Визначення частки заготовок фанери і MDF, що не задовольняють умови із різнотовщинності та висоти мікронерівностей оброблюваної поверхні у процесі їх калібрування-шліфування жорстким абразивним циліндром Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

УДК674.02:621.923 Доц. О.А. Кшко, канд. техн. наук;

доц. Г. А. Матвеева, канд. пед. наук - НЛТУ Украти, м. Rbeie

ВИЗНАЧЕННЯ ЧАСТКИ ЗАГОТОВОК ФАНЕРИ I MDF, ЩО НЕ

ЗАДОВОЛЬНЯЮТЬ УМОВИ I3 Р1ЗНОТОВЩИННОСТ1 ТА ВИСОТИ М1КРОНЕР1ВНОСТЕЙ ОБРОБЛЮВАНО1 ПОВЕРХН1 У ПРОЦЕС1 IX КАЛ1БРУВАННЯ-ШЛ1ФУВАННЯ ЖОРСТКИМ

АБРАЗИВНИМ ЦИЛ1НДРОМ

Вперше у процесi дослщження калiбрування-шлiфування MDF та фанери за до-помогою iмiтацiйного моделювання визначено частку заготовок, що не задовольня-ють вимоги iз рiзнотовщинностi та висоти мiкронерiвностей оброблювано! поверхнi.

Assoc. prof. O.A. Kiyko; assoc. prof. G.A. Matveeva - NUFWT of Ukraine, L'viv

Determination of purveyances particle of plywood and MDF, which dissatisfy condition from thickness and height of inequalities of the processed surface in the process of their calibration-sanding by hard

abrasive cylinder

First in the process of research of calibration-sanding of MDF and plywood by an imitation design certainly particle of purveyances which dissatisfy a requirement from thicknessi and heights inequalities of the processed surface

Внаслщок оброблення даних експерименту, виконаного на iмiтацiйнiй модел^ отримано рiвняння регресп у виглядi полшому другого порядку для визначення частки деталей MDF, що не задовольняють вимоги iз рiзнотов-щинност для випадку оброблення одним шлiфувальним агрегатом, що скла-даеться з двох симетрично розташованих абразивних цилiндрiв (вираз 1 - для кодованих значень, 2 - для натуральних значень).

Y = 11,56577 + 25,050-X1 + 8,599-X2 + 46,800-X3 + + 0,03824-X4 - 0,06471X + 0,10001X - 0,84988-Xy -

- 2,32814-X1-X2 + 12,96550-X1-X3 + 2,98438-X1-X4 + 3,12812-X1-X5 -

- 3,26562-X1-X6 - 13,04688-X1-X7 - 0,36406-X2-X3 + 3,17812-X2-X4 + + 3,00938-X2-X5 - 5,87969-X2-X6 - 1,70156-X2-X7 - 3,16563-X3-X4 -

- 3,14688-X3-X5 - 1,70156-X3-X6 - 5,87969-X3-X7 + 0,25937-X4-X5 -

- 0,12188-X4-X6 + 0,08438-X4-X7 - 0,02813-X5-X6 - 0,05937-X5-X7 -- 0,36406-X6-X7 + 15,89542-X12 - 3,05458-X22 + 35,14542-X32 -

- 4,35459-X42 - 5,10458-X52 - 4,75459-X62 - 5,50458-X72 (1)

Бр = 0,00025-0,01411-H + 0,00002-S(H) - 0,00242H -- 0,01508-v - 0,00410-Vs - 0,00010-Kz - 27,34351-Нц -

- 0,00003-H-S(H) - 4,75542-Н-Нн + 2,40109-H-v + 1,60867-H-vs --5,56884-H-Kz + 0,31044•H•Нц + 0,00007-S(H)-Hh + 3,47363-S(H)-v +

+ 5,51842-S(H)-vs - 0,00012^S(H)K - 0,72828•S(H)•Нц - 2,51994^v --1,95239-HH-vs + 0,49322^HHK + 0,97474^Нн^Нц + 0,01917^vvs -

- 0,1237bvKz - 0,00049-v-H - 0,35047^Kz + 0,00542•vs•Нц + + 0,03959•Kz•Нц + 0,00032-Н2 + 0,00002^S(H)2 + 5,4999ЬНн2 +

+ 0,00343^v 2 + 0,15325-vs2 + 152,46200^Kz2 + 0,01277Н2 . (2)

Збiльшення величин середньо! товщини плити та и середнього квадратичного вiдхилення збшьшують частку плит MDF, що не задовольняють ви-

Рис. 1. Залежшсть частки плит, що не задовольняють вимоги Ь рЬнотовщин-ностiу процеа калiбрування-шлiфування МБ¥ вiд середньо'1 товщини плити мс-ля пресування Н i середнього квадратичного вiдхилення товщини плити 8(Н):

налагоджувалъна товщина Нн = 19,0 мм; швидк1стъ подач1 = 12,0 м/хв.; швид-к1стъ р1зання V = 25 м/с; твердость абразивних инструментов Нц=130 МПа; коефи щент зернистости абразивних цилтдр1в К2=0,3

На вщмшу вщ випадку iз к^бруванням-шшшфуванням ДСП, вплив ве-личини 8(И) на кшьюсть деталей MDF, граничш вщхилення за товщиною яких бiльшi за нормативно допустим^ вiдрiзняеться незмiннiстю характеру залежност у всьому iнтервалi вардавання величини розсiювання (рис. 1).

У процес дослiджень на iмiтацiйнiй моделi ми встановили, що юнуе визначений дiапазон змiни величини для середньо! товщини плити та налаго-джувально! товщини оброблення (Н=19,2.. .19,46 мм; Нн=18,80.. .19,20 мм), за якого всi плити MDF, що пiдлягають калiбруванню-шлiфуванню, задовольняють нормативы вимоги iз рiзнотовщинностi (рис. 2).

Вплив величин швидкост подачi та швидкостi рiзання (рис. 3) у цьо-му випадку е аналогiчним результатам дослiджень оброблення ДСП жорстки-ми абразивними цилшдрами. Характерними особливостями залежностi частки бракованих деталей вщ величини режимних чинниюв у процесi оброблення як ДСП, так i MDF можна вважати такi:

• збшьшення величин швидкост р1зання та швидкост подач не призводить до ютотно! (наприклад тако!', як у випадку вивчення впливу середньо! товщини плити чи налагоджувально!' товщини процесу оброблення) змши шлькосп плит, що не ввдповвдають вимогам 1з р1знотовщинност1;

• спостерпаеться наявтсть яскраво вираженого максимуму вихщно! величини приблизно в середит штервалу варшвання вхвдних незалежних фактор1в.

Як видно з рис. 4, вплив твердост абразивних цилiндрiв та лшшних розмiрiв зерен жорстких шлiфувальних iнструментiв у процесi оброблення плит MDF на кiлькiсть деталей, що не задовольняють вимоги iз рiзнотовщин-ностi, пiсля здiйснення калiбрування-шлiфування за своею сутшстю анало-гiчний впливу величини режимних чинниюв.

18,80 18,90 19,00 19,10 19,20 Налагоджувальна товщина оброблення, Ни, мм

Рис. 2. Залежшсть частки плит, що не задовольняють вимоги Ь рiзнотовщин-ностiу процеы калiбрування-шлiфування МБ¥вiд середньо'1 товщини плити мс-ля пресування Н i налагоджувально'1товщини Нн: середне квадратичне водхилення товщини плити Б(Н) = 0,2 мм; швидкость подачо у = 12,0 м/хв.; швидкость р1зання V = 25 м/с; твердость абразивних инструментов Нц=130 МПа; коефоцоент зернистости абразивних цилондров Кг=0,3

0,1 0,2 0,3 0.4 0,5 Швидкють подач ¡, Уя, м/хв

Рис. 3. Залежшсть частки плит, що не задовольняють вимоги Ь рiзнотовщин-ностiу процеы калiбрування-шлiфування плити МБ¥ вiд швидкостiрiзання V i швидкостi подачi V*: середня товщина плити посля пресування Н = 19,5 мм; налагоджувальна товщина Нн = 19,0 мм; середне квадратичне водхилення товщини плити Б(Н) = 0,2 мм; твердость абразивних инструментов Нц=130 МПа; коефоцоент зер-

нистосто абразивних цилондров Кг=0,3

Наявшсть у цьому випадку яскраво виражених дшянок зменшення i збшьшення вихщно! величини, очевидно, пояснюеться особливостями струк-тури та фiзико-механiчних властивостей плит MDF(порiвняно iз деревинно-стружковими плитами), як i спричиняють у процес змши розмiрiв абразив-

них зерен та мщносл 1х закрiплення в тш iнструмента присутнiсть ознак, що визначають процес калiбрування-шлiфування, як штенсивне спрацювання, самозагострювання чи засалювання.

Коефщшт зернистосп шструмента Кг Рис. 4. Залежтсть частки плит, що не задовольняють вимоги ЬрЬнотовщин-ностiу процеЫ калiбрування-шлiфування плити МБ¥ вiд коеф^енту зернис-тостi абразивних цилiндрiв К2i X твердостi Нц швидк1стъ р1зання V = 25 м/с;

швидк1стъ подач1 vs = 12 м/хв.; середня товщина плити тсля пресування Н = 19,50 мм; налагоджувалъна товщина Нн = 19,0 мм; середне квадратичне вгдхилення товщини плити 8(Н) = 0,3 мм

Внаслщок оброблення даних експерименту, виконаного на iмiтацiйнiй модел^ отримано рiвняння регреси у виглядi полшому другого порядку для визначення частки деталей, що не задовольняють вимоги iз рiзнотовщинностi для випадку оброблення фанери одним шлiфувальним агрегатом, що скла-даеться з двох симетрично розташованих абразивних цилiндрiв (вираз 3 - для кодованих значень, 4 - для натуральних значень).

У = -0,37169-0,00166-Х! + 0,00384Х2 - 0,00162Х3 + 0,00286-Х4 -

- 0,00963-Х5 + 0,00499-Х6 - 7,68730-ХгХ2 + 2,05314-Х1-Х3 - 0,07187Х4Х4 +

+ 0,07188-Х1-Х5 - 3,17939-ХгХ - 2,04062-Х2-Х3 + 0,08435-Х^Х +

- 0,08436-Х2-Х5 - 7,49876-Х2-Х6 - 0,09072-Х3-Х4 + 0,06582-Х3-Х5 + + 2,04064-Х3-Х6 + 0,14073-Х4-Х5 - 0,08445-Х4-Х6 + 0,08430-Х5-Х6 + + 0,40896-Х,2 +1,08380-Х!2-Х2 - 0,40844-Х!2-Х3 +0,01030-Х12-Х4 -

- 0,01462-Х1-Х5 + 1,12566-Х12-Х6 + 0,40896-Х22 + 1,07520-Х22-Х! -

- 0,41039-Х22-Х3 + 0,01546-Х22-Х4 - 0,00422-Х22-Х5 + 1,12653-Х22-Х6 + + 0,40895-Х32 + 1,09509-Х32-Х! + 1,04240-Х3-Х, + 0,01397-Х3-Х4 -

- 0,01728-Х32-Х5 +1,11442-Х32-Х6 + 0,40895Х42 + 1,05586-Х42-Х1 + + 1,04128-Х42-Х2 - 0,41368-Х4-Х3 - 0,01238-Х42-Х5 + 1,13248-Х42-Х6 +

+ 0,40896-Х52 + 1,08053-Х52-Х4 + 1,03739-Х52-Х2 - 0,40968-Х52-Х3 + + 0,01436-Х52-Х4 + 1,11137-Х52-Х6 + 0,40895-Х62 + 1,10938-Х62-Х! +

+ 1,04257-Х62-Х2 - 0,40932-Х62-Х3 + 0,01492-Х62-Х4 - 0,01322-Х62-Хз (3) Бр = -0,35263 - 0,00166-И + 0,00384-8(И) - 0,00162-НН + 0,00286-у -

- 0,00984-у8 + 0,00512-НЦ + 34,3063-И-8(И) - 5,30746-И-НН - 0,17752-И-у +

- 0,04226-И-У8 + 1,17593-И-НЦ + 0,94652-8(И)-НН + 0,06186-8(И)-у +

- 0,07154-8(И)-У8 - 0,71125-8(И)-Нц - 0,22538-Нн'У - 0,02617-Нн*У8 +

1,07533-Нн'Н

Ц

+ 0,25618-V'Vs + 0,03997-у-НЦ - 0,04595-vS-H

Ц

- 0,13117-H2 - 0,17657-H-S(H) + 0,88010-Н2-Нн - 0,00990-H2-v -

- 0,01706-H2-vS - 0,16874-Н2-Нц + 0,41823-S(H)2 + 1,88199-S(H)2-H -

- 0,31346-S(H)2-HH +0,0l5ll-S(H)-v - 0,00421-S(H)2-vS +0,74297-S(H)2-vS +

- 0,73359-НН2 - 0,56519-Нн-Н - 1,19512-HH2-S(H) + 0,00307-HH-v -

- 0,01075-HH2-vS +0,05886-Нн2-Нц - 0,03092-v2 + 0,00946-v2-H +

.2 с /ттч ir» r>r> 1 г л . .2 тт r> aaío r . 2 .. r> f\f\f\cc\ . 2

0,00090-v-S(H) + 0,00l64-v2-HH - 0,00536-v2-vS - 0,00059-v2-H

- 0,08803-У82 + 0,02317-У82-И - 0,00292-У82-8(И) + 0,01399-У82-Н + 0,00141-у82-У - 0,00479-У82-Нц - 0,20104-Нц + 0,02202-НЦ2-И +

- 0,01303-Нц2-8(И) - 0,01218-Нц2-Нн - 0,00003-Нц2-У + 0,00079-Нц2-УВ (4) 1снують для величин середньо! товщини фанери та и середнього квадратичного вщхилення такi числовi iнтервали, за дотримання яких у процес калiбрування-шлiфування виконуються вимоги iз рiзнотовщинностi для вЫе! партн оброблюваного матерiалу (рис. 5). Усереднена частка яюсних обробле-них заготовок у даному випадку е бшьшою тж пiсля калiбрування-шлiфу-вання ДСП i МОБ, що пояснюеться значно бiльшим iснуючим розсiюванням та бшьш жорсткими вимогами до товщини деревинностружкових та деревин-новолокнистих плит середньо! шiльностi.

У процесi оброблення МББ одним шлiфувальним агрегатом, який складаеться з двох жорстких абразивних цилiндрiв, збiльшення середнього квадратичного вщхилення Б(И) товщини цих матерiалiв спричиняло збшь-шення частки заготовок, товщина яких не вiдповiдала нормативним вимогам. Вплив величини Б(И) у процес абразивного оброблення фанери залежить вщ величини Н. Так, якщо Н=18,0...18,5 мм, то збiльшення розсiювання призво-дить до збiльшення частки бракованих деталей, але якщо Н=18,5.. .19,0 мм, то спостер1гаемо, навпаки, - зменшення таких деталей п ростом величини 8(Н).

Ц н

Частка лиспв фанери, ¿ що не задовольняють вимоги за товщиною 4 Бр, %

18,00

Середня товщина фанери Н, мм

19,00

0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 Середпс квадратичне ыдхилення товщини фанери, S(H), мм Рис. 5. Залежшсть частки nuemie фанери, що не задовольняють вимоги Í3 pÍ3HO-mовщuнносmi eid ii середньог товщини Н i середнього квадратичного вiдхuлення товщини S(H): налагоджувальна товщина Нн = 17,40 мм; швидкгсть подачг vs = 15,0 м/хв.; швидк1сть р1зання v = 27,5 м/с; твердость абразивних инструментов Нц=120 МПа; коефщент зернистости абразивних цилтдр1в KZ=0,3

Змша характеру залежносл Бр=:^(Н)) для калiбрування фанери пояснюеться несиметричшстю поля допуску товщини, оскшьки саме для фанери,

величини нижнього i верхнього граничних вiдхилень не е рiвними. Щею ж причиною можна пояснити i характер впливу налагоджувально! товщини об-роблювання на частку бракованих деталей при Н=18,0...18,5 мм (рис. 6). У процес кашбрування-шшшфування ДСП i МОБ збшьшення вiдстанi мiж абра-зивними цилшдрами призводить до зменшення кiлькостi бракованих деталей.

Вплив величин швидкост рiзання i швидкостi подачi на частку бракованих деталей вiдрiзняеться наявшстю двох рiзних за характером дшянок (рис. 7). У серединi штервалу варiювання режимних факторiв частка заготовок, товщина яких пiсля абразивного оброблення не задовольняе вимоги iз р1знотовщинноеп, прямуе до свого мшмального значения.

Частка лиспв фанери, що не задовольняють вимоги за товщиною Бр, %

19,00

С средня товщина фанер и Н, мм

18,00

Налагоджувальна товщина кал1брування-иийфування, Hü, мм Рис. 6. Залежшсть частки nucmie фанери, що не задовольняють вимоги bрЬно-товщинностi вiд ii середньоь товщини Н i налагоджувально'ь товщини Нн: се-

редне квадратичне водхилення товщини фанери S(H) = 0,2 мм; швидк1стъ подач1 V = 15,0м/хв.; швидк1стър1зання v = 27,5м/с; твердость абразивних инструментов Нц=120 МПа; коефщент зернистости абразивних цилтдров KZ=0,3

Частка листов фанери, що не задовольняють вимоги за товщиною Бр, %

1.0

0,5

0,0

35,00

31,25

23,75

27.50

Швшшсть р1зання V, м/с

20,00

10,0 12,5 15,0 17,5 20,0 Швидюсть подач1, Vs, м/хв

Рис. 7. Залежшсть частки листiв фанери, що не задовольняють вимоги b рЬно-товщинностi вiд швидкостiрiзання v i швидкост1 nодачi vs: середня товщина фанери Н = 18,5 мм; налагоджувальна товщина Нн = 17,4 мм; середне квадратичне водхилення товщини плити S(H) = 0,2 мм; твердость абразивних инструментов Нц=120 МПа; коефщент зернистости абразивних цилтдров KZ=0,3

Спшьними особливостями характеру залежностей Бр=:Р(у) та Бр=:Р(у8) для випадкiв калiбрування-шлiфування ДСП, MDF i фанери е такi:

• симетричтсть та нелiнiйнiсть кривих графiчного представления залежностей;

• змiна величини режимних факторiв здiйснюе менш ютотний вплив на частку бракованих тсля оброблення плит чи листав порiвняно iз змiною величини середньо! товщини матер1алу та налагоджувально! товщини.

Середня товщина фанери Н, мм

Рис. 8. Залежшсть частки nucmie фанери, що не задовольняють вимоги b pi3HO-moew(uHHOcmi eid середньоХ товщини фанери Н i mвердоcmi тструмента Нц

швидк1стъ р1зання v = 27,5 м/с; швидк1стъ подач1 vs = 15 м/хв.; середне квадратичне вгдхилення товщини фанери S(H)=0,2 мм; налагоджувалъна товщина Нн = 17,4 мм; коефщент зернистости абразивних цилтдр1в KZ=0,3

Змша твердост абразивних цилiидрiв призводить до змши частки лис-т1в фанери, товщина яких задовольняе нормативы вимоги за товщиною, при-чому, якщо середня товщина фанери зафжсована на нижньому iнтервалi варь ювання, то збiльшення твердостi спричиняе збшьшення частки бракованих листiв, а якщо Н^шах, то спостерiгаемо протилежну за сутшстю впливу картину (рис. 8).

УДК 674.05.055 Acnip. Р.Р. Климаш; проф. В.В. Шостак, д-р техн. наук -НЛТУ УкраХни, м. nbsis; викл. A.B. Ляшеник, канд. техн. наук -

Коломийський полтехмчний коледж

АНАЛ1З ВПЛИВУ Г1ДРАВЛ1ЧНОГО ОПОРУ Ф1ЛЬТРУВАЛЬНО1 СТАНЦП НА ПРОДУКТИВН1СТЬ ДЕЦЕНТРАЛ1ЗОВАНО1

АСП1РАЦШНО1 СИСТЕМИ ДЛЯ ДЕРЕВООБРОБНИХ

ВЕРСТАТ1В

Описано вплив гiдравлiчиого опору фтьтрувальнох' станцп на режим роботи децентралiзованоi астра^йно'!' системи. На експериментальному стеидi виконано дослщження роботи вентилятора у разi змши навантаження на спiльиiй мережi. Про-аиалiзоваио результати дослiджеиь i наведено висновки та рекомендаци.

Ключов1 слова: очисна стаицiя, децеитралiзоваиа аспiрацiйиа система, про-дуктивиiсть, спiльиа робота, вентилятор.