CC BY
12
Об'емний вмiст зерна - Уз = 48 %, об'емний вмiст в'яжучого -Ув = 10 %; твердють iнструмента середньо! 7 структури м'яка М3 i становить Нкр = 120...140 МПа; довжина шлiфування становитиме Ь = 1300_ 1650 м.п., глибина шлiфування - 8= 0,03...0,043 мм, об'ем зiшлiфованоl деревини -¥д = 935.. .1040 см ; шорсткiсть оброблено! поверхш - Кштах = 32 мкм; абра-зивнi iнструменти працюють у режимi самозагострення.
Лiтература
1. Буглай Б.М., Гончаров Н.А. Технология изделий из древесины. - М.: Лесн. пром-сть, 1985. - 314 с.
2. Заець 1М. Обробка деревини 1 деревинних матерiалiв абразивами. - Л.: ЛДКФ, 2001. - 210 с.
3. Петришак 1.В. Визначення конструктивних параметрiв жорстко-пружного абразивного шструмента// Зб. наук.-техн. праць. - Львiв: НЛТУ Укра!ни, 2003, вип. 13.1. - С. 137-141.
УДК 673.0: 634.0: 658.2: 62-505.5 Acnip. В.1. Дерев'янко - УКРНДНЦПССЯ
ТЕОРЕТИЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ РОЗМ1РНИХ ПАРАМЕТР1В
Л1СОМАТЕР1АЛ1В
Поставлено та вирiшено завдання onraMÎ3a^ï спiввiдношення мiж дiаметром пиловника та розмiрами поперечного nepepi3y пиломатерiалiв, що випилюють Ï3 нього. Зроблено висновок щодо необхiдностi диференцiйованого тдходу до вибору брусового або розвального способiв розпилювання пиловника вiдповiдно великого i малого дiаметрiв.
Ключов1 слова: лiсоматерiали, розмiрнi параметри, розпилювання
Doctorate V.I. Derevjanko - UKRSRSC PSSQ Theoretical justification of dimensional parameters of timber
It was put and solved tasks of optimisation correlation between the logs diameter and sizes of cross section of saw-timbers, which cut from it. It was made conclusions about necessity of using varied approach for the choice of sawing methods for large and little diameter of timber.
Keywords: timber, dimensions parameters, sawing
Результати анашзу р1зних вар1ант1в теори максимальних постав1в показали, що ця теор1я е прекрасною шюстращею чинност закону збереження маси деревини на еташ перетворення круглих л1соматер1ал1в у пиломатерь али. Тому, очевидна наукова i практична доцшьшсть ïï подальшого розвитку, як теоретичноï основи стандартизацiï л1соматер1ал1в.
Як розвиток теорiï максимальних постав1в було поставлено завдання розпилити колоду таким чином, щоб одержати квадратний брус та декшька бiчних дощок з обапола. Цей спосiб розпилювання мае певш переваги порiв-няно з шшими. Особливо, коли потрiбно одержати велику кiлькiсть обрiзних дощок однаковоï ширини при мiнiмальномy розсшванш габаритних розмь рiв. У таких випадках краще використовуються якiснi зони колод i шдви-щуеться корисний вихщ продyкцiï [1, с. 79].
Розмiри бiчних дощок були обчислеш за допомогою того ж матема-тичного апарату, що використав Х.Л. Фельдман [2, с. 29] - основоположник теори максимальних поставiв. А саме, шляхом ршення в загальному виглядi
геометрично! задачi з визначення максимальних площ прямокутниюв, розмь щених у сегментi обапола (рис. 1).
Знайдено залежшсть товщини И! та ширини Ь бiчноl дошки, що вира-женi як функщя вiд дiаметру:
де: О; - вщстань ОР (рис. 1) вщ центра кола до бiчноl дошки; ё - дiаметр колоди.
Встановлено, що корисний вихщ буде завжди максимальним, якщо з колоди будь-якого дiаметра випилювати квадратний брус зi стороною 0,707-ё i бiчнi дошки, товщини яких будуть И1 = 0,01-ё, И2 = 0,032-ё i И3 =0,099-ё, а ширини - Ь = 0,421-ё, Ь2 = 0,266-ё, Ьз = 0,172-ё.
Практичний сенс наведених спiввiдношень такий: оскiльки товщина кожно! наступно! дошки буде меншою вiд попередньо! приблизно в 3,15 раза, а ширина - в 1,57 раза, то мае мюце природна погоджешсть цих розмiрних параметрiв. Це мае дуже важливе значення на технологiчних операщях роз-крою бруса на дошки, а дощок на заготовки.
Розглядаючи переваги i недолжи брусового та розвального способiв розпилювання, варто зазначити, що автори теори максимальних поставiв не враховували особливост практичного використання поставiв. У публжащях цих авторiв порiвняння розвального та брусового поставiв вiдбуваеться вщ-носно колод одного дiаметра [3, о. 13]. Причому, навггь мiнiмальний дiаметр колод повинен забезпечувати можливiсть випилювання квадратного бруса i по однш бiчнiй дошцi з обапшьно! частини. У рамках тако! геометрично! конф^ураци здiйснюеться комбiнування розмiрiв брусiв i дощок як у брусо-вому, так i розвальному поставах.
Це було виправдано тим, що в чинних на той час стандартах мшмаль-на товщина дощок становить 16 мм, а мшмальний дiаметр пиловника 16 см. Однак у сучасних умовах таю параметри не можна визнати економiчно й еко-лопчно обгрунтованими, особливо, якщо йдеться про лiсоматерiали цiнних
Ъ,
Рис. 1. Схема розвального Рис. 2. Схема брусово-розвального способу
способу розкроювання колод на розкроювання колод на пиломатерiали пиломатерiали
та особливо цiнних порiд. У люодефщитних крашах уважаеться вигiдним ви-пилювати дощечки товщиною 5 мм, використовуючи надтонкi пилки i Mani швидкост подaчi пiд час розпилювання.
Природно, що для використання великого дiaпaзону товщин пилома-терiaлiв необхiдно врахувати не тшьки науково обгрунтований розподш дь aметрiв пиловника, а i погодження дiaметрiв пиловника з розмiрaми дощок по групах. У цьому випадку для крупних лiсомaтерiaлiв переваги брусового поставу будуть проявлятися бшьш ефективно. А для дрiбних лiсомaтерiaлiв бiльш ефективним буде розпилювання розвальним поставом. Однак, i в цьому випадку випилювання квадратного бруса, що рекомендовано класич-ною теорiею максимальних постaвiв, е недоцшьним з практично! точки зору. По-перше, квадратний брус нерaцiонaльно використати як несучi балки у бу-дiвництвi, а по-друге, розмiри квадратного бруса не погоджеш iз ширинами обрiзних дощок, що з нього випилюють.
На вiдмiну вiд теорп максимальних постaвiв, завданням, що було пос-тавлене в нашому випадку, стало перевiркa гiпотези про те, що використання плошд торця колоди малого дiaметрa буде бiльш ефективнiшим, якщо в нього вписати не квадрат, а три прямокутники (рис. 2). Сумарна площа вписаних прямокутниюв повинна бути бшьшою вщ площд квадрата, вписаного в те ж саме коло, отже, будуть меншими втрати деревини у виглядi обапола, з якого неможливо або економiчно невиправдано випилювати дошки стандартних товщин. Така постановка завдання вимагала iншоï методики ïï рiшення й зас-тосування бшьше складного обчислювального апарата. Це завдання було ус-пiшно виршене i гiпотезa була пiдтвердженa.
Необхщно було визначити товщини й ширини дощок (ho - центрально:' i hi - боковоï) таким чином, щоб сумарна площа ïx перетинiв була максимальною. Для ршення цiеï зaдaчi використано бшьш складний обчислюваль-ний апарат - метод грубих наближень, за допомогою якого було знайдено оп-тимальш значення розмiрiв трьох центральних дощок при максимальны ix-нiй сумарнш площi поперечного перерiзу.
• h0 = 0,526-d, b0 =0,851-d - ввдност розм1ри для центрально! дошки
• h1 = 0,163-d , b1 =0.524-d - ввдност розм1ри для двох б1чних дощок
Встановлено також, що сшввщношення товщин попередшх i наступ-них бiчниx дощок, що можуть бути випиляш з обаполу колод бшьших дь aметрiв за ïxнiми межами, не ютотно вiдрiзняеться вiд брусового способу i дорiвнюе приблизно 0,31.
Але отримаш дaнi iстотно вiдрiзняються вiд результат теорiï максимальних постaвiв, що розраховаш для випадку розпилювання розвальним способом. Пояснюеться це тим, що в теори максимальних постaвiв використався принцип перетворення брусового поставу в розвальний iз збереженням розмь рiв перетинiв брусiв i дощок при рiвновеликiй ïxнiй сумaрнiй площь Вихо-дить, що при класичному розвальному постaвi штучно зберiгaеться геометрiя своерiдного "хреста". Ця геометрiя характерна для базово1' схеми теорiï максимальних постaвiв. У нашому ж випадку геометрiя "хреста" утвориться природно, тому що практично рiвнi мiж собою товщина серцевинно1' дошки h0 = = 0,526-d i ширина першо!" бiчноï дошки b1 =0.524-d. Це мае принципово важ-
ливе значення для забезпечення погодженост розмiрiв пиломатерiалiв за тов-щиною i шириною, тому що в цьому випадку закономiрностi розподшу тов-щин у перетиш колоди зберiгаються при побудовi розмiрних рядiв ширин.
Порiвняння коефщента корисного виходу (ККВ) колод, що розпилюють обома способами, дало змогу зробити висновок про те, що розвальный постав iз серцевинною дошкою дае ККВ вищий при розпилюванш колод малих дiамет-рiв, а для колод великих дiаметрiв бшьш вигiдним е розпилювання iз брусовкою (брусовий постав). Цей факт тдтверджуе необхiднiсть диференцiйованого тд-ходу до вибору способiв розпилювання великого й дрiбного пиловника.
Аналiз розрахункових даних показуе, що сшввщношення товщин пер-шо! i друго!, друго! i третьо! дощок мае значення, рiвне приблизно 3,1. Вихо-дячи з цього, пропонуеться використання рядiв переважних чисел:
• утфшований (ряд 5): 1,6-2,5-4,0-6,3(6,0);
• переважний (ряд 10): 1,2-2,0-3,2-5,0-8,0;
• менш переважний (ряд 20):
■ для тонких дощок: 1,1-1,4-1,8-2,2-2,8,
■ для товстих дощок: 3,5-4,5-5,5-7,0-9,0.
Треба зазначити, що елементи розмiрних рядiв товщин близью за зна-ченнями до значень стандартних (ГОСТ 8032-84) рядiв переважних чисел. Зок-рема, число 3,1 близьке за значенням до центра другого (десятого) ряду, що до-рiвнюе 3,15. Це може служити тдставою для розподшу наступного ряду переважних чисел на дш частини з метою подшу дощок iз занадто великою кшьюс-тю стандартних товщин на двi прийнятнi для користувачiв групи: тонк й товст!
Таким чином, виходячи з геометричних критернв оптимiзацil, теоретично i логiчно обгрунтоваш ряди переважних чисел, як основа для встанов-лення розмiрних рядiв для товщин пиломатерiалiв.
Лiтература
1. Песоцкий А.Н. Лесопильное производство. - М.: Лесн. пром-сть, 1970. - 432 с.
2. Фельдман Х.Л. Система максимальных поставов на распиловку. - М.-Л.: Гослесте-хиздат, 1932. - 275 с.
3. Аксенов П.П. Раскрой бревен на пиломатериалы. - Л.: Гослестехиздат, 1951. - 356 с.
УДК 674.02:621.923 Доц. 1.М. Гончар, канд. техн. наук - НЛТУ Украти
ОСОБЛИВОСТ1 ТЕПЛОВОГО БАЛАНСУ ПРИ ШЛ1ФУВАНН1 ДЕРЕВИНИ АБРАЗИВНИМИ КРУГАМИ
Проаналiзовано особливосп протшання теплових процеав у зош контакту при шлiфуваннi жорсткими абразивними кругами. Визначено шляхи зниження контактно! температури при абразивному оброблянш деревини.
Doc. I.M. Honchar - NUFWT of Ukraine Heat balance peculiarities during the wood grinding with the abrasive disks
The peculiarities of the heat-processes passing in the area of contact have been analyzed during the rigid abrasive-disks grinding. The ways of contact-temperature reducing have been determined during/when... the wood abrasive-working.
