CC BY
9
2. Ребезнюк 1.Т. Пiдготовлення вузьких колодопиляльних с^чкових пилок до роботи : монографiя / 1гор Тарасович Ребезнюк. - Львiв : Вид-во "Кольорове небо", 2005. - 260 с.
3. Мри к М.Д. Пiдготовлення дереворiзальних шструменпв до роботи та 1х експлуата-цiя : навч. посiбн. [для студ. ВНЗ] / М.Д. Юрик. - Львiв : Вид-во "Ахшл", 2002. - 408 с.
4. Решетов Д.Н. Надежность машин : учебн. пособ. [для студ. ВНЗ] / Д.Н. Решетов, А.С. Иванов, В.З. Фадеев. - М. : Изд-во "Высш. шк.", 1988. - 238 с.
РебезнюкИ.Т., ОзымокЮ.И., Пономарева О.В. Экспериментальное исследование величины переднего угла лезвий зубьев узкой ленточной пилы
Установлено распределение величины переднего угла лезвий зубьев ленточных пил, заточенных на станках производства КП "Ясень" и ЧП "Технолес-Индустрия". Выявлено, что величина угла в большинстве случаев имеет меньшее значение, чем то, на которое настраивают заточный станок.
Ключевые слова: ленточная пила, зуб, передний угол, заточный станок.
RebeznyukI.T., Ozymok Yu.I., Ponomaryova O.V. Experimental research of toothing blade rake value of narrow band-saw
We have established a distribution of hook angle value of toothing blade rake, which was sharpened on the resharp lathes of the cooperative enterprise "Yasen" and the privately owned enterprise "TehnoLis-Inductriya". As a result, in most cases this value is smaller than that we were trying to obtain.
Keywords: band-saw, toothing, hook angle, resharp lathe.
УДК 674.053:621.935 Доц. Л.Ф. Дзюба1, канд. техн. наук;
доц. 1.М. Ольховий1, канд. техн. наук; доц. I. Т. Ребезнюк2, д-р техн. наук
ТЕОРЕТИЧНЕ ДОСЛ1ДЖЕННЯ КОНТАКТНИХ НАПРУЖЕНЬ
У ЗОН1 КОНТАКТУ ПОЛОТНА СТР1ЧКОВО1 ПИЛКИ З НАПРЯМНИМ РОЛИКОМ З УРАХУВАННЯМ СИЛИ ТЕРТЯ
Визначено контактш напруження в зонах дотику полотна стрiчковоi пилки до напрямних ролиюв з урахуванням сили тертя на площинщ контакту. Визначено екв> валентш напруження згщно з третьою теорieю мщност в центр площинки контакту за заданого коефщента тертя мiж полотном пилки та напрямним роликом. Проанал^ зовано розподш цих напружень за глибиною контакту стрiчковоi пилки з напрямним роликом у цен^ площинки контакту та на и межах.
Ключовi слова: стрiчкова пилка, контактш напруження, напрямний ролик.
Контактуючи з рухомою стр1чковою пилкою, напрямш ролики обер-таються навколо своei ост Обертання притиснутих до полотна пилки ролиюв зумовлюе сила тертя Q, яка виникае на площинщ контакту (рис. 1, а). Сила тертя пов'язана з нормальною силою Р на одинищ довжини ос ролика за-лежнютю Q = /■ Р, де / - коефщент зчеплення в пар1 тертя [1]. Для сталевоi стрiчковоi пилки та сталевих напрямних ролиюв / = 0,105.
Щд час кочення напрямних ролиюв по полотш стрiчковоi пилки, яка рухаеться поступально зi швидюстю V, можливе часткове проковзування в парi тертя пилка-ролик. Розглянемо граничний випадок проковзування, коли ролик пробуксовуе, а пилка рухаеться поступально. Унаслщок пробуксову-вання на поверхш контакту виникатимуть як нормальш, так i дотичнi зусил-
1 Льв1вський ДУ БЖД;
2 НЛТУ Украши, м. Льв1в
ля. У такому раз^ розподш нормальних зусиль та твширину площинки контакту зпдно з [1], визначають так само, як i за вщсутносл сил тертя. Розподiл дотичних зусиль на площинщ контакту завширшки 2а на mдставi закону Амонтона мае вигляд:
д(х) = ± ^^у/а 2 - х2 , (1)
п-а2
де знак "мшус" вiдповiдае вщ'емному напрямку швидкостi V с^чково1 пилки (рис. 1, а).
Рис. 1. Схема контакту напрямного ролика з полотном стрiчковоí пилки за
наявностг сили тертя на площинщ контакту: а - загальний вигляд; б - напружений стан у точщ А внутршньо! поверхт полотна стрiчковоi пилки; в - напружений стан у точщ А1 на початку дыянки контакту; г - напружений стан у точщ А2 на ктщ дтянки контакту; д - напружений стан у точках
Максимального значення дотичне зусилля набувае в цен^ площинки контакту ( х = 0) д0 = / - р0 = 0,105 р0.
У точках полотна стрiчковоl пилки в межах дшянки контакту з нап-рямним роликом вщ дп р(х) i ц(х) виникатиме об'емний напружений стан з напруженнями (<х) р, (<у) р, (< р, (гх2) р, яю спричинеш силами нормального тиску р(х), та напруженнями (<х)д, (<у)д, (<2)д, (тхг)д, що зумовленi дотични-ми зусиллями ц(х). Згiдно з [1], коли враховують дотичнi зусилля, то нехту-ють 1х впливом на силу нормального тиску та геометрто площинки контакту. Вщповщно вважають, що напруження й деформацп, викликанi дiею нормальних i дотичних зусиль е незалежними, тому напружено-деформований стан у точках тш визначають за принципом суперпозицп.
Розподш напружень (<х)р, (<р, (тхг)д вщповщно до таблиць [1] за глибиною контакту 7 в цен^ площинки контакту (х = 0) показано на рис. 2. Напруження (<х)д, (<2)ч, (тх2)р в цен^ площинки контакту дорiвнюють ну-левi. У точщ А на поверхш контакту, коли 7 = 0 (рис. 1, а), виникають напру-
полотна пилки не на поверхнг контакту
3. Технология та устаткування деревообробних шдприемств
133
ження (ах) р = -р0; (< р = -р0; (<) р = -^[(<) р + (<) р ] = -0,6 р0; (тх^)ч = -до = -/ ■ р0 = -0,105р0 (рис. 1, б). У точщ А1 на поверхнi (7 = 0) початку дшянки контакту х = -а (рис. 1, в) виникае тiльки напруження стиску (<х)ч, яке набувае максимального значення 2д0 (рис. 3). У точщi А2 на повер-хнi (7 = 0) кшщя дiлянки контакту, коли х = а (рис. 1, а), теж виникае тшьки напруження (<х)д = 2д0, однак воно буде напруженням розтягу (рис. 1, г). У будь-яких шших точках полотна пилки не на поверхш контакту i не на осi 7 виникають напруження <х, <у, <, тх7 (рис. 1, д), яю згiдно з принципом су-
перпозиЦН Д0рiвнюють: <х = <х)р + (<х)д ; <у = (< у)р + (<у)д ; < = (<)р + (<)д = (тхг)р + (тх2)д .
Графiки змiни напружень (<х)р, (<у) р, (<р у щентрi площинки контакту (х = 0) за глибиною контакту 2/а зображено на рис. 2. Графжи змши напружень, якi виникають на межах площинки контакту (х = ±а), за глибиною контакту 2/а зображено на рис. 3.
Рис. 2. Розподл напружень за глибиною Рис. 3. Розподт напружень за глибиною контакту полотна пилки з напрямним контакту полотна пилки з напрямним роликом з урахуванням сили тертя в роликом з урахуванням сили тертя на центрi площинки контакту (х = 0) межi площинки контакту (х = ±а)
Як видно з рис. 1, б, напруження (<х)р, (<у)р, (<р у точцi А полотна пилки, яка розмщена в щен^ площинки (х = 0) на поверхш контакту (7 = 0), не будуть головними, оскшьки вщ ди дотичних зусиль д виникають ще до-тичнi напруження (гхг)д. Для визначення головних напружень у цш точщ^ ви-користаемо характеристичне рiвняння тензора напружень:
<3 - 1<<2 +1<<-1<= 0, (2)
де 11а, 12а, 1%- iнварiанти характеристичного рiвняння тензора напружень, якi визначають за залежностями:
=&х + &у +
=&х- а у +&у- а г + а г - Ту - Т - Т;
!ъа = ах ' ау ' аг + 2тхУ * Т'у2 ' Тхг - ах ' туг - а у ' тхг - аг ' тху-
Обчисливши iнварiанти для точки А та поставивши 1х значення в рiв-няння (2), отримаемо
а3 - 2,6 ро -а2 + (2,189 р<?) -а- (0,593р3) = 0. (3)
З розв'язку рiвняння (3) значення головних напружень на поверхш контакту таю: а1 = -0,6 р0; а2 = -0,895р0; а3 = -1,105 р0.
Еквiвалентне напруження за III теорiею мiцностi
аЦЦв = 0,505р0. (4)
Якщо порiвнювати це еквiвалентне напруження з аналогiчним, що ви-никае на поверхнi контакту без урахування сили тертя [2] i дорiвнюе аекв = 0,4 р0, то е^валентне напруження в цен^ на поверхнi площинки контакту за наявносп сили тертя збшьшилося приблизно на 15 %. Графiк змiни аекв за глибиною контакту в центрi площинки показано на рис. 2. Максимального значення досягае в точках полотна пилки на глибиш г = 0,8а, в яких виникнуть найбiльшi дотичнi напруження
Ттах =-2-= 0,301 р0.
Отже, якщо на площинцi контакту полотна пилки з напрямними роликами враховувати сили тертя в разi пробуксовування ролиюв, то найбiльшi дотичнi напруження виникатимуть у точках, яю розмiщеннi вiд поверхнi контакту, тобто вщ внутрiшнiх шарiв полотна стрiчковоl пилки, практично на такт самш глибинi, як i без врахування сили тертя, оскшьки коефiцiент тертя мiж сталевими пилкою та полотном пилки е достатньо малим. Досягають цi напруження дещо бшьших значень, нiж у разi вiдсутностi сил тертя. Висновки:
1. Проанал1зовано напружений стан полотна пилки в м1сцях виникнення контактних напружень з урахуванням сил тертя на поверхш контакту полотна пилки з напрямним роликом.
2. Якщо брати до уваги сили тертя на поверхш контакту полотна пилки з напрямними роликами, то дотичш напруження виникатимуть практично та такш самш вщсташ за глибиною контакту, як [ без урахування сил тертя. Однак на поверхш в центр1 площинки контакту екв1валентш напруження за третьою теор1ею мщност будуть бшьшими на 15 %, шж та сам1 напруження, обчислеш без урахування сили тертя.
3. На межах площинок контакту полотна стр1чково! пилки з напрямними роликами на поверхш контакту виникатимуть напруження стиску на початку [ напруження розтягу в кшщ дшянки контакту. Для ролиюв з да-аметром <Зр = 50 мм в розтягнутому з напруженням а0 = 180 МПа полотш
3. Технологiя та устаткування деревообробних шдприемств
135
пилки щ додатковi напруження становитимуть <гх = 2 p0 = 126 МПа. У такому pa3i полотно пилки буде додатково навантажене значними напру-женнями, величина яких сумiрна з напруженням вiд попереднього натягу.
Лтратура
1. Джонсон К. Механика контактного взаимодействия / К. Джонсон : пер. с анг. - М. : Изд-во "Мир", 1989. - 510 с.
2. Гулвда Е.М. Прикладна мехашка : тдручник [для студ. ВНЗ] / Е.М. Гулща, Л.Ф. Дзюба, 1.М. Ольховий. - Льв1в : Вид-во "Свгт", 2007. - 386 с.
Дзюба Л. Ф., Ольховый И.М., Ребезнюк И. Т. Теоретическое исследование контактных напряжений в зоне контакта полотна ленточной пилы с направляющим роликом с учетом силы трения
Определены контактные напряжения в зонах контакта полотна ленточной пилы с направляющими роликами с учетом силы трения на площадке контакта. Определены эквивалентные напряжения по третьей теории прочности в центре площадки контакта при заданном коэффициенте трения между полотном пилы и направляющим роликом. Проанализировано распределение этих напряжений по глубине контакта ленточной пилы с направляющим роликом в центре площадки контакта и на ее границах.
Ключевые слова: ленточная пила, контактные напряжения, направляющий ролик.
Dzyuba L.F., Olkhovy I.M., Rebeznyuk I.T. The theoretical investigations of contact stresses in the region of contact of saw band with directing roll taking into account the friction force.
The contact stresses in the region of contact of saw band with directing roll, taking into account the frictional force on contact plane, were determined. The equivalent stresses in the center of contact region (at predetermined friction coefficient between saw-band and directing roll) according to third theory of strength, were determined. The distribution of above stresses in dependences on contact depth of band-saw with directed roll in the center of contact plane as well as on their borders, was analyzed. Keywords: Saw-band, contact stresses, directing roll.
УДК 667.64:678.026 Проф. П.Д. Стухляк1, д-р техн. наук;
доц. I.B. 4uxipa1, канд. техн. наук; проф. А.В. Букетов2, д-р техн. наук
АВТОМАТИЗАЦ1Я В1СКОЗИМЕТРА ДЛЯ ДОСЛ1ДЖЕННЯ РЕОЛОГ1ЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ЕПОКСИДНИХ КОМПОЗИЦ1Й
Розроблено автоматизовану установку для дослщження реолопчних властивос-тей епоксидних композицш, що мютять дисперсш частки рiзноi фiзичноi природи. Розроблена установка передбачае керування експериментом у процес змши власти-востей об'екта дослщжень залежно вщ задажй програмою температури. Проведено експериментальш дослщження реолопчних властивостей епоксидних композицш. ОбГрунтовано необхщшсть введення мжмальжй кшькост дисперсних часток для отримання композицш з оптимальними показниками в'язкостт
Ключовг слова: автоматизована установка, реолопчш властивостт
Постановка проблеми. Розроблення нових прилад1в для дослщження технолопчних процешв ставить проблему iх автоматизацп та передбачае об-
1 Тернотльський нацюнальний техтчний утверситет iM. 1вана Пулюя;
2 Херсонська державна морська академiя
