LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Розвиток наукових основ розпилювання деревини на стрічкопилкових верстатах

деревини на стрічкопилкових верстатах.

Предмет дослідження – закономірності взаємодії стрічкової пилки з анізотропним деревинним матеріалом під час його розпилювання на горизонталь-них стрічкопилкових вертатах.

Методи дослідження. У дисертаційній роботі для розв'язання поставлених завдань використано фундаментальні засади теорії різання деревини, аналітичної механіки та математичного аналізу. Основними методами досліджень, які застосовано в роботі, були:

  • графоаналітичний та математичний методи оцінювання взаємодії лез зубців пилки з деревиною та умов підготовлення зубчастого вінця пилки до роботи;

  • графоаналітичні й аналітичні методи визначання впливу кута подачі на умови роботи лез зубців пилки та кінематичні параметри розпилювання;

  • метод проф. О. Л. Бершадського для розраховування енергосилових показ-ників розпилювання деревини стрічковою пилкою за різних кутів подачі;

  • математичні методи моделювання леза зубця стрічкової пилки для розраховування головної складової сили та потужності різання на основі закономірності для визначання питомої сили різання, яка отримана на підставі теорії пружності;

  • методи аналітичної механіки для моделювання динамічних процесів у стрічкопилковому верстаті;

  • методи аналітичного та числового розв'язування лінійних диференціаль-них рівнянь другого порядку, якими описується динамічна модель горизонталь-ного стрічкопилкового верстата;

  • метод скінченних елементів для досліджування напружено-деформованого стану твердотільних моделей розведених зубців стрічкової пилки;

  • експериментальні методи з використанням обладнання, розробленого автором та за його участю;

  • методи математичної статистики для опрацювання експериментальних даних.

Наукова новизна. Напідставіосновних положень теорії різання розвинено наукові основи розпилювання деревини стрічковими пилками, які розроблено для горизонтальних колодопиляльних верстатів і які можуть бути використані для інших типів стрічкопилкових верстатів, а також для інших видів деревопиляль-ного устатковання.

У дисертаційній роботі:

– уперше запропоновано методологію забезпечення високопродуктивного розпилювання деревини на стрічкопилковому верстаті, яка побудована на основі встановлення енергосилових закономірностей процесу залежно від орієнтування інструмента стосовно волокон анізотропного деревинного матеріалу; дістав подальше уточнення поправковий множник на кут подачі, котрий, на відміну від відомого у відкритому виді різання, враховує параметри зубчастого вінця і тіла пилки, висоту пропилу та подачу на зубець, зміну умов тертя пилки у пропилі; удосконалено залежності для розраховування кінематичних параметрів розпилю-вання деревини стрічковими пилками за різних кутів подачі, а саме:кута швид-кості різання, головних кутів леза зубця, номінальної товщини зрізуваного шару, шляху різання леза зубця;

– уперше формалізовано закономірності зміни сили різання деревини стрічковою пилкою з урахуванням динамічних явищ в еквівалентній пружній системі стрічкопилкового верстата на підставі розробленої динамічної моделі; уперше введено в теорію різання деревини коефіцієнт, що пов'язаний з амплі-тудою коливань головної складової сили різання та визначає динамічну частину цієї складової;

– удосконалено схему загострювання зубців стрічкових пилок завдяки синтезу раціонального взаєморозміщення важеля-гойдалки абразивного круга й пилки, за якого шліфована поверхня зубчастого вінця отримується симетричною стосовно середньої площини пилки; уперше отримано математичні залежності для визначання радіуса заокруглення дуги кола головної різальної кромки й кута її нахилу у вершинах лез зубців залежно від конструктивних параметрів верстата й абразивного круга, які дають змогу прогнозувати орієнтування шліфованої поверхні зубчастого вінця стосовно середньої площини пилки;

  • уперше теоретично доведено і експериментально підтверджено можливість подовження тривалості точного розпилювання деревини завдяки підвищенню жорсткості розведених зубців унаслідок раціонального орієнтування лінії від-гинання вершинних частин зубців; дістав подальше уточнення параметр "максимальна величина раціонального розведення", котрий, на відміну від відо-мого, визначається не лише залежно від товщини пилки, а також і від перед-нього кута та кута загострення леза, висоти відгинання зубця на бік і подачі на зубець; уперше отримано математичні залежності для визначання статичного та кінематичного зовнішніх допоміжних задніх кутів лез зубців стрічкової пилки, які дають змогу прогнозувати орієнтування вершинної розведеної частини зубця у пропилі;

  • отримано експериментальне підтвердження підвищення точності та продуктивності розпилювання деревини на стрічкопилкових верстатах завдяки врахуванню кута подачі, динамічного навантаження на стрічкову пилку та раціонального підготовлення зубчастого вінця пилки до роботи.

Практичне значення одержаних результатів полягає в розробленні та вдосконаленні інженерних методів та алгоритмів розраховування розпилювання деревини стрічковими пилками, які є базою для прогнозування інтенсивності розпилювання та підставою для розробляння раціональних та матеріалоощадних технологій та машин для лісотехнічних робіт. Практичну цінність роботи мають розроблені методи визначання кута подачі під час розпилювання деревини на горизонтальному стрічкопилковому верстаті, визначання та контролювання напруження від натягу в тілі вузької колодопиляльної стрічкової пилки на верстаті, методики інженерного розраховування для вибору параметрів (довжини та товщини) вузьких колодопиляльних стрічкових пилок, орієнтування шліфованої поверхні зубчастого вінця стосовно середньої площини пилки, кінематичного зовнішнього допоміжного заднього кута леза зубця стрічкової пилки, поперечної жорсткості розведених зубців із різним орієнтуванням лінії відгинання, максимальної величини раціонального розведення зубців пилок, а також конструкції горизонтального стрічкопилкового верстата з поворотним телескопічним пилковим супортом, розвідного пристрою та загострювального верстата.

Технічну новизну розробок захищено деклараційними патентами України на винаходи та корисні моделі. Розвинено обґрунтування проектування горизонталь-них стрічкопилкових верстатів із вузькою стрічковою пилкою (пат. № 40171 А, № 42974 А, № 44417 А), загострювальних верстатів із важільною схемою коли-вання абразивного круга (пат. № 39681 А), пристроїв для розведення зубців пилок (пат. № 4548, № 5608).

Реалізація результатів роботи. Результати дослідження впроваджено на:

– ПП "Пані Галіція" (м. Львів) у процесі проектування та під час виготовляння горизонтального стрічкопилкового верстата з телескопічним поворотним пилковим супортом моделі СКТП 505-1(2), загострювального верстата і пристрою для розведення зубців пилки;

– ПП "Техноліс" і КП "Ясень" (м. Львів) під час виготовляння пристроїв для розведення зубців пилки й під час визначання сили натягу в полотні пилки та її контролю на горизонтальних стрічкопилкових верстатах.

Результати дослідження використано: