CC BY
13
1 - пакет фризи; 2 - магазин накопичення фризи; 3 - передавання фризи рядами; 4 - поштучна видача фризи; 5 - чотирибiчний верстат чорнового стругання; 6 -чотирибiчний верстат чистового стругання; 7 - верстат торцювальний; 8 - мюце сортування фризи; 9 - пакети фризи; 10 - верстат розкрою фризи за товщиною; 11 -лiчильник ламелi; 12 - магазин накопичення ламелц 13 - сортувальш столи ламелi; 14 -штабель готово! ламелi для склеювання лицьового шару (форматок); 15 - штабель ламелей з вадами; 16 - торцювальш верстати; 17 - штабель ламелей укорочених довжин
Отримаш результати i ix новизна. Розроблено науково обгрунтоваш нормативи витрат деревини листяних порщ у виробницв лицьового покрит-тя сучасних паркетних дощок. Отримано математичну залежнють з визначен-ням розм1р1в та припусюв на оброблення заготовок лицьового покриття i ре-комендаци зi зменшення витрати деревини твердих листяних порщ. Розроблено ресурсоощадш технологи з виготовлення сучасних видiв паркетних ви-робiв. Запропоновано технологiчнi режими та заходи з економп сировини у виробницв паркетних виробiв.
Лiтература
1. Инструкция по нормированию расхода пиломатериалов и карбамидоформальдегид-ных смол на производство паркетных досок. - Ивано-Франковск : Изд-во ПКТИ, 1987. - 114 с.
2. ГОСТ 682.3-86. Доски паркетные. Технические условия. - 24 с.
3. Розробка науково обгрунтованих норматив1в витрат деревини у виробнищта паркетних дощок i щипв // Звгг про наук.-дослщну роботу : наук. кер1вник О.Б. Ференц. - Льв1в, 2010. - 140 с.
Ференц О.Б., Ференц А. О. Рыбицкий П.Н., Лукьянова Н.Г. Разработка ресурсосохраняющих технологий изготовления современных паркетных досок
Исследованы и разработаны послеоперационные и возведены коэффициенты затраты древесины. Получена математическая зависимость с определением размеров и допущений на обработку заготовок лицевого покрытия и рекомендации по уменьшению затраты древесины твердых лиственных пород. Предложены технологические рекомендации по изготовлению современных конструкций.
Ferentc O.B., FerentcA.O., Rybitskiy P.N., Lukyanova N.G. Working out of resources - saving technologies in parquet boards production
Cooperative and redacted coefficients of wood consumption have been studied and developed. Mathematical dependence is got with determining a size and assumptions on treatment of purveyances of facial coverage and recommendation from diminishing of expense of wood of hard leafy breeds. Engineering recommendations in nowadays design were recommended.
УДК 534.29:66.084 Доц. Л.1. Шевчук, канд. техн. наук;
проф. 1.С. Афтаназiв, д-р техн. наук; здобувач О.1. Строган - НУ "Львiвська полiтехнiка "
АКТИВАЦ1Я ВОДИ ПНЕВМОМАГН1ТНОГО КАВ1ТАЦ1ЙНОГО
ОБРОБЛЕННЯ
Наведено опис нового методу пневмомагштного кав^ацшного оброблення води та рщин i обладнання, що його реалiзуe. Завдяки сумарному потужному енерге-тичному впливу на оброблюване середовище магштного та кав^ацшного полiв метод забезпечуе ефективну активащю води, знезараження и вщ бюлопчного забруд-
нення. Метод передбачае обробку води та водних субстанцш у неперервному режимi iз високою продуктивнiстю.
Урбашзащя сучасного суспшьства та неодмшно супутнш 1й стр1мкий розвиток переробних та виробничих галузей не могли не позначитись негативно на нашому довкшт, насамперед на якост пов1тря та води.
Постановка проблеми. Для очищення та знезараження води на про-мислових тдприемствах та для 11 використання в побут застосовують р1зно-маштш ф1зичш, х1тчш та комплексш методи. Незважаючи на довол1 знач-ний перелж ф1зико-х1м1чних метод1в очищення води вщ р1зномаштних заб-руднень досконалого, ушверсального 1 придатного для широко1 розма1то1 га-ми можливих забруднень дош не юнуе. Особливо це стосуеться бюлопчного забруднення води, оскшьки шквдливш м1крофлор1, зазвичай, властива репро-дуктивна здатшсть, до того ж швидкоплинна в чась
Загалом уа ф1зико-мехашчш впливи на воду з метою покращення 11 властивостей зводяться до, так званого явища "активащ!" води, яке супрово-джуеться зазвичай змшою 11 структури, тдвищенням розчинно! здатност та зумовлено1 цим спроможност до шщювання х1м1чних реакцш, перш за все, окиснювальних. Ф1зична суть активацп води, незалежно вщ способу актива-цп, полягае в руйнуванш кластерних структур для насичення води мономолекулами. Адже у переважаючш бшьшосп, вода - це асоцшована рщина, у якш молекули об'еднаш в групи, схож1 на аморфш кристали, що називаються кластерами, 1 окремих молекул води тут практично немае. А саме в мономолекулярному сташ вод1 притаманна тдвищена х1м1чна активнють [4].
Анал1з останшх досл1джень. 1з-пом1ж р1зномаштних метод1в ф1зич-них вплив1в на процеси водотдготовки та водоочищення широкого застосу-вання набули методи кав1тацшного оброблення води, в основу яких покладе-но ультразвукове [1] та пдродинам1чне [2, 3] збурення кав1тацп у рщинах. Однак 1 цим методам притаманш певш недолжи, зокрема дискретнють оброблення, незначна продуктивнють та висока енергоемнють для ультразвукового методу, недостатш стутнь очищення та р1вном1ршсть оброблення пд-родинам1чного методу тощо.
1з шших вщомих супутшх метод1в активацп води найбшьш зручним 1 простим у реал1зацп е вплив на воду магштним полем [5]. Суть методу полягае в тому, що за руху води в зош великих град1ент1в напруженосп магштно-го поля вщбуваеться руйнування м1жмолекулярних зв'язюв у кластерних структурах, унаслщок чого утворюються вшьш молекули води.
1з наведеного вище випливае, що пошуки нов1тшх технологш шдго-товки води, спрямоваш на створення нових бшьш досконалих 1з позицш за-безпечення високо1 якосп технологш водоочищення за умови 1х придатносп для промислового застосування, все ще залишаються вагомим як техшчним завданням, так 1 суспшьною проблемою. I довол1 перспективним та доречним тут видаеться спроба об'еднати переваги окремих метод1в у метод новоство-рений, бшьш досконалий.
Метою цього дослщження е створення нового ефективного методу магшто-кав1тацшного активуючого оброблення води при пневматичному
збуреннi каытаци, дослiдження особливостей його застосування для водо-очищення та знезараження вщ бiологiчного забруднення, розроблення конструктивних та технолопчних схем його промислового використання.
Запропонований авторами метод активацп води пнемомагштною кавь тацiйною обробкою оргашчно поеднуе в собi позитивнi впливи на оброблю-вану воду чи водш субстанци магнiтного та кавп'ащйного полiв iз перевагами простоти та надшносп реалiзуючого його обладнання завдяки пневматично-му збуренню кавiтацiйних явищ в оброблюваному середовищi.
Виклад основного матер1алу. Суть методу магнiто-кавiтацiйного ак-тивуючого оброблення води проiлюстровано на рисунку, де вщображено схему кавиатора, що його реалiзуе.
До складу обладнання для магшто-кавп'ащйного активуючого оброблення води входять трубопровщ 1 подачi оброблювано1 води, корпус кавгга-тора 2, пневмопровiд 3 подачi стиснутого повiтря iз пневмоелектрозолотни-ком 4, який закiнчуеться в середиш кавiтатора сферичною насадкою 5 iз от-ворами-форсунками для проникання у воду пульсуючого повiтря чи газу (рис.). Поряд iз насадкою 5 в корпус кавiтатора 2 за напрямом перетжання оброблювано1 води встановлено виготовлену iз магнiто-проникного матерь алу вставку 6, яку охоплюють чотири рiвномiрно розташованi по колу i попарно електрично з'еднаш мiж собою в двох взаемно перпендикулярних пло-щинах електромагнiти 7 iз обмотками котушок 8. Сердечники електромагш-тiв пiд час проходження по обмотках котушок струму формують магнита поле iз силовими магштними лiнiями 9. В електричну схему живлення обмоток 8 включено генератор змшного струму 12 для регулювання частоти перемш-ного магштного поля та блок живлення 13. За електромагштами в корпусi ка-вiтатора 2 розмiщено вiдвiдний патрубок 10 для виходу в атмосферу вщ-працьованого повiтря та трубопровщ 11 для вiдводу в накопичувальш емнос-тi оброблено1 води.
Ддготовану до активуючого оброблення воду iз резервуару (чи вщ-крито1 водойми) помпою по трубопроводу подачi 1 подають у корпус кавгга-тора 2. Одночасно iз балона пневмопроводом 3 у кавиатор подають пульсу -ючий струмiнь стиснутого повiтря тд тиском, що не менш шж удвiчi переви-щуе тиск води в кавгготор^ наприклад понад 1 МПа.
1 2 5 6 7 8 9 10 11
Рис. Кавiтатор для пневмомагттного активуючого оброблення води
Пульсащю повиря iз частотою, кратною частотi власних коливань завжди наявних в рщиш ядер каштацп, тобто 22-50 Гц, забезпечують вмонто-ваним у пневмопровщ 3 подачi повiтря пневмоелектрозолотником 4. Прохо-дячи крiзь отвори-форсунки сферично! насадки 5, якою в кавiтаторi 2 заюн-чуеться пневмопровiд пульсуючо! подачi повiтря 3, повiтряний пульсуючий струмiнь розсiюеться на велику юльюсть окремих струминок, утворюючи га-зорщинну сумiш. Поверхневий натяг води формуе iз цих струминок газовi бульбашки, якi стають джерелами зародкiв кавиацшних каверн, сплескуван-ня котрих супроводжуеться формуванням iмпульсно! ударно! сферично! хви-лi. Подачею повiтря чи газу, що пiд тиском подаеться в рщину (у нашому ви-падку, в оброблювану воду) в робочу зону кавггатора, з пульсацiею, частота яко! кратна частот власних коливань наявних в рщиш ядер кавиацп, тдви-щуеться iнтенсивнiсть кавiтацiйного поля. Це вщбуваеться завдяки тому, що зб^ частоти власних коливань ядер кавггащ! iз частотою пульсацiй газу збу-рюе явище резонансу, яке супроводжуеться миттевим зародженням, розши-ренням та подальшим сплескуванням кавiтацiйних бульбашок i, крiм цього, додатковими джерелами зародюв кавiтацiйних бульбашок тут постають про-никаючi в рщину у великiй кiлькостi струминки пульсуючого стиснутого газу. Як наслщок, вивiльнена при сплескуваннi кавггацшних бульбашок енер-гiя, з одного боку, насичення оброблювано! рiдини газом, з шшого, нашаро-вуючись мiж собою, в пiдсумку приводять до зменшення енергi! мiжмолеку-лярних (водневих) зв'язюв у структурi води, створюючи сприятливi переду-мови для !! переструктиризацп вiд кластерно! молекулярно! будови до моно-молекулярно!.
Одночасно iз подачею в зону оброблення води та пульсуючого повпря на обмотки 8 котушок електромагнтв подають змiнну напругу, яка сердечниками електромагнiтiв 7 трансформуеться у перемiнне магнiтне поле. Завдяки тому, що дiаметрально протилежш електромагнiти попарно електрично з'еднаш мiж собою, в перший твперюд змiнно! напруги магнiтне поле iз зам-кненими силовими лiнiями 9 формуе одна пара електромагнтв, а в другий твперюд - шша пара електромагнтв. Перемшне магштне поле, пронизуючи неперервний потж оброблювано! води, призводить до змш в електроннш структурi !! молекул, якi проявляються у гальмуваннi протонiв у поперечному магштному полi, що й зумовлюе послаблення водневих зв'язюв мiж молекулами води, причому протон, об'еднуючись з гiдроксильною групою ОН-, утворюе молекулу води з шшим енергетичним станом у магштному пол^ шж без поля. Механiзм руйнування мiжмолекулярних зв'язкiв зумовлений корот-кочасним перетворенням молекул води при !хньому руш в зонi великих гра-дiентiв магнiтних полiв зi стану "правода" у "ортоводу", тобто змшами нап-рямку спинiв атомiв водню у молекулi води, що призводить до розриву зв'язюв у структурi кластерiв. При цьому, завдяки потужному енергетичному впливу на воду, зумовленому одночасною дiею на не! в зош оброблення маг-штного та кавiтацiйного полiв, формуеться нова !! структура, в яюй мютиться переважна бiльшiсть молекул у вшьному (незв'язаному) станi, тобто мономолекул. А саме у мономолекулярному сташ водi притаманна пiдвищена хiмiч-на активнють.
Надалi через вщвщний патрубок 10 вiдпрацьоване повиря видiляeгься з обробленоï води в атмосферу, а акгивована вода трубопроводом 11 по-даегься для цшьового ïï викорисгання чи у накопичувальш eмносгi.
Змiною часгоги пульсацiй га тиску стиснутого повiгря, що подаегься в робочу зону кавiгагора, регулюють iнгенсивнiсгь самоугворення зародкiв кавiгацiï, що надае можливiсгь регулювання в конкрегних часових промiж-ках кiлькостi кавггацшних бульбашок в одиницi об'ему газорiдинноï сумiшi, а отже, i штенсивносп впливу на структуру кластерiв оброблюваноï води. Змь ною величини струму, що подаеться на обмотки 8 котушок електромагнтв, регулюють градiент напруженосп пронизуючого неперервний потiк оброб-люваноï води магнiтного поля, чим забезпечують регулювання впливу на водневi зв'язки молекул води та штенсившсть формування ïï новоï структури з мономолекулярним станом. Цим забезпечуеться регулювання якост вихщ-ного готового продукту, тобто ступеня активацп обробленоï води i, вщповщ-но, ïï властивостей як реагента хiмiчних реакцiй та окисних процешв.
Особливих переваг метод магшто-кавиацшного активуючого оброблення набувае за його використання для оброблення рщинних субстанцш на основi води у середовищi газiв. 1з цього приводу проф. Т.М. Вггенько у робо-тi [3] зазначае: "1нтенсифжуюча дiя газорiдинного ефекту досягаегься розчи-ненням газу при вдуванш його у киплячу рiдину в невеликих кшькостях (0,20,7)", i далi '^зш методи оброблення рiдкого середовища з метою ïх актива-ци,.... призводять до одного i того ж результату - збшьшення електропровщ-носп, дiелектричноï сталоï i, головне, - зростання рН середовища без внесен-ня лугу ззовш". Це вщкривае широкi перспективи для застосування магнгго-кавiтацiйного активуючого оброблення не тшьки для оброблення води як ап-ротонного розчинника, а що не менш вагомо, для ïï бюлопчного знезаражен-ня. Рiзновид робочого газу тут зазвичай обирають залежно вщ характеру заб-руднення рiдини i технолопчних вимог щодо ступеня ïï очищення. Так, для знезараження води вщ бактерiй рiзновиду Pseudomona достатне застосову-вання вуглекислого газу СО2, a вiд бактерiй Sarcina - доречно застосовувати шертний газ аргон Ar. Сгутнь очищення води в цих випадках сягае 75-80 %. Найкращого результату (до 90 %) очищення води вiд дрiжджiв Saccharomyces iз використанням запропонованого кавiтатора досягаеться в разi використання озону О3. Аналогiчно пiдходить до вибору рiзновиду газу i при викорис-таннi цього кавiтатора для шщювання та активацiï окисних реакцiй у технолопчних процесах очищення рщин та шших процесах.
Висновки. Таким чином, основними перевагами методу магшто-кавь тацшного активуючого оброблення рiдин, зокрема активуючого оброблення води та ïï бюлопчного знезараження, порiвняно iз вщомим, е:
• висока продуктивнiсть, придатшсть для оброблення значних обсягiв рщин та енергоощаднiсть порiвняно iз ультразвуковою кавгтацшною обробкою;
• простота реалiзацiï та висока надiйнiсть обладнання поршняно iз рiзноманiт-ними методами гiдродинамiчного збурення кавiтацiï завдяки вiдсутностi у приводi обертового руху збурюючих кавггащю лопатей, обертових та рухо-мих механiзмiв;
• низька соб1вартгсть реал1зацп технологш i3 використанням запропонованого
кавггатора завдяки можливоста рекомбшаци збурюючого каытащю газу та
замкнутоси технолопчного циклу його багаторазового використання.
Зазначеш переваги вщкривають перспективи для широкого промисло-вого застосування магшто-кавггацшного активуючого оброблення води не тшьки вщ бюлопчного забруднення, а i вщ шших забруднювач1в, що тдда-ються знешкодженню окисними процесами. При цьому, подальш1 дослщжен-ня даного методу доречно скерувати в напрям1 вивчення кшетики формуван-ня кав1тацшного поля тдвищено! штенсивносп, анал1зу переважаючого впливу на знезараження води технолопчних параметр1в процесу (тиску та частоти пульсацш газу, частоти пульсацш та град1ент1в напруженосп магшт-ного поля, величини напору та швидкосп подач1 забруднено! води тощо), тдбор1 для конкретного р1зновиду бюлопчного забруднення оптимального за ефективнютю знешкоджуючого середовища та газу.
Л1тература
1. Маргулис М.А. Основы звукохимии (химические реакции в акустических полях) / М.А. Маргулис. - М. : Изд-во "Высш. шк.", 1984. - 272 с.
2. Вггенько Т.М. Пдродинам1чна кавггащя у масообмшних, х1м1чних i бюлопчних про-цесах : монограф1я / Т.М. В1тенько. - Тернотль : Вид-во ТДТУ 1м. 1вана Пулюя, 2009. - 224 с.
3. Виенько Т.М. Мехашзм та юнетичш закож^рносп штенсиф^ючо! д11 гщродина-м1чно! кавггацп у х1м1ко-технолог1чних процесах : дис. ... д-ра техн. наук. - Льв1в, 2010. - 236 с.
4. Слш Р.1. Властивосп води та сучасш способи и очищення : монограф1я / Р.1. Сшн, Б.А. Баран, А.1. Гордеев. - Хмельницький : Вид-во ХНУ, 2009. - 254 с.
5. Промислова властсть. Офщшний бюлетень 2001 р., № 4 // Патент UA№ 37414 А Пристрш для обробки водних розчишв магштним полем / Б.А. Баран, В.Б. Дроздовсь-кий. Опубл. 15.05.2001. 6C02F1/48.
Шевчук Л.И., Афтаназив И.С., Строган О.И. Активация воды пнев-момагнигной кавитационной обработкой
Приведено описание нового метода пневмомагнитной кавитационной обработки воды и жидкостей, а также оборудование для его реализации. Благодаря общему мощному энергетическому влиянию на обрабатываемую среду магнитного и кавита-ционного полей метод способствует эффективной активации воды, обеззараживание ее биологического загрязнения. Метод обеспечивает обработку воды и водных субстанций в непрерывном режиме с высокой производительностью.
Shevchuk L.I., Aftanaziv I.S., Strohan O.I. Water activation by the pnev-mo-magnetic cavitational treatment
Description of the new method of pnevmo-magnetic cavitational water treatment and liquids, and realizing its equipment is adduced. The method provides an effective water activation, and disinfection of its biological contamination due to total powerful energetic influence on the treated medium of magnetic and cavitations fields. The method foresee water treatment and water substances in the continuous mode with high performance.
УДК 674.093 Доц. О.О. Шепелюк, канд. техн. наук;
асист. 1.Р. Шепелюк - НЛТУ Украти, м. Львгв
МЕХАН1ЧНЕ ОБРОБЛЕННЯ ПОВЕРХН1 ЛУЩЕНОГО ШПОНУ ЯК СПОС1Б ПОКРАЩЕННЯ ЯК1СНИХ ЙОГО ХАРАКТЕРИСТИК
Запропоновано спошб покращення ягасних характеристик лущеного шпону у виробнищта фанери за допомогою його прокату гладкими цилшдричними валами. Проведено аналiз впливу режимiв мехашчного оброблення сухого лущеного шпону на зм^ його шорсткост поверхш та кута змочення.
