CC BY
12
Предоставлены результаты исследований процесса износа дисковых ножей при резании древесноволокнистых плит. Установлено, что наибольшей износостойкостью обладают ножи твердостью в пределах 54-59 HRC. Анализ износостойкости инструмента дает возможность сделать вывод о том, что этот показатель в 4-5 раз больше, чем при резании пилами, оснащенными твердосплавными пластинками.
Bekhta P.A., Kopanskiy M.M. The resultes of researches of process of deterioration of cutting discs at cutting of fibre boards are submitted in the article
It is established, that the greatest wear resistance have the knives, with hardness within the limits of 54-59 HRC. The analysis of a wear resistance of the tool enables to conclude that this parameter is 4-5 times more, than at cutting with saws equipped hard-alloy plates. _
УДК 629.114.3 Проф. 1.В. Кузьо, д-р техн. наук; доц. Р.В. Зтько,
канд. техн. наук; доц. 1.С. Лозовий, канд. техн. наук -
НУ "Львiвська полiтехнiка"
ЗАСТОСУВАННЯ ГРАФ1В У ДОСЛ1ДЖЕНН1 ФУНКЦ1ОНУВАННЯ ТРАНСПОРТНИХ МАШИН 13 ПРУЖНО ЗЧЛЕНОВАНИМИ ЕЛЕМЕНТАМИ
Запропоновано використання графiв для запису конструкцп механiзмiв та машин. На основi такого графу формуеться розрахункова схема i записуеться граф структури рiвнiв зв'язюв узагальнених координат. Це дае змогу записати математич-ну модель вщповщно! складносп залежно до поставлених завдань дослщжень.
Ключов1 слова: структуры схеми, структурний синтез механiзмiв, графи структури зв'язюв узагальнених координат.
Вступ. У вибор1 структурно! схеми (мехашзму) або 11 синтез! та опти-м1заци, розробники переважно керуються комплексом конструктивних, тех-нолопчних вимог тощо. Використання у цих випадках класично! системи структурного синтезу мехашзм1в не завжди е зручним, на чому наголошують багато автор1в [1, 2].
Питання про рацюнальний або оптимальний виб1р структурно! схеми щодо синтезу мехашзму, який важко шддаеться формаизаци, ще недос-татньо розроблене в теори мехашзм1в. Питання про попередню функцюналь-ну оцшку можливостей мехашзм1в р1зних структурних схем для 1х обгрунто-ваного вибору тшьки ставиться. Особливо актуальним е створення структурних схем мехашзм1в 1 машин з пружно зчленованими елементами (ПЗЕ), ос-кшьки 1х використання е ефектившшим за певних режим1в експлуатацп.
Аналiз останнiх дослщжень. Доцшьшшим для практичного використання е зображення структури мехашзм1в з урахуванням 1х потенцшних фун-кцюнальних або шших можливостей. Деяк автори наголошують, що форми зображення структури мехашзму сприяють автоматизацп процесу вибору мехашзму та анашзу його кшематичних показниюв [2, 3].
Тому багато автор1в вважають за доцшьне представляти структуру ме-хашзм1в у зручшшш для користувач1в формь У робот [4] Р. Аллен запропо-
нував для динамiчного i кiнематичного аналiзу силових зубчастих передач використовувати багатополюсш графовi моделi !х структури. Н.С. Воробйов [5], 1.1. Вульфсон [6] та ш. використовували рiзнi види умовних зображень структури машин, зручних для розв'язку конкретних задач дослщження. У робот [7] Е.Е. Пейсах, В. А. Нестеров описали систему структурного синтезу плоских механiзмiв на основi теори графiв, що дае змогу використовувати ЕОМ для синтезу й оптимiзащl структури механiзмiв.
Вiдоме використання графiв, яке е досить ефективним для аналiзу i класифшаци машин зi змiнним центром мас за структурно-конструктивними ознаками, а також для аналiзу зв,язкiв узагальнених координат вiдповiдних математичних моделей з метою оптимального моделювання внутршшх зв'яз-кiв мiж елементами дослщжувано! машини [8, 9].
Мета дослвдження. Оскiльки застосування графiв дае змогу ефектив-нiше i наочшше оцiнювати i вивчати експлуатацiйнi властивост машин та механiзмiв, необхiдно розробити методику дослщження на прикладi колюних транспортних машин (КТМ) iз ПЗЕ.
Основний матерiал. Методика дослiдження машин та механiзмiв з ви-користанням графiв охоплюе створення математично! моделi руху КТМ iз ПЗЕ, з урахуванням основних чинниюв, що визначають ефективнiсть !х робо-ти. Для цього необхщно визначити рiвень складност майбутньо! математич-но! моделi. Вона повинна враховувати основш чинники, що ютотно вплива-ють на функщонування КТМ iз ПЗЕ. Iншi, другорядш чинники, що неiстотно впливають на !х роботу, недоцiльно включати в модель, оскiльки виникають значнi трудовитрати щодо запису рiвнянь, i робота пакету прикладних прог-рам буде ускладнена через те, що складш обрахунки заберуть значний ресурс комп'ютера. Тому необхщно розробити загальнi основи побудови математичних моделей КТМ iз ПЗЕ.
При аналiзi КТМ iз ПЗЕ за структурно конструктивними ознаками ви-користаемо графи структур !х плоских конструктивних схем [10, 11], в яких елемент схеми вщображаеться кружком, а кiнематичний зв'язок мiж двома елементами вiдповiдним чином (табл. 1). Структури плоских конструктивних схем КТМ iз ПЗЕ можна подшити на двi групи за критерiем подiбностi графiв структури (табл. 2). Два графи структури будемо вважати подiбними, якщо немае рiзницi в !х будовi або ця рiзниця вважаеться елементарною.
Пiд графом структури рiвнiв зв,язкiв узагальнених координат математичних моделей роботи i руху транспортних машин з ПЗЕ розумiемо такий граф, який показуе перелж узагальнених координат у математичних моделях та зв'язки мiж ними.
Надал^ опускаючи неiстотнi деталi конструкци КТМ iз ПЗЕ, зупини-мось на вщображенш рiвневих зв,язкiв у системах вдашу мiж узагальненими координатами лише для двох груп КТМ iз ПЗЕ (табл. 1), що представлеш по-дiбними графами структури конструктивних схем (табл. 2) (подiбнiсть графiв зменшуеться вiд позначки (а)), використовуючи графи структури зв,язкiв рiв-нiв узагальнених координат.
Табл. 1. Зв 'язки мiж елементами конструктивних схем та Их зображення _у графi структури конструктивней схеми КТМ iз ПЗЕ_
Зображення в граф1 зв'язк1в м1ж елементами конструктивних схем зв'язшв Зв'язки м1ж елементами конструктивних схем
пружний жорсткий дисипативний
Пасивт о—о
Активт сГ^Ь о н н н н У
Для вщображення рiвня залежностей одних узагальнених координат вщ шших щ координати розмiщували за рiвнями залежност i позначали цi рiвнi послщовно знизу вгору, починаючи з нульового. У графах зв'язюв рiв-шв узагальнених координат використовували таю позначення:
- /-та узагальнена координата 0-го р1вня, що вщповщае абсолютны координатi;
- /-та узагальнена координата _/-го рiвня, що вщповщае вщнос-нiй координатi;
- пiдпорядкований зв'язок (напрямок пiдпорядкування узагальнених координат показуе стрiлка: /-та координата _/-го рiвня залежностi пiдпорядкована г-й (/-1)-го рiвня залежностi).
Табл. 2. Класифшащя конструктивних схем КТМ з ПЗЕ за критерieм
nодiбностi 1х графiв структури
о
"Г~ГТ
УЛЛГ п
31
\М
Графи структури зв'язюв узагальнених координат КТМ iз ПЗЕ рiз-няться мiж собою такими параметрами: кшьюстю координат нульового рiв-
ня, що зумовлено кiлькiстю повiдних колiс та приводiв виконавчих мехашз-мiв; наявшстю чи вiдсутнiстю розгалужень на рiвнях залежностей вище пер-шого; юльюстю рiвнiв залежностей, що зумовлено складшстю виконавчих механiзмiв.
Спiльним для цих графiв е одна узагальнена координата на першому рiвнi зв,язкiв, а саме координата вщносного повороту корпуса КТМ iз ПЗЕ у вертикальны площинi. Представлення рiвнiв зв,язкiв координат у виглядi графiв дае змогу з'ясувати взаемовплив роботи елементiв КТМ iз ПЗЕ i буду-вати моделi з врахуванням цих зв'язюв. Крiм того, графи рiвнiв зв'язюв дають змогу однозначно визначити необхщну кiлькiсть i перелiк узагальнених координат, яю потрiбнi для розв'язку конкретно! задачi.
Розглянемо приклади використання графiв рiвнiв зв,язкiв узагальнених координат для шюстраци !х побудови та рiвнями зв,язкiв мiж координатами в самому граф^ як це показано на рис. 1.
1а 2а
Рис. 1. Графи зв'язтврiвнiвузагальнених координат на прикладi шаа повноприводноХ кол^ноХ транспортно'Х машини (табл. 2)
Для шас повноприводно! КТМ з одним пружно зчленованим ванта-жем граф зв'язюв рiвнiв узагальнених координат показано на рис. 1, 1 а. Як-що задачею моделювання передбачено дослщження вантажу, пружно зчлено-ваного з корпусом КТМ, то граф матиме вигляд, наведений на рис. 1, 4 а. У випадку дослщження функщонування КТМ з двома паралельно або послщов-но розмщеними пружно зчленованими вантажами граф матиме вигляд, наведений на рис. 1, 3,а. Якщо вантажi розмщеш каскадно - у графi з'явиться до-датковий рiвень, як показано на рис. 1, 2,а.
Графи зв'язюв рiвнiв узагальнених координат моделi функщонування КТМ наочно показують взаемозв'язки мiж !хнiми координатами i дають змогу проводити аналiз КТМ iз ПЗЕ, а саме:
• узагальнет координати чотирьох титв КТМ 1 зв'язки мiж ними зручно пред-ставляти у вигляд1 граф1в структур р1втв зв'язюв координат, вони описують-ся двома типами граф1в;
• залежно ввд задачi до^джень за допомогою графа структури можна сказати як та скшьки необхiдно i достатньо вибрати координати, а потiм i перевiри-ти структуру правих частин побудованих рiвнянь моделей функцюнування КТМ.
З урахуванням цього, запропоновано методику побудови математич-них моделей роботи КТМ, яка складаеться iз таких процедур:
• ввдповщно до задач дослщжень зниження динамiчних навантажень визна-чаеться достатня адекватнiсть моделей, що будуються;
• будуеться подiбний граф конструктивно! схеми КТМ, функщонування яко! до^джуеться;
• будуеться граф структури зв'язшв узагальнених координат;
• з урахуванням поставлених задач з множини чиннишв вибираються т чин-ники, як необхiдно врахувати в майбутнш моделi;
• на основi прийнятих припущень та графа структури рiвнiв зв'язшв узагальнених координат будуеться розрахункова схема з дискретно розподшеними iнерцiйними та пружними параметрами, де показуються вибранi чинники;
• складаються диференцiальнi рiвняння руху елементiв КТМ;
• за допомогою графа структури рiвнiв зв'язшв узагальнених координат перевь ряеться структура розподiлу других похщних вiд узагальнених координат за часом в диференщальних рiвняннях отримано! системи;
• формулюються початковi умови та iншi обмеження на рух КТМ, що буде до^джуватися.
Висновки. Запропоновано використання граф1в для запису конструк-ци мехашзм1в та машин. На основ! такого графу формуеться розрахункова схема i записуеться граф структури зв'язюв узагальнених координат. Це дае змогу записати математичну модель вщповщно! складност залежно до поставлених завдань дослщжень.
Лггература
1. Воробьев Н.С. Механизмы с замкнутым энергетическим потоком / Н.С. Воробьев. -Львов : Вид-во "Вища шк.", изд-во при ЛНУ, 1983. - 144 с.
2. Отроков А.В. Основные положения методики поиска новых технических решений шахтных погрузочных машин / А.В. Отроков // Горный информационно-аналитический бюллетень. - М. : Изд-во Мос. государ. горного ун-та, 2000. - № 4. - С. 171-174.
3. Пожбелко В.И. Структурный синтез и анализ механических систем произвольной структури заданного уровня сложности / В.И. Пожбелко // Машиностроение : изв. ВУЗов. -2000. - № 5-6. - С. 13-25.
4. Ален Р. Многополюсные модели для кинематического и динамического анализа силовых зубчатых передач / Р. Ален // Труди Аоим. Конструирование. - Т. 101. - 1979. - № 2. -С. 43-53.
5. Бородулин В.И. Математическая модель исследования характеристик рельсового подпружиненного упора с фрикционным гасителем колебаний / В.И. Бородулин, Л.В. Кудю-ров // Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта : матер. Междунар. на-учно-практ. конф. - Самара : Изд-во ДНТ, 2006. - С. 246-251.
6. Вульфсон И.И. Виброактивность приводов машин разветвленной и кольцевой структуры / И.И. Вульфсон / под ред. К.М. Рагульскиса // Машиноведение. - 1986. - 99 с.
7. Пейсах Э.Е. Система проектирования плоских рычажных механизмов / Э.Е. Пейсах, В. А. Нестеров / под ред. К.В. Вролова. - М. : Изд-во "Машиностроение", 1988. - С. 148-232.
8. Лозовий 1.С. Структурний анал1з плоских схем автовантажо-транспортувальних машин / 1.С. Лозовий, Р.В. Зшько // Вим1рювальна та обчислювальна техшка в технолопчних процесах. - 2000. - № 2. - С. 63-67.
9. Зшько Р.В. Графи структури зв'язюв узагальнених координат для автовантажотранс-портувальних машин та методика побудови математичних моделей / Р.В. Зшько, 1.С. Лозовий // Вюник Технологичного ушверситету Подшля. - 2001. - Вип. 1. - С. 29-33.
10. Черевко Ю.М. Використання графiв для побудови математичнно'1' моделi систем з пружно-зчленованими елементами / Ю.М. Черевко, 1.С. Лозовий, Р.В. 3iHbKO // Автошляховик Украши. - 2009. - № 4. - С. 12-15.
11. Черевко Ю. Використання графiв для побудови математично'1' моделi систем з пружно-зчленованими елементами / Ю. Черевко, I. Лозовий, Р. Зшько // 9-й М1жнародний симпозiум украшських iнженерiв-механiкiв у Львовi : тези доповщей. - Львiв : Вид-во К1Н-ПАТР1 ЛТД. - 2009. - С. 65-67.
Кузьо И.В., Зинько Р.В., Лозовый И.С. Применение графов в исследовании функционирования транспортных машин с упруго сочлененными элементами
Предложено использование графов для записи конструкции механизмов и машин. На основе такого графа формируется расчетная схема и записывается граф структуры уровней связей обобщенных координат. Это дает возможность записать математическую модель соответствующей сложности в зависимости от поставленных задач исследований.
Ключевые слова: структурные схемы, структурный синтез механизмов, графы структуры связей обобщенных координат.
Kuzjo I.V., Zinko R.V., Lozovyj I.S. Application of counts for transport vehicles functioning research with resiliently arthrous elements
It is suggested to utillize columns for the record of construction of mechanisms and machines. A calculation chart is formed on the basis of such a count. The count of structure of connections of the generalized co-ordinates is farther written down. It allows to write down the mathematical model of the proper complication dependently to the put tasks of researches.
Keywords: structural diagrams, structural synthesis of mechanisms, column of structure of connections of the generalized co-ordinates._
УДК674.815-41 Доц. Р.Г. Салабай, канд. техн. наук;
доц. Р. О. Козак, канд. техн. наук - НЛТУ Украти, м. Львiв
АНАЛ1З ВПЛИВУ ТЕХНОЛОГ1ЧНИХ ПАРАМЕТР1В НА ВЛАСТИВОСТ1 СТРУЖКОВИХ ПЛИТ
Проаналiзовано вплив технолопчних параметрiв на властивосп стружкових плит. Встановлено, що фiзико-механiчнi властивосп стружково'1 плити визначаються ïï структурою, яка формуеться внасшдок впливу властивостей сировини i клейових матерiалiв, параметрiв обладнання i режимiв технологп.
Ключов1 слова: стружкова плита, технолопчш параметри, властивосп, сирови-на, в'яжуч^ деревинш частинки, пресування.
Стружков! плити (СП) отримують пресуванням деревинних частинок, змшаних is синтетичним клеем. Тому ïxm характеристики потр1бно розгля-дати як властивосп композицн природного пол1меру (деревини) i синтетичного пол1меру (клею). Властивосп стружкових плит визначаються здебшь-шого особливостями вихщних компоненпв i сформованою шд д1ею технолопчних параметр1в структурою. Отже, формування властивостей СП можна розглядати як синтез прояву ïï компонентами мехашчних, ф!зико-х!м!чних i реолопчних властивостей та створення умов для поеднання властивостей цих компоненлв у едину систему. Основш параметри, як! впливають на властивосп готовоï плити: вид сировини, порода деревини, тип частинок, вид в'яжу-чого, його кшьюсть i розподш м!ж шарами, спещальш добавки, кшьюсть i
