Оптимизация раскряжевки хлыстов при лесозаготовках в малолесных районах

• Автор: Гудков, Андрей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 193 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Характеристика древесного сырья, заготавливаемого от рубок ухода, и производимой из него продукции в малолесных районах

1.2 Анализ технологии и оборудования для раскряжевки хлыстов.

1.3 Анализ исследований процесса раскряжевки хлыстов.

1.3.1 Анализ математических способов описания образующих хлыстов

1.3.2 Анализ методов оптимизации раскряжевки хлыстов.

1.4 Цели и задачи исследований.

2 МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ ХЛЫСТОВ, ИМЕЮЩИХ КРИВИЗНУ.

2.1 Оценка размернокачественных параметров хлыстов в малолесных районах России

2.2 Математическое моделирование формы хлыстов, имеющих кривизну
2.3 Разработка математической модели хлыстов сосны на основе новой образующей
2.4 Многокритериальная оптимизация раскроя хлыстов, имеющих кривизну
2.4.1 Постановка задачи оптимизации
2.4.2 Выбор и обоснование системы критериев и ограничений
2.4.3 Обоснование метода оптимизации.
2.5 Выводы.
3 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ МНОГОКРИТЕРИАЛЬНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ
РАСКРОЯ ХЛЫСТОВ, ИМЕЮЩИХ КРИВИЗНУ.
3.1 Цель и задачи имитационного эксперимента.
3.2 Формализованное описание размернокачественных параметров хлыстов и сортиментов.
3.3 Формирование базы данных для проведения имитационного эксперимента.
3.4 Разработка алгоритма оптимизации раскряжевки хлыстов, имеющих кривизну
3.5 Методика проведения производственных наблюдений.
4 АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО МОДЕЛИРОВАНИЮ И ОПТИМИЗАЦИИ РАСКРОЯ ХЛЫСТОВ, ИМЕЮЩИХ КРИВИЗНУ.
4.1 Оптимальные схемы раскроя хлыстов, заготавливаемых от рубок ухода
4.2 Результаты моделирования формы бревен, выпиливаемых из комлевой, срединной и вершинной части хлыста
4.3 Программа и результаты расчетов на ЭВМ, влияние стрелы прогиба и ее место положения на полезный выход древесины.
4.4 Разработка рекомендаций по раскряжевке хлыстов, имеющих кривизну
5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ РАСКРЯЖЕВКИ ХЛЫСТОВ, ИМЕЮЩИХ КРИВИЗНУ.
5.1 Эффективность оптимизации раскроя хлыстов, имеющих кривизну
5.2 Экономическая эффективность внедрения оптимальной раскряжевки хлыстов
в малолесных районах
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ


Кроме того, если учесть, что многие детали делают клееными (общепринятая и распространенная технология), то можно использовать тонкомерную древесину практически без ограничений. Поскольку выход пилопродукции из тонкомерной древесины низкий (около ,6 %), то из нее целесообразно получать заготовки тра-пециидальной формы на базе четырехстороннего строгального станка [, ]. Пи-лопродукцию такого вида широко используют в строительстве, а так же при склеивании в щитовые детали. Расширение ассортимента пилопродукции путем производства пиломатериалов целевого назначения, полуфабрикатов для столярно-строительных изделий (клееного бруса) и мебели (клееного щита из цельной древесины), использование короткомерных отрезков и низкокачественных пиломатериалов после их склеивания расширяет сферу использования тонкомерной древесины. Для одновременного получения заготовок различного назначения и качества из одного хлыста еще на стадии раскряжевки необходимо выпиливать комбинированным способом сортименты различные по назначению, но одинаковые (или кратные) по размерам получаемых заготовок. Таким образом, подводя итог анализу сырья, заготавливаемого в малолесных районах, можно сказать, что тонкомерную древесину можно использовать для производства большого количества видов изделий из древесины. Однако качество и объемный выход последних будет зависеть от процесса раскряжевки, особенно хлыстов, имеющих пороки формы ствола и внутренние пороки, в связи с чем особую актуальность представляет разработка математических моделей формы древесных стволов, заготавливаемых при РПП в малолесных районах, с целью оптимизации их раскроя. Проблема раскряжевки хлыстов в условиях малолесных районов при ухудшении размерно-качественных параметров сырья в условиях высоких требований современного рынка является чрезвычайно актуальной. От качества раскряжевки хлыстов зависит объемно-качественный выход пилопродукции и количество отходов при обработке круглых лесоматериалов. Поперечная распиловка является одним из наиболее распространенных видов первичной обработки и одной из важнейших операций, производимых на лесосеке или на лесных складах. Объектом труда при раскряжевке является хлыст, который характеризуется диаметром на расстоянии 1. Ух. В результате данной операции получаются сортименты, которые характеризуются диаметром в вершине длинной Ь и объемом Ус [5, 6, ]. Классификация и характеристика способов раскряжевки хлыстов представлена в таблице 1. Таблица 1. Классификация и характеристика способов раскряжевки хлыстов. Как видно из представленной таблицы 1. Далее, с этих позиций рассмотрим существующее оборудование для раскряжевки хлыстов. В зависимости от принятой технологии раскряжевку древесины можно производить как на нижнем лесном складе, так и непосредственно на лесосеке. В лесной промышленности России объем работ по раскряжевке заготавливаемой древесины выполняется с помощью стационарных раскряжевочных установок, ручных бензиномоторных или электоромоторных пил, а так же харвестсров (самоходных многооперационных машин). Наряду с поперечной распиловкой может использоваться также бесстружечное резание. На производстве применяют раскряжевочные и разделочные установки, снабженные только пилами; бесстружечное резание пока находит применение только на экспериментальных установках [, , , , ]. Раскряжевочные установки можно разделить на две группы: установки для поштучной и групповой обработки хлыстов, а первая из этих групп - на установки с продольным и поперечным перемещением хлыста рисунок 1. Как видно из представленного рисунка 1. Поштучная раскряжевка с продольным перемещением хлыста), к которым можно отнести такие стационарные раскряжевочные установки, как ЛО-С, ПЛХ-ЗАС, ДО- (для среднего и мелкого леса); а так же установки ЛО- и ЛО-С с вставкой ЛО- — для крупного леса; АЦ-1 - для получения короткомерных балансов и рудстойки. Данные установки являются полуавтоматическими раскряжевочными установками с продольным перемещением хлыста, предназначенными для поштучной обработки хлыстов. Рисунок 1. Нижний склад 2.