CC BY
6
Застосування сучасно! теори планування багатофакторного експери-менту дозволило зменшити обсяг проведених дослщв.
У рiвняннi регреси вперше вщображено лiнiйнi ефекти, ефекти другого порядку i парнi взаемоди, що неможливо отримати за класично! методики планування експерименту.
Отримане рiвняння регресй, що виражае залежнiсть мiцностi клейово-го шва вiд основних режимних факторiв, дозволяе у виробничих умовах виб-рати оптимальнi режими склеювання, якi будуть забезпечувати необхiдну мщшсть склеювання при мiнiмальнiй тривалостi витримки у пресi.
Лiтература
1. Михайлов А.Н. Процессы, протекающие при склеивании. - Л.: ЛТА, 1965. - 89 с.
2. Чудинов Б.С., Приходько Е.П. Расчет времени и скорости нагрева клеевого слоя при горячем фанеровании// Деревообраб. пром-сть. - 1955, № 4. - С. 20-21.
3. Янсон Э.Р. Склеивание пиленных поверхностей древесины// Деревообраб. пром-сть. - 1956, № 4. - С. 3 - 5.
4. Губенко А.Б. Изготовление клеенных деревянных конструкций из деталей. - МЛ.: Гослесбумиздат, 1957. - 347 с.
5. Серебряный Н.М., Шостак В.В., Гинцбург А.А. Оптимизация режимов склеивания паркетных досок// Механическая обработка древесины: Реферативная информация. ВНИ-ПИЭИлеспром. Вып.9, 1972. - С. 9 - 10.
6. Патент УкраТни на промисловий зразок № 4449 (25 - 02) Паркетна дошка "Сота" (два вар1анти)/ Онуфрик П.П., 1льницький Б.С., Онуфрик 1.П. - 2001. Опубл. Бюл. № 1. Держ. департамент штелекгуально! власност Укра!ни.
УДК 674.02: 621.923 Проф. В.М. Голубець, д-р техн. наук;
acnip. Б.О. Магура - УкрДЛТУ
ДОСЛ1ДЖЕННЯ ВПЛИВУ РЕЖИМНИХ I СТРУКТУРНИХ ПАРАМЕТР1В АБРАЗИВНОГО 1НСТРУМЕНТА НА ДОВЖИНУ
ШЛ1ФУВАННЯ ФАНЕРИ
Наведено результати експериментальних дослщжень залежносп довжини шль фування вщ режимних та структурних параметрiв абразивного шструмента. Отрима-но математичну модель залежносп довжини шлiфування фанери вщ досшджуваних факг^в.
Prof. V.M. Golubec; doctorateB.O. Magura- USUFWT
Investigation of the influence of the operational and structural parameters of the abrasive tool on the plywood grinding length
The results of the experiments on the dependence of the grinding length from the abrasive tools' operational and structural parameters have been proposed in the article. Mat-hematic model of the plywood grinding length dependence from the investigated factors is obtained.
Одним з основних показниюв, як характеризують процес обробки де-ревини абразивними кругами i цилшдрами, е 1хня стшюсть, тобто перюд ро-боти шструмента мiж двома правками в хвилинах. За перюд стшкосл абра-зивний шструмент обробляе певну кшьюсть деревини, яка вимiрюеться у по-
гонних метрах - цей показник називаеться довжиною шлiфування. Закшчен-ня перюду стiйкостi круга, тобто момент, коли потрiбна його правка, визна-чаеться заданою кiнцевою висотою нерiвностей шлiфованоl поверхнi. За кш-цеву висоту нерiвностей шлiфованоl поверхнi фанери бралась висота 100 мкм згщно з ГОСТ 3916.1-96.
Для реаизаци експерименту з дослщження впливу структурних та ре-жимних параметрiв на довжину шлiфування фанери ми використали В-план з дробовим факторним планом (ДФП) в ортогональнш частит типу 24-1.
До режимних факторiв належать: швидюсть рiзання V, швидкiсть по-дачi Vs та глибина шлiфування И. Твердiсть iнструмента Н належать до структурних факторiв.
Дослiдження проводили абразивними кругами 8 структури iз зернис-тiстю 50. Цi значення структури i зернистостi кругiв вибраш на основi ре-зультатiв попередшх дослiджень. 1.М. Гончар [1] стверджуе, що оптимальна структура абразивного шструменту залежить вiд його зернистостi. Так, нап-риклад, при обробцi деревини ясена i берези для зернистост абразиву 80 оптимальною е структура круга 7-а, а для зернистост 50 i 32 - 8-а структура. Тобто, в мiру зменшення зернистостi абразиву необхiдно використовувати круги бшьш вщкрито! структури. Висока стшюсть абразивного iнструмента досягаеться за такого поеднання зернистост i структури круга, коли для да-них умов обробки об'ем мiжзернового простору забезпечуе вшьне розмщен-ня зрiзаноl стружки в мiжзернових впадинах.
Фактори варшвались в таких межах:
15 < V, м/с < 25; 10 < Vs, м/хв. < 20; 0,1 < И, мм < 0,5; 120 < Н, МПа < 200.
1нтервали i рiвнi варiювання дослiджуваних факторiв вказаш в табл. 1.
Табл. 1.1нтервали iрiвнi варЮвання факторiв при до^дженш процесу
шлiфування-калiбрування фанери
Фактор Р1вт варшвання фактор1в 1нтервал варшван-ня
Назва Позначення нижнш +1 основний 0 верхнш -1
нормал. натур.
Швидшсть рь зання, м/с Х1 V 15 20 25 5
Швидшсть подачу м/хв. Х2 Vs 10 15 20 5
Глибина р1зан-ня, мм Хз И 0,1 0,3 0,5 0,2
Твердшть круга, МПа Х4 Н 120 160 200 40
Формули, як пов'язують нормалiзованi i натуральнi значення факто-рiв, мають такий вигляд:
х, = (1)
_ Vs -15
Х2 (2)
5
х3
Х4 =
И - 0,3 0,2 ' Н -160 40
(3)
(4)
Матриця планування для дослiдження довжини шлiфування представлена в табл. 2.
Табл. 2. Матриця планування для до^дження впливу структурних
№ з/п Х1 Х2 Х3 Х4 Експериментальне значення довжини шл1фування Ь, м Розрахункове значен-ня довжини шл1фу-| вання Ь, м
Кодов. Натур. Кодов. Натур. Кодов. Натур. Кодов. Натур.
л н « ° э й К со « в Швидшсть р1зання V, м/с Глибина шл1фування Глибина шл1фування И, мм а ьт тн о <и а ^ <и & вт • ^ ,Н • У « ее « а и а ^ 5 £ ^ с н • ^ Швидшсть по-дач1 Швидшсть по-дач1 Vs, м/хв.
1 15 -1 0,1 120 1 20 1500 1503,39
2 1 25 -1 0,1 120 10 1785 1788,52
3 15 1 0,5 120 1 20 950 948,43
4 1 25 1 0,5 120 10 935 934,09
5 15 -1 0,1 1 200 10 5800 5804,51
6 1 25 -1 0,1 1 200 1 20 4420 4422,19
7 15 1 0,5 1 200 10 2600 2599,54
8 1 25 1 0,5 1 200 1 20 1785 1783,92
9 15 0 0,3 0 160 0 15 5500 5477,29
10 1 25 0 0,3 0 160 0 15 6460 6447,48
11 0 20 -1 0,1 0 160 0 15 10120 10104,9
12 0 20 1 0,5 0 160 0 15 5390 5424,47
13 0 20 0 0,3 -1 120 0 15 1980 1980,78
14 0 20 0 0,3 1 200 0 15 5170 5166,14
15 0 20 0 0,3 0 160 -1 10 7260 7249,67
16 0 20 0 0,3 0 160 1 20 4100 4107,55
На основi обробки результата експерименту отримано коефщенти рiвняння регресй для факторiв у кодованому та натуральному вигляд^ а та-кож отримано математичну залежшсть довжини шлiфування вiд дослщжува-них факторiв.
Перевiрка адекватностi математично! моделi проводилась за крите-рiем Фiшера (Б). Оскшьки Ррозр<Етабл, приймаеться гiпотеза про адекватшсть регресшно! моделi.
Регресiйну модель отримано у виглядi полiному другого порядку:
Ь = -49910,37 -130,29 • V + 460,14 • V, + 592,13 • И +1,88 • Н + 8,52 • V • V, + + 21,9 • V • И - 33,1 • V • Н - 72,82 • V, • И -113,82 • V, • Н -12,75 • И • Н -
-149,04• V2 +147,6 • V,2 - 0,49• И2 +117,74 • Н2 -1,27 • V2 • V, +
+ 7,94 • V2 • И - 74,66 • V2 • Н + 94,4 • V,2 • V + 73,78 • V,2 • И +10,87 • V,2 • Н -
-1,06 • И2 • V - 0,12• И2 • V, +1,32• И2 • Н +109,17• Н2 • V + 7,95 • Н2 • V, -
(5)
-14,69 • Н2 • И
Графiчна штерпретащя залежносл довжини шлiфування вщ дослщжу-ваних факторiв зображена на рис. 1-4.
12000 2 11000 10000 £ 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0
п
т
>
с 3
п
X
£ т о с!
120
136
152
168
184
200
Твердкть шструмента, МПа Рис. 1. Залежшсть довжини штфування Ь вiд твердостг абразивного шструмента Н:
-глибина шл1фування к=0,1 мм;
----глибина шл1фування к=0,3 мм;
-----глибина шл1фування И=0,5 мм;
швидк1стъ р1зання - У=20 м/с; швидк1стъ подач1 - Vs=15 м/хв.
12000
м 11000
_! 10000
к н 9000
н а 8000
в > 7000
£ 6000
3 5000
а н 4000
и £ 3000
в о 2000
1000
15
17
19
21
23
25
Швидк1сть р1зання V, м/с Рис. 2. Залежшсть довжини шлiфування Ь вiд швидкост1 рiзання V:
-глибина шл1фування Н=0,1 мм;
----глибина шл1фування Н=0,3 мм;
-----глибина шл1фування И=0,5 мм;
твердость абразивного инструмента Н=160 МПа; швидк1стъ подач1 - Vs=15 м/хв.
0
12000 2 11000 10000 * 9000 5 8000 & 7000 £ 6000
1 5000
2 4000 | 3000 о 2000
1000 0
0,1 0,18 0,26 0,34 0,42 0,5
Глибина шлiфування И, мм Рис. 3. Залежшсть довжини шлiфування Ь вiд глибини шлiфування к:
-твердость абразивного инструмента Н=120 МПа;
----твердость абразивного инструмента Н=160 МПа;
-----твердость абразивного инструмента Н=200 МПа;
швидк1сть р1зання - У=20 м/с; швидк1сть подач1 - Vs=15 м/хв. 10000 2 9000 8000 | 7000 | 6000 £ 5000
а 4000
| 3000
т 2000
о
^ 1000 0
10 12 14 16 18 20
Швидкють подачi Уэ, м/хв Рис. 4. Залежшсть довжини шлiфування Ь вiд швидкост1 nодачi Ув:
-швидк1сть р1зання - V=15 м/с;
----швидк1сть р1зання - V=20 м/с;
----швидк1сть р1зання - V=25 м/с;
твердость абразивного инструмента Н=160 МПа; глибина шл1фування И=0,3 мм.
З анашзу графшв 1-4 можна зробити висновок, що твердють абразивного шструмента мае суттевий вплив на стшюсть крупв. Результати дослщ-жень показали, що круги твердютю 160... 180 МПа забезпечують найбшьшу довжину шлiфування. При твердост 120 МПа шструмент працюе в режимi спрацювання, а при твердост 200 МПа - в режимi засалювання. 1з зростан-ням глибини шлiфування довжина шлiфування за перiод стшкосл кругiв зменшуеться незалежно вiд твердост iнструментiв. Дiапазон швидкостей рь зання 20.23 м/с, який забезпечуе найбшьшу стшюсть круга, можна вважати оптимальним. При менших швидкостях спостерiгаеться тенденщя до спрацювання iнструмента, а при бшьших - до засалювання. Швидюсть подачi та-кож мае значний вплив на довжину шлiфування. Найбшьшо! довжини шшфу-
вання досягаеться при швидкост подачi 11...13 м/хв. 1з подальшим зростан-ням швидкост подачi сили рiзання зростають, оскiльки товщина стружки збiльшуеться. Це призводить до штенсивного викришування зерен ^ як насль док, до зменшення стiйкостi круга.
Л1тература
1. Гончар И.Н. Повышение эффективности абразивной обработки материалов скользящей поверхности лыж. - Дис.... канд. техн. наук. - Львов, 1989. - 182 с.
2. Пижурин А. А., Розенблит М.С. Исследования процессов деревообработки. - М.: Лесн. пром-сть, 1984. - 232 с.
УДК 674.02: 621.923 Доц. О.А. Кшко, канд. техн. наук - УкрДЛТУ
ОПТИМ1ЗАЦ1Я ПРОЦЕСУ КАЛ1БРУВАННЯ ДЕРЕВОСТРУЖ-КОВИХ ПЛИТ ЖОРСТКИМИ АБРАЗИВНИМИ ЦИЛ1НДРАМИ
Розроблена iмiтацiйна модель калiбрування деревостружкових плит жорсткими абразивними цилшдрами. Проведет на цш моделi дослщження з метою оптимiзацii процесу.
Doc. O.A. Kyiko - USUFWT Optimization process of calibration particle board by rigid abrasive cylinders
Simulation model process of calibration particle board by rigid abrasive cylinders is designed. The researches on this model are conducted with purpose optimization of this process.
В УкрДЛТУ створений новий вид штфувального шструмента - жорсткий абразивний цилшдр багатошаровоi' структури, що показав хорошу ефективнють на операцй кал1брування-шшфування плитних деревних матер1ал1в (рис. 1).
Рис. 1. Схема калiбрування жорсткими абразивними цилшдрами
Проведет ратше дослщження не враховують випадкову природу тов-щини плитних деревних матерiалiв i не дають можливост змоделювати про-цес калiбрування з метою шдвищення його ефективностi та оптимiзацil.
З метою вивчення процесу калiбрування деревостружкових плит абразивними цилшдрами розроблена iмiтацiйна модель процесу, на якш проведе-нi дослщження. Для цього реалiзований унiформ-рототабельний план, в орто-гональнiй частинi якого використаний дробовий факторний план типу 27-2 (чверть реплжи повного факторного плану типу 2 ).
