CC BY
14
Для прийнятих розрахункових значень параметрiв круга та пилки кут нахилу головно! рiзально! кромки у статичнiй основнiй площиш дорiвнюe е = 1°48'.
Висновки
1. Одержано залежностi для визначення радiуса заокруглення дуги кола головно! рiзально! кромки та кута 11 нахилу у вершинах лез зубiв.
2. Установлено, що у разi спрацювання абразивного круга до мшь мального дiаметра (65... 75 мм) кут нахилу головно! рiзально! кромки у вершинах лез зубiв може сягати до 2°.
3. Отримаш результати необхщно враховувати при налагодженш за-гострювального верстата, адже незначний незб^ осi круга iз середньою пло-щиною пилки призведе до збшьшення кута нахилу головно! рiзально! кромки з одного боку та його зменшення з протилежного боку.
Лггература
1. К1рик М.Д. Пщготовлення деревор1зальних шструменпв до роботи та !х експлу-атащя: Поабник для ВНЗ. - Льв1в: Ахш, 2002. - 408 с.
2. Ке|Мвництво з обслуговування стр1чкових пилок ф1рми мWood-Mizerм. 05.1996. - 18 с.
3. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся вузов. - М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. - 544 с.
УДК 674.047 Ст викл. О.М. nempie - НЛТУ Укршни
РЕЗУЛЬТАТИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДОСЛ1ДЖЕНЬ НЕСТАЦ1ОНАРНИХ ТЕМПЕРАТУРНИХ ПОЛ1В У ПРОЦЕС1 ПРЕСУВАННЯ ДЕРЕВОСТРУЖКОВИХ ПЛИТ
Наведено та проанашзовано результати дослщжень, а також виявлено 3aK0H0MipH0cri впливу основних параметрiв експерименту: вологосп стружки, тиску та температури преса на величину температурних полiв у процес пресування деревостружкових плит.
Senior teacher O.M. Petriv - NUFWTU
Results of experimental studies of non-stationary temperature fields under
pressing process of particleboards
The results of studies are presented and analysed. The regularities of influence of basic experimental parameters: chips moisture, pressure and temperature of press on temperature fields values under pressing process of particleboards have been discovered.
Аналiз проблеми та завдання дослщжень. Процес тепломасоперене-сення ютотно впливае на яюсть деревостружкових плит (ДСП) i його р1зно-б1чне вивчення е передумовою для штенсифшаци виробництва та покращен-ня якост продукци. У робот [2] проводилось дослщження теплоперенесення у плит i3 сталими технолопчними параметрами. У роботах [4-5] описано методику дослщження процесу тепломасоперенесення в рiзних точках плити та проаналiзовано результати експериментiв i3 змiнними технологiчними параметрами для одношарових плит. Проте на даний час найбшьш поширеним е виробництво трьохшарових плит, для яких дослщження теплоперенесення у
процес пресування е недостатнiм. У [3] наведено фiзико-математичну модель тепломасоперенесення у процес пресування (ДСП) пакета з врахуван-ням структури ашзотропп матерiалу та тримiрностi пакета. Метою проведе-них експериментiв було шдтвердження результатiв, отриманих чисельною реалiзацiею моделi [3]. Тому результати дослiджень, наведеш у данiй статтi, е актуальними i мають практичне значення.
Рис. 1. Шд'еднання плити до вимiрювального пристрою
Обладнання та вибiр умов проведення експерименту. Для визна-чення динамжи температурного поля Т у заданих точках деревостружкового пакета (рис. 2) було використано стандартний лабораторний прес. Для вимь рювання температури розроблено вимiрювальний пристрiй (рис. 1), до складу якого входять:
• 1 - вим1рювальний прилад ЦМ-Т М890С+;
• 2-7 - клеми для шд'еднання до давач1в;
• 8-9 - клеми для шд'еднання до вим1рювального приладу;
• 10 - перемикач;
• 11-16 - давач1 для вим1рювання опору середовища плити;
• 17 - давач для визначення температури.
Перед проведенням експерименту проградуйовано давачi. Для цього використано 1х фiзичну властивють зменшувати свiй опiр Я з шдвищенням температури середовища Т та знайдено математичну залежшсть мiж Я та Т.
Т = аЯ-Ь , (1)
де а, Ь - коефiцiенти переведення.
Для наближення до реальних режимних параметрiв пресування ДСП розроблена таблиця параметрiв експерименту.
Структурний склад плити та методика проведення експерименту.
Для дослщження динамжи температурних полiв виготовлялись плити розмь ром 300x300x16 мм. за параметрами табл. 2. Стружка отримувалась у за-водських умовах з подальшим розподiлом на фракци за допомогою ситового
аналiзатора. Використовувалось 60 % низькоякiсних хвойних порщ, 30 % м'яколистих i 10 % твердолистих порщ. Структура плити тришарова. Густина готово1 плити 750 кг/м . Сшввщношення мiж зовнiшнiм та середнiм шарами - 7: 9 (43 %: 57 %). Товщина плити 16 мм. Густина зовшшнього шару -664 кг/м3, середнш розмiр фракци - 7x3x2 мм. Густина середнього шару -814 кг/м , середнш розмiр фракци - 25x5x3 мм. смола КФ-МТ (БП), концен-тращя - 60 %. Затверджувач - хлористий амонш 1 %.
Табл. 1. Параметри експерименту
№ до^ду Температура плит преса, °С Тиск преса, МПа Волопсть стружки, %
1 190 2 2,7
2 190 2 3,7
3 190 2,5 2,7
4 190 2,5 3,7
5 170 2 2,7
6 170 2 3,7
7 170 2,5 2,7
8 170 2,5 3,7
Склад дослщжувано! плити, розрахований для заданого в масових час-тках рецепту клею за методикою [1], подано в табл. 2.
Табл. 2. Склад плити
Зовтшнш шар Середнш шар
Складник Масовi Грами на плиту Масовi Грами на плиту
частки 300x300 частки 300x300
смола 100 76,53 100 83,52
затверджувач 0,51 1,91 4 16,70
карбамвд 4,3 3,29 7,5 6,26
вода 22,8 17,45 15,5 12,95
Стружка 393 620
Загальна маса 492,18 739,43
взiрця
Взiрець плити формувався таким чином. У середиш зовшшнього шару в нижнш частит взiрця за схемою на рис. 2 розмщались давачi 11-16 в точках 5-7, а у середиш середнього шару - 1-3. Температура в точщ 4 (торець се-редини середнього шару) вимiрювався безпосередньо давачем 17 (рис. 1).
О
5.1
6.2
О 7,3 -0-4—
Рис. 2. Схема розмщення daea4ie
B3ipe^ вкладаеться у прес з такою дiаграмою пресування.
а Р? МПа
\дл
12 3 4
т. с
4
Рис. 3. Схематичне зображення diazpaMU пресування
Часовий дiапазон пресування т можна роздiлити на такi промiжки: 1 -вщ 0 до 50 с час наростання тиску преса; 2 - час ущшьнення плити вщ 50 до 170 с для тиску преса 2 МПа i вщ 50 до 145 с для тиску преса 2,5 МПа; 3 -час пресування вщ 170 до 554 с для тиску преса 2 МПа i вщ 95 до 479 с для тиску преса 2,5 МПа; 4 - ослаблення та зняття ди преса вщ 554 до 700 с для тиску преса 2 МПа i вщ 479 до 700 с для тиску преса 2,5 МПа.
Результати експериментальних дослщжень. Для дослщження теп-лоперенесення проведено дослщи, режимш параметри яких вказано в табл. 1. а розмщення давачiв у точках, як подано на рис. 2. Результати дослщв ап-роксимовано методом найменших квадратв та подано графiчно на рис. 4-10. Кожен рисунок вщповщае точщ у товщинi плити, а крива - номеру дослщу. Простежувалась закономiрнiсть змiни температури плити у кожнш точцi за-лежно вщ параметрiв експерименту. У центрi плити (в нижньому шарi (точка 5, рис. 8), незалежно вiд тиску, температури преса та вологост стружки прог-рiвання вiдбуваеться уже на етат ущiльнення i досягаеться температура, близька до температури преса, яка утримуеться i шсля ослаблення та зняття його ди. Подiбна тенденщя спостерiгаеться i у внутрiшнiй точщ нижнього шару (точка 6, рис. 9). У цешр середнього шару (точка 1-2, рис. 4-5) прогрь вання вщбуваеться на початку пресування i проходить швидше, що i е зако-номiрним, у плитах з меншою вологiстю стружки, тому що менше тепла вит-рачаеться на випаровування вшьно! вологи. Протягом всього пресування температура в цих точка мае пульсуючий характер, оскшьки у плш! проходить циркулювання парогазово! сумiшi рiзноl температури i постiйно вiдбувають-ся процеси випаровування - конденсаци та проникнення прогргго! пари через торцi у зовшшне середовище. Пульсуючий характер температури в точках наближених до торця (точки 3, 7, рис. 6, 10) та на торщ (точка 4, рис. 7) та-кож пояснюють наведет вище мiркування. Пiд час зняття навантаження зни-ження температури в цих точках сповшьнено, тому що швидше охолодж-уеться середнш шар плити, а нижнi шари i торцi е провiдниками для парога-зово! сумiшi, що збереглася у середиш плити. Це сприяе утриманню високо! температури в цих шарах.
200 150 100 50 0
-2
......3
................................................................4
-5
----6
О
о
200 150 100 50 0
оооооооо___7
о о о о о о о '
234567 т c
<§> <§> Q? т С
-2
......3
.................................................................4
-5
----6
Рис. 4. Розподт температури в точщ 1 Рис. 5. Розподт температури в точщ 2 200 150
100 50 0
^ <$> <§> <£> Д^
т С
......3
................................................................4
-5
----6
120 100 80 60 40 20 0
^ <$> <§> <£> Д^
т С
-2
......3
................................................................4
-5
----6
Рис. 6. Розподт температури в точщ 3 Рис. 7. Розподт температури в точщ 4
Ф £ <oQ
т С
-2
......3
................................................................4
-5
----6
200 150 100 50 0
......3
-5
----6
^ Ф ^ <£> Д^
т c
Рис. 8. Розподт температури в точщ 5 Рис. 9. Розподт температури в точщ 6
■1
----2
---3
5
250 200 9 150
н 100 50 0
* с$> с$> с$> с$> с$> с$> с$> ^ Ф Ç? Д->
т С
Рис. 10. Розподт температури в точщ 7
Висновки. Внаслiдок проведених експерименлв виявлено пульсу-ючий характер змши температури у середнiх шарах плити, величина яко1 пов'язана з волопстю стружки. Проте на температуру у зовшшшх шарах во-логiсть стружки та тиск преса ютотно не впливають. У цих точках температу-
ра залежить вiд температури преса. Даш експериментальних дослiджень шд-тверджують результати, отримаш при чисельних реалiзацiях моделi [3].
Лiтература
1. Бехта П.А. Технолопчт розрахунки у виробницта ДСП. - К: 1СДО, 1994. - 156 с.
2. Ганцюк В.М. 1нтенсиф1кащя процесу пресування деревинностружкових плит в установках пезперервно'1 ди/ Автореф. дис. канд. техн. наук. - Льв1в: УкрДЛТУ. - 1996. - С. 9-14.
3. Соколовський Я.1., Петр1в О.М. Чисельне моделювання нестащонарних пол1в тепломасоперенесення в процес пресування деревностружкових плит// Наук. вюник УкрДЛТУ: Зб. наук.-техн. праць. - Льв1в: УкрДЛТУ. - 2004, вип. - С. 57-59.
4. Humphrey P.F., Bolton A.J. The hot pressing of dry-formed Wood-based composites. A simulation model for heat and moisture transfer// Holzforschung 43 № 3, 1989 P. 199-206.
5. Frünwald A., Steffen A., Humphrey P.E., Haas G.V. Entwicklung und Überprüfung eines Modells des thermodznamischen und des rheologischen Verhaltens von Fassermatten für MDF während der Heispressung in Taktpressen und Ansätze zur modelirung von Endlosrpessen. - Univer-sitat Hamburg, 1999. _
УДК 674.02:621.923 Доц. О.А. Кйко, канд. техн. наук -НЛТУ Украши
ПЕРЕВ1РКА НА АДЕКВАТШСТЬ IМIТАЦIЙНОÏ МОДЕЛ1 ПРОЦЕСУ КАЛ1БРУВАННЯ-ШЛ1ФУВАННЯ ПЛИТНИХ ДЕРЕВНИХ МАТЕР1АЛ1В ЖОРСТКИМИ АБРАЗИВНИМИ
1НСТРУМЕНТАМИ
Розроблено структуру nepeBipm iмiтащйноï моделi процесу калiбрування-шлi-фування плитних деревних матерiалiв на адекватшсть. Послщовно здшснена валща-цiя та верифiкацiя, розроблеш заходи Ï3 забезпечення довiри до модель
Doc. O.A. Kyiko - NUFWT of Ukraine
Check on adequacy to a simulation model of calibrating-polishing process of wooden boards materials by abrasive tools
The pattern of check of a simulation model of calibrating-polishing process of boards wooden materials on adequacy is designed. Sequentially is made validation and verification, the measures on maintenance of confidence to model are designed.
Потреби р1зних галузей промисловост Украши в деревиш на сьогодш не можуть бути задоволеш внутршшми ресурсами. В умовах зростання тем-тв 1мпорту деревини питання економн деревини приймае стратепчне зна-чення. У меблевш промисловост виршення вище означеноï проблеми вир1-шують шляхом замши масивноï деревини плитними деревними матер1алами (ДСП, фанера, MDF та шш1), у процес1 виготовлення яких юнуе можлив1сть економiï власне деревини.
Технолопчний процес виготовлення плитних деревних матерiалiв перед-бачае обов'язкове оброблення в розмiр за товщиною та вигладжування. Для цiеï мети науковцi НЛТУ Украши запропонували використати жорсткий абразивний цилшдр, що не мае аналопв в межах Украïни та за кордоном. Широке запро-вадження цього шструмента стримуеться недостатньою к1льк1стю дослщжень. З метою пiдвищення ефективностi процесу калiбрування-шлiфування плитних деревних матерiалiв автором даноï статтi створена iмiтацiйна модель [1-3].
