LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Науково-технічні основи процесу калібрування-шліфування деревинностружкових плит жорстким абразивним інструментом

незалежних змінних чинників на основні показники процесу абразивного оброблення дає тільки загальне уявлення про фізичну сутність процесу, не дозволяє змоделювати і вивчити класичну схему багаторазового шліфування з поступовим зменшенням лінійних розмірів абразивних зерен. Проведені дослідження не передбачають вивчення впливу змінних вхідних факторів на один з найважливіших показників процесу калібрування-шліфування – відсоток бракованих плит, тобто тих плит, які не задовольняють вимог до нормованої стандартом
різнотовщинності та висоти мікронерівностей оброблюваної поверхні і не дають відповіді на наступні вкрай важливі питання: скільки абразивних інструментів і якої зернистості та твердості необхідно для забезпечення найбільш якісного і продуктивнішого абразивного оброблення партії плит, що відповідає конкретним умовам даного виробництва?; якими є оптимальні налагоджувальні розміри (лінійний розмір між твірними двох абразивних циліндрів за умови використання суміщеної схеми та між твірною циліндра і площиною оброблюваної поверхні за умови використання рознесеної схеми), що встановлюються на всіх шліфувальних агрегатах?; які необхідно використати конкретні шляхи підвищення ефективності процесу калібрування-шліфування деревинностружкових плит в умовах виробництва?

Аналіз робіт вчених наукової школи Батіна-Дудюка-Максиміва дозволяє відмітити наступні позитивні моменти з огляду на особливості моделювання та дослідження процесу калібрування-шліфування деревинностружкових плит: зроблений висновок про флуктаційні властивості багатьох параметрів процесів деревооброблення загалом та калібрування-шліфування зокрема внаслідок інтегрального впливу збурюючих чинників носить фундаментальний характер і має вирішальне значення для вивчення і дослідження процесів механічного оброблення деревини і деревинних матеріалів; доведені беззаперечні переваги використання теоретичних або модифікованих розподілів для опису випадкових величин; апарат імітаційного моделювання є ефективним інструментом для дослідження складних систем процесів деревооброблення; використання для обраної методології універсальних мов програмування дозволяє гнучко вирішувати поставлені завдання.

Водночас, у аналізованих дослідженнях існують особливості, які неприйнятні для використання у процесі вивчення калібрування-шліфування деревинностружкових плит і дають вагомі підстави для продовження робіт з питань абразивного оброблення. У результаті, зроблено висновок про те, що дослідження, проведені вченими наукової школи Батіна-Дудюка-Максиміва хоча і не дали відповіді на питання, які не вирішили науковці школи А.І.Яцюка, але завдяки розробленому методологічному підходу показали принцип вирішення складних завдань процесів деревооброблення, який за умови розвитку і доопрацювання може бути використаний з метою розроблення науково-технічних основ процесу калібрування-шліфування деревинностружкових плит жорстким абразивним інструментом.

На основі результатів аналізу стану проблеми сформульована мета роботи. Визначені також завдання, які необхідно розв'язати для досягнення вказаної мети.

У другому розділі роботи наведені результати експериментальних досліджень товщини плитних деревинних матеріалів, здійснених на підприємствах: "Кроно Львів" (м. Кам'янка-Буська, Львівська область, Україна), ЛК "Інтерплит Надвірна" (м. Надвірна, Україна), ВАТ "Костопільський ДОК" (м. Костопіль, Україна), ТзОВ "Ліфан ДК" (м. Львів).

Плитний деревинний матеріал для проведення досліджень представлено, як умовно нескінчений, що дозволяє найбільш точно відтворити існуюче розсіювання за товщиною. У результаті досліджень встановлено, що різнотовщинність плитних деревинних матеріалів до початку процесу абразивного оброблення є суттєвою, а відтак її величиною не можна нехтувати. Величина Нmax-Hmin залежить від виду оброблюваного матеріалу, номінальної товщини та умов виробництва: для ДСП номінальної товщини Нном=16 мм ця величина складає 1,85...3,37 мм; для різних досліджуваних товщин фанери ця різниця становить 0,89...1,48 мм. У всіх випадках досліджень прийнято статистичну гіпотезу про відповідність емпіричних даних нормальному закону розподілу випадкової величини, яку завжди можна визначити, як:

Hi = H + S(Н)∙(НВВ) (1)

де H – середнє значення товщини плити;

S(Н) – середнє квадратичне відхилення товщини плити;

(НВВ) – нормально розподілена випадкова величина із середнім значенням μ=0 і середньоквадратичним відхиленням σ=1.

У результаті досліджень також встановлено, що товщину деревинностружкової плити, визначену як у поздовжньому, так і в поперечному напрямках
можна вважати випадковою величиною. Різницю між середніми значеннями та дисперсіями поздовжньої і поперечної товщин можна вважати незначимою, відтак такою, що викликана випадковими чинниками.

Проведені експериментальні дослідження та їх статистичне оброблення дали змогу визначити для подальших досліджень інтервали варіювання середнього значення товщини Н та його середнього квадратичного відхилення S(H) (випадкове значення товщини оброблюваного матеріалу визначатиме величину одного із найважливіших параметрів процесу – товщини матеріалу h, який зніматиметься з оброблюваної поверхні у процесі калібрування-шліфування): для дослідження процесу абразивного оброблення ДСП (Нном=16мм) – Н=16,7...17,5 мм; S(H)=0,1...0,5 мм; для дослідження процесу абразивного оброблення MDF (Нном=19 мм) – Н=19,2...19,8 мм; S(H)=0,1...0,3 мм; для дослідження процесу абразивного оброблення фанери (Нном=18 мм) – Н=18,2...18,8 мм; S(H)=0,1...0,3 мм.

У третьому розділі роботи здійснені теоретичні дослідження для визначення основних статичних і динамічних похибок процесу однобічного та двобічного калібрування-шліфування.

Поведінку системи інструмента і оброблюваної плити у випадку однобічного оброблення можна описати системою диференційних рівнянь (рис.1):


Рис. 1. Розрахункова схема динамічної моделі процесу однобічного калібрування-шліфування: 1 – шліфувальний інструмент, 2 – оброблювана заготовка


(2)

, (3)

де М – маса системи інструмента; m – маса системи оброблюваного матеріалу; J1 – жорсткість системи інструмента; J2 – жорсткість системи заготовки; x1 – переміщення системи інструмента; x2 – переміщення
системи заготовки; k – коефіцієнт, що характеризує залежність одиничної нормальної складової сили різання Py від номінальної товщини hн;
F – амплітудне значення збурюючої сили; ω – кругова частота збурюючої сили; hн – налагоджувальна глибина калібрування-шліфування.

Розв'язок рівнянь (2) та (3) знайдено у наступному вигляді:

(4)

(5)

Кінематична хвилястість, зумовлена переміщеннями систем інструмента і заготовки, визначатиметься різницею x01-x02:

(6)

Якщо припустити, що існує биття робочої поверхні абразивного інструмента і величина биття змінюється за законом синуса, а шліфувальний циліндр не має дисбалансу, то поведінку системи „інструмент-оброблювана заготовка" можна описати системою рівнянь:

(7)

, (8)

де δ – величина биття