CC BY
16
is proposed. It is exhibited that one of the modern tendencies in recuperators design is a combination of different schemes of mutual motion of flue gases and air in the recuperators, the creation of multiple turning heat exchangers, heat transfer enhancement on the air side through the use of heat exchange tubes of shaped cross-section and a curved profile, installation of finning, the application of technology of impinging jets to create a overall turbulent vortex. It is noted that a significant increase in velocities of the heated air entering the recuperator (the creation of high-speed heat exchangers) was used previously only in burner devices systems. It is displayed that the designers usually resort to the traditional layout in the high-temperature recuperators designing for large-sized furnaces and the modernization of recuperators by installing of active perforated inserts can be applied for medium and compact heat exchangers. The classifications of recuperators on various classification criteria are given, the difficulties when comparing them are demonstrate. The classification of the recuperator designs, which is based on aerodynamic scheme, used to improve the efficiency of heat transfer on the air side, is proposed, and also a design solution to generate in the recuperator a turbulent vortex motion of heated air through the joint action of the jets which outflow from the perforated insert and additional swirlers is suggested.
Key words: recuperator aerodynamic scheme, turbulent vortex, impinging jets, cross-bar swirlers, energy efficiency.
УДК 691.11:674.8:531.717.8 Астр 1.О. Кйко1 - НЛТУ Украти, м. Ль^в
ВПЛИВ РОЗМ1Р1В СТРУКТУРНИХ ЕЛЕМЕНТ1В КЛЕ6НИХ ЩИТ1В НА IX ФОРМОСТ1ЙК1СТЬ
Зважаючи на еконо)шчш та технолопчш переваги, одним iз ращональних способiв використання деревини для меблевих виробiв е клееш щити. Клееш щити, виготовлеш з деревних вiдходiв, вдало поеднують красу матерiалу i значно здешевлюють виробництво, сприяючи виршенню питань ресурсоощадносй. Запропоновано технолопчний процес виготовлення клеених щжпв iз кускових вiдходiв деревини. Отримано регресшну залеж-нiсть, що дае змогу щентифшувати вплив довжини i ширини структурних елементiв клееного щита на його формостшюсть. Визначено розмiри структурного елементу, за яких вщхилення вiд площинностi е мiнiмальним.
Ключовi слова: клеений щит iз кускових вiдходiв, вщхилення вiд площинностi, ль нiйнi розмiри структурних елементiв.
Актуальшсть стану питання. 1з зростанням попиту на продукцда, виго-товлену з деревини, збшьшуеться кiлькiсть i потужнкть виробництв, а вiдтак - i об'еми деревних вiдходiв. Оскiльки деревина мае надзвичайно важливе еколопч-но-промислове значения, пошук нових способiв переробляння деревних вiдходiв е актуальним питанням.
Огляд лiтературних джерел. У процес роботи над щею темою проаналь зовано низку наукових праць i статей, дотичних до теми до^джень. Серед них пращ ВН. Биковського, Б.С. Соколовського [1], Л.М. Ковальчук [2], НА. Попова [3], В Н. Волинського [4], О.О. Кривик та В О. Маевського [5]. Внаслщок ан^зу вище перелiчених роби зроблено висновок про те, що технолопчний процес виготовлення клеених щилв iз кускових вiдходiв деревини е не до юнця вивченим i проаналiзованим, оскiльки дослiдники не пропонували виготовлення клеених щитiв, власне з кускових вщходав масивно! деревини невеликих розмiрiв.
1 Наук. кергвник: проф. В.М. Максим1в, д-р техн. наук
Постановка стану питання. З метою пщвищення ресурсоощадносп i пок-ращення естетичних властивостей меблевих виробiв запропоновано використання клееного щита, виготовленого iз кускових вiдходiв, нагромаджених у процесi де-ревооброблення [1, 2]. Оскiльки лiнiйнi розмiри кускових вiдходiв вартоються в широких межах, яю визначаються наявнiстю вад оброблювано'1 деревини (пило-матерiалiв, чорнових меблевих заготовок, невiдповiдностi розмiрiв висоти, шири-ни, довжини пиломатерiалiв) та функщональним призначенням виробу, що виго-товляеться, логiчно б припустити, що саме лшшш розмiри одиничних елементш клееного щита здiйснюватимуть деякий вплив на формостiйкiсть таких меблевих щилв (рис. 1). Мета роботи - встановлення закономiрностей такого впливу.
Методика дослщжень. У процесi дослщжень iз вивчення впливу розмiр-них характеристик структурного елемента клееного щита на його формостшюсть реаизований В-план, доповнений додатковим дослщом у центрi плану (табл. 1). Кшьюсть дубльованих дослщжень - 3.
Табл. 1. Матриця планування, доповнена результатами експериментальних
до^джень
№ з/п Вхщш фактори
норм^зоваш значення натуральш значення
^2 L, мм B, мм
1 2 3 4 5
1 - + 40 60
2 - - 40 40
3 + - 60 40
4 + + 60 60
5 0 - 50 40
6 0 + 50 60
7 - 0 40 50
8 + 0 60 50
9 0 0 50 50
З метою реаизацп експериментальних дослщжень виготовлено дев'ять ти-порозмiрiв експериментальних зразюв клееного щита iз кускових вiдходiв деревини вiльхи (рис. 1).
Рис. 1. Загальний вигляд експериментального зразка №s1 клееного щита, виготовленого i3 структурних одиничних елементiв
Технологiчний процес виготовлення експериментальних зразюв клеених щипв (300x300 мм) pеaлiзовaно таким чином:
• сортування кускових вiдходiв, отриманих у процес виготовлення рiзних B^o6iB, зокрема меблевих фасадiв рамко-тахлево'' конструкцй' (рис. 2) з метою вщбрако-вування за якiсними (вади та дефекти оброблення) та розмiрними характеристиками (задоволення вимог проведення експерименту);
Рис. 2. Меблевi фасади рамко-тахлево'1 конструкцй (W=8± %)
• розкрш вщсортованих кускових вiдходiв у розмiр за шириною i довжиною вщпо-вiдно до розмiрiв структурних елеменпв згiдно з планом експерименту (довжина структурного елементу L=40...60 мм; ширина структурного елементу B=40...60 мм). Розкрш здшснювали на круглопилкових верстатах Metabo TKHS 315 С та Metabo KS 216. Зокрема вибiр штервалу варiювання ширини i довжини структурних елементав клееного щита спричинений реальними розмiрними характеристиками вiдходiв та естетичними вимогами до виготовлення клеених щи-тав;
• склеювання структурних елемента на гладку фугу у ламель. Структурш елемен-ти перед склеюванням сортували, пiдбирали за текстурою вщповщно до спроек-тованого зовшшнього вигляду. Як клейовий матерiал використано полiвiнiлаце-татний клей холодного отвердшня Jowacol 102.20. Ламель, зiбрану зi структурних елементiв, на крайки яких попередньо нанесений клей, витримували протя-гом двох годин у пристосуванш, утвореному iз гвинтових струбцин, що забезпе-чувало стискання у трьох напрямках. Пюля склеювання у цьому пристосуванш ламель витримували у кмматичних умовах (вологiсть 50+-5 %, температура 20+2 °C) протягом 12 год;
• фрезерування склеених ламелей у розмiр за товщиною на рейсмусовому верстатi Metabo HC 260 C;
• склеювання ламелей на гладку фугу у щит. Ламелi перед склеюванням сортували. Як клейовий матерiал використано полiвiнiлацетатний клей холодного отвердшня Jowacol 102.20. Щит, зiбраний iз ламелей, на крайки яких попередньо нанесений клей, витримували протягом двох годин у пристосуванш, утвореному iз гвинтових струбцин, що забезпечувало стискання у трьох напрямках. Пюля склеювання у цьому пристосуванш щит витримували у кмматичних умовах (воло-псть 50+-5 %, температура 20+-2 °C) протягом 12 год;
• форматний розкрш експериментальних зразюв клеених щитав у розмiр за шириною i довжиною (круглопилковий верстат Metabo TKHS 315 С);
• шлiфування площин щита з метою видалення залишюв клею та калiбрування.
Вимiрювання стрщи прогину (вiдхилення вiд площинностi) як одше'1 з ос-новних характеристик формостшкост здiйснювали пiсля двотижнево'1 витримки експериментальних зразкiв у кiмнатних умовах. Вимiрювання проводили за допо-могою експериментально'1 установки з числовим програмним управлениям. Покази числового iндикатора ИЧЦ (3)-25-0,01 (точнiсть вимiрювання 0,001 мм) зчитували за допомогою програмного забезпечення фiрми М1КРОТЕХ (Украша) типу УИС-Р1-СОМ та передавали у середовище Microsoft Excel для запису i оброблення.
Замiри знiмали з експериментальних зразюв клеених щитiв у двох нап-рямках (напрямок вздовж волокон - напрямок А, вздовж довжини щита; напря-мок поперек волокон - напрямок Б, вздовж ширини щита). У кожному iз напря-мiв клееного щита вимiрювання проводили за 6-ма умовними лiнiями (всього 12 умовних лiнiй з кроком мiж лiнiями у 30 мм) (рис. 3).
А
Рис. 3. Схема траекторийруху числового тдикатора по площит взiрця
Внаслщок вимiрювань на кожнш лши фiксували вщ 300 до 360 точок. Таким чином за результатами одного вимiрювання отримували вибiркову сукуп-нють обсягом вiд 3600 до 4320 (12*(300...360)). За промiжкове значення стрiли прогину приймали середне значення ще!* вибiрковоí сукупностi. Експерименталь-не значення функци вiдгуку (табл. 2) отримували як рiзницю середнiх значень вибiрок, отриманих за результатами першого i останнього вимiрювання (за абсолютною величиною), причому перше вимiрювання здшснювали орiентовно пiсля двох тижнiв вщ моменту виготовлення експериментального зразка клееного щита, а останне вимiрювання визначали незмiннiстю стрiли прогину (вимiрювання стрщи прогину не продовжували у випадку, якщо величина стрши прогину останнього вимрювання вiдрiзнялась вщ попереднього не бтьше нiж на 5 %) У здiйсненому експерименл проведено чотири сери вимiрювань i значення стрiли прогину (табл. 2) визначене як рiзниця мiж першим i четвертим дослiдом.
Результати дослщжень. Внаслiдок оброблення даних експерименту от-римано рiвняння регреси другого порядку, яке описуе залежнють стрши прогину вщ лiнiйних розмiрiв структурних елеменлв:
5= 4,083 - 0,0817Ь-0,0738В - 0,00007ЬВ+0,00077Ь2+0,00080В2, (1)
де: Ь - довжина структурного елемента клееного щита; В - ширина структурного елемента клееного щита.
Графiчна штерпретащя отримано'' регресiйноí залежностi представлена на рис. 4.. .6. Як видно з рис. 4, збтьшення довжини структурного елемента призво-дить до зменшення вiдхилення Натомiсть, тенденцiя щодо залежностi впливу ширини структурного елемента на в^илення клееного щита вщ площинностi е зворотною (рис. 5).
Варто зазначити, що характер впливу лшшних розмiрiв структурного елемента на усереднене вщхилення е нелшшним, хоча внаслiдок можна з певною iмовiрнiстю припустити наявнiсть тенденций обернено'' (рис. 4) та прямо'' пропор-цiйностi (рис. 5).
Табл. 2. Порiвняння експериментальних та розрахункових значень iз стандартизованими значеннями
Вхщт фактори
Функщя мети
№
з/п
натуральт значення
II, мм
В, мм
стандартизован! значення вщхи-лення в1д площинност1 для щито-во1 складально! одиниц1
300*300 мм
функщя вщгуку еспериментальне значення Yeксп
функщя вщгуку розрахунко-ве значення Y
1 розр
2
4
6
7
40
60
0,25
0,332
0344
40
40
0,25
0,258
0,265
60
40
0,25
0,127
0,111
60
60
0,25
0,173
0,161
50
40
0,25
0,102
0,111
50
60
0,25
0,176
0,176
40
50
0,25
0,243
0,224
60
50
0,25
0,027
0,055
50
50
0,25
0,072
0,063
Порiвняння результапв експерименту i стандартизованих значень [3] (табл. 2.) засвщчило, що тшьки реальш вщхилення вщ площинносп експериментальних зразюв № 1 (1=40 мм; В= 60 мм) та № 2 (1=40 мм; В= 40 мм) е бшьшими за допустима В^илення вщ площинностi за стртою прогину всiх iнших експериментальних зразюв задовольняють вимоги стандарту (табл. 2).
За результатами експерименту здшснено ошгашзацто лiнiйних розмiрiв структурних елеменлв за допомогою градiентного методу, внаслщок яко'' вияв-
лено, що мЫмальне значення вiдхилення Smin = 0,037 мм, взяте за абсолютною величиною можна отримати зафжсувавши розмiрнi параметри структурного еле-мента клееного щита наступним чином: L=55 мм; В= 48 мм (рис. 6).
Рис. 6. Залежтсть усередненого вiдхилення S (eid площинностi) клееного щита eid лтшних розмiрiв структурного елемента
Висновки:
1. Розроблено технолопчний процес виготовлення клеених щипв i3 деревин-них кускових вiдходiв, реалiзацiя якого у виробничих умовах дасть змогу отримати якюшшу продукщю.
2. Отримано рiвняння регресп другого порядку, з використанням В-плану, що описуе залежнють впливу змши лiнiйних розмiрiв структурних елементiв клеених щипв на 1х формостiйкiсть.
3. Здшснено оптимiзацiю лiнiйних розмiрiв структурних елеменпв, внаслiдок яко1 встановлено лшшш розмiри структурних елементiв клеених щита, за яких можна досягнути мЫмального вщхилення вiд плошинностi.
Лiтература
1. Быковский ВН. Деревянные клееные конструкции / ВН. Быковский, Б.С. Соколовский. -М. : Изд-во Машстройиздат, 1949. - С. 151-153.
2. Ковальчук Л.М. Технология склеивания / Л.М. Ковальчук. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1973. - 208 с.
3. Попов H.A. Склеивание древесины (производство клееных заготовок) / H.A. Попов. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1972. - С. 33.
4. Волынский В Н. Технология клееных материалов : учебн. пособ. [для студ. ВНЗ] / В Н. Волынский. - Изд. 2-ое, [перераб. и доп.]. - Архангельск : Изд-во Арханг. гос. техн. ун-та, 2003., 280 с.
5. Кривик О.О. Динамжа змши формостшкост щипв клеених з поеднанням рiзних порщ де-ревини / О. О. Кривик, ВО. Маевський // Люове господарство, лкова, паперова i деревообробна промисловкть : мiжвiдомч. наук.-техн. зб. - Л^в : Вид-во НЛТУ Украши. - 2011. - Вип. 37.1. -С. 30-33.
6. Кйко 1.О. Визначення рол1 деревини та деревних матер1ал1в в меблевому виробнищш на основ1 сощюлопчного дослщження / 1.О. Кшко // Лсове господарство, люова, паперова i деревооб-робна промисловють : мiжвiдомч. наук.-техн. зб. - Львш : Вид-во НЛТУ Украши. - 2013. - Вип. 39.1 - С. 113-117.
7. Kiyko I.O. Possibilities of the woodworking industry's wastes using for manufacturing of the furniture boards with improved aesthetic properties / I.O. Kiyko // Pokroky vo vyrobe a pozuiti lepidiel v drevopriemysle (adhesives in woodworking industry). Technical University in Zvolen (Slovakia). Proceedings of the XXI symposium. Vydavatelstvo TU Zvolen. - 2013. - S. 107-112.
8. ГОСТ 6449.3-82 "Допуски формы и расположения поверхностей".
Кийко И.О. Влияние размеров структурных элементов клееных щитов на их формоустойчивость
Учитывая экономические и технологические преимущества, можно считать, что одним из ращиональных способов использования массивной древесины для мебельных изделий являются клееные щиты. Клееные щиты, изготовленные из кусковых древесных отходов, удачно сочетают красоту материала и значительно удешевляют производство, способствуя решению вопросов ресурсосбережения. Предложено технологический процесс изготовления клееных щитов из кусковых отходов древесины. Получена регрессионная зависимость, которая позволяет идентифицировать влияние длины и ширины структурных элементов клееного щита на его формоустойчивость. Определены размеры структурного элемента, при которых отклонение от плоскостности является минимальным.
Ключевые слова: клееный щит из кусковых отходов, отклонения от плоскостности, линейные размеры структурных элементов.
Kiyko I.O. The Impact of the Structural Element Sizes on the Furniture Board Form Stability
Glued panels can be assumed to be one of the reasonable ways to use solid wood for furniture products, considering the economic and technological advantages. Glued panels made of lumpy wood waste material successfully combine beauty and are much cheaper for production, contributing to the solution of saving wood material problems. The technological process of glued panel manufacturing using lumpy wood waste is suggested. Regressive dependence that allows us to identify the impact of the length and width of individual items of furniture board on its shape stability is obtained. Structural element dimensions in which the deviation from flatness is minimal are defined.
Key words: glued timber, lump waste, flatness deviation, linear dimensions, structural elements.
УДК656.057 Ст. викл. Д.В. Руденко, канд. техн. наук;
курсант В.1. Рицький - Львiвський ДУ безпеки життeдiяльностi
ОРГАН1ЗАЦ1Я ЗАСПОКОеННЯ ТРАНСПОРТНИХ ПОТОК1В НА ВУЛИЧНО-ДОРОЖН1Й МЕРЕЖ1 П1Д ЧАС ВИ1ЗДУ
ОПЕРАТИВНИХ ТРАНСПОРТНИХ ЗАСОБ1В ЗА ВИКЛИКОМ
Розглянуто питання оргашзацп безпечного вт'зду оперативних транспортних засо-бiв iз шдроздшв Державно! служби надзвичайних ситуацш Украши за викликом iз зас-тосуванням св^лофорного регулювання для стримування транспортного потоку на ву-лнчно-дорожнш мережа Запропоновано шдсистеми стримування транспортного потоку вулично-дорожньо! мережi мюта та звшьнення смуги для вш'зду оперативних транспортних засобiв за викликом зi зменшенням ймовiрностi виникнення аваршних ситуацш та дорожньо-транспортних пригод шшими учасниками дорожнього руху.
Ключовi слова: Св^лофор, регулювання транспортними потоками, штенсившсть руху, безпека руху.
