CC BY
10
мов деталей с^чкопилкових верстатав найкраще використати закон розподь лу Вейбулла-Гнiденка. Висновки:
1. На бшьшосп тдприемств, де розпилюють колоди на дошки i бруси, встановлено горизонтальш стрiчкопилковi верстати впчизняного вироб-ництва. Цi верстати за сво!ми показниками надiйностi забезпечують ви-моги виробництва тiльки завдяки наявност дублерiв i частим профшак-тичним заходам, якi виконують за суб'ективними оцiнками робггаиюв-ремонтникiв.
2. На сьогодш в Украш немае жодно! науково-дослвдно! роботи з досль дження надiйностi горизонтальних стрiчкопилкових верстапв, вщсутш науково обrрунтованi та практично апробоваш структури ремонтних циклiв цих верстатав.
3. Зiбранi статистичнi данi з тдприемств засвiдчують, що найменший ресурс мають деталi механiзму подавання: ходовi колеса i напрямники, термши служби яких становлять 2.. .3 роки.
Л1тература
1. Шостак В.В. Деревообробш верстати загального призначення : шдручник / В.В. Шос-так, Я.1. Савчук, А.С. Григор'ев та in. / за ред. В.В. Шостак. - К. : Вид-во "Знания", 2007. -279 с.
2. Ребезнюк 1.Т. Пiдготовлеиия вузьких колодопиляльних стр1чкових пилок до роботи : монография. - Льв1в : Вид-во "Кольорове небо", 2005. - 260 с.
3. Амалицкий В.В. Надежность деревообрабатывающего оборудования : монография / В.В. Амалицкий. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1974. - 160 с.
Шостак В.В., Войтович В.В. Зависимость надежности лентопи-лочных станков от их конструкционных особенностей
Проанализированы конструкции механизмов резания, подачи, направляющих инструмента. Установлены виды износа в сопряжениях и деталях. Станок рассмотрен как система с последовательным соединением элементов. Определены законы распределения наработок на отказ деталей. Выводы позволяют определить задачи дальнейших исследований.
Ключевые слова: надежность, станок, износ.
Shostak V.V., Vojtovich V.V. Structural features of horizontal band saw machine tools as objects of reliability
Constructions of cutting mechanisms, serves, sending instrument beat analyzed. The types of wear in interfaces and details were set. A machine-tool was considered as a system with successive connection of elements. The laws of distributing of works on the refusal of details were accepted. Conclusions allow to define the tasks of further researches. Keywords: reliability, machine tool, wear.
УДК 630*323.4Доц. В.В. Гомонай, канд. техн. наук - НЛТУ Украши, м. Льв1в
ВИЗНАЧЕННЯ СИЛОВИХ ПАРАМЕТР1В МЕХАН1ЗМУ ПОДАЧ1 РУБАЛЬНО1 МАШИНИ
Визначено зусилля rn^qi стовбура з гшками у завантажувальний патрон ру-бально!' машини, проведено експериментальш дослщження на взiрцях свiжозрубаноi' берези, ясеня, липи за вщповщно! швидкост протягування.
Ефектившсть виробництва трюки з низькояюсно! деревини значно за-лежить вщ умов i надшносп подачi li в рубальну машину.
Нацюнальний лкотехшчний унiверситет УкраУни
Аналiз конструкцш механiзмiв подачi показав рiзноманiтнiсть 1х ком-бiнацiй (вальцьов^ гусеничш, з захватними пристроями, з рухомими пластинами i т. д.), потужшсть яких змшюеться в широкому дiапазонi. Це свiдчить про переважно конструкторський тдхвд до вибору тих чи шших виконань i параметрiв механiзмiв подачi без необхiдних теоретичних дослщжень. Вод-ночас, процес взаемодп подачi лiсоматерiалу з робочим органом мехашзму подачi досить складний тому, що сировина надходить з рiзними геометрич-ними розмiрами i рiзноl форми. Схему зусиль, що виникають внаслщок взаемодп стовбура з гiлками iз механiзмом подач^ наведено на рис. 1.
а
Рис. 1. Схема взаемоди стовбура з гйлками Ь мехатзмом подачк р - кут
вростання гшки; / - сила тертя гыки об поверхню патрона рубальноI машини; /х, /у - горизонтальна i вертикальна складовi сили тертя; Q - зусилля протягування; Е -результуюча сила, що дie з боку патрона на гыку; Ех, Еу - складовi результуючоI сили; N - сила нормального тиску гшки на патрон; d - дiаметр гшки у мкщ прикладання сили Е; Н - плече дп сил Ех, /х, Q
Визначимо зусилля, що виникають при перемщенш лiсоматерiалу в обмеженому перерiзi завантажувального патрона. З рис. 1 видно, що силу тертя f можна визначити за формулою
/ = N■k, (1)
де: k - коефщент тертя гшки об патрон; за експериментальними даними для проведених дослдав k дорiвнювало 0,25.
Нормальну складову зусилля можна визначити за формулою
Е
N = . (2)
ътр
Зусилля протягування
Q = Ех + /соя р, звiдси (3)
Еx=Q -/со* р. (4)
Поставивши вираз (1) i (2) у формулу (4) i перетворивши íí, одержимо з формули (4):
f = -P—, (5)
sinp + cosp
з урахуванням формули (1) знаходимо:
f
Fx = - sin р. (6)
k
Результуюча сила F з А ^ F = fTN2 ^ F= ff, год.
F - fA/kk+i- <7>
Fy - VF2 - Q2 . (8)
Силу Гу можна визначити з умови граничного напруження на згин за формулою:
М . = = FdH' 32 - (9)
ж-d 3 ж-d 3-sinp
де l = H/ slnp; u - граничне напруження на згин. З р,вняння (9) маемо:
ж-d3 - sin
Fy--(10)
y 32-H
Кут м,ж результуючою силою F i силою нормального тиску N може бути визначений за формулою:
f
a -arctg N, (11)
вщповщно, кут р м,ж результуючою силою F i вюсю Y становитиме:
в - р + a. (12)
Плече прикладання зусиль у точщ О (див. рис. 1) у цьому випадку за-лежить вщ конструкцií експериментальноí установки i змшюеться залежно вщ кута нахилу гшки i його дiаметра таким чином:
тт тп (d +13,5 d Л Hu - H + 17 - I ' - -I-cosp.
де: 17,0; 13,5; 1,5 - коефiцiенти, що характеризують конструкщю установки.
З рис. 1 видно, що зусилля Fx не залежить вщ тертя лiсоматерiалу об стшки патрона. тод,, варжтачи величиною коефiцiента тертя k, можна отри-мати зусилляf F, Fy, Q як функщю вщ k за такими формулами:
F - ^Vk2 +1; (14)
sinp
Нацюнальний лкотехшчний yHÍBepcHTeT Украши
Fy = F ■ cos в; (15)
Q = F ■sin в; (16)
F ■ к
f= —. (17)
Sin(
Для визначення зусиль опору подачi стовбура з гшками було розроб-лено i виготовлено стенд; сигнали ввд зусилля сприймались тензометричними елементами i подавались на шдсилювач УТ-4-1 та фжсувались на осцилогра-фi Н-117. Експерименти проводили на зразках свгжозрубано! берези, ясеня, липи; швидшсть протягування становила 5,3 см/с.
Внаслiдок оброблення осцилограм були отриманi значення зусиль F, Fx,Fy,f,Q(pms. 2).
Q,kH
2,4
0,8
40 20
//
! J v/T i \í •4 \ N \ \ \ \ \ \ \ N Fy-fy
\ ,Q NT v,__ f
\ 40 80 120
4
'4
L,MIUí
Рис. 2. Залежтсть зусилля протягування (О) i кута нахилу гток (ф) в/'д
величини перемщення (Ь):---експериментальт значення;-розрахунково-
експериментальт значення; умови до^ду: береза Ж> 30 %; с1 = 29 мм; Н = 63 мм
Аналiзуючи отримаш даш, можна зробити висновок, що: ошр Q протягування стовбура з гшками через обмежений проспр (патрон рубально! ма-шини) для кожно! гiлки рiзко зростае залежно вiд перемiщення стовбура ^ дiйшовши до максимального значення, плавно зменшуеться; сумарне зусилля F, що дiе з боку конструкцп механiзму подачi (що обмене прохщ в патронi рубально! машини), для кожно! плки змiнюеться залежно ввд перемiщення за такою ж закономiрнiстю, що й сила Q, але шсля досягнення максимального значення зменшуеться бшьш плавно (впливае пружнiсть деревини). Величина зусилля F перевищуе опiр Q на усiй дшянщ перемiщення гiлки щодо патрона; сила F залежить вiд кута вростання гiлки, коефiцiента тертя, плеча при-тиску i перемiщення а також - ввд породи деревини.
Значення зусиль Р, Ру, / \ Q, за р1зних коефщенлв тертя к обчислю-ються за формулами (14), (15), (16) 1 (17). Середне значення (к = 0,25) визна-чено експериментально для гшки з корою, що перем1щуеться уздовж нерухо-мо! планки, грат яко! утворюють прямий кут. Ця ж планка 1 використовува-лася в експериментальнш установщ, зусилля визначали за значень коефь щента к = 0,25; 0,15; 0,05. Результати обчислень наведено на рис. 3, 4.
О.кН
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
20 40 60 |_,тт Рис. 3. Залежтсть зусилля протягування (О) вид величини перемщення (Ь) за р1зних коефщентй тертя
У раз1 зменшення коефщента тертя гшок стовбура об стшки патрона значно зменшуеться сила тертя f. При N = 3000 Н для ясеня сила тертя / ста-новитиме:
Коефщент тертя к 1 0,05 0,25 0,15
Сила тертя^ Н | 150 750 450
Рис. 4. Залежтсть сили тертя ф вид величини перемiщення (Ь)
Нацюнальний лкотехшчний унiверситет УкраУни
За цих же умов результуюча сила F, що д1е з боку патрона на гшку, змшюеться таким чином:
Коефкцент тертя к 1 0,25 0,15 0,05
Результуюча сила F, Н | 309,2 303,4 300,4
З наведених даних видно, що коефщент тертя к незначно впливае на результуючу силу Г. Це пояснюеться тим, що кут м1ж напрямом дп сили / 1 F наближуеться до 90°. Зусилля протягування стовбура з гшками Q при р = 36° 1 Гх = 1720 Н становитиме:
Коефщент тертя к 0,25 0,15 0,05
Зусилля протягування Q, Н 232,7 208,4 184,1
Змша коефщента тертя на 0,1 зумовлюе зм1ну зусилля протягування Q на 11,1 %. Також було проведено дослщження, яю полягали в попередньо-му навантаженш гшки силою F = Fmах (¥тах = 328,7 Н). Експеримент показав, що за подальшого проштовхування зразка спостер1гаеться зниження зусилля протягування Q, результуючого зусилля F 1 його складових (зразок - ясен, d = 27 мм, Н = 63 мм). Окр1м цього, за умови попереднього обтискування на 12,4 % знижуеться зусилля протягування Q. Це зумовлено змшою кута нахи-лу гшки до стовбура у мющ прикладання навантаження внаслщок наявносп залишкових пластичних деформацш (кут змшився з 40,5° до 37°). Ыдхилення розрахункових даних зусилля Fу (за формулою 9) вщ експериментальних ста-новлять 6-8 %.
Висновки:
1. Отримано формули для визначення зусиль, що виникають при подач1 де-ревини у рубальну машину. Встановлено залежшсть зусилля протягування вщ коефщента тертя, кута вростання гшок \ !х д1аметра.
2. Експериментально-розрахунковим шляхом отримано залежност зусиль притиску гшок, на шдстав1 яких можна пвдбрати притискш пристро! ме-хашзму подач1 й необхщне зусилля притискування.
3. Отримаш дат зусиль Q [ Fу можна використовувати при розрахунку ме-хашзму подач1 рубально! машини на стадп проектування.
4. Вплив коефщента тертя на зусилля опору незначне (до 3 %), внаслщок чого немае необхщност передбачати додатков1 пристро! з1 зниження тертя деревини у завантажувальному патрош.
5. Подача стовбура з попередньо напруженими гшками зменшуе зусилля на 12,4 %. З цього випливае, що стовбури рацюнальшше до зр1зання гшок складати у штабель, в якому вщбуваеться попередня деформащя гшок
Л1тература
1. Шюря Т.М. Машини та обладнання люоачних 1 люоскладських робгг / Т.М. Ширя. -Льв1в : Вид-во "Тр1ада Плюс", 2005. - 436 с.
2. Бехта П.А. Технолопя деревних плит 1 пластиюв / П.А. Бехта. - К. : Вид-во "Основа", 2004. - 780 с.
3. Гомонай М.В. Технология переработки древесины : учебно-справ. пособ. / М.В. Го-монай. - М. : Изд-во МГУЛ, 2001. - 232 с.; 1990. - 280 с.
4. Зенков Р.Л. Машины непрерывного транспорта : учебн. пособ. [для студ. ВУЗов] / Р. Л. Зенков, И.И. Ивашов, Л.Н. Колобов. - М. : Машиностроение, 1980. - 304 с.
5. Алябьев В.И. Оптимизация производственных процессов на лесозаготовках / В.И. Алябьев. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1977. - 231 с.
6. Фильчаков П.Ф. Справочник по математике / П.Ф. Фильчаков. - К. : Вид-во "Наук. думка", 1972. - 528 с.
7. Писаренко Г.С. Справочник по сопротивлению материалов / Г.С. Писаренко, А.П. Яковлев, В.В. Матвеев. - К. : Вид-во "Наук. думка", 1988. - 736 с.
Гомонай В.В. Определение силовых параметров механизма подачи рубильной машины
Определены усилия подачи ствола с ветвями в загрузочный патрон рубильной машины, проведены экспериментальные исследования на образцах свежесрубленной березы, ясеня, липы при соответствующей скорости протаскивания.
Gomonay V. V. Determination of power parameters of the feeding mechanism of a chipping machine
The force of feeding a stem with branches into the loading mouthing of chipping machine has been determined; experimental studies have been conducted on the specimens of freshly-cut trees of birch, ash, lime at a certain speed of wood passing.
УДК 675.22 Доц. Л.М. Губа, канд. техн. наук -
Полтавський ужверситет економгки Ь торг1вл1
ФОРМУВАННЯ СПОЖИВЧИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ШК1Р З1 СПИЛКУ
Розглянуто можливють полшшення властивостей шгар iз спилку шляхом вико-ристання в оздоблювальнш композици вiдходiв шюряного виробництва у виглядi дрiбнодисперсного порошку. Дослщжено фiзико-механiчнi та гшешчш властивосп спилку.
Ключовг слова: спилок, шгара, ширяний порошок, вщходи шгаряного виробництва, колагенвмюна акрилуретанова композищя, колагенвмюш вщходи.
Св1тов1 тенденцп розвитку сучасно! промисловосп актуатзують зада-ч1 щодо розробки нових тдход1в у створенш товар1в 1з високими споживни-ми властивостями та одночасним урахуванням еколопчних аспекпв. Одшею 1з найважливших проблем виробництва шюри залишаеться проблема знач-них колагенвмюних в1дход1в, переробка яких давно стала одним 1з найважли-вших способ1в виршення деяких еколопчних проблем 1 полшшення еконо-м1чного становища багатьох кра!н.
З наукового та практичного погляду актуальним е використання вщ-ход1в шюряного виробництва у вигляд! дрiбнодисперсного шюряного порошку. Др!бнодисперсна волокниста структура випдно вiдрiзняе його в1д шших вид1в колагенвмiсних в1дход1в, а наявнiсть резервiв розкривають широк можливосп використання у промислових цшях. Однак вщсутшсть системних наукових дослщжень та розробок у цьому напрямi призводить до неможли-восп практично! реалiзацil iдей вггчизняними пiдприемствами.
Об'ектами дослiдження було обрано два види спилюв хромового дублення - 1з шкур свиней та велико! рогато! худоби, оздоблеш колагенвмю-ною акрилуретановою композицiею, характеристику яко! наведено в табл. 1 [1]. Дослщження проводили за стандартними методиками [2].
Мета роботи - розроблення та дослщження шюр 1з спилку, оздобле-них колагенвмiсною акрилуретановою композищею 1з вмютом шюряного порошку.
