Раскрой пиловочного сырья при производстве заготовок для деревянного домостроения (1026155), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

4 определяются по формулам:ср  Rшп  rзаг ; мин  Rшп ; макс  Rшп  2rзаг .(19)Пусть например, требуется вырабатывать заготовки для пола издревесины хвойных пород длиной 6м и с номинальными размерами сечений потолщине 35мм и ширине 130мм при влажности 5 %. Приняв p=1%, Rшп=4мм,получим распиловочные размеры доски (черновой заготовки) по толщине 43,3мм,по ширине 146мм.При выпиловке из пропиленной пласти бруса, например,четырѐх таких досок минимальный диаметр бревен в сортировочной группе будетравен235мм,акоэффициентвыходачистовыхзаготовокизбрѐвенминимального диаметра – 0,34. Если эти же заготовки вырабатывать из досокстандартных размеров при влажности 20%, то придѐтся взять доски сноминальными размерами сечений по толщине 44мм и ширине 150мм.распиловочные размерыравны по толщине 45,3мм, по ширине 154мм.ИхПривыпиловке из пропиленной пласти бруса четырѐх таких досок минимальный18диаметр бревен в сортировочной группе будет равен 247мм, а коэффициентвыхода чистовых заготовок из брѐвен минимального диаметра – 0,30.Таким образом, использование разработанной методики расчѐта поставовпри производстве заготовок позволит существенно повысить коэффицентобъемного выхода чистовых заготовок, что будет способствовать болеерациональному использованию ресурсов древесины.В пятой главе выявлено повышение эффективности выработки заготовокдля стеновых панелей из необрезных и обрезных пиломатериалов при заданныхпредельных значениях допустимого обзола заготовок.В первую очередь, экспериментальным методом определена статистическаязависимость коэффициента объѐмного выхода сырых заготовок из необрезныхдосок от ширины заготовок и от величины предельного обзола по толщинезаготовок в виде уравнения регрессии.

Для этого в условиях реальногопроизводства была отобрана партия необрезных досок из березы, полученных вЩелковском учебно-опытном лесхозе, составлены паспорта досок, которыевиртуально были раскроены на заготовки разных ширин.Был поставлен машинный эксперимент с целью получения уравнениярегрессии на основе плана эксперимента второго порядка (план B2) для двухфакторов: bзаг  ширины сырых заготовок в мм, t  величины предельногообзола заготовок по толщине в мм.

Он содержит 8 опытов, в каждом из которыхпредусматривались измерения для 23 досок. Это вполне достаточно дляполучения необходимой точности эксперимента (3-5%).Порезультатамобработки данных экспериментаполучено полноеуравнение регрессии в нормализованном масштабе, содержащее шесть членов, ипосле отбрасывания статистически незначимых эффектов (парного взаимодействия и квадратичных эффектов)- упрощенное уравнение регрессии в натуральноммасштабе. Оно имеет вид:Y  0,486  0,0017bзаг  0,0071t ,(20)19где Y  средний коэффициент выхода заготовок из необрезных досок,вычисленный по уравнению регрессии;bзаг  ширины сырых заготовок в мм;t  величины предельного обзола заготовок по толщине в мм.Здесь диапазоны варьирования факторов: 77  bзаг  161мм ; 0  t  14 мм .Уравнение регрессии позволяет прогнозировать средний коэффициентвыхода заготовок из необрезных досокв пределах ширин заготовок идопустимых обзолов, указанных выше, а также в диапазоне ширин наружнойпласти необрезных досок в верхнем торце от 50 до 200мм.Для рассмотренного в диссертации примера средний коэффициент выходасырых заготовок всех ширин, вырабатываемых без обзола из необрезных досок,составил 0,7, а вырабатываемых с предельным обзолом равным половинетолщины заготовки составил 0,77.Обрезные толстые доски обычно получают при распиловке с брусовкой впределах пласти бруса.

Уменьшение диаметра распиливаемых бревен приведет кувеличению обзола крайних досок полной длины из бруса и к увеличениюкоэффициента объемного выхода, как это исследовано во второй главе.Вшестойглаве,преждевсего,рассмотреныпутисниженияипредотвращения обзола досок. К ним относятся:1. Снижение обзола досок путѐм уменьшения их длины или ширины.2. Предотвращениеилиснижениеобзоладосокпутѐмуширенияпропиленной пласти бруса.3. Предотвращение или снижение обзола досок путѐмувеличенияминимального диаметра брѐвен в сортировочной группе.Уширение пропиленной пласти бруса, а также увеличение минимальногодиаметра брѐвен в сортировочной группе приводят к росту диаметров всех брѐвенв сортировочной группе.

Выполненные расчѐты на примерах поставов дляраскроя среднемерных и крупномерных брѐвенпоказывают,чтоприэтомкоэффициентыи анализ их результатоввыходатолстыхдосокдля20среднемерного и крупномерного сырья значительно уменьшаются, округлѐннодо 10% длясреднемерного сырья и до 5%для крупномерного сырья (приуширении пропиленной пласти бруса или увеличении минимального диаметрабрѐвен в сортировочной группе на 20мм).При использовании первого пути снижения обзола досок, связанного суменьшением длины или ширины досок с недопустимым обзолом после ихвыпиловки, снижение коэффициентов выхода толстых досок для среднемерного икрупномерного сырья незначительно в пределах 1%. Это объясняется тем, чтокорректируются размеры лишь досок с недопустимым обзолом, они получены избрѐвен, диаметры которых близки к минимальному в сортировочной группе.Здесь принято, что доля брѐвен, при раскрое которых появляются доски полнойдлины с недопустимым обзолом, не превышает 10% в условиях соблюдениятехнологической дисциплины в процессах сортирования и распиловки.Таким образом, путь снижения обзола досок, связанный с уменьшениемдлины досок (рекомендуется на 1м для более узких досок) или ширины досок(рекомендуется на 25мм для широких досок), является предпочтительным.В заключение выполнены укрупнѐнные экономические расчѐты по одномуизсущественныхисточников,обеспечивающихнаибольшийэффект.Рассмотрено повышение эффективности раскроя брѐвен, если допускаетсянекоторая доля досок полной длины с обзолом до половины толщины толстыхдосок.

Согласно исследованиям, выполненным в главе 2, примем повышениеобщего среднего коэффициента выхода пиломатериалов из брѐвен равное 8%.Для типового лесопильного предприятия с производственной мощностьюпо распилу 50 тыс.кубометров сырья в год прогнозируется выработкапиломатериалов в объѐме 30 тыс. кубометров (при среднем коэффициенте выхода0,6). Если допустить долю досок полной длины с обзолом до половины толщинытолстых досок, то средний коэффициент выхода пиломатериалов из бревна можетдостигнуть 0,68.

Тогда из того же объѐмавыработать 4тыс.сырья дополнительно можнокубометров пиломатериалов.При средней цененапиломатериалы 4500 руб. за кубометр получим дополнительный доход в размере2118 миллионов руб. в год. При расчѐтных издержках на производство одногокубометра пиломатериалов равных 900 руб. дополнительная прибыль составит4000(4500-900)=14400000 руб. в год или 480 руб. на кубометр пиломатериалов.Основные выводы и результаты работы1.

На основе анализа получено математическое описание параметровобзола досок, выведены формулы для расчета параметров обзола при раскроебрѐвен круглого и овального сечений.2.Установлено, что снижение требований к обзолу по толщине досокполной длины из пропиленной пласти бруса до половины толщины досок общийсредний коэффициент выхода пиломатериаловвозрастает на 10%длясреднемерного сырья и на 8% для крупномерного сырья. При допущении обзолатонких укороченных досок общий средний коэффициент выхода пиломатериаловдля конкретного постава может возрастать до 8-10% .3. Выведена формула для критической кривизны брѐвен с учѐтомдопустимого обзола досок полной длины; бревна с докритической кривизной приподаче их в пильный станок можно ориентировать, пренебрегая их кривизной.4. Аналитически показано, что с целью снижения обзола досок изпропиленной пласти бруса при раскрое бревен овального сечения с брусовкой приH   предпочтительно подавать бревна в распиловку на станках вертикальногоdтипа, ориентируя их по овальности горизонтально; при H   выгоднееdориентировать брѐвна по овальности вертикально; при раскрое брѐвен вразвал ихследует ориентировать по овальности вертикально.5.

Выявлена синусоидальная зависимость обзола от угла поворотабревна овального сечения, обзол достигает максимума для угла 45º.6. Разработана методика расчѐта распиловочных размеров досок припроизводстве заготовок, которая позволяет рассчитывать поставы для раскроябрѐвен так, чтобы сразу вырабатывать обрезные доски с размерами сечений,равными размерам сечений черновых сырых заготовок (с учѐтом припусков наусушку, на фрезерование и на погрешности обработки пиломатериалов); это22обеспечит коэффициент выхода чистовых заготовок (например, заготовок дляпола) из бревна на 3-4% больше, чем при их производстве по номинальнымстандартным размерам пиломатериалов.7.

Проведен эксперимент и получено уравнение регрессии на основематематического плана для прогнозирования коэффициента выхода черновыхзаготовок из необрезных досок с учѐтом допустимого обзола; для условийэксперимента установлено, что за счѐт выработки черновых заготовок заданныхширин из более узких необрезных сырых досок коэффициент выхода заготовокполной длины может быть повышен до 7%, если допустить предельный обзол,равный 1/2 толщины заготовки.8.

Экономические расчѐты показывают, что с учѐтом лишь одногоисточникаэкономическойэффективности,соответствующеговыработкепиломатериалов с допустимым обзолом равным половине толщины досок полнойдлины из пропиленной пласти бруса, дополнительная прибыль может достигать480 руб. на один кубометр пиломатериалов.Список опубликованных автором работв ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАКРоссийской Федерации1.ЕрховапиломатериаловО.И.приМетодикапроизводстверасчетараспиловочныхзаготовок//ВестникразмеровМосковскогогосударственного университета леса – Лесной вестник – № 5 (81).

М.:, 2011. –С. 108-112.2.Ерхова О.И. Исследование обзола досок при раскрое брѐвен овальногосечения//Вестник Московского государственного университета леса – Леснойвестник – № 4 (87). –М.:, 2012. – С. 87-92.3.Полосухина О.И. Эффективность выработки заготовок с допустимымобзолом из необрезных и обрезных пиломатериалов//Вестник Московскогогосударственного университета леса – Лесной вестник – № 2 (101) .

–М.:, 2014. –С. 58-62.23Публикации в других изданиях:1. Шако О.И., Ерхова О.И. О снижении параметров обзола обрезныхдосок. –Технология и оборудование для переработки древесины //Науч. тр. – Вып.342. –М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2008. – С. 36–41.2.Фергин В.Р., Ерхова О.И. Влияние овальности сечений брѐвен напараметры обзола обрезных досок. – Технология и оборудование для переработкидревесины//Науч. тр. – Вып. 345. –М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2009. – С.

37-42.3.Фергин В.Р., Шако О.И., Ерхова О.И. Актуальные вопросы теориираскроя пиловочного сырья. Учебное пос. – М.: Издательство МГУЛ, 2010–96 с..

Характеристики

Список файлов диссертации