Анотація до роботи:

Ребезнюк І. Т. Розвиток наукових основ розпилювання деревини на стрічкопилкових верстатах. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спе-ціальністю 05.05.04 – машини для земляних, дорожніх та лісотехнічних робіт. – Національний лісотехнічний університет України, Львів, 2008.

У дисертації розвинено перспективний напрямок розпилювання деревини на стрічкопилкових верстатах. Запропоновано нову методологію забезпечення високопродуктивного розпилювання деревини стрічковою пилкою, яка побудована на основі встановлення енергосилових закономірностей процесу залежно від орієнтування інструмента стосовно волокон анізотропного деревинного матеріалу та динамічних явищ в еквівалентній пружній системі горизонтального стрічкопилкового верстата. Уперше розроблено наукові основи та обґрунтовано рекомендації щодо раціонального загострення та розведення зубців стрічкової пилки як вихідної умови раціональної взаємодії інструмента й деревини.

Основні результати роботи використовуються у процесі проектування та експлуатування горизонтальних стрічкопилкових верстатів й устатковання для підготовляння зубчастого вінця стрічкових пилок до роботи, у наукових дослідженнях і в навчальному процесі.

1. У дисертації наведено теоретичне узагальнення та нове вирішення проб-леми підвищення точності та продуктивності розпилювання деревини стрічко-вими пилками на стрічкопилкових верстатах. Проблему розв’язано на підставі отриманих результатів комплексних досліджень пиляння деревини з урахуванням орієнтування інструмента стосовно анізотропного деревинного матеріалу та динамічних явищ в еквівалентній пружній системі горизонтального стрічкопилкового верстата й розроблення основ раціонального підготовлення стрічкової пилки до роботи. У прикладному плані унаслідок досліджень поліпшено експлуатаційні показники стрічкопилкових верстатів та верстатів для загострювання зубців стрічкових пилок.

2. Уперше запропоновано і реалізовано новий методологічний підхід для під-вищення продуктивності горизонтальних стрічкопилкових верстатів шляхом змі-нювання кута подачі, коли завдяки переорієнтуванню лез зубців пилки стосовно волокон деревини у пропилі виникають такі умови розпилювання, які з мінімаль-ними витратами на модернізацію верстата дають змогу підвищити точність розпилювання на 5–10 %. Розробленням принципово нової конструкції поворот-ного пилкового супорта стрічкопилкового верстата розв’язано завдання зменшен-ня величини сили, що діє в аксіальному напрямку шківів і зіштовхує пилку з їхніх робочих поверхонь та зменшення у разі змінення кута подачі перехідного множ-ника між нормальною та головною складовими силами різання на 5–12 %.

3. Для оцінювання орієнтування стрічкової пилки у пропилі дістав подальше уточнення поправковий множник a_m на кут подачі, котрий, на відміну від відомо-го у відкритому виді різання, враховує параметри зубчастого вінця й тіла пилки, висоту пропилу, подачу на зубець і зміну умов тертя пилки у пропилі та зі змен-шенням кута подачі від 90 до 66 спадатиме від 1 до 0,8992. Створений алгоритм визначання поправкового множника a_m на кут подачі може бути використано для енергосилового розрахунку пиляння деревини пилкою будь-якого виду.

4. Уперше розроблено методику моделювання сили різання деревини на горизонтальному стрічкопилковому верстаті з урахуванням динамічних явищ в еквівалентній пружній системі верстата. За створеною динамічною моделлю еквівалентної пружної системи верстата обґрунтовано раціональну схему привода механізму різання, в якому для найменшого зростання динамічного навантаження елементів конструкції раціональними є такі поєднання значень діаметра пилкового шківа і швидкості різання: мм і = 30,6 м/с; і v = 24,2 м/с; і = 24,2 м/с. Розроблену методику можна використовувати для динамічного моделювання сили різання різних видів пиляння деревини.

5. Запропоновано спосіб визначання та контролювання напруження монтаж-ного натягу вузької колодопиляльної стрічкової пилки на горизонтальному стріч-копилковому верстаті з максимальною похибкою 3,5 % за допомогою розроб-леної номограми залежно від бокового відхилення пилки під дією вантажу масою 3,0 кг, яку можна створити для будь-якої моделі верстата.

6. Доведено, що загострювальні верстати слід виготовляти з раціональною схемою взаєморозміщення важеля-гойдалки абразивного круга й пилки, за якої шліфована поверхня зубчастого вінця отримується симетричною стосовно серед-ньої площини пилки. Розроблена схема ліквідовує чи зводить до мінімуму різницю (яка під час загострювання на наявних верстатах може сягати 27 % і більше) кутів нахилу головних різальних кромок у зовнішніх вершинах лез зубців, що розведені у протилежні боки пилки.

7. Обґрунтовано й експериментально підтверджено раціональність розведе-ння зубця стрічкової пилки на бік з орієнтуванням лінії затискання перпендику-лярно до бісектриси кута загострення порівняно з розведенням, коли лінія затис-кання паралельна до лінії ден западин зубців. Унаслідок такого розведення збільшується жорсткість розведеного зубця на 10–28 % та, відповідно, подов-жується тривалість точного розпилювання деревини.

8. Для оцінювання розведення зубців стрічкової пилки дістав подальше уточ-нення параметр “ максимальна величина раціонального розведення”, котрий, на відміну від відомого, визначається не лише залежно від товщини пилки, а також і від переднього кута та кута загострення леза, висоти відгинання зубця на бік і подачі на зубець. Установлено, що максимальна величина розведення зубця на бік, за умови забезпечення раціонального розподілу участі елементів зубця в різанні, може бути більшою від половини товщини пилки на 5–25 %. Отриману математичну залежність можна використовувати для визначання максимальної величини раціонального розведення зубців пилки будь-якого виду.

9. Установлено, що найвищу точність розпилювання деревини на горизон-тальних стрічкопилкових верстатах з поворотним пилковим супортом досяється за кута подачі з використанням симетрично загостреної пилки, зубці якої розведені через один нерозведений зубець, а лінії відгинання яких перпендикулярні до бісектриси кута загострення. Попарне розведення зубців пилки, попри позитивні якості, не сприяє підвищенню точності розпилювання деревини вузькою стрічковою пилкою внаслідок зменшення сумарної подачі на зубець, що зумовлює зростання питомої роботи різання.

10. За результатами комплексу теоретичних та експериментальних дослід-жень науково обґрунтовано рекомендації щодо вибору кута подачі під час розпи-лювання деревини на горизонтальному стрічкопилковому верстаті, розроблено на рівні технічного завдання на дослідно-конструкторську роботу, патентів на винаходи та корисні моделі низку принципово нових конструкцій механізму різання горизонтального стрічкопилкового верстата з телескопічним поворотним пилковим супортом у секторі 66– 90, розвідного пристрою та загострювально-го верстата, запропоновано їхню конструктивну реалізацію, сформульовано реко-мендації щодо їх експлуатації.

11. Результати досліджень упроваджено на ПП “Пані Галіція”, КП “Ясень”, ПП “Техноліс” (м. Львів) та ТзОВ “Дуан-К” (м. Харків), а також у навчальний процес НЛТУ України. Економічно обґрунтовано, що використання у вироб-ництві нового стрічкопилкового верстата разом із удосконаленими розвідним пристроєм і загострювальним верстатом дасть змогу досягнути щорічних вигід: виробникові пиломатеріалів – 32,4 тис. грн., споживачеві – 18,2 тис. грн., суспільству загалом – 1,5 тис. грн.

Публікації автора:

Наукове видання

1. Ребезнюк І. Т.Підготовлення вузьких колодопиляльних стрічкових пилок до роботи: [монографія] / Ігор Тарасович Ребезнюк. – Львів: Кольорове небо, 2005. – 260 с.

Статті в наукових фахових виданнях

2. Ребезнюк І. Т. Визначення кута швидкості різання на горизонтальних стрічко-пилкових верстатах / І. Т. Ребезнюк // Науковий вісник УкрДЛТУ: зб. наук.-техн. праць. – Львів: УкрДЛТУ, 2002. – Вип. 12.8. – С. 186–191.

3. Ребезнюк І. Т. Визначення сили натягу вузької стрічкової пилки / І. Т. Ребезнюк // Лісове господарство, лісова, паперова і деревообробна промисловість: міжвідомч. наук.-техн. зб. – Львів: УкрДЛТУ, 2002. – Вип. 27. – С. 95–99.

4. Ребезнюк І. Т. Дослідження питомої роботи різання головної різальної крайки зубів пилки на горизонтальних стрічкопилкових верстатах / І. Т. Ребезнюк // Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація: зб. наук. праць Кіровогр. держ. техн. ун-ту. – Кіровоград: КДТУ, 2003. – Вип. 12. – С. 273–277.

5. Ребезнюк І. Т. Дослідження кутових параметрів зубів пилок при пилянні на горизонтальних стрічкопилкових верстатах з поворотним супортом / І. Т. Ребезнюк // Науковий вісник УкрДЛТУ: зб. наук.-техн. праць. – Львів: УкрДЛТУ, 2003. – Вип. 13.1. – С. 112–117.

6. Ребезнюк І. Т. Визначення товщини зрізуваного шару при пилянні на горизон-тальних стрічкопилкових верстатах / І. Т. Ребезнюк // Науковий вісник УкрДЛТУ: зб. наук.-техн. праць. – Львів: УкрДЛТУ, 2003. – Вип. 13.2. – С. 136–140.

7. Ребезнюк І. Т. Вплив способу розведення зубів стрічкової пилки на шорст-кість обробленої поверхні при пилянні на горизонтальних стрічкопилкових верстатах / І. Т. Ребезнюк // Лісове господарство, лісова, паперова і дерево-обробна промисловість: міжвідомч. наук.-техн. зб. – Львів: УкрДЛТУ, 2003. – Вип. 28. – С. 128–133.

8. Ребезнюк І. Т. Теоретичне дослідження одиничної дотичної сили різання на боковій різальній крайці зуба стрічкової пилки / І. Т. Ребезнюк // Науковий вісник УкрДЛТУ: зб. наук.-техн. праць. – Львів: УкрДЛТУ, 2003. – Вип. 13.4. – С. 118–125.

9. Ребезнюк І. Т. Розвиток конструкцій горизонтальних стрічкопилкових верста-тів / І. Т. Ребезнюк // Науковий вісник УкрДЛТУ: зб. наук.-техн. праць. – Львів: УкрДЛТУ, 2004. – Вип. 14.1. – С. 85–90.

10. Ребезнюк І. Т. Визначення заднього кута при зовнішній боковій різальній крайці зуба стрічкової пилки / І. Т. Ребезнюк // Лісове господарство, лісова, паперова і деревообробна промисловість: міжвідомч. наук.-техн. зб. – Львів: УкрДЛТУ, 2004. – Вип. 29. – С. 176–184.

11. Ребезнюк І. Т. Визначення раціональної максимальної величини розведення зуба стрічкової пилки на бік / І. Т. Ребезнюк // Науковий вісник УкрДЛТУ: зб. наук.-техн. праць. – Львів: УкрДЛТУ, 2004. – Вип. 14.4. – С. 109–113.

12. Ребезнюк І. Т. Дослідження способів розведення зубів вузької стрічкової пилки / І. Т. Ребезнюк // Науковий вісник УкрДЛТУ: зб. наук.-техн. праць. – Львів: УкрДЛТУ, 2004. – Вип. 14.6. – С. 107–113.

13. Ребезнюк І. Т. Дослідження максимальної величини раціонального розве-дення зуба стрічкової пилки на бік з урахуванням умов процесу пиляння / І. Т. Ребезнюк // Науковий вісник УкрДЛТУ: зб. наук.-техн. праць. – Львів: УкрДЛТУ, 2004. – Вип. 14.7.– С. 84–89.

14. Ребезнюк І. Т. Визначення кінематичного заднього кута при зовнішній боковій різальній крайці зуба стрічкової пилки / І. Т. Ребезнюк // Науковий вісник УкрДЛТУ: зб. наук.-техн. праць. – Львів: УкрДЛТУ, 2005. – Вип. 15.1. – С. 151–156.

15. Ребезнюк І. Т. Дослідження форми та кута нахилу головної різальної кромки зубів вузької стрічкової пилки / І. Т. Ребезнюк // Науковий вісник НЛТУУ: зб. наук.-техн. праць. – Львів: НЛТУУ, 2005. – Вип. 15.3. – С. 148–152.

16. Ребезнюк І. Т. Дослідження схеми загострення зубів вузьких колодопиляль-них стрічкових пилок / І. Т. Ребезнюк // Науковий вісник НЛТУУ: зб. наук.-техн. праць. – Львів: НЛТУУ, 2005. – Вип. 15.4. – С. 198–202.

17. Ребезнюк І. Т. Розподіл сили на зубі стрічкової пилки / І. Т. Ребезнюк, Л. Ф. Дзюба // Вісник Державного університету «Львівська політехніка». – Львів, 2005. – № 539. – С. 92–96.

18. Ребезнюк І. Т. Дослідження напружено-деформованого стану розведених зубів стрічкової пилки / І. Т. Ребезнюк, Л. Ф. Дзюба // Машинознавство. – Львів, 2005. – № 9 (99). – С. 27–29.

19. Ребезнюк І. Т. Дослідження величини розведення зубів вузької колодопи-ляльної стрічкової пилки на бік залежно від способу їх відгинання / І. Т. Ребезнюк, М. М. Вовчок // Науковий вісник НЛТУУ: зб. наук.-техн. праць. – Львів: НЛТУУ, 2006. – Вип. 16.1. – С. 159–162.

20. Ребезнюк І. Т. Обґрунтування раціонального способу розведення зубця стріч-кової пилки / І. Т. Ребезнюк, Л. Ф. Дзюба, К. К. Колесник // Вісник Харків-

ського національного технічного університету сільського господарства ім. Петра Василенка. – Харків: ХНТУСГ, 2007. – Вип. 61. – С. 111–116.

21. Ребезнюк І. Т. Експериментальні дослідження величини розведення зубців вузької колодопиляльної стрічкової пилки на бік залежно від черговості їх розведення / І. Т. Ребезнюк, М. М. Вовчок // Науковий вісник Національного аграрного університету «Лісівництво. Декоративне садівництво». – К.: НАУ, 2007. – Вип. 113. – С. 324–328.

22. Ребезнюк І. Т. Динамічне навантаження стрічкової пилки / І. Т. Ребезнюк, Л. Ф. Дзюба // Вестник СевНТУ. – Севастополь: СевНТУ, 2008. – № 88. – С. 18–21.

Патенти

23. Декл. пат. на винахід 39681 А Україна, МКВ В27В13/00. Верстат для загост-рювання стрічкових пилок / Пуш О. М., Ребезнюк І. Т., Наконечний І. П.;

заявники та власники патенту Пуш О. М., Ребезнюк І. Т., Наконечний І. П. – № 2000127281; заявл. 18.12.00; опубл. 15.06.01, Бюл. № 5.

24. Декл. пат. на винахід 40171 А Україна, МКВ В27В13/00. Пилковий супорт стрічкопилкового верстата / Пуш О. М., Ребезнюк І. Т., Наконечний І. П.; заявники та власники патенту Пуш О. М., Ребезнюк І. Т., Наконечний І. П. – № 2000084860; заявл. 15.08.00; опубл. 16.07.01, Бюл. № 6.

25. Декл. пат. на винахід 42974 А Україна, МКВ В27В13/00. Опора шківа стрічко-пилкового верстата / Наконечний І. П., Пуш О. М., Ребезнюк І. Т.; заявники та власники патенту Наконечний І. П., Пуш О. М., Ребезнюк І. Т. – № 2000105618; заявл. 03.10.00; опубл. 15.11.01, Бюл. № 10.

26. Декл. пат. на винахід 44417 А Україна, МКВ В27В13/00. Спосіб розпилюва-ння деревини стрічковою пилкою / Ребезнюк І. Т., Пуш О. М., Наконеч- ний І. П.; заявники та власники патенту Ребезнюк І. Т., Пуш О. М., Наконечний І. П. – № 2000105617; заявл. 03.10.00; опубл. 15.02.02, Бюл. № 2.

27. Декл. пат. на кор. модель 4548 Україна, МКВ В23D63/02. Затискний пристрій розвідного верстата / Ребезнюк І. Т.; заявник і власник патенту Укр. держ. лісотехн. ун-т. – № 20040604196; заявл. 01.06.04; опубл. 17.01.05, Бюл. № 1.

28. Декл. пат. на кор. модель 5608 Україна, МКВ В23D63/02. Розвідний пристрій / Ребезнюк І. Т., Григор’єв А. С., Вовчок М. М.; заявник і власник патенту Укр. держ. лісотехн. ун-т. – № 20040705929; заявл. 19.07.04; опубл. 15.03.05, Бюл. № 3.

Тези доповіді та матеріали наукової конференції

29. Ребезнюк І. Т. Дослідження напружено-деформованого стану розведених зубів стрічкової пилки / І. Т. Ребезнюк, Л. Ф. Дзюба // 7-й міжнар. симпоз. укр. інженерів-механіків у Львові, 18–20 травня 2005 р.: тези доп. – Львів, 2005. – С. 28.

30. Ребезнюк І. Т. Динаміка механізму різання горизонтального стрічкопилкового верстата / І. Т. Ребезнюк, Л. Ф. Дзюба, О. В. Меньшикова // Надежность и долговечность механизмов, элементов конструкций и биомеханических систем: междунар. науч.-техн. конф., 3–7 сент. 2007 г.: материалы. – Севастополь, 2007. – С. 41– 43.