CC BY
16
iMOBipHiCTb вiдмови riдравлiчно'i пiдчастини в 12 pa3iB менша, нiж iMOBip-шсть вiдмови кiнематичноl пiдчастини. KpiM цього мають мiсце одночаснi вщмо-ви як riдравлiчноi, так i кшематично! пiдчастин.
Визначенi показники ремонтопридатностi riдравлiчноi пiдчастини дозво-ляють застосувати метод iмiтацiйного моделювання технiчноl експлуатаци облад-нання лiнii пресування ДСП.
Л^ература
1. Лозовский В.Н. Надежность гидравлических агрегатов. - М.: Машиностроение, 1974.319 с.
2. Одинцов Е.Н. Ремонт оборудования для производства древесностружечных плит. - М.: Лесная пром-сть, 1991. - 240 с.
3. Комаров А.А. Надежность гидравлических приводов. - К: Техшка, 1969. - 49 с.
4. Комаров А.А. Надежность гидравлических устройств самолетов. - М.: Машиностроение, 1976. - 224 с.
УДК 674. 053 : 621.91 Acnip. В.В. Пуна* - УкрДЛТУ
ОПТИМ1ЗАЦ1Я РЕЖИМ1В Р1ЗАННЯ МЕРЗЛО1ДЕРЕВИНИ СТР1ЧКОВОЮ ПИЛКОЮ
Проведено теоретичш дослiдження оптимiзацií режимiв рiзання мерзло'1 деревини стрiчковою пилкою за критерieм собiвартостi обробки. Вибрано формули для визначення оптимально' собiвартостi обробки. Розроблено алгоритм розрахунку режимiв рiзання. Ви-явлено фактори, яю найбiльше впливають на величину питомо'' роботи рiзання.
V.V. Puna - USUFWT Optimization of cutting modes of frozen wood by a band saw
Theoretical studies of frozen wood modes optimization with a band saw according to the criterion of a recoupment of processing have been carried out. Formulas for determining optional processing recoupment have been chosen. An algorithm of cutting modes calculation have been developed. Factors, influencing most of all the magnitude of a specific cutting operation, have been reveledet.
Незважаючи на широке використання рiзних титв с^чкопилкових верс-татав, в лiтературi i наукових дослвдженнях мало публшацш, присвячених обгрун-туванню режимних napaMeTpiB процесу pi3aHra мерзло! деревини с^чковою пилкою. На основi аналiзу науково-дослвдних робгг, виконаним Худяковим В.А., Феоктистовим А.С., Мшовциком Н.Ю. та iншими нами встановлено, що залеж-нiсть питомо! роботи рiзання вiд режимних факторiв можна описати iмперичною формулою:
K = C ■ an ■ ap ■ a, ■ SZ ■ И' ■ Eq, (1)
де: С - постшний коефщент; ап, ар, at - коефщенти, що враховують породу, гус-тину i температуру деревини; Sz - подача на зуб, мм; Н - висота пропилу, мм; Е -кут нахилу пилки до волокон деревини, град.
режими piзання для обробки деревини, розроблеш piзними органь защями, не враховують зношення piзального iнстpументу. Це не дозволяе вважати цi режими оптимальними, тому що CTpi4KOBi пилки е дорогим i швидкозношува-
* наук. кер1вник - доц. В.В. Шостак, д.т.н. - УкрДЛТУ
ним шструментом. У Львiвському лiсотехнiчному шституп пiд керiвництвом проф. ^монена С.М. [1] проведет дослвдження, в яких показано, що на величину зношення 3y6iB пилок впливае подача на зуб пилки, швидюсть рiзання i шлях, пройдений рiзцем у деревинг Залежнiсть площi зношення зубiв ввд цих факторiв можна описати формулою:
F = A-Vх' • Sy' • Lq', (2)
де: А - постшний коефщент, що визначаеться дослiдним шляхом; V - швидюсть рiзання м/c; L - шлях, пройдений зубом пилки, км; xF, yF, qF - показники степеня;
Якщо площа зношення зубiв досягае граничного значення Fr, для якого практично ввдсутнш заднiй кут рiзання, то наступае на^вання iнструменту, рiзко погiршуеться яюсть розпилювання, зростае потужнiсть рiзання. З врахуванням
цього з формули (2) визначаемо граничний шлях рiзання:
Lr = )1/". (3)
Оптимальним можна вважати такий режим рiзання, для якого буде отри-мана мiнiмальна собiвартiсть обробки одиниц продукци [2]:
C = Eo + E, + Ед ^min, (4)
де: Eo, ЕД, Е, - витрати на виконання основно! i допомiжноí операцiй та на утри-мання iнструменту.
Значення Eo та Е, визначаютьза формулами:
•Пр + ТА, + A • CM/2m + тм
E =
ß
tn(Л- go +TP/60 + A- CM/120m + tH TH/60 + C1BL + C3T)
a,
(5)
(6)
йь
де: Тр— оплата працi робiтника; пр- кiлькiсть робггниюв; Ко- коефiцieнт, який вра-ховуе кiлькiсть допомiжних робiтникiв; См— цша верстата; т — змiннiсть роботи верстата; 8м — площа, яку займае верстат; Квст— потужнiсть верстата; кв — коефщь ент використання верстата; go — цiна електроенерги пiд час холостого ходу; с — цша одше! пилки; Вi — зношування зуба пилки за одну переточку; Аi — допустиме зточування пилки за термiн служби; Сзт — затрати на заточку одше! пилки; 1;н — час затрачений на налагодження верстата; Тн —оплата працi налагоджувальника; 1;п — час витрачений на замiну шструменту; Рф — фактична годинна продуктившсть; — продуктивнiсть верстата за перюд стiйкостi iнструменту;
Фактична годинна продуктившсть визначаеться за формулою: й = 60 - т111к -КИК3
Ф 4- + ¡X )■ + ' (7)
де: ёК— дiаметр колоди, мм; IК— довжина колоди, мм; КМ — коефiцiент використання машинного часу; Кд — коефiцiент використання робочого дня; — трива-лiсть робочого i холостого ходiв; i — кiлькiсть разiв на одну колоду; Продуктившсть верстата за перюд стшкоста шструменту
Технолопя та устаткування деревообробних шдприемств 121
S M + N BCT
TP
B
Eo
Q
Ф
Ql =
Lr ■ Sz ■ Z ■ cos ф H
(8)
де Z - кiлькiсть 3y6ÍB;
Витрати на допомiжнi операци не залежать вiд режимних факторiв проце-су рiзання, тому ними можна знехтувати. ЕД = 0 Функщю оптимiзацii режимiв рiзання можна записати у виглядк
A B C„ = A + — ^ min.
o Qo Ql
(9)
Шсля пiдстановки отриманих величин у функщю оптимiзацii можна отри-мати значення С0 Ео i Е1 залежно вiд подачi на рiзець i кiлькостi обертав шкiва верстата п.
Аналiз залежностей собiвартостi обробки вiд подачi на зуб пилки показуе (рис 1), що зi збiльшенням величина Со постiйно зменшуеться i досягае граничного значення для [5, ], яке вибираеться як шшмум:
[5, ] = ,, 5,(*„), (1.0)
Але це значення не е оптимальним, тому що Со залежить вiд швидкостi рь зання, тому подальше знаходження С0(0р) - (оптимального значення собiвартостi обробки) досягаеться змшою частоти обертання пилкового шюва п (рис. 2).
C0,E0,Ei , коп
C0,E0,Ei , коп
80 80 [Sz]-const
1 n = const
60 60 1С о
40 С0 40 Со( min")---- ___^ Ei
20 20
10 10
[Sz] Поп т
10
Sz , мм
0 700 1000 1300 1600 n об/хв
0
2
4
6
8
Рис. 1. Залежтсть coóisapmocmí обробки eid Рис. 2. Залежтсть собыартосгт обробки eid nodani на зуб для постшног ееличини n частоти обертання пилкового шюеа для
максимально допустимого значення ¡SJ
Алгоритм розрахунку режимiв рiзання мерзло'' деревини стрiчковою пилкою показаний на рис. 3.
В цьому алгоритмi блок 3 обчислюе постшт величини, винесеш за цикли (Ао i Во). Блоки 4 i 5 оргашзовують цикли розрахунюв для рiзних товщин пилок Sj i рiзних висот пропилiв Hi. Далi задаемось початковими значеннями подачi на зуб Sz=Szn (блок 6) i частоти обертання n=nn (блок 7). Блок 8 визначае граничну дов-жину шляху Lr, фактичну годинну продуктившсть Q®, фактичну продуктившсть за перiод стiйкостi iнструменту i перше значення собiвартостi обробки Coi. Блок 9 збшьшуе величину частоти обертання пилкового шюва n := n + Ди i знову виконуе вс розрахунки, шукаючи друге значення собiвартостi обробки С02. Блоки 10,11,12,13 виконують процедуру знаходження мiнiмуму функци методом поло-
винного дшення. Блок 14 визначае значення можливо! помилки для оптимально! частоти обертання пор1 Блоки 15,16 перевiряють Sz(min) з допустимою посилкою за об'емом западини зуба. Блоки 17,18 перевiряють Sz(min) з допустимою посилкою за шорстюстю поверхнi пропилу. Блоки 19,20 перевiряють значення посилки Szmin з заданим значенням Sz.т Цi розрахунки продовжуються доти, доки не буде викона-но умову (я^) - Sz) < , де - наперед задане мале число, наприклад £,= 1,0 • 10-4.
Рис. 3. Алгоритм розрахунку режимiв риання мерзлоИ деревини
Шсля виконання ще! умови здшснюеться перехiд до блоку 21, де знайдеш значення подачi на зуб i частоти обертання пилкового шюва приймають за опти-мальнi Sz(0pt) i П(0рц. За цими режимами визначають всi вихiднi показники. Блок 22 оргашзовуе виведення отриманих величин на зовшшнш файл.
За цим алгоритмом буде складена програма для ПЕОМ.
За результатами проведених теоретичних дослщжень можна зробити ви-сновки:
1. На величину питомо! роботи рiзання тд час розпилювання стрiчковою пилою впливають такi фактори:
• подача на зуб 82; висота пропилу Н; кут нахилу пилки до напряму швидкостi по-дачi(кiнематичний кут зус^ч1); гострота iнструменту; температура деревини (мерзла, тала); ввдносна вологiсть деревини %; кут рiзання рiзцiв 3, град; порода деревини.
2. Гострота шструменту виявляе значний вплив на енергетичш i якiснi по-казники рiзання стрiчковою пилкою. Особливiсть цього фактора полягае в тому, що вш змiнюеться в часi залежно вiд шляху, пройденого зубом пилки у матерiалi. Крiм цього, на зношетсть i затупленiсть iнструменту впливають режими рiзання: швидкiсть подачi Sz i швидюсть рiзання УГ.
3. Яюсть процесу рiзання стрiчковою пилкою визначаеться шорсткiстю поверхнi пропилу в межах ввд 100 до 800 мкм, для подачi на зуб ввд 0,1 до 1,2 мм. Бiльшi значения подачi на зуб допускаються для твердолистяних порвд i меншi -для шпилькових (для розведених зубiв).
4. Критерiем, що характеризуе оптимальт значення режимних параме^в процесу рiзання стрiчковою пилкою е собiвартiсть обробки одного погонного метра розпилено! продукци. В собiвартiсть оброблення входять витрати на виконання основних i допомiжних операцiй та витрати на утримання iнструменту.
Зi збiльшенням подачi на рiзець собiвартiсть обробки одиницi продукци зменшуеться.
Зi збшьшенням швидкостi рiзання (частоти обертання пилкового шюва) собiвартiсть обробки спочатку падае, а потам зростае. 1снуе така точка, для яко! собiвартiсть обробки е мшмальною. Вона i буде характеризувати оптимальний режим рiзання.
5. Обмеженнями цшьово! функци оптимiзацil за критерiем собiвартостi об-робки будуть:
• можлива подача на зуб за потужшстю двигуна механiзму рiзання;
• можлива подача на зуб за об'емом западини зуба;
• можлива подача на зуб за яюстю поверхш (шорстюсть, точнiсть, площиннiсть);
• можлива подача на зуб за жорстюстю пилки, що зумовлена критичною силою на-тягування пилки.
Л^ература
1. Тимонен С.М. Износ и затупляемость зубьев пил как функция пути резания// Лесн. журн. - 1969.- № 3.- С. 67-72.- (Изв. высш. учебн. заведений).
2. Шостак В.В. Оптимизация режимов пиления на круглопильних станках// Лесн. журн.-1991.-№ 3.- С.70 - 74.-(Изв. Высш. учеб. заведений).
УДК 621.825.001 Проф. €.В. Харченко, д.т.н.;
астр. К.К. Колесник - НУ "Львiвська полтехнЫа "
РОЗРАХУНОК ДИНАМ1ЧНИХ ПРОЦЕС1В В ЕЛЕКТРО-МЕХАН1ЧН1Й ПРИВ1ДН1Й СИСТЕМ1 З ПРУЖНОЮ МУФТОЮ
Розглядаються результати математичного моделювання динамiчних процеав у при-вiднiй системi з пружною муфтою. Аналiз виконуеться з урахуванням електромагнiтних явищ в асинхронному двигуш. На розрахункових прикладах iлюструеться ефективнiсть роботи керовано! муфти.
