Итак, этот кирпич теплый. Как и в случае с газобетоном, при оптимально подобранной толщине стен из такого материала не потребуется их дополнительно утеплять. Утеплители при строительстве используются для того, чтобы, снизив толщину стены, сохранить хорошие теплоизоляционные свойства. Для других материалов это вынужденная мера, требующая дополнительных средств и времени. Поризованный кирпич за счет своей легкости не дает излишней нагрузки на фундамент, поэтому стена из него может быть той толщины, которая необходима. В то же время за счет исключительных свойств теплого кирпича не требуется выкладывать стены метровой толщины – строительные нормативы по теплоизоляции будут соблюдены при толщине стен в 51–64 см.

При достаточно высокой стоимости поризованный кирпич косвенно влияет на сокращение общих расходов на строительство. Так, меньшая нагрузка на фундамент означает и то, что средств на его устройство потребуется меньше. Использование теплого кирпича большого размера позволяет сократить и расход раствора, ведь количество растворных швов сокращается. Более того, на боковых гранях поризованных камней существуют пазы и гребни, которые вообще избавляют от необходимости выполнять вертикальные растворные швы, что, опять же, улучшает теплозащитные свойства кладки, так как исключает появление «мостиков холода».

– Поризованный кирпич – это очень удачная альтернатива всевозможным сложным и громоздким строительным технологиям. Например, таким, как многослойные стеновые конструкции с различными утеплителями, навесные фасадные системы и прочее, на устройство которых затрачивается много дополнительного времени и труда. Но, учитывая высокие цены на поризованный кирпич, думаю, спрос на него будет расти небыстро. Отечественных производителей мало, и, как следствие, конкурентов нет.

Поризованный кирпич хорошо известен петербургским заказчикам. Плюс поризованного кирпича – его проверенная веками и безусловная долговечность. Второй плюс – это более высокие прочностные характеристики, чем у газобетона, из конкуренции с которым он, собственно, и зародился. Недостаток – недотягивает до газобетона по своим теплотехническим характеристикам.

Размер

То, что с легкими крупноформатными блоками легче и быстрее работать, очевидно. Так, например, по расчетам одной из компаний-производителей, бригада из 4 человек за 5–6 часов выкладывает до 15 кубов кладки из поризованного кирпича! Но есть еще несколько преимуществ кирпича большого размера. Чем кирпич больше, тем он теплее, так как пустот в нем тоже больше. Используя блоки большого размера, можно также нивелировать возможные неровности стен, которые, в свою очередь, из многорядных превращаются в однорядные – сложенные из блоков, длина которых соответствует толщине стены.

Керамический поризованный блок Porotherm Wienerberger

– В чем отличие поризованных блоков «Винербергер» от отечественной продукции, например Rauf?

Дмитрий Ким: Если сравнивать с продукцией европейских заводов, то отличие в технических параметрах и технологии обработки. Европейские заводы «Винербергер» в основном переходят на выпуск шлифованных блоков с улучшенными теплоизоляционными характеристиками. Разница еще и в форме пустот и пазогребенного соединения, плотности блоков, прочности. Российские аналоги более прочные: марка прочности М100–М125.

Алексей Онищенко: Принципиальных отличий кирпича Rauf от иностранных крупноформатных кирпичей нет. Однако некоторые детали есть. Во-первых, в России иные требования по теплотехнике, нежели в других странах, поэтому, чтобы из крупноформатного кирпича можно было построить однородную стену без дополнительного утепления, такой кирпич должен соответствовать всем российским теплотехническим нормам. А во-вторых, в России есть уникальный кирпич, который в Европе не выпускают. Например, мы изготавливаем крупноформатный сверхпоризованный кирпич Rauf 10,8 NF, толщина стены из которого составляет порядка 40 см, и при этом стена отвечает всем теплотехническим нормам. Таким образом, отличие российского крупноформатного поризованного кирпича Rauf от иностранного в том, что он лучше подходит к использованию в российских условиях.

– Насколько сопоставимы затраты при строительстве дома одинаковой площади из газобетона и теплого кирпича без отделки?

Д. К.: Разница заключается в стоимости самого материала стен. Отделочные материалы могут быть одни и те же. Стоимость работ также сопоставима. По нашим расчетам, газобетон дешевле поризованной керамики на 10–20%. Если рассматривать стоимость дома в целом, то разница составит менее 5%.

А. О.: Затраты на дом корректно разделить на три составляющих: себестоимость строительства, стоимость ремонтных работ в процессе эксплуатации и стоимость отопления. По себестоимости строительства газобетонный дом дешевле дома из крупноформатного кирпича на 10–15%. По стоимости ремонтных работ, которые необходимо будет осуществлять в процессе эксплуатации дома, кирпичный дом дешевле газобетонного на 5–10%. Затраты на отопление газобетонного дома незначительно превышают затраты на отопление кирпичного дома. Итого, стоимость дома из газобетона дешевле кирпичного на 5–7%. Однако не стоит забывать, что кирпичный дом – это не только дом для проживания, это еще и инвестиции в будущее, это забота о собственном здоровье и здоровье своих близких, это престиж и статус.

– Какой толщины должны быть стены «правильного» дома из теплого кирпича?

Д. К.: Если придерживаться нормативов, то стена должна быть толщиной 510 мм плюс отделка. Если исходить из требований комфорта для проживания, то достаточно 380 мм плюс отделка.

А. О.: Оптимальная толщина стены из поризованного кирпича составляет 510 мм, что соответствует одному кирпичу Rauf формата 14,5NF со штукатуркой. Теплотехнические характеристики такой стены полностью соответствуют современным требованиям. При этом возведение дома осуществляется достаточно быстро за счет сокращения времени кладки.

Кто производит

На строительном рынке Петербурга и Ленинградской области присутствует поризованный кирпич нескольких производителей. Познакомимся с некоторыми из них.

Rauf. Одним из безусловных лидеров в производстве поризованного кирпича является объединение «Победа ЛСР» – теплая керамика изготавливается на единственном в России полностью автоматизированном кирпичном заводе «Победа» под Петербургом. Здесь производится поризованный кирпич под торговой маркой Rauf. Кирпич Rauf производится по технологии, разработанной в Германии в 70–80-х годах прошлого века, для того чтобы сделать кирпич более теплым и энергосберегающим. Кирпич Rauf изготавливается из кембрийской голубой глины, «Победа ЛСР» владеет собственными карьерами под Петербургом. Несмотря на то, что производитель отечественный, вся продукция завода изготавливается на оборудовании ведущих европейских фирм.

Ассортиментный ряд Rauf включает поризованные камни различного формата: 2,1NF, 4,5NF, 10,8NF, 11,3NF и 14,5NF. NF – это размер традиционного кирпича, а камнем называется кирпич, превышающий формат 2NF. Для возведения внешних стен наиболее эффективным будет использование крупноформатного поризованного кирпича Rauf формата 14,5NF. А в качестве доборных, то есть предназначенных для углов и проемов, к нему подойдут кирпичи форматов 10,8NF и 11,3NF.

Porotherm. Торговая марка австрийского концерна Wienerberger, мирового лидера по производству керамического кирпича и черепицы. Концерн «Винербергер» вырос из небольшого австрийского предприятия, основанного в 1819 году в районе Винерберг города Вены. Сейчас компания представлена более чем 245 кирпичными заводами в 26 странах Европы и США и является крупнейшим в мире производителем керамического кирпича Terca и черепицы Koramic.

В России поризованные блоки производит компания «Винербергер Кирпич» – дочернее предприятие концерна «Винербергер АГ», основанное в 2003 году. Первый завод «Винербергер Кирпич» находится в 90 км от Москвы, во Владимирской области, рядом с деревней Кипрево. На сегодняшний день основная продукция завода – поризованный камень 2,1NF, а также крупноформатные камни Porotherm 12 и Porotherm 25. В ближайшее время планируется освоить выпуск Porotherm 38 и Porotherm 51.

Bergmann Ziegelwerke. Новый немецкий завод по производству крупноформатной теплой керамики, продукцию которого на российском рынке представляет компания «Брокстрой». Завод выпускает крупноформатные блоки трех типов: нешлифованные, шлифованные, шлифованные с базальтовым наполнителем. Как заявляют в «Брокстрое», немецкие блоки, в отличие от блоков российского производства, имеют феноменально низкую теплопроводность (λ от 0,08) при сохранении высокой прочности. За счет низкого коэффициента теплопроводности появляется возможность делать теплые стены гораздо тоньше, чем в случае с российским теплым кирпичом. Уменьшение толщины стены позволяет сэкономить на фундаменте, стоимости работ и материалов, а также несколько увеличить внутреннее пространство помещений. При применении шлифованных крупно- форматных блоков можно вообще отказаться от использования цементного раствора.

Блоки собираются на специальный клей (поставляется бесплатно), что также увеличивает тепловое сопротивление стены, скорость строительства и позволяет экономить на кладочном растворе и его изготовлении. Как заявляют поставщики, все это позволит сэкономить минимум 500 тыс. рублей на строительстве дома площадью 200–300 м².

Развитие угледобычи характеризуется все возрастающей интенсификацией нагрузки на очистной забой шахты. Суточная добыча угля из забоя, оснащенного современным механизированным комплексом типа МКД-90, из пласта мощностью 2 м составляет 3000 т/сутки и более. При такой добыче шахта с годовой добычей 4–5 млн тонн угля должна иметь порядка 4–5 очистных забоев, оснащенных современными комплексами. Интенсификация добычи позволяет обеспечивать снижение стоимости добываемого угля за счет повышения производительности труда шахтеров, сокращения затрат на транспортные и капитальные расходы, сокращения количества шахт, а следовательно, и затрат на поддержание их структуры (подъездных путей, зданий, сооружений и т.д.). Немаловажный фактор интенсификации – это повышение безопасности ведения очистных работ и т.д.

В ближайшее время во всем мире магистральным направлением развития угольной отрасли станет создание угледобывающих предприятий типа «лава-шахта», что означает необходимость доведения добычи из очистного забоя до уровня 10000 т/сутки и более. Важнейшим условием для этого является обеспечение необходимого фронта работ, то есть своевременная подготовка очистных забоев. За период отработки действующей лавы должна быть подготовлена и оснащена оборудованием новая.

Поэтому очень значимым представляется обоснование перспективных направлений совершенствования проходческой техники, способной существенно увеличить темпы проходки.

Прогноз требуемых темпов проходки

Для обеспечения условия непрерывности добычи с заданным уровнем необходимо, чтобы к моменту окончания работы лавы была подготовлена новая. Т.е. соблюдалось условие

Тпл < Тол,

где Тол – количество рабочих дней для отработки лавы;
Тпл – длительность подготовки вентиляционного и откаточного штреков.

Величина Тол может быть определена:

где γ – плотность угля в целике, т/м3;
m — мощность пласта, м;
Lл – длина лавы, м;
LC – длина отрабатываемого столба, м;
Qсут – суточная добыча из лавы, т/сут.

Длительность подготовки вентиляционного и откаточного штреков при одновременном проведении принимается по зависимости:

где V – суточные темпы проходки штреков, м/сут; Тм – затраты времени на нарезку лавы и монтаж механизированного комплекса.

С учетом вышеизложенного:

откуда требуемая скорость проведения выработок по заданной суточной добыче из очистного забоя составит:

Для оценки требуемых темпов проходки были рассчитаны их значения в зависимости от суточной добычи лавы (рис. 1) при выемке пластов различной мощности (m1=2 м, m2=1,5 м) для различных значений Lл (250 и 200 м), Lс (1000 и 2000 м) и Tм (20 и 40 дней). Анализ зависимостей показывает, что снижение мощности пласта потребует увеличения темпов проходки при одной и той же суточной производительности и прочих равных условиях, а увеличение длины столба и сокращение времени монтажа лавы приведет к снижению требуемых темпов проходки. Для длины столба 2000 м и длительности монтажных работ 20 дней темпы проходки при суточной добыче из лавы около 12 тыс. т составляют соответственно 20 м/сут при m=2 м и Lл=250 м и 40 м/сут при m=1,5 м и Lл=200 м, что при 25 рабочих днях обеспечивает прохождение 500 и 1000 м/мес. Эти значения существенно больше фактических показателей комбайновой проходки на многих шахтах Украины и стран СНГ. Таким образом, для дальнейшей интенсификации очистных работ темпы проходки должны быть увеличены.

Рис. 1. Зависимость требуемых темпов проходки от суточной добычи при длине лавы и мощности пласта соответственно 250 м и 2 м (а) и 200 м и 1,5 м (б).

Определение требуемой энерговооруженности привода исполнительного органа

Основным параметром проходческого комбайна, определяющим возможные темпы прохождения выработок, является установленная мощность привода исполнительного органа. Требуемая для достижения заданных темпов проходки мощность привода исполнительного органа может быть определена по зависимости:

где kS – коэффициент перебора породы по контуру выработки;
Wопт – удельные энергозатраты разрушения забоя в оптимальном режиме, кВтч/м3;
kW – коэффициент удельных энергозатрат разрушения забоя, учитывающий их повышение вследствие отклонения режима разрушения от оптимального;

– коэффициент крепления, учитывающий затраты времени на крепление выработки (kкр=1, если крепление совмещено по времени с разрушением забоя);
tкр – длительность крепления одного погонного метра выработки (не совмещенного с процессом разрушения забоя), ч;
Tр – плановое число рабочих часов в сутки;
kг – коэффициент готовности комбайна;
η – к.п.д. привода исполнительного органа;
kиР – коэффициент использования установленной мощности двигателя привода исполнительного органа;
kорг – коэффициент, учитывающий простои комбайна из-за несовершенства организации работ.

Мощность приводного двигателя в идеальном случае (при единичных значениях коэффициентов kS, kW, kкр, kиР и kорг) определяется по зависимости:

Зависимость этой мощности от требуемых темпов проходки при различных удельных энергозатратах процесса разрушения забоя и значениях Tp=18 ч, η=0,75 приведена на рис. 2.

Рис. 2. Зависимость мощности, развиваемой приводом резания в идеальном случае, от требуемых суточных темпов проходки при различных удельных энергозатратах разрушения забоя.

С учетом вышесказанного зависимость (1) принимает вид:

– коэффициент качества управления комбайном, величина которого в значительной степени определяет требуемую установленную мощность привода исполнительного органа, а следовательно и металлоемкость комбайна.

Для обоснования направлений совершенствования и возможных путей снижения энерговооруженност проходческих комбайнов проанализируем составляющие коэффициенты.

Оценка коэффициента перебора породы по контуру выработки

Согласно данным [1] перебор по контуру выработки составляет даже при автоматизированном управлении до 20% от сечения выработки вчерне (kS=1,2). Определяющее влияние на величину перебора наряду с кинематикой исполнительного органа и формой коронки оказывает точность обработки забоя, обеспечиваемая системой управления комбайна. Снижение величины kS может быть реализовано на основе повышения качества реализации сложных и точных движений исполнительного органа, что обуславливает применение систем интеллектуального управления.

Оценка коэффициента крепления

Величина коэффициента крепления kкр будет определяться затратами времени на не совмещенные по времени с процессом разрушения забоя операции по установке крепи. На рис. 3 приведена зависимость kкр от месячных темпов проходки при различных значениях tкр (0,1 – 0,4 ч) и Тр=20 ч. Анализ зависимости с учетом формулы (2) показал, что увеличение длительности несовмещенных операций приводит к росту необходимой установленной мощности привода исполнительного органа, причем интенсивность роста существенно зависит от требуемых темпов проходки.

Рис. 3. Зависимость коэффициента крепления от требуемых суточных темпов проходки при различных длительностях крепления метра выработки.

Поэтому одним из условий достижения высоких темпов проходки является обеспечение механизации и автоматизации процесса установки крепи, а также максимальное его совмещение по времени с разрушением забоя.

В настоящее время институтом «Донгипроуглемаш» создан высококопроизводительный проходческий комбайн КПА с системой возведения анкерной крепи (рис. 4), позволяющей в значительной мере сократить время крепления и перебора породы.

Оценка коэффициента готовности

Коэффициент готовности является одним из интегральных показателей надежности проходческого комбайна и для комбайнов существующих конструкций имеет значения порядка 0,85–0,92. Коэффициент готовности машины закладывается на стадии ее проектирования и изготовления и зависит от условий ее применения и принятой стратегии планирования ремонтов. Коэффициент готовности может быть повышен за счет совершенствования ремонтного цикла на базе прогнозирования технического состояния элементов конструкции комбайна с применением средств технической диагностики, а также за счет снижения нагрузок в переходных режимах средствами интеллектуального управления.

Условия эксплуатации проходческих комбайнов

Рис. 4. Высококопроизводительный проходческий комбайн КПА с системой возведения анкерной крепи.

Определяющее влияние на значение kW оказывают параметры стружкообразования на резцах исполнительного органа и физико механические характеристики разрушаемых пород. Коэффициент kиР характеризует недоиспользование установленной мощности привода исполнительного органа, обусловленное несовершенством принятого способа регулирования нагрузки на двигатель привода исполнительного органа в заданном диапазоне изменения прочностных характеристик разрушаемых пород.

Сопротивляемость резанию угольных пластов в условиях Донбасса распределена по усеченному нормальному закону [2] (математическое ожидание 173 Н/мм; среднеквадратическое отклонение 70,5 Н/мм). Уголь более 50% пластов вязкий, поэтому в дальнейшем анализе показатель степени хрупкости угля Е был принят равным 1,65.

Распределение вероятности временных сопротивлений одноосному сжатию вмещающих пород угольных пластов Донбасса приведено в табл. 1 [3].

Там же приведены средние значения вероятностей для интервалов, принятые с учетом того, что с увеличением глубины залегания пластов имеется тенденция к увеличению доли прочных вмещающих пород [3]. Анализ вида распределения вероятности временных сопротивлений одноосному сжатию вмещающих пород позволил предположить усеченный (при σсж=10 МПа) нормальный закон распределения с математическим ожиданием 55,7 МПа и среднеквадратическим отклонением 23,3 МПа (см. рис. 5).

Рис. 5. Плотность распределения временных сопротивлений одноосному сжатию вмещающих пород угольных пластов Донбасса (Украина).

Для совместного анализа распределения показателей прочности угля и вмещающих пород необходимо их приведение к единому показателю (таким показателем принята контактная прочность) и знание соотношения по объему между углем и породой в проходческом забое.

Средняя доля угля в проходческом забое определялась с учетом предложенной в работе [4] вероятностной оценки условий эксплуатации проходческого комбайна. Для комбайна типа П110 в условиях Донбасса было рассчитано значение средней доли угля в забое M(d2)=0,34.

При характерных для поворотных резцов, которыми оснащаются исполнительные органы современных проходческих комбайнов, параметрах среза из условия равенства удельных энергозатрат с использованием [5, 6] была получена зависимость сопротивляемости резанию угля Ap от контактной прочности породы pк: Ap=1,79pк. Также использовалась приведенная в [7] корреляционная зависимость временного сопротивления одноосному сжатию от контактной прочности σсж=6,3(рк/9,8)0,6.

С помощью этих зависимостей был получен закон распределения вероятности контактной прочности разрушаемой породы:

где f1, f2 – функции распределения вероятности сопротивляемости резанию и временного сопротивления одноосному сжатию соответственно.

На рисунке 6 проиллюстрировано приведение сопротивляемости резанию к контактной прочности по удельным энергозатратам (линия 1) и приведение частных функций распределения вероятности (линия 2) к единой функции (3).

Рис. 6. Приведение частных функций распределения вероятности показателей прочности угля и породы к единой функции.

Анализ приведенной функции распределения вероятности позволяет сделать вывод, что в условиях Донбасса (Украина) для проходческого комбайна типа П110 наряду с большим разбросом прочностных характеристик разрушаемых пород: минимальная контактная прочность порядка 20–50 МПа, максимальная – до 1300–1400 МПа, весьма велика доля слабых пород: около 50% пород имеет контактную прочность до 300 МПа.

Регулирование нагрузки на привод исполнительного органа

Необходимость в регулировании нагрузки на привод исполнительного органа возникает из-за широкого спектра условий эксплуатации комбайна и производится с целью максимального использования установленной мощности (максимальное значение kиР) как одного из условий достижения максимальной производительности.

Существует связь мощности на разрушение забоя с производительностью и удельными энергозатратами:

где Q – теоретическая производительность комбайна, м3/мин; W – удельные энергозатраты процесса разрушения, кВтч/м3.

Известно [6], что усилие резания и удельные энергозатраты пропорциональны контактной прочности разрушаемой породы pк. Для удобства анализа целесообразно использовать в зависимости (4) вместо удельных энергозатрат W приведенные к единице контактной прочности удельные энергозатраты w (w=W/pк):

При разрушении с заданной производительностью пород различной прочности величина wpк может существенно варьировать, что приводит к значительным колебаниям N.

Проходческий комбайн КСП 22 легкого типа (ООО «Юрмаш», Россия).

Для обеспечения максимального использования установленной мощности привода необходимо соответствующим образом изменять параметры режима работы исполнительного органа: скорости подачи vп, сечения забоя, обрабатываемого коронкой S, ее угловой скорости Ω. Изменение этих параметров может привести к нарушению рациональных параметров режима стружкообразования и росту коэффициента kw. Для исключения таких режимов диапазоны изменения соответствующих параметров режима работы исполнительного органа выбираются с учетом ограничения по допустимому приросту удельных энергозатрат.

С другой стороны, длительность каждого режима в цикле разрушения забоя для современных комбайнов мала (порядка минуты), и при некоторой перегрузке в одном из режимов двигатель не успевает перегреться. Поэтому возможно повышение использования тепловой мощности при работе коронок с постоянными vп, S и Ω за счет запаса устойчивости двигателя. В этом случае в течение цикла обработки забоя приводной двигатель развивает мощности как выше, так и ниже его тепловой мощности Nтепл, при этом эквивалентная по нагреву мощность за цикл обработки забоя не больше Nтепл. В некоторых режимах разрушения забоя двигатель развивает максимальную мощность Nmax, что соответствует временным перегрузкам, которые могут быть оценены коэффициентом реализации запаса устойчивой мощности kзу=Nmax/Nтепл. Очевидно, Nmax не может быть больше устойчивой мощности двигателя, поэтому такой способ регулирования возможен лишь при установке приводных двигателей с большим коэффициентом перегрузки.

Классификация способов регулирования нагрузки на двигатель привода исполнительного органа

На рис. 7 представлена классификация способов регулирования нагрузки на двигатель привода исполнительного органа. Регулирование изменением Ω имеет смысл только в сочетании с изменением vп. Если нагрузка регулируется изменением одного параметра, имеет место «чистый» способ регулирования, нескольких — комбинированный.

Рис. 7. Классификация способов регулирования нагрузки на двигатель привода исполнительного органа.

В зависимости от способа изменения регулирующих параметров могут быть способы регулирования с плавным, ступенчатым или смешанным регулированием. Последний тип имеет место, если в комбинированном способе один параметр изменяется плавно, а второй – ступенчато.

Проходческий комбайн «Альпине Майнер АМ 75» (фирма Voest-Alpine Bergtechnik, Австрия).

При комбинированных способах регулирования нагрузки режимные параметры могут изменяться одновременно или последовательно. В первом случае выравнивание нагрузки на привод при росте контактной прочности разрушаемой породы от минимума до максимума осуществляется за счет изменения сразу всех режимных параметров, участвующих в регулировании нагрузки (например, параметрическая стабилизация — режим работы с одновременным пропорциональным изменением скоростей подачи и вращения коронок), а во втором — сначала одного из режимных параметров, затем – другого и т.д. Все вышесказанное требует оговорки, что kзу не изменяется в процессе регулирования. Таким образом, этот параметр не изменяет мгновенной мощности, но позволяет выровнять среднюю мощность в пределах цикла обработки забоя.

При отсутствии регулирования (рис. 8а) комбайн при любой прочности породы работает с максимальной производительностью, на которую рассчитан его ИО. Установленная мощность в этом случае высока и редко используется полностью, машина получается массивной.

Плавное регулирование нагрузки (рис. 8б) позволяет «срезать» максимум мощности. В этом случае можно в зависимости N(pк) выделить две зоны: I – зона работы с максимальной производительностью и недоиспользованием установленной мощности, II – зона регулирования, в которой мощность привода поддерживается максимальной за счет плавного изменения производительности. Верхняя граница зоны регулирования – pкmax, нижняя – pкг.

Рис. 8а,б. Зависимости мощности резания и теоретической производительности комбайна от контактной прочности разрушаемой породы при отсутствии регулирования (а), плавном (б) регулировании нагрузки.

Ступенчатое регулирование нагрузки (рис. 8в) приводит к «пилообразной» зависимости N(pк), при этом установленная мощность не реализуется полностью ни в зоне I, ни в зоне II.

Смешанное регулирование при одновременном изменении режимных параметров дает «пилообразный» график N(pк) со «срезанными» максимумами (рис. 8г). При этом максимумы могут быть срезаны полностью и зависимость примет вид, показанный на рис. 8б. При смешанном регулировании с последовательным изменением параметров на графике N(pк) имеется 3 участка – зона I, участок с максимальным использованием мощности (зона II на рис. 8б) и участок «пилообразной» формы (зона II на рис. 8в).

Рис. 8в,г. Зависимости мощности резания и теоретической производительности комбайна от контактной прочности разрушаемой породы при стуненчатом (в), и смешанном (г) регулировании нагрузки.

Следует отметить, что при выравнивании нагрузки на привод за счет реализации запаса устойчивости зависимость N(pк) неоднозначна, так как при различных комбинациях контактных прочностей пластов забоя пласты с одинаковыми pк могут обрабатываться с различными значениями производительности.

Оценка коэффициента использования установленной мощности

Проходческий комбайн Ясиноватского машиностроительного завода (Украина).

Реальные исполнительные органы, как правило, не сбалансированы по режимам работы – т.е. разрушают горный массив с неодинаковыми мощностями в различных режимах работы [8]. Несбалансированность исполнительного органа по режимам работы вследствие дополнительных (не вызванных изменением прочности разрушаемой породы) колебаний мощности ведет к снижению эффективности способа регулирования нагрузки приводного двигателя. Поэтому оценка коэффициента kиР проводилась для проходческого комбайна типа П110 для двух случаев – при использовании базового исполнительного органа П110 и при использовании сбалансированного по режимам работы исполнительного органа. Результаты, полученные для сбалансированного органа, важны тем, что показывают верхний предел эффективности рассматриваемых способов регулирования.

На рис. 9 представлены в виде диаграмм зависимости kиР от принятых способов регулирования нагрузки при сбалансированном по режимам работы исполнительном органе (рис. 9а) и базовом органе комбайна П110 (рис. 9б), рассчитанные согласно [4] при значениях kW не более 1,3. Значения kиР для параметрической стабилизации были получены при различной кратности изменения режимных параметров (на диаграмме указана следом за типом способа регулирования) – для сбалансированного органа – 2, 4 и 8; для базового органа – 2, 4, 8, 16. Значения kиР для способов регулирования с изменением сечения получены при ограничении устойчивой («уст.» на диаграмме) и тепловой («тепл.» на диаграмме) мощностей.

Рис. 9а. Зависимость kиР от способа регулирования при сбалансированном исполнительном органе.

Рис. 9б. Зависимость kиР от способа регулирования при органе комбайна П110.

Анализ приведенных зависимостей позволил сделать выводы об эффективности использования установленной мощности для различных способов регулирования нагрузки для комбайна типа П110 в условиях Донбасса:

1. Работа комбайна без регулирования нагрузки: средний уровень использования установленной мощности 13% для исполнительного органа П110 и 25% для сбалансированного по режимам органа.

2. Плавные способы регулирования без изменения угловой скорости коронок: средний уровень использования установленной мощности – до 50% для исполнительного органа П110 и до 60% для сбалансированного по режимам органа.

3. Двухступенчатые способы регулирования без изменения угловой скорости коронок: средний уровень использования установленной мощности до 36% для исполнительного органа П110 и до 45% для сбалансированного по режимам органа.

4. Двухступенчатые способы регулирования с параметрической стабилизацией: средний уровень использования установленной мощности до 40% для исполнительного органа П110 и до 50% для сбалансированного по режимам органа.

5. Плавные способы регулирования с параметрической стабилизацией: средний уровень использования установленной мощности тем выше, чем больше кратность изменения режимных параметров, причем kиР=0,9 достигается при кратности: 8 – для сбалансированного по режимам исполнительного органа, 16 – для исполнительного органа П110. Такие способы регулирования наиболее эффективны.

Обобщая вышесказанное, можно заключить, что применяющиеся на практике способы регулирования нагрузки на приводной двигатель без изменения угловой скорости коронок позволяют обеспечить средний уровень использования установленной мощности не более 60% (kиР=0,6), тогда как использование параметрической стабилизации позволяет повысить этот показатель до 90%, то есть в 1,5 раза. Данный результат получен для условий Донбасса, в условиях других угольных бассейнов можно также прогнозировать существенное влияние способа регулирования нагрузки приводного двигателя на эффективность использования его установленной мощности, однако численные значения kиР требуют уточнения.

В дополнение к вышесказанному, при ручном управлении работой исполнительного органа значение kиР будет дополнительно существенно снижено вследствие ограниченных возможностей машиниста отслеживать и прогнозировать нагрузку на привод и низкой скорости реакции на изменение нагрузки. При использовании наиболее сложных способов регулирования ручной режим вообще может оказаться невозможным.

Обоснование перспективного направления совершенствования проходческих комбайнов

Очевидно, что экономически наиболее целесообразным является создание комбайнов, обеспечивающих заданную производительность при минимальной установленной мощности привода, так как это обеспечивает снижение их металлоемкости, энергопотребления и габаритов.

Как следует из зависимости (2), установленная мощность может быть снижена за счет:

• уменьшения Ропт. Этот путь не может дать существенного результата без использования принципиально нового способа разрушения забоя (снижение Wопт);
• увеличения коэффициента kорг, для чего следует совершенствовать организацию проходческих работ путем совмещения во времени технологических операций, обеспечения достаточной пропускной способности и высокого коэффициента готовности транспортной цепочки и т.д. Это может дать значительный эффект, так как на практике kорг принимает значения порядка 0,25–0,35;
• повышения коэффициента качества управления. С учетом вышеприведенного анализа составляющих коэффициентов, для комбайнов существующих конструкций при обеспечении необходимых высоких темпов проходки (на уровне 30–40 м/сут) коэффициент ky принимает значения в широких пределах – от 0,014 до 0,190 в зависимости от используемого способа регулирования и затрат времени на крепление. То есть, для обеспечения указанных темпов установленная мощность двигателя привода исполнительного органа должна быть завышена минимум в пять раз по сравнению с Ропт. В отличие от повышения kорг, задача обеспечения высоких значений коэффициента качества управления может быть решена на этапе проектирования комбайна.

Таким образом, перспективным является проектирование проходческих комбайнов как мехатронных систем [9] с использованием средств интеллектуального управления, реализующих высокоэффективные способы регулирования нагрузки и другие функции, обеспечивающие значение ky, близкое к единице.

Традиционные подходы и конструкции при создании проходческих комбайнов как электрогидромеханических систем в ближайшей перспективе не позволят обеспечить требуемых темпов проходки горных выработок. Как следует из полученных результатов, для обеспечения темпов проходки на уровне 40 м/сут. для комбайнов существующих конструкций необходима установленная мощность привода исполнительного органа не менее 1500 кВт.

Наиболее весомый фактор, приводящий к завышению установленной мощности привода, – неучет системой управления целого ряда особенностей конструкции и процесса функционирования комбайна, что является допустимым при низких темпах проходки, однако неприемлемо в перспективе. Для обеспечения высоких темпов проходки комбайн должен проектироваться как мехатронная система с интеллектуальной системой управления, обеспечивающей наряду с прочими функциями:

• высокое качество реализации сложных и точных движений исполнительного органа;
• автоматизацию вспомогательных операций проходческого цикла с максимальным их совмещением по времени с разрушением забоя;
• комплексную техническую диагностику состояния основных систем комбайна;
• эффективное регулирование нагрузки на привод исполнительного органа с обеспечением рациональных режимов разрушения забоя и характера нагружения элементов конструкции.

Литература

1. Киклевич Ю. Н. Шахтная робототехника. – К.: Технiка, 1987. – 159с.
2. Методика оценки и классификации показателей разрушаемости угольных пластов основных бассейнов СССР. Часть 1. – М.: ИГД им. А. А. Скочинского, 1978. – 47 с.
3. Кошелев К. В., Петренко Ю. А., Новиков А. О. Охрана и ремонт горных выработок. – М.: Недра, 1990. – 218 с.
4. Семенченко А. К., Хиценко Н. В. Оценка эффективности способов регулирования нагрузки на привод резания комбайна типа П110 в условиях Донбасса//Вісті Донецького гірничого інституту. – 2004. – № 2 – С. 109–115.
5. ОСТ 12.44.258 – 84. Комбайны очистные. Выбор параметров и расчет сил резания и подачи на исполнительных органах. Методика. – М., 1985. – 107 с.
6. ОСТ 12.44.197 – 81. Комбайны проходческие со стреловидным исполнительным органом. Расчет эксплуатационной нагруженности трансмиссии исполнительного органа. Методика. – М., 1981. – 48 с.
7. Барон Л. И., Глатман Л. Б., Губенков Е. К. Разрушение горных пород проходческими комбайнами. – М.: Наука, 1968. – 218 с.
8. Семенченко Д. А. Обоснование параметров исполнительного органа проходческих комбайнов с аксиальными коронками: Диссертация канд. техн. наук: 05.05.06. – Донецк, 2003. – 158 с.
9. Подураев Ю. В., Кулешов В. С. Принципы построения и современные тенденции развития мехатронных систем//Мехатроника. – 2000. – № 1. – С. 5 – 10.

Флок (заменитель традиционного бархата)

Это обивочная ткань с основой из полиэстра и хлопка (обычно 35%-хлопок, 65%-синтетика), на которую электростатическим способом наносится капроновый или нейлоновый ворс, что придает флоку благородную бархатную поверхность. Флок отвечает всем основным требованиям, которые предъявляются к мебельным тканям: комфортность, красота, надежность, долговечность использования. Дизайн тканей из флока (классический, модерн, абстракция) может удовлетворить вкус самого взыскательного покупателя. Наиболее часто для флокового процесса используют вязаные ткани, такие как сатин, саржа, искусственный хлопок. Многие самоклеющие основы, которые используются сейчас, очень стойки к растворителям и поэтому благоприятны для химической чистки. Они прекрасно стираемы и во многих случаях содержат противовоспламеняющиеся вещества.

Куртизан (тефлоновый флок)

Суперсовременный материал с тефлоновым покрытием. Представляет новое поколение тканей. Тефлоновое покрытие позволяет легко удалять жировые, чернильные пятна, кофе и т.д. Куртизан не боится коготков домашних животных, обладает высокими водоотталкивающими и антистатическими свойствами. Куртизан выпускается в гладком и тисненом исполнении. Тефлон красив, надежен, прочен, комфортен.

Жаккард

Необычный материал. Это детище капризной и изменчивой моды. Любители старинных гобеленов увидят в нем благородную классику, а поклонники модерна отметят необычную фактуру. В жаккарде слилось два разных стиля: рельефный рисунок положен на поражающее естественностью цветов полотно. Добавьте сюда хорошие прочностные характеристики и вы получите точный портрет одного из лидеров мебельных тканей. Изготавливается жаккард как их хлопчатобумажной, так и их синтетической или смесовой пряжи (примерно 60%-шелк натуральный, 40%-синтетика). При этом пряжа может быть многоцветной (используют более 10 различных цветов нити), схожей с гобеленом или однотонной, на которую впоследствии набивается рисунок.

Бельгийский велюр (бельгийский гобелен)

Вековые традиции производства, нежность и надежность фактуры, десятки великолепных дизайнов и сотни оттенков делают эту ткань привлекательной для истинных ценителей домашнего уюта. Долговечность велюра, подкрепленная использованием передовых технологий, позволит мебели их него украсить ваш интерьер на долгие годы, снизит усталость после трудного дня.

Гобелен (Тапестри)

Это название было дано впервые в Европе. Разница между жаккардом и гобеленом несущественная. По сути дела гобелен и есть тот же жаккард, даже ткется на тех же станках. Единственное отличие, это то, что в жаккарде используют около 10 различных цветов нити, а в гобелене значительно больше и, как правило, он делается из более толстой и дорогостоящей нити (100%-хлопок).

Шинилл

Это ткань, которая используется в индустрии уже более 200 лет. Это название нити, которая имеет мягкую округленную поверхность. При тканном процессе нити плотно прилегают друг к другу и придают ткани внешний вид и ощущение велюра. На сегодняшний день это прямой конкурент велюру. 95% производителей последнего работают на синтетических нитях, что является прямой противоположностью производства шинилла. Процесс производства велюра намного сложнее, чем шинилла, соответственно и цена на шинилл значительно ниже. Значительное преимущество шинилла в том, что он может производиться в гораздо большей гамме цветов, чем велюр. Нить шинилла также может быть использована в комбинации с жаккардом и гобеленом, придавая при этом благородный и приятный внешний вид.

Кожа

Кожа апеллирует ко всем чувствам: зрению, осязанию, обонянию, и, прежде всего, к представлению человека о самом себе. Большинство людей считает, что кожа - слишком дорогой материал, хотя это в корне неверно. Становясь со временем лишь совершенней, кожа представляет собой вневременной материал. Кожа не только очаровательна, но и прочна. Она подходит к любой обстановке. Кожа - это натуральный продукт, она дышит и приспосабливается к температурным изменениям, что позволяет ей быть комфортной в любое время года. Красочные метки, часто встречающиеся на коже, не являются дефектом (хотя многие думают именно так). Эти вариации окраса и разнообразные прожилки возникли в результате прожитой жизни животного и придают вашей мебели неповторимость. Именно поэтому при обработке кожи такие детали не маскируются и не шлифуются, а наоборот, такая кожа иногда прессуется, чтобы подчеркнуть привлекательность ее текстуры. В процессе обработки кожу окрашивают анилиновыми красителями. Поэтому выделяют два вида кож: чистый анилин и полуанилин. Если вам требуется мебель в помещение, где живут дети или домашние животные, выбирайте полуанилин (такая кожа более защищена).

Есть материалы для мебели, которые маркируют по номинальной толщине и ширине, а не по действительным размерам, и есть другие материалы, маркированные в соответствии с их действительными размерами, которые могут совпадать, а могут и не совпадать с номинальными размерами. Вы можете покупать материалы для изготовления мебели погонными метрами или кубическими метрами.

- сверхтвердыми;
- обычными;
- перфорированными;
- сплошными.

Фанеру выпускают для внутреннего и наружного применения, однако часто используется внутри дома фанера, предназначенная для применения на открытом воздухе. К счастью, вам нет необходимости сразу узнать все обо всем. Пройдет немного времени, и вы выработаете основные представления о большинстве материалов для изготовления мебели, которые будете использовать в своих столярных проектах.

Фанера

Для изготовления мебели сегодня часто используется фанера, которая состоит из тонких слоев древесины, склеенных между собой наподобие сэндвича. В каждом слое волокна этого материала расположены перпендикулярно волокнам соседних слоев, что дает более прочный и устойчивый к короблению материал, чем цельная древесина. Поверхностные слои фанеры могут быть из древесины твердых или мягких пород, а продают фанеру листами размером 1,2х2,4 м. Во многих строительных магазинах продаются также половины и четвертушки стандартных листов фанеры. Толщина фанеры обычно варьируется от 3,2 до 20 мм. Фанера – стабильный материал, который продается в виде больших панелей и стоит дешевле, чем сопоставимые по величине панели из цельной древесины.

Фанера из мягких пород древесины маркируется организацией двухбуквенным кодом. Каждая буква указывает качество одной из сторон фанеры. Высший сорт обозначается буквой N (natural), а лицевая сторона такой фанеры будет выглядеть великолепно, если ее покрыть бесцветным лаком, что подчеркнет естественный рисунок древесины.

Остальные сорта обозначаются буквами от А до I – по мере снижения качества. К примеру, лист фанеры с маркировкой А-А обладает двумя высококачественными поверхностными слоями, и такую фанеру стоит использовать, если в готовом проекте обе стороны листа будут на виду. Однако фанера марки А-А стоит недешево. Фанера А-С, у которой одна сторона отличного качества, а другая качеством пониже, будет оптимальной с точки зрения цены, если одна из сторон панели будет обращена к стене или к другому шкафу. В продажу сейчас поступает фанера из твердых пород древесины разных сортов, различающихся материалом лицевого слоя (например, красный дуб, белый дуб, красное дерево, береза, вишня). Большинство сортов фанеры из твердых пород древесины импортного происхождения, поэтому их качество, в отличие от отечественных сортов из мягкой древесины, не стандартизировано.
В общем, фанера марки А обладает чистой поверхностью без видимых дефектов, и отдельные листы соответствуют друг другу по цвету и текстуре древесины. У фанеры марки В также чистые поверхности, свободные от дефектов, хотя рисунок древесины может варьироваться от листа к листу. Фанера марки С но качеству древесины аналогична маркам А и В, но листы различаются по цвету и текстуре. Она хорошо подходит для окраски, но не годится для покрытия прозрачным лаком. На фанере марки D есть небольшие дырки от сучков, обесцвеченные участки, щели между слоями и прочие незначительные дефекты, которые нетрудно скрыть небольшим количеством шпаклевки и краски. Фанера марки Е, пишет Инфобуд, довольно грубая, с продольными трещинами, шириной до 2,5 см и с дырками от сучков до 5 см в диаметре. Для фанеры особых сортов, соответствующих по качеству марке А, характерен необычный рисунок древесины, например «птичий глаз» или «дека скрипки», такая фанера маркируется буквами SP. Как и в случае с фанерой из мягких сортов древесины, вы можете сэкономить деньги при покупке фанеры из твердых пород древесины, выбрав сорт с высококачественной лицевой стороной и оборотной стороной качеством похуже, если в законченном проекте будет на виду лишь одна сторона листа.

Древесностружечная плита (ДСП)

Под общим названием ДСП объединяются несколько разных типов материалов для изготовления мебели, получаемых из измельченной и склеенной древесины. ДСП очень стабильна и гораздо дешевле фанеры. ЕЕ часто используют как основу для пластикового ламииата и деревянного шпона при изготовлении рабочих поверхностей, полок и дверец шкафов. У ДСП есть свои преимущества:

- ДСП не коробится;
- не усыхает;
- не разбухает при изменении влажности.

Среди недостатков ДСП выделяют большой вес и склонность прогибаться под нагрузкой сильнее, чем фанера или цельное дерево. Низкокачественная ДСП может рассыпаться при прямом контакте с водой, если она не герметизирована. Кроме того, ДСП легко крошится и не слишком хорошо держит крепежную арматуру; лучше всего использовать специальный крепеж, а не обычные шурупы.

При распиливании ДСП всегда используйте режущие диски с твердосплавными кромками, поскольку обычная сталь затупится после нескольких проходов. ДСП, как и фанеру, продают листами размером 1,2x2,4 м. Кроме того, ее продают в виде досок и панелей шириной до 40 см, которые хорошо подходят для изготовления полок. Толщина ДСП варьируется в пределах от 6 до 22 мм.

Смолы, которыми склеивают ДСП, выделяют фольмадегид, но при заводской обработке испарения резко ограничеваются. Остаются только кромки. На лицевом торце вы приклеете кромку, а вот тыльный край лучше не оставлять открытым, как это часто бывает в дешевой мебели, а обработать хотя бы бесцветным лаком. Это «законсервирует» смолы ДСП.

Выделение этих смол контролируется законом. ДСП имеет разные классы эмиссии, в частности, 3 – использовали в строительстве. Не так давно в мебели допускался 2 класс, а предпочтительней был 1. Сейчас 2 класс запретили использовать для мебели и весь мебельный ДСП 1 или 0 класса. 0 класс используют в медицинских учереждениях.

Лучше сразу покупать ЛДСП (ламинированную ДСП) для изготовления мебели. Это гораздо экономнее получится в итоге. Если потрудится, то можно найти продавца, который вам распилит ДСП на мебельные детали. Хотя на рынках и строительных гипермаркетах уже продаются заготовки, которые чаще используют, что бы самостоятельно собирать мебель.

Древесноволокнистая плита (ДВП)

ДВП – тонкий прочный материал, который получают горячим прессованием древесного волокна. Обычно панели из ДВП используют при изготовлении мебели в тех местах, где они не видны, например, в днищах ящиков и задних стенках шкафов. Как и ДСП, ДВП быстро затупит обычный режущий диск, поэтому распиливайте ее только твердосплавными дисками.

Перфорированная ДВП

Перфорированную ДВП часто используют для обшивки стен в мастерских и гаражах, где на них вешают инструменты и другие вещи. Благодаря перфорации этот материал хорошо подходит для задних стенок шкафов для продуктов и другой мебели, нуждающейся в вентилировании.

Сверхтвердая ДВП

В продаже имеется и сплошная, и перфорированная сверхтвердая ДВП, пропитанная смолой для прочности и лучшей влагоустойчивоети. ДВП очень чувствительна к колебаниям влажности, которые способны вызывать ее коробление и выгибание. Поэтому покупайте только сверхтвердую ДВП; она не намного дороже стандартного продукта.

ДВП и фанеру невысоких сортов хранят на стеллажах в горизонтальном положении, высшие сорта фанеры обычно хранят в вертикальном положении, чтобы не повредить красивую лицевую сторону листа. Именно так следует хранить фанеру и в домашних условиях, защищая лучшие стороны листов и располагая фанеру вдали от источников опасности. Если возможно, храните фанеру подальше от многолюдных мест, чтобы случайно не повредить уязвимые кромки и углы.

Пиломатериалы для изготовления мебели

Древесину разделяют на две категории:

- мягкие породы;
- твердые породы.

Как следует из определений, мягкая древесина обычно мягче твердой, хотя так бывает не всегда. Например, бальза относится к твердым породам, но она мягче, чем дугласовая пихта, классифицируемая как мягкая древесина. С технической точки зрения пиломатериалы из мягких пород получают из древесины хвойных деревьев – сосны, секвойи, кедра и ели. Пиломатериалы из твердых пород получают из лиственных деревьев – дуба, грецкого ореха, клена, вишни, березы. В общем, древесина мягких пород дешевле и легче поддается обработке, чем древесина твердых пород, однако последняя более прочна, и считается, что обладает более привлекательным рисунком.

Пиломатериалы, высушенные на воздухе и в сушильной камере

Вопрос о том, как именно высушена древесина после распиловки, почти так же важен, как вопрос о породе древесины. Сырые пиломатериалы содержат много воды, иногда до 80 % веса. Сушка понижает содержание влаги и повышает прочность и стабильность пиломатериалов. Пиломатериалы сушат, пишет Инфобуд, либо на воздухе, либо в сушильной камере. При воздушной сушке пиломатериалы складывают в штабели и помещают между ними специальные прокладки, позволяющие воздуху циркулировать. Обычно их маркируют в соответствии с содержанием влаги, уровень которой измеряется в тот момент, когда материалы покидают предприятие. Влажности 19 % соответствует марка «S-dry» (полусухой), влажности 15 % – марка «МС-15». В сушильной камере температуру и влажность можно контролировать точнее. Влажность пиломатериалов, высушенных в сушильной камере, обычно составляет 10–12 %. Такие пиломатериалы дороже, но обладают меньшей тенденцией к усыханию в готовой мебели.

Важно понимать, что независимо от способа сушки древесина продолжает усыхаться и разбухать при изменении влажности воздуха. Древесина, высушенная на воздухе, будет усыхать, если ее поместить в обогреваемое помещение. Таким же образом древесина, высушенная в сушильной камере, будет поглощать влагу из воздуха и разбухать, если оставить ее на открытом воздухе или в сыром гараже. Хорошо было бы предоставить пиломатериалам перед изготовлением мебели из них достаточно времени, чтобы они смогли акклиматизироваться в новой окружающей среде. Если у вас есть возможность, покупайте древесину за несколько недель до ее использования и храните в сухом (лучше всего отапливаемом) помещении.

Независимо от того, где и как долго вы храните пиломатериалы, не оставляйте их прислоненными к стене. Примите меры, чтобы защитить их от повреждений и коробления. При покупке обратите внимание, как именно хранятся пиломатериалы. Если вы доставили домой пиломатериалы, высушенные в сушильной камере, которые хранились внутри магазина, аккуратно сложите их в штабель, чтобы предотвратить коробление. Если это пиломатериалы, высушенные на воздухе и хранившиеся на открытом складе, то они, скорее всего, были сложены в штабель с прокладками, размещенными через каждые 3–7 м, чтобы воздух имел возможность циркулировать свободно. То же самое проделайте у себя дома, взяв прокладки из кусков дерева.

Классификация пиломатериалов

Основную часть пиломатериалов мягких пород продают для строительных целей. Их используют столяры и плотники, распиливающие материал на куски нужной длины и прибивающие их на нужное место. Для некоторых работ (например, отделочных) важен внешний вид древесины. Для других работ (например, изготовление рам) важна лишь конструкционная прочность материала. С другой стороны, пиломатериалы твердых пород используются, как правило, теми столярами, которые покупают необработанный материал, а потом доводят его до нужных размеров.

Система классификации пиломатериалов мягких и твердых пород отражает различие в сферах применения этих материалов. Классификация твердых пиломатериалов отражает ту долю древесины, которая остается после обработки.

Поскольку основным материалом для изготовления мебели служит фанера и ДСП, то древесина твердых пород в основном применяется для облицовки кромок. Таким образом, речь идет об узких заготовках. Следовательно, вы можете купить пиломатериал не самого высокого сорта и вырезать из него чистую заготовку, обойдя сучки. Если вы обладаете достаточным умением, чтобы самому довести пиломатериал до нужной толщины и ширины, то покупайте его не в магазине, а на складе. Выбор там больше, а цены ниже. Некоторые предприятия выпускают пиломатериалы определенной толщины, тогда как длина и ширина варьируются. Такие материалы называются необрезными. Чаще всего магазины и склады продают пиломатериалы, у которых все четыре стороны уже пропилены. Эти материалы называются обрезными.

Размеры и качество пиломатериалов

Длина имеющихся в продаже пиломатериалов из древесины мягких пород варьируется от 1 до 6 м. Интервал между соседними размерами составляет 0,5 м. Чаще всего для изготовления мебели вы будете покупать обрезные пиломатериалы из мягких пород. Такие материалы продают в соответствии с их номинальными размерами, то есть такими размерами, которыми доски обладали на предприятии сразу же после распиловки.

После обработки поверхностей и сушки размер доски уменьшается. Когда вы покупаете необрезные пиломатериалы из твердых пород, номинальная и фактическая длина совпадают. Исключением являются обстроганные и склеенные дубовые доски, продающиеся на складах и в магазинах. Для этого материала номинальный и фактический размер отличаются так же, как в случае пиломатериалов из мягких пород.

Дефекты древесины

Внимательно осмотрите пиломатериалы, чтобы выявить дефекты. Посмотрите, нет на торцах досок мелких трещин, а на поверхностях длинных трещин. И то, и другое – следствие неравномерной сушки.

Среди многих видов дефектов и коробления, также вызываемого неправильной сушкой или плохими условиями хранения, отметим поперечную и продольную покоробленность и скругленность. Избегайте покоробленных досок, поскольку с ними чрезвычайно трудно работать,

Смоляные карманы, или засмолки, – это полости в древесине мягкой породы, наполненные древесной смолой, которая может просачиваться из полости даже сквозь краску. Повреждения, причиненные насекомыми, видны сразу же, и такие пиломатериалы для большинства работ непригодны.

В основном пиломатериалы продаются на кубометры, на погонные метры или поштучно. Хотя цены на большие количества пиломатериалов обычно указывают в расчете на кубометр, цены на основную часть пиломатериалов, которые вы покупаете для домашних работ, указаны, как правило, в расчете на погонный метр или на штуку, что исключает всякую необходимость сложных арифметических подсчетов.

Вот что вы должны знать, чтобы оценить свои затраты при покупке пиломатериалов на досковые кубометры. Досковый кубометр – это кубический метр пиломатериалов поминальной толщиной 25 мм. Определить объем досок разных размеров не так легко, и для этого вам понадобится произвести некоторые расчеты: умножить ширину доски в мм, на длину (мм) и толщину (мм). Далее разделить полученное число на 1000000000. Вы получаете объем одной доски в м3. Далее надо поделить 1 на полученное число, и вы получите количество досок в 1м3. Например, сколько досок толщиной 25 мм, длиной 4 м и шириной 10 см в одном м3? Расчет такой:

4м=4000мм, 10 см=100мм;
4000*100*25=10000000мм3/1000000000=0,01м3;
1/0,01=100 штук.

Молдинг для мебели

Молдинг, используемый при изготовлении мебели, способен украсить многие проекты. Используйте молдинг, чтобы проект гармонично сочетался с остальной комнатой, или просто затем, чтобы добавить интересную деталь. Молдингом удобно скрывать стыки, щели, кромки и прочие неприглядные элементы конструкции и сборки. В продаже имеется молдинг из мягких и твердых пород древесины. Если вы планируете отделать мебель бесцветным или полупрозрачным лаком, покупайте чистый молдинг, подходящий по текстуре к используемым вами пиломатериалам. Под окраску используйте молдинг подешевле, который состоит из отдельных кусков, соединенных на шипах и на клею в один длинный кусок.

Стереотипы и заблуждения

В строительстве, как впрочем, и в любом другом деле, не бывает ситуаций однозначно плохих и однозначно хороших. Любой участок, предназначенный под строительства дома, в том числе и расположенный на склоне горы или холма, имеет свои достоинства и недостатки. Безусловно, если участок расположен на склоне в низине или местности изрезанной оврагами, это добавит хлопот строителям и геодезистам. Зато при покупке такого земельного надела можно хорошо поторговаться и существенно выиграть в цене. Кроме того, особенности рельефа, в частности уклон участка, можно обернуть себе на пользу, придав архитектурному объекту особую выразительность, а то и вовсе сделав его произведением искусства.

Строительство дома на склоне потребуют особого подхода, особенно при закладке фундамента и проведении противооползневых мероприятий (Геодезия участка является незаменимым исследованием). Однако с другой стороны дом, расположенный на холме или на склоне холма, однозначно по рельефу выше окружающей местности, а значит, из его окон должен открываться хороший обзор на окружающую местность, разворачиваться красивый пейзаж. По отношению к домам, стоящим в одном уровне, это явное преимущество. Домам, стоящим на склонах, в значительно меньшей степени грозит подтоплений в случае весеннего паводка. Для дома на склоне проще решаются проблемы с обустройством дренажных систем. Чаще всего для дома на склоне таких проблем вообще не возникает, поскольку на наклонных поверхностях вода не застаивается. Вопрос в том, чтобы ее естественный отток не способствовал эрозии почвы.

Кроме того, дом, стоящий на склоне, как правило, защищен от ветра. Если склон имеет сложную форму и как бы охватывает дом, то защита сразу с нескольких сторон света. Это выгодно, если склон прикрывает дом с северной стороны.

Наклонная поверхность участка может стать настоящим полем творчества для ландшафтного дизайнера. На склоне при достаточном перепаде высот можно обустроить и террасы, и альпийские горки, и даже водопады.

Особенности строительства дома на склоне

Степень архитектурной выразительности будущей постройки, равно как и уровень головной боли строителей во многом определяется именно степенью крутизны участка для строительства дома. И степень этой головной боли тем выше, чем больше крутизна склона. При некоторых значениях крутизны склона строительство дома вообще нецелесообразно. Степень уклона при строительстве определяется перепадом высот между верхней и нижней точками участка, спроецированными на горизонтальную линию, и измеряется в процентах. Например, если пройдя по горизонтали вдоль склона 100 м вы подниметесь на 15 м, то это значит, что уклон данной территории составляет именно 15%. Исходя из такого расчета, все типы местности условно делятся на:

- ровную местность (если ее наклон составляет менее 3%);
- малый наклон составляет от 3 до 8%;
- средний уклон от 9 до 20%.
- все, что более 20%, считается крутым уклоном.

Небольшой уклон не оказывает значительного влияния на планировку и архитектурные решения для загородного дома. Однако с возрастанием уровня крутизну склона, проект для строительства неизбежно придется привязывать к данной местности или разрабатывать специальный проект под конкретные условия.

Предпочтительнее для строительства дома тот участок, склон которого обращен на южную или западную сторону, так как от этого зависит температура земли особенно в весеннее время. Чем более перпендикулярна поверхность склона солнечным лучам, тем больше он получает тепла. Это может отразиться и на весеннее таяние снега. Учитывать следует и то, пишет Инфобуд, что в холодное время года и ночью остывающий воздух имеет тенденцию спускаться вниз по склонам и скапливаться в низинах. Поэтому, вполне вероятно, что если ваш участок для строительства дома недалеко от нижней точки впадины, то на нем будет наблюдаться ночная или сезонная разница температур между нижней и верхней точками участка. Это следует учитывать, например, при высадке теплолюбивых растений. Если же на участке есть перепады высот или сооружения, препятствующие движению воздуха, то в этих местах могут образовываться карманы холода. Это не значит, что разница температуру там будет в десяток градусов, но все же такой момент надо принимать во внимание, планируя рассаду культур на участке.

Преимущества строительства дома на склоне

Расположение дома на склоне наряду с инженерными проблемами может иметь и свои преимущества. Достаточно часто встречаются ситуации, когда в цокольном этаже, обращенном естественно в направлении склона, размещают не только подсобные помещения, но и такие объекты как утопленная веранда или летняя кухня (для отделки фасада используют продукцию из раздела Фасадные панели). Это удобно в южных районах, поскольку такие помещения не прогреваются солнцем и даже в жару сохраняют прохладу, имея хорошее естественное природное освещение. Тем более, с такой веранды открывается хороший обзор местности. При этом, такие архитектурные решения не требуют особо масштабных земляных работ. Дом в нескольких уровнях расположенный на склоне позволяет сделать отдельный вход с улицы в помещения расположенные на разных этажах и радикально разделить жилые помещения от служебных комнат.

В домах на склоне можно избежать принудительного откачивания сточных вод и направить их в централизованный септик или очистное поле вниз по склону. Возможны и другие нестандартные архитектурные приемы, например, организация выездной дороги вдоль горизонтальной террасы. Балконы, террасы и веранды в многоступенчатом доме могут быть на разных уровнях.

Уменьшаем крутизну участка

Современная строительная наука знает немало способов, применив которые можно устранить недостатки рельефа участка для строительства дома или свести их к минимуму. Например, если речь идет о площадке, степень уклона которой не превышает 3%, то большинство проблем решается при помощи подсыпки грунта. Имеющийся уклон нивелируется за счет подсыпка камней гравия и цементного раствора. Иногда применяется так же искусственная силикатизация грунта. Так исправляются перепады высот по периметру площадки в пределах 50-70см. Ширина подсыпки при этом на 1,5-2 метра шире периметра фундамента.

Если уклон территории находится в пределах 7%, то подсыпка может потребоваться фундамент с подгорной части. Однако это еще не та величина уклона участка для строительства дома, при которой может быть оправдано обустройство подвального этажа. Подвальный или цокольный этаж имеет смысл строить, когда перепад высот на участке превышает 8-9%. В этом случае нижний этаж врезается в массив склона. Такие помещения хороши, когда нудно обустроить склад, мастерскую или подземный гараж. Однако при таком архитектурном решении следует позаботиться о гидроизоляции фундамента (обязательно в месте непосредственного контакта с грунтом).

Еще до заливки фундамента, есть смысл уложить на фундаментную плиту слой рубероида или гудрона. В этом случае так же рекомендовано возведение подпорной стены, которая может быть как монолитной, так и сложенной из камней, скрепленных раствором. В качестве материала для подпорной стены лучше использовать гранит или известняк.

Однако в случаях, когда крутизна склона превышает 9-10%, косметическими мерами уже не обойдешься. Здесь придется не только разрабатывать фундамент индивидуально под требования конкретного участка, но и проводить противооползневые работы. Кроме того, сам участок для строительства, как правило, разбивается на террасы, каждая из который имеет противооползневую защиту начиная от подпорной стены и заканчивая так называемой стеной в грунте, выполненной из буро-инъекционных свай.

Периодически возникает вопрос, на склонах какой крутизны вообще целесообразно строительство. Ответ здесь кроется в целевом назначении участка. Современные технологии позволяют возводить жилые дома, в том числе многоэтажные и даже высотные, на склонах до 45% и даже более. Однако такие инженерные решения могут себя оправдать в том случае, если речь идет о территории, которую не предполагают использовать с аграрным уклоном. Террасированный участок на крутом склоне может быть местом отдыха или местом постоянного жительства, однако выращивать помидоры или картофель на склонах в 20-30% нецелесообразно. От вымывания грунта здесь уже не помогут никакие агротехнические методы. Даже если и найдется приемлемое решение, это сделает сельскохозяйственное производство экономически невыгодным. Внедрение же новых строительных технологий все более способствует ландшафтному строительству домов на склоне, что особенно заметно в Киевской, Ивано-Франковкой и других областях Украины с холмистой и гористой местностью.

Ремонт для самых маленьких

Ребенок может принимать участие в создании интерьера своей комнаты вместе с родителями, а трудоемкие и ответственные ремонтные работы сразу наполнятся весельем и радостью, которое подарит детский смех и желание проявить свое творчество. Кроме того, проведение совместного ремонта только укрепит семейные отношения между детьми и их родителями, позволяя узнать друг друга, открыть свой внутренний мир и поделится маленькими сокровенными мечтами, шанс реализовать которые как раз и дает ремонт в детской комнате и полноценное ее обустройство. Самая мельчайшая деталь, будь то коврик у входа в комнату или детские матрасы, на которых приятно будет спать, ведь здоровый ночной сон принесет радость, позитивное настроение и заряд бодрости на целый день, а молодые мамы всегда будут спокойны за своих непосед, которых ничто не потревожит и не побеспокоит в ночное время.

Планируя ремонт и создание дизайнерского интерьера в детской комнате, следует помнить о том, что ее облик будет меняться в зависимости от периода развития малыша, так что общая обстановка его жилого помещения должна благоприятствовать развитию и формированию детской личности.

Многообразие дизайнерских идей

Итак, обновление дизайна в детской комнате уместно в том случае, когда малыш только начинает ходить, а окружающий мир открывает новые возможности для самопознания, когда ребенок достиг уже школьного возраста, и когда он уже стал подростком.

Новый интерьер детской комнаты будет действительно в радость всем членам семьи, в особенности владельцу комнаты, если он будет сделан с учетом личных предпочтений сына или дочери. Детские интересы стоят на первом месте, только тогда окружающая обстановка будет комфортной и приятной для малыша.

Главный интерьерный элемент любого жилого пространства – это мебель, которая не просто должна быть органично вписана в дизайнерскую концепцию, гармонируя с цветовыми тонами стеновой отделки или напольного покрытия, но и отличалась функциональностью, безопасность и надежностью в процессе эксплуатации, удобной и изящной формой.

Играм место есть

В детской комнате обязательно должна быть предусмотрена игровая зона, чтобы ребенок в любое удобное время мог наслаждаться веселыми забавами, игрушками и просто развивающими играми, не чувствуя стеснения в пространстве.

Если малыш еще не достиг школьного возраста, интерьерное обустройство его комнаты не вызовет никаких проблем. Детскую комнату для самых маленьких можно условно разделить на две зоны – спальную и игровую, так что расстановка мебельных конструкций должна способствовать созданию эргономичного и одновременно эстетичного дизайна. В процессе планировки на обеспечение максимально допустимого свободного пространства с минимальным количеством мебели, набор которой будет ограничиваться самыми необходимыми конструкциями. Так, достаточно разместить спальную кровать и диван, а остальное место будет отведено для игр, хранения игрушек, создания ребенком его личных микрозон как элемента какой-нибудь интересной игры.

В школьные годы интерес ребенка к играм только усиливается, просто их многообразие расширяется. Кроме игр придется уделять время урокам и выполнению домашнего задания, так что в интерьере детской комнаты уже появляется рабочая с письменным столом и книжным шкафом, где можно будет хранить все канцелярские и школьные принадлежности.

«Школьный» интерьер

В период школьных лет развитие ребенка не ограничивается только домашними игрушками, поскольку именно сейчас стоит развивать его талант и тягу к творчеству или точным наукам, к спорту и танцам, музыке или рукоделию. Так, детский комнатный интерьер дополняется пианино или спортивным снаряжением, мольбертом для рисования или миниатюрной лабораторной с микроскопом и пробирками.

Все та же любимая детская комната

Подростковый возраст – самый трудный, однако на этом этапе жизни ребенок начинает проявлять свой характер, натуру, его личность находится на стадии раскрытия и активного формирования, а внутренние изменения находят отражение и в интерьере комнаты, которая становится музейным экспонатом, вобравшим в себя все цвета радуги, культовые предметы или обереги, нестандартные мебельные формы, контрастные сочетания тонов, плакаты на стенах с любимыми кумирами и многое другое.

В каком бы возрасте ни был ребенок, какие бы интересы не проявлялись у него, его родная комната должна оставаться самым любимым местом, которое всегда обезопасит и защитит от всех невзгод, позволит уединиться и забыться в калейдоскопе своих мыслей, напомнит обо всех радостных моментах жизни, которые уже успели случиться, которым еще предстоит порадовать воображение и сердце юного владельца.

Существует декоративная штукатурка нескольких видов:

– цветная на известково-песчаном растворе с добавлением красящих пигментов;

– каменная на цементном растворе с каменной крошкой определенной горной породы;

– терразитовая из специально приготовленных терразитовых смесей (кварцевого песка, каменной крошки, слюды, извести-пушонки и цемента);

– сграффито на двух и более цветных растворах разного цвета, дающих возможность создавать рельефный красочный рисунок.

Цветная известково-песчаная штукатурка более экономичная. В состав ее входят известковое тесто, портландцемент марки 400 (белый или серый), кварцевый песок или высевки горных пород и пигменты. С помощью различных методов нанесения накрывочного слоя (набрызгом, созданием наборных и комбинированных фактур) и его отделки (в пластичном или полузатвердевшем состоянии) получают разнообразную фактурную отделку поверхности.

Каменная декоративная штукатурка наиболее трудоемкая и сложная. В качестве заполнителя в растворе используется каменная крошка определенной горной породы. Затвердевшую поверхность каменной штукатурки обрабатывают ударными инструментами (троянкой, бучардой или зубилами). После такой обработки поверхность напоминает природный камень (мрамор, гранит). Вместо обработки ударными инструментами применяют и другой способ - после затвердения каменную штукатурку протравливают 5-10%-ным раствором соляной кислоты, а затем промывают водой. В этом случае поверхностный (цементный) слой затвердевшей штукатурки разрушается кислотой и образуется рельефный выразительный рисунок из каменной крошки.

Терразитовая штукатурка готовится на растворах извести-пушонки, цемента, слюды. В качестве заполнителей используются кварцевый песок и каменная крошка различной крупности. В полузатвердевшем состоянии терразитовую штукатурку обрабатывают гвоздевыми щетками, циклеванием зубчатой циклей, пескоструйным аппаратом. После такой обработки поверхность выглядит как туф или песчаник.

Декоративная штукатурка сграффито – особый вид штукатурки для декоративно-художественной отделки зданий. Сначала наносят цветной подготовительный слой, затем 2-3 цветных накрывочных слоя, после чего по неокрепшему раствору (не позднее 5-6 ч. после его нанесения) выцарапывают (частично срезают) верхний слой (слои) специальными инструментами (скобликами, лопатками, долотами). Таким образом, обнажаются нижележащие слои штукатурки и создается рельефный красочный орнамент или рисунок.

К декоративной штукатурке также можно отнести венецианскую штукатурку. При нанесении венецианской штукатурки получается покрытие, что состоит из очень маленьких частиц гипса, мрамора, извести, натуральных неорганических добавок и конечно воды. После использования венецианской декоративной штукатурки на протяжении нескольких дней происходит процесс карбонизации (штукатурка поглощает углекислый газ), что имеет результатом образование очень прочной пленки на поверхности стены. Считается, что венецианская декоративная штукатурка абсолютно безопасна для человека, поэтому эта штукатурка может быть использована в спальнях, детских садиках, больницах.

Нанесение декоративной штукатурки

Грунтование под штукатурку. К грунтованию можно приступать после окончательного высыхания защитного слоя, армированного сеткой (примерно через 3 дня). Грунтующую краску следует наносить кистью, равномерно за один проход. Продолжительность высыхания краски составляет примерно 4 часа. Огрунтованная поверхность упрощает процесс нанесения декоративных штукатурок и увеличивает их адгезию к защитному слою.

Приготовление декоративной штукатурки. Штукатурки, выпускаемые в виде сухих смесей, следует приготавливать на строительной площадке непосредственно перед применением. В отмеренное количество чистой холодной воды всыпать содержимое упаковки и тщательно размешать с помощью дрели с мешалкой. Количество воды затворения зависит от типа декоративной штукатурки и указано на упаковке.

Нанесение декоративной штукатурки. Тонкослойная штукатурка равномерно наносится на основание, на толщину зерна, с помощью стальной терки (полутерка), которую держат под углом. Ее поверхность следует разгладить и разровнять теркой (полутерком), собирая излишки материала.

Затирание теркой декоративной штукатурки. Если нанесенная на основание штукатурка уже не прилипает к инструменту, горизонтально удерживаемой пластиковой теркой следует придать ей фактуру. Для штукатурок с фактурой типа «короед», в зависимости от направления движений терки, можно получить вертикальные, горизонтальные или круговые линии, определяемые содержащимся в материале зерном. Штукатурки с фактурой «под гальку» приобретают вид густо уложенных зеренкамешков. Фактуру структурной штукатурке можно придать с помощью губчатого валика, терки (полутерка), лопатки, кисти или других инструментов. Возможностей достижения разных пластических эффектов – бесконечное множество. Их повторяемость зависит от умения и фантазии исполнителя.

Соединение слоев штукатурок разных цветов. Вдоль определенной линии следует приклеить самоклеящуюся ленту, нанести штукатурку, придать ей фактуру, а затем сорвать ленту с остатками материала. После затвердевания штукатурки нужно защитить полученную кромку лентой и аналогично нанести штукатурку другого цвета.

Покраска декоративных штукатурок. Высохшие минеральные штукатурки при необходимости можно окрашивать силикатной краской или силиконовой. Краску следует наносить кистью за два слоя. Для первого слоя краску можно разбавлять водой.

Нанесение мозаичной штукатурки. Цокольные части здания, подвергающиеся загрязнению и частому увлажнению водой целесообразно отделать мозаичной штукатуркой. На основание, загрунтованное грунтовкой, наносится штукатурка, а затем разглаживается металлической теркой.

Дополнительные рекомендации. Работы по нанесению декоративной штукатурки следует выполнять в сухих условиях и при относительной влажности воздуха не выше 80%. Не следует выполнять работы на поверхностях, которые подвержены интенсивному воздействию солнечных лучей, уже нанесенные слои следует защищать от дождя, сильного ветра и прямых солнечных лучей с помощью густой сетки, натянутой на строительные леса.

Температура воздуха и основания должна составлять от +5 до +25°С. Исключение здесь составляет использование цветных полимерцементных штукатурок (минимальная температура +9°С). При применении полимерцементных штукатурок на одной плоскости следует работать непрерывно, использовать воду из одного источника и сохранять одинаковое ее дозирование.

Ввиду содержания в рецептурах минеральных наполнителей, которые могут незначительно влиять на оттенки штукатурок — на одной плоскости следует использовать материал с одной партии, указанный на каждой упаковке. Свежеуложенная штукатурка должна предохраняться от дождя (занавеси на лесах) минимум 1 день, а цветные полимерцементные штукатурки — минимум 3 дня. Это при температуре +20°С и относительной влажности воздуха 60%. В менее благоприятных условиях следует учитывать более медленное затвердевание штукатурок.

Шторы бывают очень и очень разные. Римские, австрийские, французские, японские, рулонные… А еще есть шторы-плиссе, горизонтальные и вертикальные жалюзи. И у каждого вида есть бесчисленные вариации, зависящие от требований хозяина и замысла дизайнера.