Раскрой пиловочного сырья при производстве заготовок для деревянного домостроения (1026155), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Для исследования влияния снижения требований к обзолуиспользовались следующие постава:16 125 16- для среднемерного сырья;16 40 40 40 1622 200 22- для крупномерного сырья.22 50 50 50 50 22Для этих поставов были выполнены расчѐты минимального верхнегодиаметра брѐвен d в сортировочной группе и коэффициентов объемного выходатолстых k1 и тонких досок k2 , а также общего k в зависимости от задаваемогодопустимого обзола крайних толстых досок по кромке t в долях их толщины.При расчѐтах было принято: древесная порода – ель, сосна; длина брѐвен – 6м.Графики приведены на рис. 1.Из анализа графиков видно, что для рассмотренных примеров раскроябрѐвен с брусовкой при снижении требований к обзолу по толщине толстыхкрайних досок, выпиленных из пропиленной пласти бруса, коэффициентобъемного выхода всех толстых досок значительно растѐт, при этом происходитуменьшение минимального диаметра брѐвен в сортировочной группе.
Так как10объѐм толстых досок остаѐтся постоянным, то растѐт их коэффициент выхода избревна.При этом коэффициент объемного выхода укороченных боковых досокнесколько снижается из-за уменьшения минимального диаметра брѐвен. Согласнорасчѐтам, для среднемерного сырья сминимальным диаметром брѐвен всортировочной группе общий коэффициент выхода пиломатериалов при t =0,5увеличился на 10%, для крупномерного – на 8%.Эти приращения коэффициентов объемного выхода пиломатериалов приминимальных диаметрахбрѐвенсохранятся и для средних коэффициентоввыхода в сортировочных группах брѐвен, так как границы диапазонов диаметровсортировочных групп одинаково сдвигаются в сторону меньших диаметров.а)б)Рис. 1. Зависимость коэффициентов выхода досок и минимального диаметрабрѐвен в сортировочной группе от величины обзола по толщине:а) – для поставаВэтойглаве16 125 1622 200 22, б) – для постава16 40 40 40 1622 50 50 50 50 22такжеисследованывозможностиповышенияобщегокоэффициента выхода пиломатериалов при снижении требований к обзолу по11толщине укороченных тонких боковых досок.
Обзол таких досок возникает приувеличении их ширины или длины в процессах обрезки и торцеванияотносительно расчѐтных для чистообрезных досок, что приводит к повышению ихобъѐмаи,следовательно,кувеличениюобщегокоэффициентавыходапиломатериалов из брѐвен.Например, выполнены расчѐты двух вариантов раскроя брѐвен поставом25 125 2525 25 40 40 25 25 ,в первом из которыхне предусматривался обзолбоковых досок. Во втором варианте обзол тонких досок по толщине был заданвеличиной 15мм. На рис.
2 в виде диаграммы показано изменение коэффициентаобъемного выхода пиломатериалов при отсутствии обзола боковых досок и придопустимом обзоле по толщине величиной 15мм в диапазоне диаметров брѐвенсортировочной группы от 19 до 22,9 см. Средний коэффициент объемного выходадосок в сортировочной группе для варианта без обзола составил 56,4%, а дляварианта с обзолом - 65%. Приращение коэффициента объемного выхода 8,6%.Рис. 2. Диаграмма изменения коэффициента объемного выхода досок отдиаметров брѐвен в сортировочной группе: К1 – без обзола боковых досок; К2 – собзоломВ третьей главе теоретически рассмотрен раскрой брѐвен с кривизнойпри распиловке с брусовкой с точки зрения исключения или снижения обзола12крайних досок из пропиленной пласти бруса.На рис. 3 а) показаны образующие контуры пропиленной пластидвухкантного бруса с кривизной, а также вписанного в него четырѐхкантногобруса (в виде прямоугольника).Рис.
3. Схема вписывания в пропиленную пласть двухкантного брусачетырехкантного, при распиловке брѐвен с кривизнойПри этом исключается обзол крайних досок полной длины из пропиленнойпласти бруса.М в ширина пропиленной пласти бруса в верхнем диаметре бревна;М н ширина пропиленной пласти бруса в нижнем диаметре бревна;Получено уравнение параболы, которая соответствует контуру пропиленнойпласти двухкантного бруса с кривизной:y 4Здесь стрела кривизны;xx2 1x 4 2 ( D2 d 2 ) d 2 H 2 .LL 2L(4)13H – толщина бруса с учѐтом припусков;d – верхний диаметр бревна;D – нижний диаметр бревна;x координата по длине бревна;L – длина бревна.Производная функции (4) по длине бревна равнаdydx 4 L 8 Lx2 D2 d 2.22 x224L ( D d ) d HL(5)В верхнем торце бревна при x=0 она равнаdydx4LD2 d 24L d 2 H 2 0.(6)Отсюда получим критическое значение стрелы кривизны бревна, при которойтеоретически исключается обзол крайних досок, полученных в пределах пластибрусаD2 d 216 d 2 H 2.(7)Брѐвна с докритической кривизной при подаче их в пильный станок можноориентировать, например, по овальности сечений или по концентрации сучков наповерхности, пренебрегая их кривизной.Критическую кривизну брѐвен можно увеличить, если допустить некоторыйобзол крайних досок из пропиленной пласти бруса.
Тогда она будетрассчитываться по формуле16D2 d 2d 2 H 2 2t,(8)где t - величина обзола по толщине.При бòльшей кривизне брѐвен их рекомендуется ориентировать при подачев пильный станок вертикального типа кривизной вниз с целью обеспечениясимметричной нагрузки на пильный механизм станка и создания болееблагоприятных условий для базирования брѐвен.
Тогда при ориентации14двухкантного бруса с кривизной рекомендуется смещение его нижнего диаметрав сторону вогнутой стороны на величину Т согласно рис.3 б):TM бн M бв,2(9)где M бв , M бн – ширины пропиленной пласти бруса соответственно в верхнем инижнем диаметрах бревна.Разворот бруса будет выполнен на угол, тангенс которого равенtg М бн М бв2L.В этом случае первая производная функции (4) по длине бревна равнаdydxD2 d 2 4 L 4LM 21L (M бн M бв ) .бв(10)Отсюда предельная кривизна бревна при исключении обзола досок полнойдлины D16M d2бв21 ( M бн M бв ) .8(11)С учѐтом допустимого обзола она равнаD2 d 2 1 M нв M бв 2t .16M бв 8(12)Предельную кривизну бревен, подаваемых в распиловку, можно увеличитьещѐ, если согласиться с укорочением крайних досок полной длины.В этой главе исследовано также влияние овальности сечений брѐвен напараметры обзола обрезных досок полной длины.При раскрое бревна с брусовкой с горизонтальным положением эллипса побольшой оси на первом проходе обзол досок по толщине будет равенM 1d2 H2 .2 2 бПри распиловке бревна с брусовкой с вертикальным положениемt2 (13)эллипса по большой оси на первом проходе обзол по толщине будет равенt 1M 1 2 d 2Н 2 ,2 2 б(14)15где dб– коэффициент овальности как отношение главных диаметровdмэллипса; d б – главный больший диаметр эллипса; d м – главный меньшийдиаметр.При теоретическом исследовании влияния овальности сечений бревна напараметры обзола в результате анализа неравенства2d ( 1) 1 H ,2(15)при выполнении которого, t > t , где t1 - обзол по толщине при подаче21бревна с вертикальной ориентацией овального сечения; t2 - обзол по толщинепри подаче бревна с горизонтальной ориентацией овального сечения), полученыследующие выводы:-при раскрое бревен с брусовкой, с точки зрения снижения обзола досокполной длины, приH предпочтительно подавать бревна в распиловку наdстанки вертикального типа, ориентируя их по овальности горизонтально; привыпиловке более глубокого бруса при H выгоднее ориентировать брѐвна поdовальности вертикально.-при раскрое брѐвен вразвал с точки зрения снижения обзола по толщинеобрезных досок полной длины целесообразно подавать брѐвна в пильный станок,ориентируя их по овалу верхнего торцевого сечения вертикально.Часто оказывается, что бревно имеет кривизну и овальность сечения.
Тогда,ориентируя бревнопри подаче в пильный станок кривизной вниз, эллипсовальности окажется под произвольным углом к поперечной оси бревна. Этоприведѐт к изменению обзола досок. Исследовано расчѐтным путѐм влияниерасположения сечения бревна под различными углами к поперечной оси напараметры обзола досок полной длины.
Выявлена синусоидальная зависимостьобзола от угла поворота бревна овального сечения, обзол достигает максимумадля угла 45º.16В четвёртой главе разработана методика расчѐта распиловочных размеровпиломатериалов при производстве заготовок. Она позволяет рассчитыватьпоставы для раскроя брѐвен так, чтобы сразу вырабатывать обрезные доски сразмерами сечений, равными размерам сечений черновых сырых заготовок (сучѐтом припусков на усушку, на фрезерование и на погрешности обработкипиломатериалов).На рис. 4 приведены кривые нормального распределения размеров сеченийсырых и сухих пиломатериалов, указаны заданный минимальный размер Yмин ,распиловочный припуск r , распиловочный размер сечения доски Y расп , средниеразмеры сухих Yср.сух. и сырых досок Yср.сыр. , величина усушки заготовок y ус .f (Y )для сухих п/мдля сырых п/мpY расп.YYср.сух.Yминry усYср.сыр.Рис.
4. Распределение размеров сечений сырыхи сухих пиломатериалов при производстве заготовокРаспиловочный припуск и распиловочный размер сечения доскиопределяются по формулам:rзаг сух ,Yрасп Yмин rзаг y ус ,(16)(17)17где 2сух - суммарная дисперсия сухих досок, учитывающая погрешности2сырраспиловки и неравномерность усушки досок; –аргумент функции Лапласа для заданной вероятности p ;p вероятность появления сухих досок (уровень дефектности) с размераминиже минимального.Минимальный размер сухих досок определяется по соотношениюYminгде MRномшпMномR ,шп(18) номинальный размер заготовок; припуск на шероховатость для двух поверхностей доски (егодостаточно принять в размере 4 мм).Для пиломатериалов, выпиленных по минимальным размерам, припуски нафрезерование согласно рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
