Повышение выхода пиломатериалов при брусо-развальном способе распиловки бревен

• Автор: Матвеева, Ирина Сергеевна
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 231 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПЛАНИРОВАНИЯ РАСКРОЯ ПИЛОВОЧНОГО СЫРЬЯ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Теоретические основы проектирования поставов.

1.2. Дробность сортировки брвен по толщине.

1.3. Дробность подсортировки брвен по длине

1.4. Распиловка брвен с кривизной

1.5. Распиловка эллиптичных брвен

1.6. Точность центрирования брвен и брусьев при распиловке.

1.7. Градация пиломатериалов по длине.

1.8 Цель и задачи исследования

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК СЫРЬЯ И ПРОЦЕССОВ РАСКРОЯ ДЛЯ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ.
2.1. Общие характеристики поставов и планов раскроя.
2.2. Эллиптичность брвен.
2.3. Сбежистосгь и объм брвен.
2.4. Ориентация эллиптичности брвен относительно односторонней кривизны.
2.5. Центрирование брвен относительно постава пил
2.6. Обработка и достоверность результатов
2.7. Выводы.
3. АЛГОРИТМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПОСТАВОВ И ИМИТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ РАСКРОЯ БРВЕН С ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕМ СЛУЧАЙНОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ ИХ РАЗМЕРОВ И ФОРМЫ
3.1. Теоретические основы расчта поставов для распиловки брвен с пороками формы
3.2. Алгоритм автоматизированного проектирования поставов
3.3. Алгоритм имитационных исследований процесса раскроя брвен с воспроизведением случайной изменчивости их размеров и формы
3.4. Оценка количества итераций при использовании метода полного перебора.
4. ОПТИМАЛЬНЫЕ МАКСИМАЛЬНЫЕ ПОСТАВЫ ПРИ СТАНДАРТНЫХ ОГРАНИЧЕНИЯХ. ЦЕНЫ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ОГРАНИЧЕНИЙ
4.1. Оптимальные поставы для стандартных размеров сырья и пилопродукции максимальные поставы.
4.2. Максимальные объмные выходы пиломатериалов.
4.3. Структура максимальных поставов
4.4. Сравнение максимальных поставов с максимальными поставами проф. Фельдмана Х.Л.
4.5. Толщины брусьев в максимальных поставах
4.6. Зависимость объмного выхода пиломатериалов от толщины бревна
4.7. Зависимость объмного выхода пиломатериалов от длины бревна.
4.8. Охват диаметра бревна максимальным поставом
4.9. Цена ограничения по смежным толщинам
4 Цена ограничения по согласованию проходов.
4 Зависимость объмного выхода пиломатериалов от количества толщин в поставе
4 Трхтолщинные поставы с максимальными объмными выходами
4 Двухтолщинные поставы с максимальными объмными выходами
4 Выводы
5. ВЛИЯНИЕ ФОРМЫ БРЕВНА И ЕГО ОРИЕНТАЦИИ ОТНОСИТЕЛЬНО ПОСТАВА ПИЛ НА ОБЪМНЫЙ ВЫХОД ПИЛОМАТЕРИАЛОВ
5.1. Влияние эллиптичности на объмный выход пиломатериалов.
5.2. Влияние кривизны на объмный выход пиломатериалов
5.3. Влияние смещения бревна от центра постава пил на объмный выход пиломатериалов.
6. ВЛИЯНИЕ ВЕРОЯТНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ФОРМЫ БРЕВНА И ЕГО ОРИЕНТАЦИИ ОТНОСИТЕЛЬНО ПОСТАВА ПИЛ НА ОБЪМНЫЙ ВЫХОД ПИЛОМАТЕРИАЛОВ.
6.1. Влияние эллиптичности на объмный выход пиломатериалов с учтом фактора е случайной изменчивости
6.2. Влияние кривизны на объмный выход пиломатериалов с учтом фактора е случайной изменчивости
6.3. Влияние смещения бревна от центра постава пил на объмный выход пиломатериалов с учтом фактора его случайной изменчивости.
6.4. Влияние варьирования толщины брвен на объмный выход пиломатериалов.
6.5. Влияние точности измерения толщины брвен на объмный выход пиломатериалов.
6.6. Влияние варьирования толщины брвен на объмный выход пиломатериалов при случайной изменчивости характеристик формы и ориентации брвен относительно центра постава пил
7. РЕЗЕРВЫ И ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ОБМНОГО ВЫХОДА ОБРЕЗНЫХ
ДОСОК ПРИ БРУ СОРАЗВАЛЫ ЮМ СПОСОБЕ РАСКРОЯ БРВЕН
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Затем в торец бревна с отмеченными зонами вписывается исследуемая схема раскроя. Качество доски оценивается по худшей стороне, приходящейся на эту доску. Проведенные исследования и анализ закономерностей формирования качества пилопродукции позволил выявить . В целом при распиловке с брусовкой объемные и качественные показатели выпиливаемых досок оказываются лучше, чем при распиловке враз вал. В последних работах Ветшевой В. Ф. , уделяется внимание технологическим критериям выбора рациональных способов и схем раскроя. Большой вклад в развитие машинных методов планирования раскроя пиловочного сырья внес Соболев И. В. . Обобщив известные закономерности и процедуры технологических расчетов, он разработал алгоритмы проектирования поставов с вероятностной компонентой. Структуры поставов по алгоритмам Соболева И. В. синтезируются методом перебора спецификационных сечений пиломатериалов с учетом ограничений, вытекающих из правил составления рациональных поставов. Определение оптимальных ширин и длин боковых досок осуществляется также методом перебора с шагом по ширине 5 мм. Из возможных вариантов раскроя каждой пары необрезных досок выбирается один, дающий наибольший выход. Объем обрезной доски при выбранном варианте раскроя и соответствующая ему произвольная оптимальная ширина фиксируется. Зафиксированный объем доски умножается на поправочный коэффициент, учитывающий степень несоответствия фактического выхода теоретическому изза неправильностей формы бревен, неточной заправки их в лесопильную раму, погрешностей обрезки и др. После этого осуществляется рассеивание ширины около оптимальной ширины по закону нормального распределения с экспериментальными параметрами и определяются доли пиломатериалов различных стандартных ширин. Ожидаемые выходы пиломатериалов устанавливаются для 0 бревен размерной группы с последующим приведением этих выходов к одному бревну. Алгоритмы составления и расчета поставов используются Соболевым И. В. для генерирования большого количества конкурирующих поставов, участвующих при оптимизации распиловочных планов. Задача расчета плана раскроя формулируется Соболевым И. В. как задача линейного программирования. В качестве ограничений выступают экономические показатели производства пиломатериалов, объемы сырья и пиломатериалов, а также технические характеристики предприятия. Для ситуаций, когда трудно отдать предпочтение какомулибо одному критерию оптимальности, предлагается использовать метод последовательных уступок, сущность которого состоит в следующем . Критерии оптимальности поставов ранжируют. При первом решении оптимизационной задачи отдают предпочтение критерию с самым высоким рейтингом. Найденное его экстремальное значение ухудшают на некоторую величину и превращают в ограничение. Затем оптимизируют план раскроя по следующему критерию оптимальности, находят его экстремальное значение, ухудшают на некоторую величину, вводят ограничение и т. При этом степень уступок устанавливают по двойственным оценкам, вычисляемым при пошаговой оптимизации распиловочных планов. После решения задачи оптимизации плана раскроя в рамках одного предприятия Соболев И. В. разрабатывает алгоритм распределения заданий на выпуск пиломатериалов между предприятиями, входящими в состав объединения. Используемые при этом математические модели оптимизационной задачи идентичны описанным выше, однако смысл некоторых показателей имеет расширенную трактовку. Так, если при оптимизации распиловочного плана предприятия используются, например, себестоимость пиломатериалов гго сечения при раскрое м поставом бревен кго диаметра, то при оптимизации распределительной задачи аналогичный показатель дифференцируется по себестоимости пиломатериалов 1го сечения при раскрое поставом бревен кго диаметра на гом предприятии. Кроме этого в список критериев оптимизации вводится количество сорторазмеров, вырабатываемых отдельным предприятием. В результате решения задачи опттимизации плана раскроя в рамках всего объединения получают распиловочные планы отдельных предприятий.