Теоретическое обоснование раскроя боковой зоны пиловочника на пиломатериалы

• Автор: Уласовец, Вадим Григорьевич
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 325 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Раскрой пиловочного сырья и факторы, влияющие на объемный выход пиломатериалов.

1.2 Анализ основных работ по теории раскроя бревен на пиломатериалы

1.3.Программа исследований.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАСПИЛОВКИ БРЕВЕН ПАРАЛЛЕЛЬНО ПРОДОЛЬНОЙ ОСИ .

2.1. Влияние формы бревна на его рациональный раскрой

2.1.1. Расчет оптимальных размеров досок, выпиливаемых из бревен

с формой ствола, приравненной к усеченному конусу.

2.2.Раскрой необрезных досок, выпиленных из сегмента и бокового бруса, на обрезные оптимальных размеров.
2.2.1. Расчет оптимальных толщин обрезных досок, выпиливаемых из сегмента и бокового бруса.
2.3.Программное обеспечение расчета данных для построения графиков составления рациональных поставов
2.4.Построение графиков для составления рациональных поставов на распиловку бревен параллельно продольной оси.
2.4.1. Графики для составления рациональных поставов на распиловку крупномерных бревен
2.4.2. Графики для составления рациональных поставов на распиловку хвойного пиловочного сырья Уральского региона
2.4.3. Графики составления поставов для распиловки боковой зоны бревен и средних брусьев на доски одинаковых толщин
2.5.Расчет поставов на распиловку бревен .
2.5.1. Дополнения к графикуквадранту для расчета поставов на распиловку сегментов и боковых брусьев
2.5.2. Номограмма для расчета поставов
2.6. Выводы
3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПИЛОВКИ БРЕВЕН ПАРАЛЛЕЛЬНО ОБРАЗУЮЩЕЙ
3.1. Расчет оптимальных толщин выпиливаемых досок.
3.2. Составление рациональных поставов на распиловку бревен
3.3. Расчет размеров ширин досок при распиловке бревен
3.4. Предельный охват бревна поставом.
3.5. Распиловка среднего клина
3.6. Выводы.
4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ СПОСОБОВ РАСКРОЯ БРЕВЕН НА РАЗМЕРНЫЕ И ОБЪЕМНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВЫПИЛИВАЕМЫХ ДОСОК
4.1. Оценка точности способов расчета средней ширины необрезных досок
4.1.1 Распиловка бревен параллельно продольной оси.
4.1.2 Распиловка бревен параллельно образующей.
4.2. Коэффициент сбега необрезных досок
4.3. Сравнение объемов необрезных досок при различных способах распиловки бревен.
4.4. Объемный выход обрезных пиломатериалов из необрезных при различных способах распиловки бревен
4.5. Выводы.
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ АНАТОМИЧЕСКИХ ПОРОКОВ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЗОНЫ БРЕВЕН НА ТОЛЩИНУ ВЫПИЛИВАЕМЫХ ДОСОК.
5.1. Методика экспериментальных исследований по раскрою центральной зоны бревен.
5.1.1. Исследование отклонения сердцевины от геометрического центра бревна
5.1.2. Исследования встречаемости и величины зоны отлупа годичных слоев, прилегающих к сердцевине величины диаметра анатомической сердцевины средней толщины годичного слоя.
5.1.3. Методика экспериментальных исследований но определению величины зоны вероятного отлупа годичных слоев, прилегающих к сердцевине
5.1.4. Результаты экспериментальных исследований по определению величины зоны вероятного отлупа годичных слоев, приле
гающих к сердцевине.
5.1.5. Исследование величины отклонения геометрического центра торца бревна от центра постава при продольном раскрое
5.2. Номограммы для нахождения минимальных толщин сердцевинных
и центральных досок.
5.3. Выводы
6. ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРОВЕРКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
6.1. Распиловки с целью оценки влияния разработанных рекомендаций
по раскрою бокового бруса на выход пиломатериалов
6.2. Экономическая оценка разработанных рекомендаций по раскрою
центральной зоны пиловочного сырья
6.3. Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Для практического использования результатов теоретических исследований было разработано 0 номограмм, по которым толщины досок в поставе находились как разницы значений по оси абсцисс, где припуски на усушку и пропил были включены в толщину обрезных досок. Положительное в исследовании проф. Д.Ф. Профессор Г. Д. Власов , , , основываясь на применении теории раскроя пиловочного сырья к практике составления поставов, предложил понятие о нормальных поставах. Он установил основные принципы построения рациональных поставов на распиловку нескольких смежных диаметров бревен, провел исследования влияния диаметра и длины бревна, а также средней толщины досок в поставе на полезный выход пиломатериалов. Профессор А. Н. Песоцкий , , провел теоретические и экспериментальные исследования по оценке влияния на объемный и сортовой выход пиломатериалов кривизны и эллиптичности бревен, неточности подбора их в постав, смещения центра бревна относительно центра постава и др. Очередным подходом в развитии теории максимальных поставов явилась работа Г. Г. Титкова , , , в которой был предложен метод расчета предельного охвата диаметра бревна поставом, а также расчета оптимальных толщин обрезных досок и нахождения абсолютно максимального постава. Исходя из соотношения потерь древесины в рейки и опилки, были построены кривые оптимальных толщин досок и графики для составления поставов. Первоначально решение было дано для пифагорической зоны. Главным было максимальное использование необрезной доски с учетом пропила и припуска на усушку при выработке из нее обрезной рис. Согласно выводам Г. При этом вычисляли выход У обрезных досок из необрезных. Г.Г. Титков считал, что при увеличении толщины доски затраты постава на рейки будут увеличиваться, а с уменьшением уменьшаться, но в последнем случае начнут увеличиваться затраты на опилки. Следовательно, должно существовать оптимальное соотношение между этими затратами. Рис. Далее на основании семейства кривых рис. При этом поперечное сечение бревен будет использовано более полно. Рис. У, с помощью которых можно было перейти к доскам специификационных размеров. В дальнейшем решение было распространено и Рис. График оптимальных толщин
0. Г.Г. В своих исследованиях Г. Г. Титков учел величину пропила и припуски на усушку, что явилось очередным шагом в деле улучшения практических схем раскроя бревен на пиломатериалы. М.Н. Гутерман, пользуясь методом Г. Г. Титкова, составил таблицы и графики около оптимальных толщин досок в поставе для пифагоричсской и сбеговой зон бревна . Решая задачу рационального использования сырья с целью получения наибольшего выхода пилопродукции, проф. П.П. Аксенов , , исходил из анализа раскроя бревен на пиломатериалы, детали и заготовки. В отличие от метода Г. Г. Титкова, в основу теории раскроя пиловочного сырья и построения оптимальных поставов был положен принцип уменьшения отходов в рейку по торцу и длине бревна. Потери древесины, возникающие при раскрое бревен, были условно разделены на зависящие от поставов потери в рейки и независящие потери на усушку и опилки. Зависящие потери можно уменьшить, применяя рациональные поставы. Независящие потери можно уменьшить, улучшая природные свойства древесины и применяя тонкие пилы, а в перспективе безопилочное резание. Потери в рейку можно учесть с помощью коэффициента использованиия необрезных досок. На основании проведенных исследований были разработаны график оптимальных толщин досок и график значений толщин досок с одинаковым процентом использования их поперечного сечения на разных расстояниях их внутренней пласти от центра торца бревна. Основываясь на данных своих исследований , , проф. П.П. Аксенов пришел к выводу, что дальнейшее сокращение отходов древесины, которое зависит от поставов, может быть достигнуто при развальносегментном способе раскроя пиловочного сырья. Профессор В. А. Залгаллер предложил 1рафический метод составления максимальных поставов , , основанный на геометрическом признаке экстремума. Применяя геометрический метод исследований функций на максимум, проф. В.А.