CC BY
42
Предложена математическая модель износа поверхности направляющих. Описаны результаты экспериментальных исследований. Получены уравнения регрессии, характеризующие зависимость интенсивности износа цилиндрических направляющих от усилия прижима, скорости подачи и микротвердости. Показано влияние упрочнения поверхностного слоя на интенсивность изнашивания. Исследованы закономерности износа, что позволяет увеличить ресурс деталей, продолжительность ремонтного цикла, уменьшить затраты на ремонт и техническое обслуживание. Определен ресурс направляющих в зависимости от условий его эксплуатации.
Ключевые слова: модель износа, уравнение регрессии, микротвердость, упрочнение, направляющая, интенсивность изнашивания, ресурс детали.
Vojtovich V. V., Shostak V. V. Cylinder Sending of Band-Saw Machine-Tool Wearing
The mathematical model of wearing the sending surface is offered. The results of experimental researches are described. Equalization of regression obtained characterizes the dependence of intensity of wearing of cylinder sending surface on the pressing force, presentation speed, and microhardness. The influence of strengthening of a superficial layer is shown on wearing intensity. The research of conformities to the law of wearing allows multiplying the details resource, repair cycle duration, decrease expenses on repair and technical service. The sending resource is determined depending on its external environments.
Key words: tearing down model, regression equalization, micro hardness, strengthening, sending, wearing intensity, detail resource.
УДК 674.05.055 Доц. Ю.Р. Дадак1, канд. техн. наук;
доц. А.В. Ляшеник2, канд. техн. наук; викл. Р.Р. Климат2, канд. техн. наук
ШК1ДЛИВ1СТЬ ПИЛУ ДЕРЕВИНИ В1Д ДЕРЕВООБРОБЛЕННЯ
Доведено та систематизовано шкiдливi впливи пилу деревини на оргашзм людини на осш^ аналiзу дослщжень зарубiжних вчених. Зазначено, що пил деревини в разi систематичного впливу на оргашзм людини може призводити до рiзного роду дермати-пв, алерпчних реакцш оргашзму та зумовити незворотш змши в дихальнш систему а також онколопчш захворювання носоглотки, легенево! системи, печшки та шюрного покриву. Опрацьовано та систематизовано дослщження, яю визначають вплив пилу рiз-них порщ деревини. На основi даних вггчизняних i зарубiжних нормативних докумен-пв пiдтверджено канцерогенний вплив деревного пилу. Доведено актуальшсть подаль-ших теоретичних та експериментальних дослiджень стосовно методiв i способiв влов-лення частинок дрiбнодисперсного деревного пилу.
Ключовi слова: пил деревини, дерматити, пиловловлення, системи асшрацц, дрiб-нодисперсний пил, шлiфувальний пил, пневмотранспортнi системи.
Вступ. Деревина - MaTepi^, який людина з давшх 4aciB обробляе та ви-користовуе для piзномaнiтних цiлeй: виготовлення iHCTpyMeHTy, житла, мeблiв, eлeмeнтiв imep'epy i т. iн. Деревина е актуальною, завжди модною, еколопчно чистою, економною. У дepeвообpобнiй пpомисловостi зайнята значна кiлькiсть людей, частина з них - безпосередньо в процесах оброблення та перероблення деревини.
1 НЛТУ Украши, м. Львiв;
2 Коломийський полггехшчний коледж
Доволi часто пращвники, якi систематично обробляють деревину, особливо в умовах невеликих приватних деревообробних пiдприeмств, недоощню-ють ступiнь iснуючих ризикiв. Основну увагу вони придiляють технiцi безпеки тд час роботи з електрообладнанням, рiзальним iнструментом та пожежнiй безпецi. При цьому вони стикаються зi значно бтьшою небезпекою власному здоров'ю. Дослщження [5-9] доводять, що значним фактором ризику для пра-цiвникiв деревообробних тдприемств е пил деревини (рис.)
Рис. ФотографИ пилу деревини: а) шлгфувальний пил; б) частички тирси
Теоретичш дослщження. Пил може спричиняти цiлий спектр захворю-вань залежно вiд низки чинникiв. Мехашчна д1я пилу на органiзм людини може спричиняти до утворення ран, подразнення шкри, слизово'1 оболонки та очей внаслщок абразивно'' дп пилових частинок. Особливо небезпечним е тривалий контакт робiтника з дрiбнодисперсним деревним пилом. Найбтьшо'' шкоди лю-дина зазнае внаслщок контакту з частинками пилу, розмiр яких становить 210 мкм. Поведiнка таких частинок е близькою до поведшки молекул повггря. Вони здатнi на тривалий час зависати у повiтрi i е невидимими для людського ока. У разi потрапляння у дихальш шляхи та очi, такi частинки стають причиною утворення дрiбних ран, спричиняють алергiчну реакцiю. У дослщженш [10] зазначено, що навггь класичнi засоби iндивiдуального захисту не захища-ють повнiстю вiд проникнення в органи дихання дрiбнодисперсних частинок. Шкода, яку частинки пилу завдають оргашзму, проявляеться не вщразу. У найбтьш простих випадках у людини з'являються подразнення шкiри, очей, ди-хальних шляхiв. Проявами цього е свербiж, кашель, нежить, астма. З часом д1я шкiдливих факторiв акумулюеться та пiдсилюeться, що внаслiдок призводить до важких хронiчних респiраторних захворювань. Разом з деревним пилом в ор-гашзм людини можуть потрапляти спори плiсняви, якi накопичуються в орга-нiзмi i призводять до захворювань легень та печшки [7]. Окремi породи деревини, наприклад тис, е токсичними i 1х д1я на органiзм людини може призводити до важких захворювань i навггь смертi.
У кра'1нах Свропи багато уваги прид1ляють шкiдливому впливу деревно-го пилу на оргашзм людини. Зокрема в роботi [8] зазначено, що пил дiаметром менше 1 мкм затримуеться в альвеолах, а вщ 2 до 5 мкм - у бронхах, бiльшi частинки пилу осщають на трахеях. Мошторинг проведено на пiдставi клЫч-них дослiджень стану здоров'я пращвниюв зарубiжних деревообробних пiд-
приемств. Детально вплив пилу на OKpeMi органи людини розглянуто в po6oTi [9] вчених-медитв малайзiйського нацiонального унiвеpситету. Внаслщок дос-лiджень також вiдзначено недостатню ефективнiсть засобш iндивiдуального за-хисту оргашв дихання проти дpiбнодиспеpсного пилу та визначено, що пил дере-вини твердолистяних поpiд спричиняе сеpйознiшi ушкодження, нiж хвойних [5].
У робоп доктора медицини J.B. Lange [6] доведено вплив пилу деревини на розвиток захворювань ештелiальноi тканини легень, зазначено, що пил деревини здатний спричиняти певш пошкодження в ДНК та встановлено вплив пилу твердолистяних порвд деревини на розвиток раку носоглотки. За даними ш-мецьких технiчних правил для штдливих речовин (TRGS), пил твердих поpiд деревини е канцерогенним i може спричиняти захворювання на рак (TRGS 906, СанПиН 1.2.2353-08). Кpiм цього, багато соpтiв дерева класифкують як такi, що, ймовipно, можуть бути канцерогенними (TRGS 905). Нижче наведено таб-лицю впливу пилу окремих поpiд деревини на оргашзм людини [10].
Табл. Вплив пилу на оргатзм людини
Порода деревини Реакц!я орган!зму людини Органи людини, яю шддаються ураженню
Акацш Подразнення, нудота, кашель Шк!ра, дихання
Береза Нудота, подразнення, шдвищена чутлив!сть, сен-сиб!л!затор Шюра, дихання
Верба Сенсиб1л1затор, нудота, канцероген (рвдко) Дихання
Вишня Задуха, запаморочення Дихання
Вшьха Подразник Шюра, 04i, дихання
Гор1х Подразнення, шдвищена чутлив!сть Шк!ра
Граб Подразнення Шкiра
Дуб Подразнення, шдвищена чутливкть, астма, канцероген Шюра, 04i, дихання
Свропейський бук Подразнення, шдвищена чутливкть, канцероген Шюра, 04i, дихання
Каштан Подразнення, сенсибшзатор Шюра
Кедр Подразнення, висипки Шюра
Кипарис Подразнення, астма, набряк повж, канцероген Шюра, 04i, дихання
Клен Подразнення, астма, шдвищена чутливкть Шюра, дихання
Магнол1я Астма, нежить Дихання
Модрина Подразнення, ураження шк!ри Шюра
Оливкове дерево Подразнення, п!двищена чутливкть Шюра, 04i, дихання
Ялиця Подразнення Шюра
Сосна Подразнення, нежить, астма Шюра, дихання
Тк Подразнення, висипання, шдвищена чутливкть, нудота, астма, кон'юнктивгг Шюра, 04i, дихання
Тис Подразнення, нудота, прямий токсин Шюра, 04i, дихання, серце
Тополя Подразнення, пухир!, астма, бронхтг Шюра, 04i, дихання
Червоне дерево Подразнення, надшрна спрага, нудота, канцероген Шюра
Чорна вишня Задуха, запаморочення Дихання
Ялина Подразнення, шдвищена чутливкть Шюра, дихання
Ялина звичайна Подразнення, запаморочення, астма Шюра, 04i, дихання
Ясен Подразник Шюра, дихання
Шдвищена концентрация деревного пилу в робочiй зош виникае внасль док недосконалостi конструкцц технологiчного обладнання та низького ршня пристрош пов^оочищення, а також низького ршня автоматизацií технолопч-ного процесу [8]. Насамперед необхiдно звернути увагу на конструкцií пристро-1в для аспiрування повiтря у зош до робочого iнструменту. На сьогодш розроб-ники деревообробного обладнання не придшяють íм належно1 уваги. Як насль док - значна частина дабнодисперсного пилу не потрапляе до асшращйно!' сис-теми, а видшяеться безпосередньо в робочу зону. Вiдповiдно до TRGS 553, кон-центращя пилу вище 2 мг/м3 е небезпечною, а за концентрацií пилу в повг^ ро-бочо1 зони 0,2 мг/м3 i вище використання аспiрацiйних систем е обов'язковим (BGI 739-1). Дозволено не пiдключати до асшрацшних систем тальки верстати з незначним видшенням пилу (наприклад свердлильш верстати та пилорами), а також верстати, яю встановлюються тд вщкритим небом.
Часто, з метою економи тепла на опалення цеху, використовують рецир-куляцiйнi повiтроочищувальнi установки, яю дають змогу в зимовий перюд року повертати в цех тепле очищене аспiрацiйне повiтря. При цьому, у разi недос-татньо яккного очищения, iснуе небезпека повернення в цех ^бнодисперсно-го деревного пилу. У разi влаштування таких систем варто брати до уваги, що повернення асшрацшного повiтря в робочу зону допустимо тальки у випадку, коли очищення проводиться у повироочищувальних станцiях з рукавними фшьтрами, ефективнiсть яких е вищою за 99,5 %, а навантаження фшьтруваль-но1 тканини не перевищуе 150 м3/м2год. При поверненнi повiтря в робочу зону обов'язковим е наявшсть системи контролю концентрацп пилу в повг^ та що-денний контроль вщсутноста пошкоджень фiльтрувальних рукавiв. У випадку, коли незважаючи на вжига заходи, концентрацiя пилу в робочш зонi е вищою за 0,2 мг/м3, робггаики обов'язково повиннi бути забезпечеш засобами iндивiду-ального захисту.
Доволi часто у невеликих виробничих примiщеннях використовують iн-дивiдуальнi пов^оочищувальш установки, якi е економними та зручними. Не-долiком таких пристрош е те, що вони не здатш очищувати повiтря вiд найбшьш небезпечного дрiбнодисперсного пилу, а тому створюють для робгг-ника тальки шюзда безпеки. Вiдомою е негативна д1я деревного пилу на вузли деревооброблювального обладнання. Потрапляючи до механiзмiв, деревний пил насамперед поглинае частину змащувальних матерiалiв, чим змiнюе íх властивостi. За наявностi значно!' кшькоста деревного пилу у змащувальних рь динах повнiстю втрачаються 1х корисш характеристики, внаслiдок чого значно зростають сили тертя, що, своею чергою, приводить до штенсивного зношуван-ня вузлiв та виходу 1х з ладу.
У разi налипання пилу на поверхш, якi нагр1ваються, попршуеться охо-лодження обладнання, що може стати причиною його пере^вання. Дрiбнодис-персний деревний пил мае здатнкть накопичуватися у важкодоступних мiсцях у виглядi аерогелю, що може ставати причиною виникнення пожеж.
Висновки та рекомендаци. Пiдсумовуючи описане вище, приходимо до висновку про необхiднiсть аналiзу вiдомих конструкцiй пристроíв повiтроочи-щення, транспортних та аспiрацiйних пневмосистем щодо захисту довкшля вiд
дрiбнодисперсного деревного пилу, а також Bce6i4Horo вивчення виробничого досвiду експлуатацп знепилювальних систем. Шд час розроблення такого об-ладнання особливу увагу потрiбно придшяти його герметичностi, надiйностi, ефективностi та економiчностi. Коли йдеться про створення нових систем асш-рацй' або реконструкцда iснуючих, то починати анатз дощльно з пилоструж-коприймачiв деревообробного обладнання, оскiльки значна частина ^бнодис-персного пилу не потрапляе до трубопроводiв системи через 1х недосконалу конструкцiю. У транспортних пневмосистемах особливу увагу варто придшити ix герметичносп та вузлам розвантаження. Пiд час розроблення нових конструкцш повiтроочищувального обладнання особливу увагу потрiбно придь лити його здатносп уловлювати частинки деревного пилу, розмiр яких е мен-шим за 10 мкм.
Лггература
1. TRGS 906 "Verzeichnis krebserzeugender Tätigkeiten oder Verfahren nach § 3 Abs. 2 Nr. 3 GefStoffV" Bundesrecht.
2. TRGS 905 "Verzeichnis krebserzeugender, erbgutverändernder oder fortpflanzungsgefährdender Stoffe".
3. СанПиН 1.2.2353-08 Канцерогенные факторы и основные требования к профилактике канцерогенной опасности.
4. Наказ МОЗ Украши вщ 13.01.2007 р., № 7 "Перелж речовин, продуктов, виробничих, по-бутових та природних фактор]в, канцерогенних для людини".
5. Wood Dust Exposure in Wood Industry and Forestry / Dinko Puntari, Ankica Kos, Zdenko Smit, Zeljko Zecic // Coll. Antropol. 29 (2005) 1: 207-211 UDC 612.21:611.24 Original scientific paper 207-211.
6. Lange J.B. Effects of wood dust: inflammation, genotoxicity and cancer / Ph.D. thesis // National research centre for the working environment; faculty of health sciences. Submitted april 29th 2008.
7. Erdinj O. Occupational exposure to wood dust and health effects on the respiratory system in a minor industrial estate in bursa / O. Erdinj, P. Kayihan // Turkey International journal of occupational medicine and environmental health 2009; 22(1):43-50.
8. The Influence of Wooden Dust Exposure to the Lung Function and Design of Local Exhaust Ventilation at Furniture Company Ud. Suro Lestari in Sidomulyo - Kediri / Susmiati, Samik Munawar, Y. Denny Ardyanto, Lilis Sulistyorini // International Refereed Journal of Engineering and Science (IR-JES). - Vol. 3, Issue 8 (August 2014). - Pp. 34-37.
9. Zubir Y. Health effects of rubber wood dust exposure among workers in a furniture factory, Muhammad / Y. Zubir, H. Rozita, Noor Azimatun, S. Niza /Department of Community Health, Faculty of Medicine, National University of Malaysiya, June 25, 2011.
10. Wood Dust Safety by Eric Meier. [Electronic resource]. - Mode of access http://www.wood-database.com/.
Дадак Ю.Р., Ляшенык А.В., Клымаш Р.Р. Вред пыли древесины при деревообработке
Доказаны и систематизированы вредные воздействия пыли древесины на организм человека на основе анализа исследований зарубежных ученых. Указано, что пыль древесины при систематическом воздействии на организм человека может приводить к различного рода дерматитам и аллергическим реакциям организма и вызвать необратимые изменения в дыхательной системе, а также онкологические заболевания носоглотки, легочной системы, печени и кожного покрова. Обработаны и систематизированы исследования, определяющие влияние пыли различных пород древесины. На основе данных отечественных и зарубежных нормативных документов подтверждено канцерогенное воздействие древесной пыли. Доказана актуальность дальнейших теоретических и экспериментальных исследований относительно методов и способов улавливания частиц мелкодисперсной древесной пыли.
Ключевые слова: пыль древесины, дерматиты, пылеулавливание, системы аспирации, мелкодисперсная пыль, шлифовочная пыль, пневмотранспортные системы.
Dadak Yu.R., LyashenykA.V., Klymash R.R. Some Harmful Effects of Wood Dust of Woodwoking Processes
Harmful effects of wood dust on the human body are proved and systematized based on the researches of foreign scientists. If the wood dust affects the organism systematically, it can cause different kinds of dermatitis and allergic reactions and provoke changes in the respiratory system as well as cancer of nasopharynx, pulmonary system, liver and skin. Some researches determining the dust effect of different kinds of wood are done and systematised. Carcinogenic effect of wood dust is proved on the basis of foreign regulatory documents. The necessity for further theoretical and experimental studies concerning the particles of finely dispersed wood dust is proved.
Key words: wood dust, dermatitis, dust collection systems, suction, fine dust, grinding dust, pneumotransport system.
УДК 674.053:621.93.024.74 Асист. Р.В. Павлюк - НЛТУ Украти, м. Львiв
РОЗРОБЛЕННЯ КОНСТРУКЦН ПЕРЕРВНИХ АБРАЗИВНИХ КРУПВ ДЛЯ ЗАГОСТРЮВАННЯ РАМНИХ ПИЛОК
На осж^ аналiзу робгг щодо застосування перервного шлiфування в металооб-робщ розроблено споаб перервного шлiфування для загострювання сталевих пилок та нову конструкщю перервного абразивного круга. Визначено конструкцшш параметри перервного абразивного круга для загострення зубщв рамних пилок. Розроблена конструкцш багатосекцшного абразивного круга забезпечить шдвищення якост та продуктивном! процесу загострювання сталевих рамних пилок, зменшить витрати на цю операцш i знизить собiвартiсть розпилювання колод на пиломатерiали.
Ключовi слова: рамш пилки, загострювання, перервш абразивш круги, абразив-ний сегмент.
Актуальшсть теми дослщження. Обробляння деревини рiзанням, що здiйснюeться пилковим шструментом, складае основу багатьох деревообробних виробництв. Розпилювання великих об'ем1в деревини в основному можливе за використання лкопильних рам та вiдповiдно рамних пилок. Яккть виготовлен-ня пилопродукцií, продуктивнкть процесу пиляння та ефективнiсть використання обладнання значною мiрою залежить вiд якостi загострювання пилкового шструмента. Високоякiсне, продуктивне та економiчне загострювання можливе тшьки за умови правильного поеднання матерiалу iнструмента, характеристики абразивного круга та режимш загострювання.
Загострювання рамних пилок мае особливосп, найбшьш важливi з яких такi: внаслщок нерiвномiрного зношування зубцiв пiд час пиляння, товщина шару металу, що зшмаеться по заднiй поверхнi, вiдрiзняеться в два рази вiд припуску по передшй поверхнi зубця i становить 0,06 мм та 0,03 мм вiдповiдно [2]; складнiше виконати операцш вигладжування через значний шар 30...200 мкм, що зазнав структурних перетворень пiд час загострювання [1]; у процес загострювання зубщв шлiфуються 1х передня i задня поверхш, тому круг працюе двома боковими поверхнями, спрацювання яких нерiвномiрне через рiзницю припускiв на загострювання, що потребуе частого правлення робо-чо1 поверхнi круга.
