл. III науч.-техн. конф. (Алушта, 14-18 сент. 2006 г). - Алушта, 2006. - С. 14-15.
3. Концепщя технологи перероблення вуглецевмюно'1 сировини в синтетичш вуглевод-ш / В. А. Жовтянський. Ю.В. Стефаник, М.Р. Подольський // Нетрадицшш i поновлюваш дже-рела енергп як альтернативш первинним джерелам енергп в регюш : матер. III Мiжнар. наук.-практ. конф. (Львiв, 14-15 квгг. 2005 р). - Львiв : ЛвЦНТЕ1, 2005. - С. 104-107.
4. Автоматизащя виробництва альтернативних палив на основi перероблення вуглецев-мiсних вiдходiв / М. Подольський // Техшчш вiстi. - 2009. - 1(29), 2(30). - С. 13-16.
5. Цмоць 1.Г. Методи проектування спецiалiзованих комп'ютерних систем управлшня та оброблення сигналiв у реальному час / 1.Г. Цмоць, Б. А. Демида, М.Р. Подольський // Автоматика. Автоматизащя. Электротехшчш комплекси та системи. - 2009. - № 2(24). - С. 137-145.
Подольский М.Р. Проектирование автоматизированных дозировочных систем для процессов газификации углеродистого сырья
Рассмотрены способы газификации углеродистого сырья и основные требования к проектированию автоматизированных дозировочных систем. Предложено использование тарельчатых дозаторов для процессов плазменной газификации. Приведен разработанный опытный образец тарельчатого дозатора для высокотемпературной газификации. Установлено, что при проектировании автоматизированных дозировочных систем для процессов газификации углеродистого сырья определяющими факторами являются: параметры технологического процесса газификации; характеристики и вид углеродистого сырья; адаптивность автоматизированных дозировочных систем.
Podolskyy M.R. Design of automated portion systems for process of carbon bearing raw materials gasification
The technologies of carbon bearing raw materials gasification and main demands to automated portion systems are discussed. The plate portion units for plasma gasification process are proposed. The experimental plate portion unit for high temperature gasification process are presented. It is set that at planning of the automated dosage systems for the processes of gasification of materials gasification determinatives is: parameters of technological process of gasification; descriptions and type of materials gasification; adaptiveness of the automated dosage systems._
УДК 674.047 Acnip. А.М. Сомар - НЛТУ Украти, м. Львiв
МОДЕЛЮВАННЯ Л1Н1ЙНИХ РОЗМ1Р1В ТА ПРИПУСК1В НА ОБРОБЛЕННЯ ЗАГОТОВОК ДЛЯ ВИГОТОВЛЕННЯ ЛАМЕЛЕЙ
Розглянуто питання визначення встановлених po3MipiB та припусюв на стру-гання i сушшня тд час виробництва сухих заготовок для виготовлення ламелей. Роз-рахунок припусюв на оброблення та сушшня виконують з використанням результа-■пв статистичного аналiзу розподшу лшшних розмiрiв, що дае змогу врахувати стан технолопчного обладнання, якють сушшня та рiвень тдготовки рiзального шстру-менту.
Яюсть розкрою круглих л1соматер1ад1в на заготовки для виробництва ламелей визначають точшсть розм1р1в, форма пиломатер1ал1в (заготовок) та
шорстюсть поверхш пиляння. Описуються цi параметри середшм значенням, дисперЫею та iншими статистичними показниками.
Точшсть лiнiйних розмiрiв перетишв пиломатерiалiв за товщиною i шириною - одна з найважливших характеристик нерiвностей поверхнi пиляння. Для ощнювання середньо! точностi розмiрiв ми користаемо величину рiзницi середнього фактичного Ьсер. i встановленого Ьвст. або номiнального Ьн розмiрiв, дсер. = Ьсер - Ьн. Як фактичнi розмiри Ь, так i випадкова величина д, розподшеш за нормальним законом, що вiдповiдае фiзичним закономiрнос-тям розмiроутворення i результатам дослiджень [1].
До параметрiв розподiлу належать середне арифметичне (центр групу-вання розмiрiв) i середньоквадратичне вiдхилення. Розрiзняють миттевий розподш розмiрiв з дисперсiею о2, отриманий на одному верстатi для конкретного мюця в поставi зi стабiльними умовами розкрою, i сумарний з дис-персiею о2с, отриманий для множини верста^в, мiсць у постав^ часу розкрою, зi змiнними умовами розпилювання (наприклад, для сирих пиломатерь алiв чи заготовок за результатами статистичного оброблення розмiрiв дощок, замiряних на сортувальнiй площадщ, а для сухих - тсля сушiння). Характер-ний розподiл розмiрiв сухих i сирих пиломатерiалiв (заготовок) наведено на рис. Центр групування розм1р1в сухих пиломатер1ал1в (заготовок) в бшьшост1 випадюв змщений вщносно но- Р мшального розъпру на величину Мд (крива 1 на рис.). Це змнцен-ня змшюеться з1 змшою р1вня розъпрного статистичного нала-го дження пил >4. Р1вень статистичного налагодження у вироб-ничих умовах встановлюють з умовою, що ймов1ршсть змен-шення розм1р1в пиломатер1ал1в нижче ъпшмально! гранищ поля допуску (р1вень дефектност|) не перевищувала достатньо мало! величини \р\\. У такому раз1 вщ-падае потреба сортування пило-матерiалiв (заготовок) за точшс-тю !х розмiрiв.
Ймовiрнiсть перемiщення розмiрiв за нижню границю поля допуску р1з використанням функцп Лапласа Ф пов'язана з дисперЫею розмiрiв сухих пиломатерiалiв (заготовок) о с i величиною Мд.
р = 0,5-Ф(^), (1)
де: Z 1=Т(-)+Мд/ос - аргумент функцп Лапласа; Т(-) -допуску розмiрiв заготовок Тд.
Рис. Розподт розмiрiв сухих (1) i сирих (2) пиломатерiалiв (заготовок)
вщ емна частина поля
Виразом для р! складно користуватися у розрахунках. За допомогою iнтерполяцiйного полiному Лагранжа, виконавши квадратичну апроксимацiю даного виразу, отримаемо
р = 1,563Z2 - 9,9 Z! +15,76, %. (2)
Похибка цього рiвняння не перевищуе 0,1 % в межах 2>3, що вiдповiдае 0,2 < р1 > 3, %.
Припуски на лшшш розмiри заготовок здебiльшого пов,язанi з мехашч-ним i гiдротермiчним обробленням деревини. Вщомо, що у розрахунках поста-вiв для розкрою пиловно! сировини номiнальнi розмiри пиломатерiалiв за шириною i товщиною збiльшують на величину всихання, яка власне i е припуском на гiдротермiчне оброблення. Величина всихання 3вс. визначають за табли-цями стандартiв або експериментальним шляхом. Будемо називати розмiри пиломатерiалiв (заготовок) з врахуванням всихання встановленими Ьвст.
Ьвст. = Ьн + ¿ва , (3)
Величина всихання розраховуеться таким чином, щоб середнi розмiри у вибiрцi сухих пиломатерiалiв (заготовок) дорiвнювали номшальним Ьн. Але, забезпечення вимог до точност розмiрiв потребуе часто працювати з до-датними (завищеними) припусками, тобто завищувати середнi розмiри сухих пиломатерiалiв (заготовок) Ьаер.аух, щоб практично виключити зменшення ок-ремих множин випадкових розмiрiв нижче мтмально! гранищ поля допуску i зменшити рiвень дефектностi р1 (2).
В шшому разi всi виготовленi пиломатерiали (заготовок) може забра-кувати споживач, що призводить до значних втрат. Отже, середш розмiри сухих пиломатерiалiв повиннi вiдрiзнятися вiд номiнальних, а сирих Ьаераир -вщ встановлених на величину "страхувального" припуску 3, який назвемо на-лагоджувальним. Тодi
Ьаер.сух. = Ьн + 3 , (4)
Ьсер аир. = Ьват. + 3 = Ьн + ¿ва. + 3 , (5)
На рисунку представлено характер кривих 1 i 2 розподшу розмiрiв вщ-повiдно сухих i сирих пиломатерiалiв (заготовок). Зазвичай, розподiл розмь рiв сухих пиломатерiалiв (крива 1) повинен мати бшьше розсiювання, оскшь-ки процес сушшня деревини збiльшуе сумарну дисперсш а2с.
Припуск 5 визначаеться сумарним розсшванням розмiрiв сухих пило-матерiалiв, якi виникають пiд час шдготовки i налаштування пил, у процесах розпилювання i сушiння. На практищ лiсопиляння цей припуск створюеться шляхом завищення налагоджувальних елементiв або положенням налагоджу-вальних систем. За задано! ймовiрностi порушення нижньо! гранищ поля роз-мiрного допуску [р1] налагоджувальний припуск 5, який пов'язаний з точшс-тю розмiрiв, може бути визначений зi спiввiдношення (1) за виразом
¿ = Г<7с - Г]"), (6)
де: т - аргумент функцй Лапласа, який залежить вiд довiрчо! ймовiрностi [р1]; - вiд,емна частина поля допуску розмiрiв пиломатерiалiв Тд.
За достатньо малих 0,5 < [р1] > 5, %, для визначення 5 можна запропо-нувати таку емшричну формулу:
¿ = ас (30,413[р1]-0,062)-Тд~\ (7)
де [р1] виражена у вiдсотках.
Припуск 5 визначае змщення центра групування розмiрiв сирих пило-матерiалiв (заготовок) вiдносно встановленого розмiру i чисельно дорiвнюе статичному рiвню налаштування пил, тобто
5 = Мд = Х4, (8)
У разi доброго технiчного стану обладнання та яюсно! пiдготовки пил цей припуск може бути вщ'емним. За умови виробництва струганих заготовок також повинш бути обгрунтоваш припуски розмiрiв пиляних заготовок.
На вщмшу вiд звичайних пиломатерiалiв (заготовок), де забезпе-чуеться припуск 5, пов'язаний з точнiстю розмiрiв, для заготовок, як спрямо-вують на стругання, повинш бути забезпечеш в процес розпилювання нала-годжувальнi припуски з метою практичного уникнення не проструганих дшь-ниць на пластях i крайках. Розмiри струганих заготовок нижчi за номiнальнi на величину припуску Дн, який визначаеться зпдно з ДСТУ 7307-75 (3) або встановлюе виробник, виходячи з власних техшчних вимог. Товщина шару стругання Д1, який знiмаеться з нижньо! пластi (право! крайки) заготовки, в загальному випадку буде дорiвнюватиме
Д1 = е + т<Г1, (9)
де: е - середня величина нерiвностей поверхнi нижньо! пластi (право! крайки) заготовки шсля сушiння; т - коефiцiент (аргумент функцй Лапласа), який залежить вщ довiрчо! ймовiрностi р уникнення не проструганих дшьниць (при р =0,9985, т =3); о1 - параметр дисперсй нерiвностей поверхнi нижньо! пластi (право! крайки) в межах одше! заготовки пiсля сушiння.
Очевидно, що
е= Rzmax + / +1, (10)
<П +а} + а} , (11)
де: ^ тах - параметр шорсткостi поверхш; / - стрiла прогину поперечно! по-коробленостi заготовок; I - середня стрша кривизни (хвилястостi) заготовок.
Параметри оя, о^ 01 - параметри розсшвання вiдповiдно показника шорсткост поверхнi, стрiли прогину поперечно! покоробленост i стрiли кривизни. У цьому випадку прийнято, що розсшвання нерiвностей поверхнi заготовок вщ похибок розмiрiв пiд час мехашчного i гiдротермiчного оброб-лення в межах одше! заготовки невелике. Воно враховуеться разом з параметром розсшвання кривизни (хвилястост^ заготовок о1.
Товщина шару стругання по верхнш пласт ^вш крайцi) заготовки в загальному випадку повинна дорiвнюватиме
А 2 = е + Ш2, (12)
де а2 - параметр дисперсп нерiвностей поверхнi шсля сушiння для всiх заготовок. Тодi загальний припуск на стругання становитиме:
А = А1 +А2 = 2 [е + та), (13)
де е - максимальне значення середньо! величини нерiвностей поверхонь нижньо! або верхньо! пластей пiсля сушшня, яке визначають за виразом (10), тд час розрахунку припуску на стругання за товщиною заготовки або максимальне значення середньо! величини нерiвностей поверхонь право! чи лiво! крайок пiд час розрахунку припуску на стругання за шириною заготовки; о -параметр дисперсп нерiвностей поверхш пласт (крайки), для яко! встановле-не максимальне значення середньо! величини нерiвностей поверхнi в межах одше! заготовки пiсля сушiння.
Вибiр максимального значення середньо! величини нерiвностей поверхонь пластей чи крайок заготовок зумовлений тим, що у виробничих умо-вах неможливо здшснити сортування заготовок за вказаною ознакою. Зви-чайно, такий пiдхiд приводить до завищення мiнiмально необхiдного значення загального припуску на стругання, але враховуючи реальнi виробничi умови його варто визнати необхщним. Вираз (13) дае змогу знаходити номь нальний розмiр заготовок пiсля сушшня:
Ьн = Ьстр. + 2 (е + та), (14)
де Ьстр. - розмiр заготовки пiсля стругання.
На основi залежностей (5, 7, 10, 11, 14) формуемо вираз для розрахунку середнього значення розмiрiв сирих заготовок
.2
Ьсер.сир. = Ьстр. + 2
(Rz max + f + l) + TyJoR+of+of
+ ¿>всх. +
+
[ас (3-J 0,413[A]-0,062) - Тр], мм (15)
Запропонована математична залежнiсть дае змогу визначати розмiри та припуски на оброблення струганих заготовок з урахуванням породи дере-вини, техшчного стану обладнання, якостi сушiння, стану рiзального iнстру-мента.
Л1тература
1. Максим1в В.М. Люове господарство, люова, паперова i деревообробна промисло-вють / В.М. Максимiв, Й.В. Андрашек, А.М.Сомар. - Львiв : Вид-во "Проспр". - 2009. - Вип. 35. - 190 с.
2. Фергин В.Р. Методы оптимизации в лесопильно-деревообрабатывающем производстве / В.Р. Фергин. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1975. - 216 с.
3. Подиновский В.В. Оптимизация по последовательно применяемым критериям / В.В. Подиновский, В.М. Гаврилов. - М. : Изд-во "Машиностроение", 1975. - 192 с.
Сомар А.М. Моделирование линейных размеров и припусков на
обработку заготовок для производства ламелей
Рассмотрены вопросы определения установленных размеров и припусков на стругание и сушку в производстве сухих заготовок для изготовления ламелей. Расчет припусков на обработку и сушку выполняется с использованием результатов статис-
тического анализа распределения линейных размеров, позволяющих учитывать состояние технологического оборудования, качество сушки и уровень подготовки режущего инструмента.
Somar A.M. Modeling of line dimensions and allowances for prefabricates treatment at lamellas production
It is studied in the article the issue of determination of prescribed dimensions and allowances on planning and drying at production of dry prefabricates for lamellas production. The calculation of allowances on treatment and drying is done with help of statistical analysis of line dimensions distribution, which is allowing to take into account the state of technological equipment, quality of drying and level of preparation of cutting equipment.
УДК 674.05.055 Астр. С.П. СтепанчуК - НЛТУ Украти, м. Льв1в
АНАЛ1З ДОСЛ1ДЖЕНЬ ТОЧНОСТ1 ПИЛЯННЯ НА СТР1ЧКОПИЛКОВИХ ВЕРСТАТАХ
Виконано аналiз результапв вщомих дослщжень точносп пиляння на колодо-пиляльних с^чкопилкових верстатах. На основi результапв анал^ичного огляду сформульовано мету i завдання подальших дослщжень. На основi результапв аналь зу поставлено завдання та визначено шляхи подальших дослщжень, яю забезпечить пщвищення точносп пиляння вузькими с^чковими пилками завдяки пщвищенню жорсткосп та стшкосп робочо! в^ки пилки i динамiчноl оптимiзацil режиму рiзання.
Ключов1 слова: точшсть, с^чкопилковий верстат, пропил, хвиляспсть.
Актуальшсть теми дослiдження. Розвиток люопильно! галуз1 в сфер1 приватного пщприемництва посприяв поширенню горизонтальних стр1чко-пилкових верстат1в з вузькими пилками. На сьогодш на них припадае 60-70 % об'ему розпилюваних л1соматер1ал1в [1].
Одшею з вад стр1чкового пиляння е низька точшсть виготовлених пи-ломатер1ал1в через хвилястють пропилу [1-6], що призводить до зниження продуктивност пиляння { зумовлюе додатков1 втрати деревини та енерги для усунення хвилястост на подальших стад1ях мехашчного оброблення заготовок [2, 4]. На сьогодш проблема хвилястост пропилу шд час стр1чкового пиляння деревини повшстю не виршена. Тому для формування завдань подальших дослщжень вважаемо актуальним виконання анал1тичного огляду досль джень точносп стр1чкового пиляння.
Аналiз дослiджень точностi пиляння на вертикальних колодопи-ляльних с^чкопилкових верстатах. Перш1 дослщження точносп сучкового пиляння виконували на вертикальних стр1чкопилкових верстатах, як широко застосовувались для розпилювання л1со- та пиломатер1ал1в у другш половит ХХ ст. [2, 3, 7].
У роботах [2, 3] вперше експериментально дослщжено вплив швид-косп подач1 на точшсть пиляння { встановлено, що точшсть пиляння е основ-ним обмежувальним чинником швидкосл подачг Зокрема А.С. Феокпстов [2] встановив, що для пщвищення точносп розпилювання колод з ±3 мм до ±1 мм швидюсть подач1 потр1бно знизити майже втрич1 - з 40... 45 м/хв. до
1 Наук. керiвник: доц. М.1. Пилипчук, канд. техн. наук - НЛТУ Украши, м. Л^в
