Обоснование объективного метода оценки наклона годичных колец на торцах пиломатериалов

• Автор: Ильюшенков, Леонид Владимирович
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 172 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР НАУЧНЫХ ТРУДОВ И СУЩЕСТВУЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВОК.

1.1 Обзор существующих технологий получения радиальных пиломатериалов, обоснование актуальности темы исследования.
1.2 Обзор существующих технологий раскроя пиломатериалов на заготовки, способы автоматической идентификации макроскопических элементов древесины

1.3 Задачи исследований

Выводы и рекомендации

ГЛАВА 2. МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Основные термины и определения, принятые в исследовании

2.2 Выбор способа получения радиальных заготовок.

2.3 Методика исследований

2.4 Общее представление о форматах изображений в операционной системе VI . Выбор формата изображения.
2.5 Сбор сведений о сечении пиломатериала
2.6 Подготовка изображения к форме удобной для анализа.
ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ПОСТРОЕНИЕ АНАЛИЗА ЦИФРОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ СЕЧЕНИЙ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ
3.1 Определение угла наклона годичных колец в заданной точке.
3.2 Построение математической модели наклона годичных колец к пласти по ширине пиломатериала
3.3 Анализ математической модели изменения угла наклона годичных колец к пласти по ширине пиломатериала
3.4 Составление схемы раскроя пиломатериала
Выводы и рекомендации
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ АНАЛИЗА ЦИФРОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ ГОДИЧНЫХ СЛОЕВ СОСНОВЫХ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ
4.1 Постановка задач, их обоснование.
4.2 Определение необходимого количества опытов.
4.3 Определение рациональных размеров скользящего окна фильтра Винера, анализ влияния размеров окна фильтра Винера на точность математической модели.
4.4 Определение шага расстановки точек измерений по ширине пиломатериала вдоль оси Ох. Выявление влияния размера шага на адекватность модели.
4.5 Влияние характера расположения годичных колец в торце на точность построения математической модели наклона годичных
колец к пласти пиломатериала.
4.6 Определение рационального уровня значимости теста Стьюдента
для выявления грубых измерений.
4.7 Определение максимальнодопустимого значения среднеквадратического отклонения отдельных измерений от теоретической кривой изменения угла наклона годичных колец к
пласти по ширине пиломатериала.
4.8 Сведения о затратах машинного времени, необходимого для работы алгоритма по составлению схемы раскроя пиломатериала на
радиальные заготовки.
Выводы и рекомендации
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫХОДА РАДИАЛЬНЫХ ЗАГОТОВОК ИЗ ОБРЕЗНЫХ И НЕОБРЕЗНЫХ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ СОСНЫ. ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1 Предпосылки экономии материальных ресурсов при внедрении результатов исследования раскроя пиломатериалов на радиальные заготовки при помощи сканирования
5.2 Выход радиальных заготовок из пиломатериалов.
5.3 Сравнение объемного выхода радиальных заготовок для различных технологий производства
5.4 Реализация результатов исследований
Выводы и рекомендации
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из 5 разделов, выводов и рекомендаций, библиофафического списка из 6 наименований в том числе на иностранном языке 7 и приложений. Общий объем диссертации 2 с. ГЛАВА 1. Радиальные пиломатериалы нашли широкое применение в различных отраслях. Из них вырабатываются заготовки и детали в специальном судостроении, вертолетостроении, в производстве клепки и музыкальных инструментов, спортивнобеговых лыж, ткацких челноков и щитового паркета. Прочность и долговечность клееных конструкции значительно возрастают, если их изготавливать из радиальных пиломатериалов 2. В исследованиях 2 радиальными называются заготовки, у которых годичные кольца выходят на две стороны доски или заготовки. Если заготовки при этом удовлетворяют особым требованиям к расположению годичных колец относительно пласти угол наклона годичных слоев к пласти находится в пределах . Угол наклона годичных слоев к пласти доски а угол радиальности определяется углом наклона касательной I 1, проведенной к годичному слою в середине толщины и ширины доски точка К к прямой рис. Исходя из этого определяются допустимые зоны для выпиловки радиальных пиломатериалов различными способами. Максимально возможная ширина полупостава при распиловки сегмента определяется по формуле
1. Рис. Рис. Традиционным способом получения радиальных пиломатериалов заготовок является секторный и развальносекторный рис. При этом способе образуется большее количество отходов в виде угловой рейки. Процесс производства трудоемкий и не поддается автоматизации. Развальносекторный способ имеет больший объемный выход пиломатериалов. Этот способ применим только для бревен большого диаметра см. Рис. Для массового производства этот способ малопригоден изза большой трудоемкости 2. Наиболее эффективны развальносегментный и брусовосегментный способы раскроя рис. В диссертации 4 даются рекомендации по режимам склеивания профильных заготовок. Склеивание позволяет получить больший объемный выход радиальной пилопродукции для эффективных способов распиловки пиловочника табл. Таблица 1. УЧЛУ
а. Рис. Способы получения радиальной пилопродукции а. Развальносегментный способ раскроя пиловочника б. Исследования, посвященные повышению качества радиальных пиломатериалов, за счет учета пороков древесины. Рассмотрим первую группу исследований. Предложена усовершенствованная развальносегментная схема раскроя пиловочника на радиальные пиломатериалы 5. Размеры участков бревна, в пределах которых могут быть получены радиальные пиломатериалы, определяются в зависимости от диаметра бревна рис. Рис. Ерад. Размер Е2рад. Е2ра 0,, А2 0, 1. А ширина центральной вырезки. Е1 макс Е1 рад. АЕ1макс 2Б 1. На практике, при составлении поставов с учетом спецификационных требований не всегда удается придерживаться к рекомендуемой ширине центральной вырезки. Ее неполное использование снижает площадь использования вершинного торца на выпиливание радиальных пиломатериалов, это снижает объемный выход радиальных пиломатериалов. Поэтому, при составлении поставов с учетом спецификационных требований, отклонение ширины центральной вырезки, рекомендуется допускать, лишь в сторону увеличения. В этом случае крайние доски первого прохода не отвечают радиальным требованиям, так как они находятся за пределами зоны радиальности, их используют как обычные пиломатериалы. Переработка нерадиальных досок в радиальные является отличительным признаком этого изобретения. П1 1. Рис. В 6 отмечено, что лесопильные предприятия в Республике Беларусь в основном оборудованы лесопильными рамами, на которых реализовать секторный способ распиловки затруднительно, ученые остановили свой выбор на комбинированной развальносегментной схеме распиловки. При составлении постава толщина выпиливаемых брусьев определяется шириной радиальных досок по спецификации, поэтому задачу по оптимальному раскрою бревна сводится к определению оптимальной ширины центральной вырезки, размеры которой связаны с диаметром бревна и углом радиальности. Расчетная схема приведена на рис.