Визначення показників оцінки хвилястості пропилу на горизонтальних стрічкопилкових верстатах Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Лггература

1. Озарк1в 1.М., Перетятко Б.М. AHani3 бiовогнезахисних препарапв для дерев'яних конструкцiй й споруд// Наук. вюник УкрДЛТУ: Зб. наук.-техн. праць. - Львiв: УкрДЛТУ. -2003, вип. 13.4. - С. 278-286.

2. Lewin M., Atlas S.M., Pears E.M. Flame - Retardant Polimerik Materials// New York and London, Plenym Prees, 1975. - vol 1. - P. 95-105.

3. Chamberlain D.L. Mechanisms of fire retardancy in polymers, in Kuryla W.C., Papa A. J., (eds.)// Flame Retardancy of Polimeric Materials, Vol 4, New York, Dekker, Chapter 2, 1978.

4. Leo A.L. Fire retardans in lignocellulosics composites// Lignocellulosicsplastics Composites. - Universidade de Sao Paulo, Brasil, 1977. - P. 61-111.

5. Petrella R.V., Sellars G.D. Flame inhibition by bromine compounds// Fire Tehnology, 1970, 6 (2), 93-101.

6. Kozlowski R., Helwig M. Progress in flame retardancy and flammability testing// 1 st int cof «Progress in Flame Retardancy and Flammability Testing. - Poznan, Poland, Institute of natural Fibres, 1995.

7. Kozlowski R., Helwig M., Wesoler D. Fire retardants and their special application in historic buildings// 2nd int symp on << Fire Protection of Ancient Monuments. - Institute Natural Fibres, Poznan, Poland, 1995. - P. 142-152.

8. Fire retardant materialz. Edited by A.R. Horrocks and D. Prise 2001// Woodhead Publishing Ltd Cambridge England - P. 311.

9. Леонович А.А., Шелоумов А.В. Растворимость антипирена амидофосфата КМ у зависимости от рецептуры и условий синтеза// Химическая пром-сть, 2003, т. 80, № 7. -С. 11-15 (331-335). _

УКД674.05.055 Доц. М.1. Пилипчук, канд. техн. наук;

магктр С.П. Степанчук - НЛТУ Украти

ВИЗНАЧЕННЯ ПОКАЗНИК1В ОЦ1НКИ ХВИЛЯСТОСТ1 ПРОПИЛУ НА ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СТР1ЧКОПИЛКОВИХ ВЕРСТАТАХ

На 0CH0Bi аналiзу гpафiчноi штерпретацп характеру хвилястосп пропилу на го-ризонтальних с^чкопилкових верстатах визначено основш показники оцшки хвилястосп та встановлено залежшсть для практичного визначення середньо'1' величини хвилястосп.

Ключов1 слова: показник, хвиляспсть, пропил, верстат.

Doc. M.I. Pylypchuk; master's degree S.P. Stepanchuk - NUFWT of Ukraine

Definition of parameters of a rating of a sinuosity saw notch on horizontal machine tools band-antheriferous

On the basis of the analysis of graphic interpretation of character of a sinuosity saw notch on horizontal band-antheriferous machine tools is determined the basic parameters of a rating of a sinuosity, and also the dependence for practical definition of average size of a sinuosity is determined.

Keywords: a parameter, sinuosity, saw notch, machine tool.

1. Актуальшсть теми дослщження. Зпдно з попередшми результатами дослщжень процесу розпилювання колод на горизонтальних стр1чкопил-кових верстатах [1] встановлено, що хвиляспсть пропилу е визначальним по-казником якосп одержаних пиломатер1ал1в. Хвиляспсть пропилу призводить до додаткових втрат деревини тд час усунення р1знотовщинносп заготовок на подальших стад1ях мехашчного оброблення, а також до одержання брако-ваноi продукци. Однак грунтовних дослщжень щодо встановлення причин

хвилястостi пропилу та способiв 11 зменшення на сьогодш немае[1,2,3]. Тому актуальним е, насамперед, питання встановлення показникiв оцiнки величи-ни хвилястостi пропилу та можливють практичного визначення 1х величини.

2. Аналiз графiчноl штерпретацп хвилястост пропилу. Для того, щоб отримати повну iнформацiю про величину хвилястост^ характер 11 фор-ми та закономiрнiсть розподiлу хвиль по довжиш пропилу, необхiдно про-аналiзувати хвиляспсть графiчно у виглядi залежностi Н=/(1) (рис. 1), де вюь абсцис е довжиною пропилу, а вюь ординат - вертикальними вiдхиленнями поверхш пропилу к вiдносно нульового рiвня к0. Графiчна залежнiсть Н=/(1) е вщображенням траектори руху стрiчковоl пилки у процес розпилювання.

Рис. 1. Графiчне зображення хвилястостi пропилу

За нульовий рiвень к0 приймаемо умовно горизонтальну площину, в якiй лежать найнижчi точки зубчастого вiнця пилки, що формують поверхню пропилу (точка А на рис. 2).

(1)

Рис. 2. Визначення нульовогорiвня h0хвилястостi Висоту нульового piBM можна визначити i3 залежност

ho = h0p -(S + Si),

де: hop - рiвень налаштування напрямних ролиюв; S - товщина пилки; Si - величина розводу на сторону. Нульовий рiвень визначаеться безпосередньо перед розпилюванням пiсля повного налагодження верстата.

Щоб отримати графiчну iнтерпретацiю хвилястостi пропилу, необхщ-но встановити величини вщхилень h поверхш вщносно нульового рiвня h0 по довжиш пропилу з деяким кроком А! (рис. 3).

Рис. 3. Схема графiчного визначення величини хвилястостi

Величина кроку А! впливае на точшсть вщтворення криво!, яка харак-теризуе дану хвилястють.

98

Збiрник науково-техшчних праць

3. Визначення параметрiв оц1нки хвилястостi. На 0CH0Bi аналiзу грaфiчноl штерпретаци хвилястост пропилу встановлено так параметри ощнки величини хвилястостi:

• хвилястшть за екстремумами;

• середня хвилястють;

• середне вщхилення пропилу;

• середня довжина хвил1.

Значення hmax i hmin (див. рис. 1) показують вiдповiдно найвищу i най-нижчу точки на поверхш пропилу. Рiзниця цих значень е хвиляст^тю за екстремумами:

Ye — hmax — hmin . (2)

Величина хвилястост за екстремумами дорiвнюе мшмальнш товщинi шару деревини, яку необхщно зняти для повного вирiвнювaння хвилясто! по-верхнi на подальших стaдiях мехaнiчного оброблення заготовок.

Хвилястiсть за екстремумами враховуе значення вщхилення поверхш тшьки у двох точках пропилу, як нaйбiльш вiддaленi вiд нульового рiвня. Для того, щоб охарактеризувати хвилястють по всiй довжинi заготовки усе-редненим значенням, необхiдно врахувати вщхилення вiд нульового рiвня h0 вшх точок поверхнi пропилу, а не тшьки екстремальних точок hmax i hmin. Середне арифметичне значень h буде дорiвнювaти

N

IN

Ycep — N , (3)

де: |hi| - значення вщхилення вiд нейтрального рiвня г-то! точки пропилу, взя-тi за абсолютним значенням; N - кiлькiсть точок зaмiрiв на довжинi пропилу, яка дорiвнюе

N — М ■

Al

Пiдстaвивши (3) в (2), отримаемо

N

МI1 hi\

Ycep — L . (5)

Якщо припустити, що N^<x), тодi Al^ö, то вираз для визначення се-редньо! хвилястост набуде вигляду

N

AlIh ! N

Ycep — lim —i—1— — - lim I \hi I Ml. (6)

р Ai^o L L Ai^o 4 v y

Тобто, середня хвиляст^тъ пропилу дорiвнюе:

Ycep — } J|ДОИ . (7)

L р.

З математично! точки зору визначений iнтеграл Цf(/)| dl показуе пло-

0

щу, обмежену графiком функциД1) та вюсю абсцис по довжиш пропилу.

Отже, величина середньо'1 хвилястостi Усер дае змогу дати загальну оцмку хвилястостi по всш довжинi пропилу i е ктьшсною характеристикою вертикальних коливань полотна пилки у процеа пиляння. Тому саме цей параметр приймаемо за основну характеристику величини хвилястостi пропилу для подальшого дослщження точност процесу пиляння на горизонтальних стрiчкопилкових верстатах.

Якщо у виразi (7) шдштегральну функщю Д1) враховувати без модуля, то отримаемо значення середнього вiдхилення пропилу Нсер вщ нульового рiв-ня, тобто його величина буде визначатись за формулою

Ьсер = \] f(()dl. (8)

Ь 0

Середне вiдхилення пропилу Нсер характеризуе величину несиметрич-ностi хвилястост вiдносно нульового рiвня, яка повинна враховуватись шд час розмiрноl налаштування верстата [4], тобто

Вф = Во + Нсер, (9)

де: Вф - фактична величина розмiрноl налаштування; В0 - номшальна величина розмiрноl налаштування.

Довжиною хвилi 1хв е вщстань мiж точками криво! (див. рис. 3), в яких функщя Н=Д1) змшюе знак з "мшуса" на "плюс". Середня довжина хвилi виз-начаеться як середне арифметичне довжин окремих хвиль, тобто

1 1хв1

1хвсер

1хв.сер ' , (10)

т

де т - кшьюсть цiлих хвиль на пропиль

4. Практичне визначення середньо1 хвилястостi. На практицi, вра-ховуючи дискретнiсть значень вiдхилень Нь визначених експериментально в точках з штервалом А1, для обчислення середньо! хвилястостi необхiдно зас-тосувати один iз методiв наближеного обчислення визначених iнтегралiв [5].

Виходячи iз (7) за формулами лiвих i правих прямокутникiв середня хвилястiсть буде дорiвнювати

N-1 N

I N I\н\

V ~ '=1 • V ~ ' =2 (11)

Усер ~ N -1; Усер ~ N -1. (11)

Оцiнка похибки в цьому випадку визначаеться нерiвнiстю

Я < М ч Ь2, де Ых = тах f,( I )|. (12)

2 (-1) ь

Бiльш точне значення визначеного iнтеграла обчислюеться за формулою трапецiй, зпдно з якою середня хвилястiсть буде дорiвнювати

100

Збiрник науково-технiчних праць

^уствий вкник, 2GG6, вип. 1б.5

Y

cep N - i

hi + hJ N-1 ' ' ' + У

(1З)

i=2

У цьoмy виШДКУ oцiнкa пoxибки визнaчaeтьcя зaлeжнicтю

2

R < Ml , 2 L3, дe M2 = maxi f '( l )| . (14)

12(N - i)2 L 1 1

Згiднo з фopмyлoю пapaбoл (Сiмпcoнa) cepeдня xвиляcтicть дopiвнюe

Ycep * 3(b) D hi\ + M + 2(N + N +... + |hN-2I) + 4(( + H +... + |h^_i|)]. (15)

Фopмyлa Сiмпcoнa дae змoгy нaйбiльш тoчнo oбчиcлити знaчeння виз-нaчeнoгo iнтeгpaлy, ocкiльки ^ma зaлeжнocтi h=f(l) oпиcyeтьcя в oбчиcлeн-няx нe cтyпiнчacтoю лiнieю (як для фopмyл пpямoкyтникiв) чи лaмaнoю (як для фopмyли тpaпeцiй), a чacтинaми пapaбoл. Toмy, нa ocнoвi нaвeдeнoгo ви-щe aнaлiзy мeтoдiв oбчиcлeнь, мoжнa cтвepджyвaти, щo фopмyлa Сiмпcoнa e нaйбiльш пpийнятнoю для oбчиcлeння cepeдньoï xвиляcтocтi, ocкiльки вoнa зaбeзпeчye нaйбiльшy тoчнicть oтpимaнoгo знaчeння вeличини cepeдньoï xви-ляcтocтi пpoпилy.

Bиcнoвки

1. Ha ocнoвi aнaлiзy гpaфiчнoï iнтepпpeтaцiï xвиляcтocтi пpoпилy вcтaнoв-лeнo ocнoвнi пoкaзники oцiнки вeличини тa фopми xвиляcтocтi y npo^ci poзпилювaння кoлoд нa гopизoнтaльниx cтpiчкoпилкoвиx вepcтaтax.

2. Пoкaзник xвиляcтocтi зa eкcтpeмyмaми Ye дae змoгy визнaчити втpaти дepeвини внacлiдoк ^ивизни пpoпилy.

3. Пoкaзник cepeдньoï xвиляcтocтi Ycep e ocнoвнoю кiлькicнoю xapa^ep^ra-кoю вeличини вepтикaльниx кoливaнь пoлoтнa пилки y пpoцeci пиляння.

4. Фopмyлa Сiмпcoнa e нaйбiльш ^ийнят^ю для пpaктичнoгo oбчиc-лeння cepeдньoï xвиляcтocтi пpoпилy, ocкiльки зaбeзпeчye дocтaтньo виcoкy тoчнicть oдepжaнoгo знaчeння.

Лiтeрaтyрa

1. Пилипчук М.1., Стeпaнчyк С.П. Дocлiджeння пoкaзникiв тoчнocтi poзпилювaння ranoA na гopизoнтaльнoмy cтpiчкoпилкoвoмy вepcтaтi// Hay^ вicник HЛTУ Укpaïни// Зб. та-yк.-тexн. пpaць. - Льв1в: HЛTУ Укpaïни. - 2005, вип. 15.3.

2. ПИЛИПЧУК МЛ. Оcнoвнi та^ямки poзвиткy тeopiï тoчнocтi мexaнiчнoгo poзpoблeння дepeвини тa дepeвниx мaтepiaлiв// Hay^ вicник УкpДЛTУ: Зб. нayк.-тexн. npa^. - Льв1в: УкpДЛTУ. - 2005, вип. 15.1. - С. 165-170.

3. ПИЛИПЧУК МЛ., Kлимaш Р.Р. Пiдвищeння тoчнocтi poзпилювaння кoлoд та roproon-тaльнoмy cтpiчкoпилкoвoмy вepcтaтi// Hay^ вicник УкpДЛTУ: Зб. нayк.-тexн. npa^. - Льв1в: УкpДЛTУ. - 2005, вип. 15.2 - С. 108-113.

4. Koviapoe Г.А. Toчнocть дepeвopeжyщиx cтaнкoв. Paзмepнaя нacтpoйкa. Учeбнoe то-coбиe. - М.: MЛTИ. - 1985. - 56 c.

5. Овчинниодв П.П. тa ш. Вищa мaтeмaтикa: Пiдpyчник. У 2 ч. Ч.1: Лшшта i вeктopнa aлгeбpa: Aнaлiтичнa гeoмeтpiя: Вcтyп дo мaтeмaтичнoгo aнaлiзy: Дифepeнцiaльнe i iнтeгpaль-ж чиcлeння/ П.П. Овчинникoв, Ф.П. Яpeмчyк, В.М. Mиxaйлeнкo; Зa зaг. peд. П.П. Овчинни-кoвa/ nep. з poc. П.М. Юpчeнкa. - 2-re вид., cтepeoтип. - К.: Texrnra, 2000. - 592 c.

3. Тeхнoлoгiя тa ycтaткyвaння дeрeвooбрoбних тдприемегв

101