CC BY
23
The use of compositions based on expanded perlite to improve the fire resistance of metal structures is proposed. A qualitative assessment of the effect of fire retardant compositions based on expanded perlite is revealed based on the experiment. Some positive and negative aspects of flame retardant composition effect due to the impact of the standard fire temperature conditions are analysed. Experimental study to determine the fire resistance of metal structures coated compositions based on expanded perlite is conducted. Prerequisites for the use of expanded perlite compositions for increasing the fire resistance of metal structures in the construction and reconstruction of buildings and structures for various purposes are created.
Keywords: composition based on expanded perlite, limit fire resistance, fireproof effect, metal building constructions.
УДК 674.058.6
ОСОБЛИВОСТ1 ФОРМУВАННЯ ЕЛЕМЕНТ1В ГНУТОКЛЕЕНИХ СТ1ЛЬЦ1В 13 ДЕРЕВОВОЛОКНИСТИХ ПЛИТ
1.З. Пилитв1, В.М. Максимiв2
Виготовлення гнутоклеених елеменпв стшьщв iз деревоволокнистих плит е одним iз шляхiв економп деревини. Криволшшш елементи, з яких складаеться вщдб, е конструк-цшним та художшм засобом, що надають виробу своерщносп та естетично'' довершенос-тi. Розглянуто переваги гнутоклеених стiльцiв iз деревоволокнистих плит, опрацьовано профiлювання гнутоклеено'' спинки-сидшня, що значно пiдвищуе мiцнiсть конструкци. Подано розрахунок геометричних параметрiв, систематизовано формотворення профiлю каркасiв стiльцiв на базi гнутоклеених елементiв iз деревоволокнистих плит.
Ключов1 слова: деревоволокниста плита, гнуття, криволшшний елемент, гнуток-леений каркас, формотворення профшю.
Виготовлення гнутоклеених меблiв нечасто було предметом спещальних дослiджень. Можна виокремити працi З. Дячуна [1], П. Кострикова та ш. [3-5]. Гнутоклеeнi елементи склеюються з тонких пластин деревини та шпону у спещальних прес-формах. З деревних пластин виготовляють деталi з великим радь усом згину Я = 1000 мм i бшьшим, наприклад, сидiння i спинки стшьщв, тдло-кггники крiсел. Значно бшьший асортимент деталей виготовляють iз лущеного шпону та деревоволокнистих плит (ДВП). Розхiд деревини у виробнищт гнутоклеених стiльцiв з деревини або шпону скорочуеться в 1,5-2 рази, порiвняно зi стшьцями столярними. У середньому з 1 м2 деревини можна виготовити до 130 одиниць гнутоклеених стшьщв, тодi як столярних стшьщв - тшьки 55. Коли сидшня та спинки стшьщв виготовляють iз гнутоклеено! ДВП, економiя деревини стае ще вагомiшою. Сьогоднi використання гнутоклеених елементав у конструюваннi меблевих виробiв набуло значного поширення, 1х у великш кшь-костi виготовляють як в Укрш'ш, так i за кордоном.
Стшьщ, виготовленi з гнутоклеених деталей, порiвняно зi столярними, мають низку переваг:
• до мшмуму скорочуеться юльюсть деталей у вироб^ знижуеться його матерь
аломiсткiсть;
• зникають столярнi з'еднання або гхня кiлькiсть скорочуеться до одного-двох;
1 ст. викл. 1.З. Пилишв - НЛТУ Украши, м. Льв1в;
2 проф. В.М. Максимш, д-р техн. наук - НЛТУ Украши, м. Льв1в
• забезпечуеться взаeмозамiннiсть i розбiрнiсть виробу;
• спрощуеться складання;
• зменшуеться маса виробу без пониження його експлуатацшно'! мщносп;
• самостiйне використання та поеднання гнутоклеених деталей з шшими матерь алами (метал, пластмаса тощо) розширюе асортимент таких виробiв та сприяе розвитку 1хнього дизайну.
Введемо таю визначення: гнутоклеений блок - чорнова одинарна або кратна заготовка, отримана тсля склеювання пакету ДВП у прес-формi (ГКБ); гнутоклеений елемент - чорнова меблева заготовка, вирiзана з гнутоклееного блока (ГКЕ); гнутоклеена деталь - чистова деталь з кшцевими розмiрами та формою, отримана методом мехашчного оброблення (ГКД). Гнутоклееш деталi iз ДВП за конструкщею перерiзу можуть бути сформованi iз плит рiзноl тов-щин. Трапляються i комбiнованi поеднання, коли в одному пакет застосовують двi i бiльше товщин плит. Блоки, виготовленi iз ДВП товщиною 2,5-3,2 мм, з погляду мiцностi та формостшкосл, рекомендують для тонких i широких деталей - спинки-сидшня, сидшня, спинки тощо.
Рис. 1. Формування гнутоклееного сидтня-спинки (фото)
На рис. 1 зображено формування каркасу моделi гнутоклееного стшьця iз 6-ти шарiв ДВП товщиною 2,5 мм, який виготовляли на кафедрi дизайну НЛТУ Украши, тд час виконання дипломного проекту М.М. Галущак (керiв-ник ст. викл. 1.З. Пилипiв). За контуром профшю ГКД 1х можна подшити на замкненi та незамкнеш, за виглядом - на кутов^ трапецеподiбнi, круглi, П-по-дiбнi, Л-подiбнi, Г-подiбнi i дугоподiбнi. Залежно вщ спiввiдношення кутiв, кiлькостi й напрямiв згину можна видiлити такi рiзновиди профiлiв: рiвнокутнi або нерiвнокутнi; прост та складнi; з одним або кшькома радiусами згину; си-метричш та асиметричнi.
На рис. 2 подано методику профшювання гнутоклеено1 спинки-сидшня стшьця в рiзних варiантах и дизайну. Спинки сидiння склеюються iз ДВП, з од-ночасним личкуванням струганим шпоном. Оптимальна товщина 15-17 мм. Ве-личини В та Ь закладаються в межах державних стандарт на функцiональнi розмiри. Радiус Ш вибирають з мiркувань дизайну та мтмально допустимих значень. Радiус Я2 е досить важливим з погляду мщносп спинки-сидiння на роз-гин: чим бiльша його величина, тим краще, що пiдтверджуе теорiя опору розги-нання зiгненого стержня. Поверхня сидшня та спинки по всьому профшю може
бути плоскою Б-Б або дугоподiбною - В-В. Дуга з наближенням до зони згину переходить поступово у пряму. Отже, спинка може мати дугу тшьки в горшнш частиш - Б. Профшювання спинки за "лтею Акерблома" подано на рис. 2, Д. Профш спинок-сидiнь (А-Д) у зош згину прямолiнiйнi в поперечному нап-рямку, i 1хня поведшка пiд час експлуатацп пiдпорядковуeться "теори зiгненого стержня", ця зона е слабким мiсцем, де може вщбуваеться руйнiвне розшаруван-ня листiв ДВП. Пряма або обернена випуклють зони згину вщносно внутршньо'! поверхнi спинки-сидшня, кривизна по Г-Г, може значно и змiцнити на розгин. Тому спинки-сидшня формують з невеликою кривизною (випуклютю або ввй-нутiстю по Г-Г) у зош згину. Властивють розтягу тд час склеювання плоских гнутоклеених елеменлв з увiгнутiстю для сидшь гнутих стiльцiв застосовував ще вiд друго1 половини Х1Х ст. Мiхаель Тонет, у т. зв. "вщенських крiслах".
Рис. 2. Профтювання гнутоклееног спинки-сидтня
Рис. 3. Кривизна в зом сидтня у поперечному напрямку (рис. 2, Г-Г)
Допустима деформащя ДВП за розтягування значно менша ввд суцшьно'1 деревини, оскiльки в процес ii виготовлення використовуеться структура з под-рiбненими (перерiзаними) волокнами, внаслщок чого можуть утворюватися здуття та мшротрщини. З урахуванням зазначених причин по^бно прийняти коефiцiент запасу Кз, який гарантував би бездефектне пресування гнутоклеених сидiнь такого типу. Теоретичний радiус кривизни можна розрахувати таким чином (рис. 3). Приймаемо ширину сидшня (хорда) АС = 400 мм.
Дуга l за граничного розтягу 2 % матиме l = 408 мм. Довжина дуги l виз-начаеться:
/ = 2HRO. ; (1)
360
АС = 2R sin, (2)
де: R - радiус кривизни дуги, мм; а - кут, на який згинаеться дуга l з хордою АС, градуси. Вщношення дуги до хорди:
1 400 .... 1 П ...
-=-= 1,02 або-=-; (3)
AC 408 AC 3,078
2ÜR« П
тодг -=-; (4)
360 ■ 2R sin ^ 3,078 2
= 116,96. (5)
. a
sin — 2
(X
Далi тдбираемо кут - а = 40°; тодi Sin у = 20° = 0,342. (6)
Перевiрка за формулою 5: 0-04 - вибраний кут збiгаеться. AC 400
Визначаемо радiус: R =-=-= 5 84,8мм . (7)
„ ■ а 2-0 342 2sin — 2 0'342 2
Приймаемо Кз =2, тодi прийнятий радiус Rn = 1169,6 мм. Визначаемо кут для прийнятого радiуса:
sin а = = 0,1709; а = 10°. (8)
2 2 ■ 0,342 2
Висота стрiли хорди BD = R-OB; OB = Rcos10 = 115,2 мм i BD = 17,8 мм. Гнутоклееш стшьщ, як правило, формуються з окремих вузлiв (сидiнь, спинок, царг, опор), яю з'еднуються мiж собою. Формування гнутоклееного профiлю представлено на рис. 4, його побудова ввдбуваеться рiзними способами. Криволiнiйнi елементи, з яких складаеться вирiб, е як конструкцшним, так i художнiм засобом, що надають виробу своерiднiсть та естетичну довершешсть.
Основним показником мщноси конструкци е nepepi3 деталей, а в ху-дожньо-пластичному виpiшеннi - формоутворювальш параметри, яю неможли-
во регламентувати чи ушфкувати, тому що !х варiацiй може бути величезна кiлькiсть. Постiйно виникають новi форми у процес дизайнерського опрацю-вання моделей виробiв.
Рис. 4. Формотворення профЫЬв каркасгв гнутоклеених стыъщв ¿з ДВП Внаслщок аналiзу формування гнутоклеених стшьщв виявлено понад 30 рiзних схем каркасiв. На рис. 4 подано 20 каркасiв вiд найпростiших до ус-кладнених з погляду 1хньо! форми, конструкцii та технологii виготовлення. Так, каркаси 1-9, 12, 17, 19, 20 становлять суцшьш конструкцп, що отриманi методом з'еднання мiж собою двох гнутоклеених елеменлв; у конструкцп 10 гнуток-леений елемент складаеться з трьох частин; каркаси 11 i 18 цшьно-пресоваш.
Рис. 5. Застосування двостороннъог гвинтовог стяжки для з'еднанъ деталей каркасу гнутоклееного крЬсла
У разi нарощення елеменлв по довжиш найкраще застосовувати з'еднання на мтзубчастий шип або на вставну рейку. Завдяки тому, що конструкцп гнутоклеених стшьщв i крiсел складаються тiльки з двох-трьох елементiв, то для '1'х крiплення застосовують обмежену кшьюсть столярних з'еднань. Вузли каркасiв з'еднують мiж собою передньою та задньою царгами на рамковий се-рединний одинарний шип. Спинки та сидшня до елементiв каркасу закршлю-ють шурупами з тильного боку, часто використовують кутники. Найбiльш швидке та надiйне з'еднання деталей каркасу гнутоклеених стшьщв виконують болтами або двобiчними стяжками. На рис. 5 показано з'еднання стяжкою двох гнутоклеених елеменлв крюла мiж собою.
Лггература
1. Дячун З.И. Исследование гнуто-клееных элементов из шпона : дисс. ... канд. техн. наук / Львовский лесотехнический ин-т ; З.И. Дячун. - Львов, 1971. - 189 с.
2. Костриков П.В. Производство гнуто-клееной мебели / П.В Костриков. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1982. - 224 с.
3. Костриков, П.В. Производство гнуто-клеёных деталей / П.В. Костриков. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 2006. - 64 с.
4. Леонтьев, И.И. Новое в производстве гнутых стульев / И.И. Леонтьев. - М. : Изд-во "Де-ревообр. пром-сть". - 1961. - № 12. - С. 3-4.
5. Белянкин Ф.П. Прочность и деформативность слоистых пластиков / Ф.П. Белянкин, В.Ф. Яценко, Г.И. Дыбенко. - К. : Изд-во "Наук. думка", 1964. - 218 с.
Надшшла до редакцн 08.04.2016 р.
Пылыпив И.З., Максымив В.М. Особенности формирования гнуток-лееных элементов стульев из древесноволокнистых плит
Изготовление гнутоклееных элементов стульев из древесноволокнистых плит является одним из путей экономии древесины. Криволинейные элементы, из которых состоит изделие, являются конструкционным и художественным средством, придают изделию своеобразие и эстетическое совершенство. Рассмотрены преимущества гнутокле-еных стульев из древесноволокнистых плит, обработано профилирование гнутоклееной спинки-сиденья, что значительно повышает прочность конструкции. Представлен расчет геометрических параметров, систематизировано формообразование профиля каркасов стульев на базе гнутоклееных элементов из древесноволокнистых плит.
Ключевые слова: древесноволокнистая плита, гнутье, криволинейный элемент, гнутоклееный каркас, формообразование профиля.
Pylypiv I.Z., Maksymiv V.М. Features of Forming Elements of Bend-glued Seats from Fiberboard
Manufacturing of chair curved elements from fiberboard is one of the ways to save wood. Curved elements that make up the product are structural and art means that provide product originality and esthetic perfection. The advantages of bend-glued fiberboard chairs are studied. Profiling curved back seat, which greatly increases the strength of the structure, is examined. Calculation of geometrical parameters, systematically shaping profile frames chairs at the bend-glued elements of fiberboard is presented.
Keywords: fiberboard, bending, curved element, bend-glued frame, forming profile.
УДК 644.6
ДОСЛ1ДЖЕННЯ АДС0РБЦ11 а-0КС1ПР0П10Н0В01 КИСЛОТИ В ДИНАМ1ЧНИХ УМ0ВАХ
В.В. Сабадаш1, А.М. Гивлюд2, Я.М. Гумницький3
Представлено результати експериментальних дослщжень кшетики та динамжи адсорбцп та юнообмшного поглинання оксшрошоново! кислоти цеолитом в апарат з мшалкою. Проаналiзовано юнуюп теоретичш моделi для опису процеав адсорбцп. Розроблено мехашзм адсорбцп i методи щентифжацп експериментальних даних теоре-тичним моделям процесу. Експериментально дослщжено сорбцшну мютюсть цеолггу щодо молочно! кислоти в динамiчних умовах. Побудовано вихщш динамши ад-
1 доц. В.В. Сабадаш, канд. техн. наук - НУ "Льв1вська пол1техшка";
2 астр. А.М. Гивлюд - НУ " Львшська пол1техшка";
3 проф. Я.М. Гумницький, д-р техн.наук - НУ "Львшська пол1техшка"
