CC BY
8
4. На 0CH0Bi результатов дослiджень визначено напрямки вдосконалення ок-ремих вузлiв конструкци верстата "Ясень-Баракуда" з метою тдвищення точностi пиляння.
Л1тература
1. Шостак В.В. Деревообробш верстати загального призначення. - Кшв: 2007-279 с.
2. Пилипчук М.1. Дослщження показниюв точност розпилювання колод на горизонтальному стр1чкопилковому верстат / М.1. Пилипчук, С.П. Степанчук // Науковий вюник НЛТУ Украши : зб. наук.-техн. праць. - Льв1в : РВВ НЛТУ Украши. - 2005. - Вип 15.3. - С. 123-129.
3. Ребезнюк 1.Т. Розвиток наукових основ розпилювання деревини на стр1чкопилкових верстатах : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня д-ра техн. наук / НЛТУ Украши. - Льв1в, 2008. - 36 с.
4. [Електронний ресурс]. - Доступний з http://www.rojek-lviv.com - Багатопильний рам-ний верстат PRP-58.
5. [Електронний ресурс]. - Доступний з http://www.npobars.ru - Кучеров В.В. Лесопильное и деревообрабатывающее оборудование НПО "Барс". Оглядова стаття. - 4 с.
6. [Електронний ресурс]. - Доступний з http://www.derevo.info - Ковальчук М. Люорами нового зразка: в1тчизняний вар1ант. Наукова стаття. - 2 с.
7. [Електронний ресурс]. - Доступний з http://www.cnb.by.content.view.lang.russian - Лебедев Ю.В. Новые технологии - новые возможности.
8. [Електронний ресурс]. - Доступний з http://www.jasen.com.ua - Основш техшчш характеристики верстата ортогонального пиляння "Ясень-Баракуда".
9. Манжос Ф.М. Точность механической обработки древесины : учебник [для ВУЗов]. - М. : Лесн. пром-сть, 1959. - 264 с.
10. Комаров Г.А. Точность дереворежущих станков. Размерная настройка : учеб. пособ. [для студ.]. - М. : Изд-во "Наука", 1985. - 56 с._
УДК 620.193.002.645 Acnip. А. С. Рудь1 - НЛТУ Украши, м. Льв^в
ПЕРСПЕКТИВИ П1ДВИЩЕННЯ СТ1ЙКОСТ1 ДЕТАЛЕЙ ДЕРЕВООБРОБНОГО ОБЛАДНАННЯ ПРОТИ МЕХАН1ЧНО-КОРОЗ1ЙНОГО ЗНОШУВАННЯ
Висв1тлено основш чинники процесу мехашчно-корозшного зношування деталей деревообробного обладнання та перспективи тдвищення 1хньо1 стшкосп проти цього виду зношування. Встановлено, що перспективним способом тдвищення зно-состшкосп деталей деревообробного обладнання е виготовлення деталей з якомога дешевших матер1ал1в у поеднанш з1 змщненням 1хшх робочих поверхонь.
Post-graduate A.E. Rud' - NUFWT of Ukraine, L 'viv
The prospect of increasing of the detail's durability of woodworking machinery against mechanical-corrosive wear
It has been elucidated the main factors of the process of mechanical - corrosive wear of woodworking machinery and the prospect of the increasing of the detail's durability against given kind of wear. It is set that the perspective method of increase of wearproofness of details of woodworking equipment is making of details from as possible more cheap materials in combination with strengthening of their working surfaces.
Мехашчно-корозшне зношування деталей деревообробного обладнання е одним з чинниюв низько! ефективносл виробництва. Неможливють ви-користання захисного мащення поверхонь в багатьох трибосистемах верста-
1 Наук. кер1вник: проф. М. Д. Юрик, д-р техн. наук - НЛТУ Укра!ни, м. Льв1в
Науковий вкиик НЛТУ УкраТни. - 2009. - Вип. 19.9
™ значно попршуе зносостiйкiсть деталей пiд час роботи в умовах агресив-ного середовища. Поверхнево активнi речовини, що мiстяться у продуктах деструкци деревини, значною мiрою впливають на характер переб^у проце-сiв руйнування поверхонь деталей.
Шд механiчно-корозiйним зношуванням розумiемо сукупну дiю меха-шчно! та корозшно! компоненти процесу зношування. Вщомо, що вивчення цих явищ окремо не дае змоги створити реальну модель характеру руйнування поверхш деталi внаслiдок iстотного впливу та взаемозв'язку мiж ними. Так само i абразивне зношування за умови наявностi агресивного середовища ва-рто вивчати не як окремий чинник, а як сукупну дда мехашчних процеЫв на поверхнi деталi в контекст механiчно-корозiйного зношування.
Першопричиною корози рiзного характеру е термодинамiчна нес-тiйкiсть металево! поверхнi та перехщ 11 в бiльш стiйку за рахунок взаемоди з активним окислювачем. У роботах П.А. Ребшдера, М.М. Хрущева, 1.В. Васильева, Г.в. Лазарева, Г.О. Прейса, М.А. Сологуба, О.1. Некоза, В.В. Шевелi та шших наведено результати дослiджень процеЫв тертя та зношування в ко-розiйно-активних середовищах. Найбiльше уваги придшено саме поведiнцi процесу пар тертя шд час зношування, що супроводжуеться деформащею по-верхневих шарiв.
Шд час тертя в приповерхневих шарах металу виникае термодинамiч-но-неврiвноважений стан, тобто зменшуеться ентропiя системи. Цей стан ю-тотно змiнюеться вщ взаемоди з навколишнiм середовищем, внаслщок чого утворюються новi фази поверхневого шару - вторинш структури. Вторинш структури завжди е визначальним чинником зносостшкость
Тертя без мащення - це найжорстюше зношування. Проявляються властивост матерiалу проти зношування пiд час безпосереднього контакту поверхонь. Формуються вторинш структури, що складаються з оксидiв залiза та в бiльшостi випадюв позитивно впливають на стiйкiсть деталi проти зношування (запобiгають схопленню, понижують коефщент тертя, зменшують величину зношування).
Внаслщок багаторазового навантаження й наявност внутрiшнiх напру-жень у вторинних структурах зароджуються та розвиваються мжротрщши, а на поверхнi - внаслщок роздiлення оксиду й металу послаблюються зв'язки та вiдбуваеться вщшарування оксидно! плiвки. Час руйнування оксиду залежить вiд багатьох чинникiв, зокрема вщ мiцностi зчеплення та контактних напру-жень, що дiють на плiвку. У разi невеликих контактних навантажень i вщнос-но невисоких швидкостей ковзання вторинш структури здебшьшого складаються з гематиту (Бе2Оз), а у бшьш жорстких умовах тертя - з магнетиту (Ре3О4) [1]. Зчеплення гематиту з поверхнею металу найслабше, оскшьки вщ-ношення питомого об'ему металу та оксидно! плiвки е найменшим.
У разi невисоких температур процеси окислення активуються деформащею. Каталiзатором та регулятором хiмiчних реакцiй слугують пластичнi деформаци, що супроводжують виробничий процес. Пластична деформащя стимулюе дифузiйну активнiсть металу, як унаслщок мiкро- та субмжроде-фектiв, так i внаслiдок оголення ювеншьних поверхонь [2]. Перебiг меха-нiчно-хiмiчного зношування в поверхневих шарах металу шдпадае пiд вплив
локальних температур, тисюв та деформацiй. Цi процеси можуть призводити до ютотних змш хiмiчного складу пiдповерхневих шарiв.
Поверхня металу деталей деревообробного обладнання постшно пе-ребувае пiд дiею випадкових ударних навантажень (внаслщок наявностi в зо-нi рiзання мiнеральних включень, природних та штучних елементiв високо! твердостi). Це, очевидно, призводить до руйнування оксидних плiвок та ic-тотно! активацiï хiмiчних процеciв внаслщок пластичних деформацiй та утво-рених концентраторiв напружень.
Найпридатнiшими для роботи в корозшно-активних середовищах е леговаш cталi або cпецiальнi покриття, термодинамiчно cтабiльнiшi та здатнi утворювати захисш плiвки. Тому, зазвичай, для виготовлення деталей вузлiв тертя в корозшно-активному cередовищi у бiльшоcтi випадкiв використову-ють виcоколегованi корозiйноcтiйкi cталi та сплави, корозшна cтiйкicть яких обумовлена пасившстю металу в цьому середовишд.
Деякi активнi метали, такi як титан, алюмшш, мiдь можуть сповшьню-вати швидкicть корозiï за рахунок утворення пасивних плiвок на поверхш, що перешкоджають подальшим реакцiям, блокуючи кисень. У разi наявноcтi твердих абразивних домшок у корозiйно-активному середовишд електрохь мiчна зноcоcтiйкicть цих матерiалiв буде зумовлена швидкicтю утворення, руйнування, видалення та вiдновлення оксидних плiвок та активiзування за рахунок тертя робочоï поверхнi.
Поза cумнiвом, що потрапляння навггь небагатьох абразивних часток у зону рiзання буде впливати на загальну роботу трибосистеми. Мiкрорiзання та деформацiï, cпричиненi абразивним зношуванням, icтотно впливають на тип утворення та руйнування вторинних структур шд час мехашчно-коро-зiйного зношування.
Вплив вологост абразивних частинок доcлiджували вчеш Л.А. Юкос-тi та 1.Р. Клейс. Результати, отриманi пiд час випробування на зношування зразюв зi cталi 3 (залежно вiд вологост абразиву), заcвiдчують, що у разi вмicту вологи навiть 1 % штенсившсть зношування зростае у 1,2-2,7 раза. За-значимо також, що отримана доcлiдниками залежнicть не мае лшшного характеру, а штенсившсть зношування починае знижуватись за досягання воло-гост 8-12 %.
Аналiз поверхонь тертя робочих органiв машин i механiзмiв, що пра-цюють в умовах агресивного середовища безпосередньо в абразивнш маci, переконуе, що домшуе окислювальна компонента зношування, а не абразивна. Висок швидкост утворення та руйнування оксидних плiвок можна пояс-нити тим, що хiмiчна дiя агресивних речовин в зош тертя пiдcилюетьcя мш-ропластичною деформацiею [3]. У cвоïх дослщженнях М.М. Тененбаум вка-зуе на те, що у раз^ коли твердють абразиву менша за твердють металу, зношування вiдбуваетьcя за рахунок руйнування оксидних плiвок [4]. Тобто вщ-буваеться циклiчний процес руйнування та вщновлення оксидних плiвок без тертя по ювенiльних поверхнях.
На роботу матерiалу в умовах мехашчно-корозшного зношування ic-тотно впливае структурна характеристика. Безпосередньо мае значення вели-
Шуствий вкник HЛTУ Укрмни. - 2009. - Вип. 19.9
чиш зepнa тa блoкiв, ocкiльки вiдoмo, шр змeншeння вeличини зepнa шзи-тивш пoзнaчaeтьcя нa знococтiйкocтi. Зaкoнoмipнo, в циx yмoвax poбoти твepдий мaтepiaл з дpiбнoдиcпepcнoю фaзoю пoвepxнi тa плacтичнoю мaтpи-цeю бyдe мaти виcoкi пoкaзники знococтiйкocтi. Tвepдicть пoкpиття aбo oc-нoвнoгo мaтepiaлy e визнaчaльнoю y знoшyвaннi в cepeдoвищi кopoзiйнo-aк-тивнoï peчoвини [5].
Бшьшють дeтaлeй дepeвooбpoбнoгo oблaднaння пpaцюють в yмoвax пiдвищeнoï вoлoгocтi. Пpoдyкти pyйнyвaння вoлoгoï дepeвини мicтять бaгaтo пoвepxнeвo aктивниx peчoвин, щo в cyкyпнo з poбoтoю нa в^^итому пoвiтpi cтвopюють cepeдoвищe пiдвищeнoï xiмiчнoï aгpecивнocтi. Haвaнтaжeння, щo дiють m пoвepxню дeтaлeй вepcтaтiв, виcтyпaють кaтaлiзaтopoм xiмiчниx пpoцeciв тa зyмoвлюють мexaнiчнo-кopoзiйнe знoшyвaння. Haявнicть aбpaзи-ву в зoнax тepтя пiдcилюe мexaнiчнy дда нa пoвepxнi мaтepiaлiв eлeмeнтiв кoнcтpyкцiï oблaднaння. Уci цi чинники yмoв poбoти пpизвoдять дo знижeння знococтiйкocтi пoвepxoнь дeтaлeй тa нeгaтивнo пoзнaчaютьcя нa нaдiйнocтi poбoти дepeвooбpoбнoгo oблaднaння.
Пiдxiд дo пpoцecy знoшyвaння як дo cиcтeми дae змoгy вpaxoвyвaти чимaлo взaeмoпoв'язaниx чинникiв, якi впливaють oдин нa oднoгo. Oтoж, бeз пoпepeдньoгo тeopeтичнoгo тa eкcпepимeнтaльнoгo вивчeння yмoв poбoти дe-тaлi oбiйтиcя нe мoжнa, ocкiльки визнaчeння пpoцeciв, щo вiдбyвaютьcя y тpибocиcтeмi шд чac poбoти дae змoгy, нacaмпepeд, oбpaти paцioнaльний мa-тepiaл для вигoтoвлeння дeтaлi. Пpaвильний вибip мaтepiaлy тaкoж зyмoвлe-ний eкoнoмiчнoю дoцiльнicтю.
Знococтiйкicть гapтoвaниx вyглeцeвиx cтaлeй бeз мaщeння дocить ви-coкa. Ц пoв'язaнo з вeликoю твepдicтю тa дpiбнoдиcпepcнoю cтpyктypoю, ane зa нaявнocтi пoвepxнeвo-aктивниx peчoвин цeй пoкaзник icтoтнo ^rip-шyeтьcя. Вyглeцeвi cтaлi мaють нeвиcoкy кopoзiйнy cтiйкicть, тoмy (y бшь-шocтi випaдiв) мaлoпepcпeктивнi. Hacичeння мaтepiaлy дeфiцитними лe-гoвaними eлeмeнтaми, для пiдвищeння пacивнocтi пoвepxнi, - ^^p-
cпeктивний з oглядy нa ïx виcoкy вapтicтьi. Зacтocyвaння твepдиx cплaвiв пpoти мexaнiчнo-кopoзiйнoгo знoшyвaння eфeктивнe, ane тaкoж здeбiльшoгo нepaцioнaльнe.
Haйпpocтiшим тa нaйeфeктивнiшим мeтoдoм зaxиcтy пoвepxнi дeтaлi вiд мexaнiчнo-кopoзiйнoгo знoшyвaння ввaжaeмo пoвepxнeвe мoдифiкyвaння дeщo дeшeвшиx мaтepiaлiв. Cyчacнa тpибoлoгiя нapaxoвye шнгд 1OO мeтoдiв пoвepxнeвoгo змiцнeння [б]. ïx клacифiкoвaнo зa тexнoлoгieю тa пpинципoм ди нa пoвepxню зaгoтiвки. Taкoж бiльшicть мeтoдiв piзнятьcя зa eфeктивнic-тю oбpoбляння тa знococтiйкicтю змiцнeнoï пoвepxнi в тиx чи шшж yмoвax poбoти дeтaлi.
Зa дoпoмoгoю мeтoдiв змiцнeння, щo викopиcтoвyють кoнцeнтpoвaнe джepeлo eнepгiï, e мoжливicть icтoтнo пoкpaщити фiзикo-мexaнiчнi влacти-вocтi пoвepxнeвoгo шapy (лaзepнe, плaзмoвe, фpикцiйнe змiцнeння тoщo). Пiдвищити пacивнicть пoвepxнeвoгo шapy дeтaлi мoжнa зaвдяки oбpoблянню xiмiкo-тepмiчними мeтoдaми, ioнним нacичeнням тa iншими. Oбpoбляння мe-тoдoм виcoкoшвидкicнoгo тepтя тaкoж дae змoгy пoкpaщити aнтифpикцiйнi влacтивocтi тa кopoзiйнy етшюеть. Toбтo, зa paxyнoк викopиcтaння тав^го
3. Teхнoлoгiя Ta устэткувэння дeрeвooбрoбних пiдприeмcтв
121
методу змщнення е можливiсть надати робочiй поверхш деташ потрiбних експлуатацiйних властивостей вщповщно до наперед вiдомих умов роботи.
Методи поверхнево! модифжаци на сьогодш активно розробляють до-слiдницькi шститути, виконуються програми з впровадження, юнують реко-мендаци щодо i3 застосування. Але шд час вибору методу змщнення, як i пiд час вибору матерiалу основи, потрiбно керуватися засадами ефективносп та доцiльностi.
Застосування ефективного та недорогого методу поверхнево! модифь каци конструкцiйних сталей дасть змогу значно шдвищити стiйкiсть деталей деревообробного обладнання в умовах мехашчно-корозшного зношування. До того ж, значно знизить собiвартiсть !х виготовлення. Висновки
1. Механiчно-корозiйне зношування iстотно впливае на зносостiйкiсть деталей деревообробного обладнання.
2. Перспективним способом тдвищення зносостшкосп деталей деревообробного обладнання е виготовлення деталей з якомога дешевших матерь алiв у поеднант зi змiцненням 1'хтх робочих поверхонь.
Лггература
1. Yoshimoto G. On the Mechnism of Wear between Metal Surfase / G. Yoshimoto, T. Tsuki-zoe // Wear. - 1958. - № 6. - P. 472-490.
2. Гаркунов Д.Н. Триботехника / Д.Н. Гаркунов. - М. : Изд-во "Машиностроение", 1985. - 424 с.
3. Костецкий Б.И. Износостойкость и антифрикционность деталей машин / Б.И. Кос-тецкий, И.Г. Носовский. - Киев, 1965. - 206 с.
4. Тененбаум М.М. Сопротивление абразивному изнашиванию / М.М. Тененбаум. - М. : Изд-во "Машиностроение", 1976. - 247 с.
5. Лазарев Г.Е. Особенности трения и изнашивания материалов в агрессивных средах / Г.Е. Лазарев, Т.Л. Харламова, В.И. Верейкин // Трение и износ. - 1986. - Т. II, № 1. - С. 43-52.
6. Голубець В.М. Технолопчш методи поверхневого змщнення металiчних конструк-цшних матерiалiв : навч. поаб. / В.М. Голубець. - Львiв : ВТФ "Друксервю", 2000. - 178 с.
УДК 630.32.002.5(075.8) Асист. Ю.1. Цимбалюк - НЛТУ Украши, м. nbsis
ДО ПИТАННЯ ВДОСКОНАЛЕННЯ КОНСТРУКЦ1Й МАЛОГАБАРИТНИХ ТРЕЛЮВАЛЬНИХ ЗАСОБ1В
Розглянуто питання вдосконалення конструкцш трелювальних 3aco6iB для пе-ревезення деревно! сировини за допомогою малогабаритно! техшки та гужового транспорту. Встановлено, що широке застосування малогабаритно! техшки та гужового транспорту в поеднанш iз спещальними трелювальними засобами е особливо ефективним тд час рубань, пов'язаних з веденням люового господарства через 1хнш мшмальний негативний вплив на довкшля.
Ключов1 слова: деревна сировина, круглий лiсоматерiал, трелювання, трелю-вальний зааб.
Assist. Yu.I. Tsymbaljuk - NUFWT of Ukraine, L'viv To the question of perfection of constructions of small skidding facilities
Pre-conditions of origin of problem and variants of the improved constructions of skidding facilities are resulted for skidding of round wood by a small technique and animal
