CC BY
8
Науковий шспик НЛТУ Украши. - 2013. - Вип. 23.12
Лiтература
1. Кузьмин М.В. Рабочие органы для интенсификации выделения клубней картофеля из почвы / М.В. Кузьмин // Сельскохозяйственные машины и технологии. - 2012. - № 3. - С. 23-27.
2. Соловьев С.В. Способ сепарации корнеклубнеплодов / С.В. Соловьев // Молодой ученый. - 2012. - № 6. - С. 493-495.
3. Бышов Д.Н. Теоретические исследования усовершенствованной сепарирующей горки со встряхивающим механизмом картофелеуборочных машин / Д.Н. Бышов // Научный журнал Куб-ГАУ. - 2010. - № 61 (07). - С. 264-270.
4. Фролов В.Ю. Сухая очистка корнеклубнеплодов транспортерным устройством / В.Ю. Фролов // Техника и оборудование для села. - 2011. - № 1. - С. 28-29.
5. Зубков В.Е. Совершенствование системы подачи картофельного вороха в пневмомеханический сепаратор / В.Е. Зубков // Международный сельскохозяйственный журнал. - 2009. -№ 5. - С. 61-64.
Зубков В.Е. Моделирование процесса сепарации корнеклубнеплодов в горизонтальном блокированном псевдоожиженном слое
Разработана схема непрерывного технологического процесса сепарации корнеклубнеплодов в блокированном псевдоожиженном слое (БПС). Выполнено математическое и экспериментальное моделирование процесса движения тела в стационарном БПС. Определена величина технологического коридора, в интервале которого возможно полное отделение корнеклубнеплодов от равновеликих примесей.
Ключевые слова: моделирование, сепарация, корнеклубнеплоды, примеси, блокированный псевдоожиженный слой (БПС).
Zubkov V.E. Modelling of the tuberous roots separation process in horizontal blocked pseudo-liquefied layer
A scheme of the continuous process flow diagram of the tuberous roots separation in the blocked pseudo-liquefied layer (BPL) is developed. The mathematical and experimental simulation of the body movement process in the stationary BPL is implemented. The value of the technological corridor, in the range of which is possible the complete tuberous roots separation from the equal impurities is defined.
Keywords: modelling, separation, tuberous roots, impurities, blocked pseudo-liquefied layer (BPL).
УДК 621.[787+91] Астр. Ю.Р. Капраль1 - НЛТУ Украти, м. Львiв
вплив режимних фактор1в на потужшсть п1д час зм1цнювання конструкц1йно1 стал1 45
Наведено методику визначення потужност шд час змщнювання конструкцшно! сталi 45 високошвидюсним тертям. Установлено вплив режимних факторiв на потуж-шсть шд час змщнювання. Установлено оптимальш режими змщнювання, як забезпе-чують мшмальш затрати електроенергп, за яких можна отримати роботопридатний змщнений шар необхщно! товщини та мшротвердосй.
Постановка проблеми. Шд час змщнювання високошвидюсним тертям виникае висока (1000... 1300 °С) температура, поверхневi шари деформуються змщнюючим шструментом-диском i в них ввдбуваються фазовi та структурш перетворення з формуванням дабнозернисто! мартенситноьаустештно! струк-тури високо! (до 15 ГПа) мшротвердосп [1]. Величина сили нормального тиску
1 Наук. кергвник: проф. М.Д. К1рик, д-р техн. наук
Нащональний лкотехшчний унiверситет Украши
впливае на дотичну складову через коефiцieнт тертя. Водночас, дотична складо-ва безпосередньо впливае на потужнкть шд час змiцнювання i залежить вiд ре-жимних факторш процесу змiцнювання.
Анамз останнгх дослiджень та публiкацiй. Потужнкть пiд час змщню-вання високошвидккним тертям конструкцiйноí сталi 45 на круглих зразках диаметром 30 мм дослвджував II. Логунов [2]. На основi експериментальних да-них вiн отримав математичнi моделi для визначення потужностi та питомо!' ро-боти змiцнювання. Змiцнювання проводили за схемою круглого зовшшнього шлiфування. Потужнкть на змiцнювання становила 3.. .7 кВт.
У робоп [3] дослiджено потужнкть шд час змiцнювання високошвидкк-ним тертям зразкiв з нормалiзованоí сталi У8А та 9ХФ. Змiцнювання проводили за схемою плоского шлiфування з подачею змщнювального шструмента-диска на врiзання. Максимальне значения потужносп пiд час змiцнювання ста-новило 3,7 кВт. Дослiджения потужностi шд час змiциювания конструкцiйних сталей iз застосуванням важшьно!' схеми змiцнювания та попутно!' подачi [4] не проводили.
Формування мети дослщження. Метою дослiджения було дослщити вплив лiнiйноí швидкостi змщнювального шструмента-диска, нормально!' скла-дово1 сили та швидкостi подачi на потужнкть шд час змiцнювания зразюв з конструкцiйноí сталi 45.
Виклад основного матерiалу. Дослiджения потужностi шд час змiцию-вання конструкцiйноí сталi 45 проводили на установцi [5] з використанням методу планування експерименту за В-планом.
Змiннi фактори наведено в табл. 1
Табл. 1. Змтт фактори експерименту
Назва фактору Кодове поз-начення Натуральне позначення Значения Одиниця вимру
мшмальне максимальне
Колова швидтасть змщню-вального шструмента-диска Х1 V 40 75 м/с
Швидюсть подачi зразка, що змщнюеться Х2 V« 0,25 0,75 м/хв
Величина сили притискання змшрювального шструмен-та-диска до оброблювано! поверхнi Х3 р 600 1000 Н
Матрицю В-плану експерименту в кодових та натуральних значеннях факторiв наведено в табл. 2. Для отримання достовiрних даних кожен дослiд повторювали три рази. Порядок проведення трьох дослвдш був роидомiзований. Для фiксацií потужносп пiд час змiцнювания використовували цифровi струмо-замiрювальнi клiщi иМ-Т ИТ231, клiщi якого охоплювали один провiд живлен-ня двигуна привода змiциювального iнструмента-диска. Цим приладом також можна замiряти реактивну потужнкть, змшну напругу, силу струму, коефщкнт потужностi, фазовий кут, частоту, активну енергда та температуру. Результати зашрш заносили в таблицi.
Табл. 2. Матриця планування експериментiв в кодових i натуральних значеннях
№ дослщу Кодов1 значення Натуральш значення
Х1 Х2 Х3 V, м/с Vs, м/хв Р, Н
1 -1 -1 40 0,25 600
2 1 -1 -1 75 0,25 600
3 1 -1 40 0,75 600
4 1 1 -1 75 0,75 600
5 -1 1 40 0,25 1000
6 1 -1 1 75 0,25 1000
7 1 1 40 0,75 1000
8 1 1 1 75 0,75 1000
9 0 0 40 0,5 800
10 1 0 0 75 0,5 800
11 0 -1 0 57,5 0,25 800
12 0 1 0 57,5 0,75 800
13 0 0 -1 57,5 0,5 600
14 0 0 1 57,5 0,5 1000
15 0 0 0 57,5 0,5 800
в кодових I натуральних значеннях
Хз
V, м/с
Натуральн1 значення
У8, М/ХВ
Р, Н
-1
40
0,25
600
-1
75
0,25
600
-1
40
0,75
600
-1
75
0,75
600
-1
40
0,25
1000
-1
75
0,25
1000
40
0,75
1000
75
0,75
1000
40
0,5
800
10
75
0,5
800
11
-1
57,5
0,25
800
12
57,5
0,75
800
13
-1
57,5
0,5
600
14
57,5
0,5
1000
15
0
0
0
57,5
0,5
800
Результати дослщжень обробляли з використанням програми "Оброб-лення результата експерименту за В-планом (Koef ЯЯ 6.0)", яка складена на ка-федрi деревообробного обладнання та шструментш Нацiонального люотехшч-ного унiверситету Украши i дае змогу розрахувати коефщенти рiвняння регре-с11, значення критерш Стьюдента, перевiрити рiвняння регресп на адекватшсть. Рiвняння регресп для визначення потужностi в кодових значеннях мае
вигляд
У = 3.37552 + 0.23733 • Х1 + 0.07167 • Х2 + 0.32733 • Х3 - 0.06121 • Х12 -
-0.05287 • X 2 - 0.02121 • X32 + 0.02417 • Х1 • X2 + 0.055 • X2 • X 3
(1)
(2)
У натуральних значеннях
N = 0.78473 + 0.03378 • У -0.06496 •Уз + 0.00193 • Р -0.0002 • У2 -
-0.00017 У - 5.3Е -07 • Р2 + 0.0552 у У3 + 0.0011 •Уз • Р
Шсля розрахунку рiвняння регресп' отримали графiчне вщображення ре-зультатiв. Залежнiсть потужносп вiд швидкостi обертання змiцнювального шструмента-диска наведено на рис. 1
Рис. 1. Залежтсть потужност1 вiд швидкостi обертання тструмента-диска:
а) тиск Р=800 Н; б) швидкгсть подач\ уз=0,5 м/хв
5
1
6
1
1
7
1
8
1
1
9
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
Нащональний лкотехшчний унiверситет УкраУни
Як бачимо, зi збiльшенням швидкостi обертання шструмента-диска по-тужнiсть зростае пiд час змщнювання на всiх швидкостях подачi та у разi змщ-нювання з рiзними силами тиску шструмента-диска за певно! швидкостi подач!
Збшьшення швидкостi iнструмента-диска безпосередньо впливае на по-тужнiсть виходячи з формули потужност (Ы=Р2-у). Швидкiсть подачi незнач-но впливае на зростання потужностi зi збiльшенням швидкосп обертання iнструмента-диска. Це зростання спричиняеться незначним збшьшенням подачi на оберт шструмента-диска. На вшх робочих тисках Р явно виражений ''х вплив (див. рис. 1, б) на потужшсть змiцнювання зi збшьшенням швидкосп обертання iнструмента-диска. Це можна пояснити тим, що сила Р е нормальною складо-вою Ру, вiд значення яко! та коефiцiента тертя / залежить дотична складова Р2 (Рг=Ру-][), яка водночас безпосередньо впливае на потужшсть тд час змщнювання. Другим чинником, який значною мiрою впливае на потужшсть тд час змiцнювання, е сила нормального тиску Р. Залежшсть потужносп вiд сили тиску наведено на рис. 2.
Рис. 2. Залежшсть потужностi вiд навантаження в зош контакту тструмента-диска i заготiвки: а) швидюсть обертання iнструмента-диска у=57,5 м/с; б) швидюсть подачi Р>?=0,5 м/хв
На вшх швидкостях подачi та швидкостях обертання шструмента- диска збшьшення Р призводить до збшьшення потужност! Це можна пояснити тим, що буде збшьшуватись дотична складова Р7, яка безпосередньо впливае на потужшсть тд час змщнювання. Висновки:
1. Установлено значення потужност тд час змщнювання конструкцшно! ста-л^ яке не перевищуе N=3,86 кВт у разi змщнювання з максимальним нор-мальним тиском змiцнювального iнструмента-диска Р=1000 Н та його швидюстю обертання У=75 м/с. Це добре узгоджуеться з дослщженнями [3], в яких шд час змiцнювання нормалiзованоl сталi У8А установлено потужшсть N=3,75 кВт.
2. З метою зменшення потужност^ яка затрачаеться пiд час змщнювання сталi 45, доцiльно зменшити силу нормального тиску Р з 1000 Н до 800 Н. Це дасть змогу зменшити потужшсть на 300 Вт i забезпечити необхщний для змщнювання температурно-силовий режим.
3. Швидюсть подачi на потужшсть мае незначний вплив i обираеться такою, щоб забезпечити час переб^у фазових перетворень шд час змщнювання.
Лггература
1. Бабей Ю.И. Физические основы импульсного упрочнения стали и чугуна / Бабей Юлий Иванович. - К. : Вид-во "Наук. думка", 1988. - 237 с.
Науковий шспик НЛТУ Украши. - 2013. - Вип. 23.12
2. Логунов И.И. Повышение качества цилиндрических и плоских стальных изделий высокоскоростным трением : дисс. ... канд. техн. наук: спец. 05.02.08 / Логунов Иван Иванович. - Новокузнецк, 1985. - 219 с.
3. Волошинский А. А. Повышение стойкости тонких фрезеных ножей из малолегированных инструментальных сталей : дис. ... канд. техн. наук: спец. 05.21.05 / Волошинский Александр Александрович. - Львов, 1988. - 180 с.
4. Декл. пат. на кор. модель 45685 Украша, МПК В23В 17/00 В24В 39/00. Сноаб фрик-цшного змщнення / М.Д. Крик, А.С. Рудь; заявник та власник патенту НЛТУ Украши, № 20040403029; заяв. 05.05.2009; опубл. 25.11.2009. Бюл. № 22.
5. Крик М.Д. Установка для поверхневого змщнення сталевих деталей шляхом оброблен-ня високошвидюсним тертям / М.Д. Крик, А.С. Рудь // Науковий вюник НЛТУ Украши : зб. на-ук.-техн. праць. - Лывв : РВВ НЛТУ Украши. - 2009. - Вип. 19.4. - С. 86-89.
Капраль Ю.Р. Влияние режимных факторов на мощность при упрочнении конструкционной стали 45
Приведена методика определения мощности при упрочнении конструкционной стали 45 высокоскоростным трением. Установлено влияние режимных факторов на мощность при упрочнении. Установлены оптимальные режимы упрочнения, обеспечивающие минимальные затраты электроэнергии, при которых можно получить работоспособный упрочненный слой требуемой толщины и микротвердости.
Kapral U.R. The influence of regime factors on the power during strengthening of structural steel 45
The methods of determining the power during the strengthening of structural steel 45 by high speed friction is made in the paper. Established the influence of regime factors on power during the strengthening. Established the optimum regimes of strengthening for minimum cost of electricity and required hardened layer.
УДК684.4.04 Директор С.М. Кульман1, канд. техн. наук;
доц. Л.М. Бойко2, канд. техн. наук
КРИТЕР1Й ЖИТТеВОГО ЦИКЛУ стружкових плит НА ОСНОВ1 ДЕРЕВИНИ
На осжга дослщжень температурно-силово! залежност довгс^чност (тривало! мщносй) композицшних матерiалiв запропоновано штегральний критерий для об'ектив-но! оцшки ефективност опору стружкових плит на основi деревини термомехашчним д}ям. Сформульовано та визначено штегральний критерш життевого циклу (КЖЦ) лич-кованих стружкових плит.
Ключовi слова: композицшш матерiали, довгс^чшсть, життевий цикл.
Завдання збшьшення ресурсу довгов1чност1 вироб1в 1з композицшних матер1ал1в на основ1 деревини, а саме стружкових плит (СП), без глибокого вив-чення кшетики мехашзму стар1ння та руйнування е важко виршуваним. В1до-мо, що пружня енерпя, що накопичуеться з часом у деформованому твердому тш, релаксуеться тшьки частково. Решта енергн збер1гаеться у тш аж до руйнування та поступово витрачаеться на його деструкщю [1].
Тло, що знаходиться шд даею постшного навантаження та температури, поступово витрачае свою внутршню енергда на отр цьому навантаженню.
1 Директор ПП "Компания ШТЕРДИЗАЙН";
2 НУ бюресурс1в i природокористування Украши, м. Ки!в
