CC BY
9
Лiтература
1. Яцюк А.1. Новый способ механической обработки древесины. - Львов: Вища шк., 1975. - 253 с.
2. Заяць 1.М. Обробка деревини i деревних матерiалiв абразивами. - Львiв: Атлас, 2001. - 219 с.
3. Бугаенко Я.П. Разработка рецептуры абразивного инструмента и оптимальных режимов. Шлифование паркетных изделий из древесины/ Автореф. дис. канд. наук. - Львов, 1984. - 20 с.
4. Бирюченко Н.В. Разработка абразивных кругов и оптимальных режимов калибрования-шлифования деталей музыкальных инструментов из древесины клена/ Автореф. дис. канд. наук. - Львов, 1985. - 23 с.
5. Гончар И.Н. Повышение эффективности абразивной обработки материалов скользящей поверхности лыж/ Автореф. дис. канд. наук. - Львов, 1988. - 21 с.
6. Маслов Е.Н. Теория шлифования металлов. - М.: Машиностроение, 1974. - 320 с.
УДК 674.047 Ст. викл. О.М. nempie; проф. Я.1. Соколовський,
д-р техн. наук - НЛТУ Украти
ДЕЯК1 АСПЕКТИ РАЩОНАЛВАЦП ПРОЦЕСУ ПРЕСУВАННЯ
ДЕРЕВОСТРУЖКОВИХ ПЛИТ
Проаналiзовано можливють використання результат чисельного експеримен-ту на 0CH0Bi фiзико-математичноi моделi тепломасоперенесення тд час пресування деревостружково'1 плити для розроблення ращональних дiаграм пресування.
Senior teacher O.M. Petriv; prof. Ya.I. Sokolowskyj - NUFWT of Ukraine Some aspect rationalization process particleboards under pressing
The analyzed possibility using of result numerical experiment on the basis physico-mathematical model head and mass transfer of particleboards under pressing to working rational pressing diagram
Актуальшсть дослщжень та анал1з вщомих результатов
Обмежешсть власних енергоресурЫв та тенденщя до подорожчання енергоносив на свггових ринках робить особливо актуальним впровадження енергоощадних технологш. При виробнищв деревостружкових плит одним з найбшьш енергомютких е процес пресування i скорочення його тривалост мае особливе значення. На даний час розроблено ряд перспективних фiзико-математичних моделей тепломасоперенесення в процес пресування [1,2,7,8] деревостружкових плит. Проте недостатньо вивчено питання взаемозв'язку технолопчних параметрiв пресування iз полями тепломасоперенесення.
Постановка задач1
Взаемозв'язок параметрiв режиму пресування та часу прогрiван-ня пакету. Мета даноi статтi - показати можливють використання результа-тiв чисельноi реашзаци фiзико-математичноi моделi [1, 2] для рацюнашзацп процесу пресування деревостружкових плит.
Процес пресування продовжуеться до того часу, доки на всш товщиш плити утвориться склеений стружковий матерiал i вологiсть плити знизиться до експлуатацiйноi вологостi. Тривалiсть пресування складаеться з трьох компонент: часу прогрiвання, часу випаровування надлишковоi вологи i часу
Науковий вкник, 2006, вип. 16.3
твердшня в'яжучого. Швидкiсть випаровування значним чином залежить вiд швидкостi прогрiвання, а також вщ фшьтрацшно! здатностi пакету. Час твердшня конкретного в'яжучого при визначенш температурi прогрiвання е пос-тiйною величиною. Отже проблема скорочення тривалостi пресування плит пов'язана з швидюстю прогрiвання та видаленням надлишково! вологи.
Процес прогрiвання внутршшх шарiв плити, на основi експеримен-тальних даних [5], можна роздшити на три етапи:
• прогр1вання до температури кип1ння води;
• етап постшно! температури;
• пов1льие п1двищеиия температури плити.
Змiна вологост i температури в плитi тюно пов'язанi мiж собою. Кон-денсащя пари у внутрiшнiх шарах показуе, що передача тепла парою здшснюеться значно швидше, нiж передача тепла теплопровщшстю. Почина-ючи з другого етапу, про^вання шарiв здiйснюеться теплопровщшстю. На цьому етапi вологiсть шарiв перевищуе точку насичення волокон деревини, i температура не пiднiмаеться вище, нiж температура кипiння води. Все передане тепло використовуеться для випаровування вшьно! вологи. I, тшьки тс-ля того, як починае видшятись зв'язана волога, температура повшьно шдви-щуеться. Швидке прогрiвання на першому етапi i повiльне на третьому, хоча i дуже узагальнено, але переконливо показуе спiввiдношення штенсивност передачi тепла парою i теплопровщшстю.
Для дослiдження взаемозв'язку параметрiв пресування з дiаграмою пресування, що подано на рис. 1, та полiв тепломасоперенесення було проведено ряд чисельних експерименлв, використовуючи фiзико-математичну модель [1, 2].
Рис. 1. Дiаграма пресування
Вплив фракцшност! плити на швидюсть прогр1вання плити та тиск парогазово'1 сумiшi. При реалiзацil моделi [1, 2] використовували два варiанти фракцiйного складу плити, при наступних параметрах пресування -тиск пресування Рпр=2,5 МПа, вологiсть Ж=12 %, Тпр=190 °С. Якщо е воло-гiсть, то температура та тиск парогазово! сумiшi в цен^ пакету практично не залежить вщ фракцiйного складу плити (рис. 4, 5), тиск на площинах, па-ралельних до плит пресу, та на торцях плити (рис. 2, 7) ютотно залежить вщ величини стружки. Спостер^аеться наступна закономiрнiсть. На початку про^вання на торцях плити i на площинi паралельнiй до плит пресу рiзко
зростае тиск парогазово! сумiшi (рис. 2, 7) i значення його е бшьшим для крупнофракцшно! стружки. Це пояснюеться тим, що бiльша стружка при ущшьненш вкладаеться менш компактно i утворюе пори, дiаметр яких е бшьшим, шж у дрiбноl стружки, внаслiдок цього зростають фшьтрацшт можли-востi пакету i утворену парогазову сумш виводять через його торщ.
25
20
15
10
Ал > ■■/\А ? / / \ V /А
//■■/ I /7 ¿X Г"' \fjr-.) ~\1 у ■ 1
.......
1 Т
^ # ^ # # # ^ ^
хС
■Точка (0,12,8) при УУ=8%
Точка (8,12,8) при W=8%
Точка
(0,12,8)
при
\л/=1 2%
Точка
(8,12,8)
при
Рис. 2. Динамжа змши тиску в плитi з рiзними фракцями на площиш, паралельнш до плит пресу
Рис. 3. Динамжа змши тиску на торцях плити при рiзнiй початковШ вологостi плити
Рис. 4. Розподт температури в середин Рис. 5. Динамжа змши вологостi в пакету середин пакету при рiзних фракцях
Рис. 6. Розподт температури на торц Рис. 7. Динамжа змни тиску на торц пакету при рiзних температурах пресу пакету при рiзних фракцях
Науковий вкчшк', 2006, вип. 16.3
Досл1дження впливу температури плит пресу
Для визначення впливу температури плит пресу на швидюсть прогрь вання плити i на величину масоперенесення проведено наступний чисельний експеримент з такими параметрами - Рпр = 2,5 МПа, волопсть W = 12 %, Тпр = 170, 180, 190 °С. Якщо аналiзувати вплив температури плит пресу на швидюсть прогрiвання, то закономiрно, що при пресуванш з вищою температурою, температура плити вища, хоча швидюсть про^вання по сутi однако-ва як на торцях так i в цен^ пакету (рис. 4, 6).
Коливання температури на початку про^вання (рис. 4) пояснюються викидами парогазово1 сумiшi з бiльш низькою температурою. Данi чисельнi результати узгоджуються з експериментальними даними [6].
Рiвночасно на торцях i на площиш плити, паралельнiй до плит пресу, спостер^аеться рiзке пiдвищення тиску, яке за часом зб^аеться, незалежно вiд температури пресу. Це пояснюеться приблизно однаковою швидкiстю прогрiвання верхнього шару пакету. В середин пакету при вищш температу-рi пресу процес випаровування проходить штенсившше, шж при нижчiй.
Досл1дження впливу початково'1 вологост1 плити
Аналiзуючи результати чисельного експерименту проведеного для двох значень початково1 вологост плити, можна зробити очевидний висно-вок - чим вища початкова волопсть, тим вищий тиск на торцях плити, ос-юльки при бiльшiй вологостi е бшьший об'ем випарувано1 парогазово1 сумiшi i прогрiвання на першому еташ в плитах з бiльшою волопстю е швидшим, тому що на цей час тепло переноситься конвективним способом.
Узагальнюючи результати чисельного експерименту, проведеного з використанням моделi [1, 2], можна зробити висновок:
• опис процесу пол1в тепломасоперенесення та визначення величини темпера-турних пол1в та тиску на основ1 модел1 [1, 2] по суп зб1гаеться з описом та результатами шших моделей та експериментальними даними;
• результати чисельно1 реал1заци модел [1, 2] можна використовувати для ра-щонал1заци процесу пресування деревостружково1 плити, зокрема для побу-дови д1аграми пресування.
На сьогоднi дедалi бiльш оптимальною вважаеться ступiнчата дiагра-ма пресування [3, 4]. 1снуе ряд дiаграм пресування, побудованих на основi експериментiв. Проте це шлях вимагае значних матерiальних затрат. Вико-ристовуючи чисельну реалiзацiю моделi з рiзними технологiчними параметрами, можна визначати час i максимальну величину тиску на торцях плити i при розробленш дiаграми пресування планувати послаблення ди пресу для викиду в атмосферу надлишково1 парогазово1 сумш^ що призведе до змен-шення вологостi пакету, а значить, i скоротить час пресування. Втрата паро-газово1 сумiшi не позначиться на швидкост прогрiвання пакету, бо на другому етат теплоперенесення вщбуваеться за рахунок теплопровiдностi. Крiм цього, це зменшить тиск пари при розкритл плит пресу, а отже зменшить величину напруження i небезпеку розриву клейових швiв.
Л1тература
1. Соколовський Я.1., Петр1в О.М. Чисельне моделювання нестацюнарних пол1в тепломасоперенесення в процес пресування деревостружкових плит// Наук. вюник УкрДЛТУ: Зб. наук.-техн. праць. - Льв1в: УкрДЛТУ. - 2004, вип. - С. 57-59.
2. Соколовський Я.1., Петр1в О.М. Визначення впливу технолопчних фактор1в на тепломасоперенесення в процес пресування деревостружкових плит// Наук. вюник УкрДЛТУ: Зб. наук.-техн. праць. - Льв1в: УкрДЛТУ. - 2004, вип. 14.7. - С. 76-83.
3. Тулейко В.В. Оптимизация режима горячего прессования древесностружечных плит увеличенной толщины// Деревообрабатывающая пром-сть. - 2000, № 6. - С. 15-17.
4. Отлев И.А., Жуков Н.И. Оптимальная диаграмма прессования ДСП при// Деревообрабатывающая пром-сть. -1988, № 6. - С. 8-10.
5. Зиединьш И.О. Изучение возможностей интенсификации процесса прессования стружечных плит/ Автореф. дис. канд. техн. наук. - Р: ИХД Латвийской ССР. - 1965. - С. 27.
6. Петр1в О.М. Результати експериментальних дослщжень нестанцюнарних темпера-турних пол1в у процес пресування деревостружкових плит// Наук. вюник УкрДЛТУ: Зб. наук.-техн. праць. - Льв1в: УкрДЛТУ. - 2005, вип. 15.3. - С. 152-157.
7. Обливин А.Н. Тепло- и массоперенос в производстве древесностружечных плит. -М.: Лесн. пром-сть, 1978. - 191 с.
8. Ганцюк В.М. 1нтенсифшащя процесу пресування ДСП в установках безперервно'1 дл/ Автореф. дис. канд. техн. наук. - Льв1в: УкрДЛТУ. - 1996. - С. 18.
УДК 674.02: 621.923 1нж. 1.В. Петришак - НЛТУ Украни
ОБГРУНТУВАННЯ СТРУКТУРНИХ ПАРАМЕТР1В ЖОРСТКО-ПРУЖНОГО АБРАЗИВНОГО 1НСТРУМЕНТА
Виконаш дослщження впливу структурних napaMeTpiB жорстко-пружного абразивного шструмента на довжину шлiфування масивно1 деревини та об'ем зiшлiфо-ваного матерiалу.
Eng. I.V. Petrishak-NUFWTof Ukraine Substation of structure parameters of rigid-elastic abrasive instrument
The researches of influencing of structure parameters of rigid-elastic abrasive instrument on length of grinding massive wood and volume of a removed material are made.
Основне завдання шл1фування полягае у знятп м1кронер1вностей з по-верхш деревини, як утворилися тд час операцш мехашчного оброблення (стругання, фрезерування) i шдготовлення оброблених поверхонь для яюсно-го виконання наступно1 технолопчно1 операци - опорядження. Для того, щоб з вихiдноï шорсткостi поверхш деревини Rmmax = 65 мкм отримати кiнцеву Rmmax = 16 мкм використовують багаторазове шлiфування з поступовим зменшенням номера зернистост шлiфувальних шкурок. При цьому, необхщ-но зiшлiфувати шар деревини товщиною 8= 0,1...0,08 мм [1].
Використання шлiфувальноï шкурки, пелюсткових кругiв, еластичних абразивних шструмеш!в не завжди забезпечуе яюсне та ефективне оброблення плоских та профшьних поверхонь деталей, виготовлених з масивноï деревини, саме через недостатню товщину зiшлiфованоï деревини [2]. Адже, для забезпечення стабшьно низь^ рiвномiрноï шорсткостi на всш поверхнi деревини мiнiмальна товщина зiшлiфованого матерiалу, за умови оброблення шструментами з номером зернистостi z = 8 повинна становити не менше 8=
