Введение к работе
Актуальность темы. САПР компьютерной поддержки технологий лесного комплекса позволяет сукественно повысить техяологии качества продукции, усовершенствовать технологии переработки древесины. Существующие технологии переработки стволовой древесины и учета лесоматериалов требуют разработки соответствующих систем компьютерной поддержки. Решение этих задач повышает уровень автоматизации этих технологий. Основными задачами создания рассматриваемых САПР являвтся получение математических моделей объемно-качественного выхода лесо-продукции, моделей и методов оптимального планирования, проектирования раскроя лесоматериалов и учета древесины.
САПР компьютерной поддержки технологий переработки древесины и учета лесоматериалов монет входить в качестве подсистемы в отраслевые САПР, созданию которых уделяется большое внимание.
В области математического моделирования лесоматериалов, оптимизации их раскроя, учета древесины имеется ряд публикаций, которые позволяют приступить к решению задач построения САПР компьютерной поддержки технология переработки древесины и учета бревен.
Цель и задачи работы. Целью работы является математическое моделирование древесных стволов, хлыстов, бревен сосны, березы, разработка алгоритмов, программ САПР компьютерной поддержки технологий переработки хлыстов и учета лесоматериалов для перевода ряда технологий лесного ^комплекса в разряд высоких по показателям экономической и экологической эффективности.
Задачами работа являются: .
-
Определить математические модели стволов стоящих деревьев сосны, березы по действующим таблицей обзеыа и сбега этих пород, математические модели хлыстов, бревен; получить необходимые расчетные формулы, и сделать их анализ.
-
Разработать алгоритмы, программы компьютерных расчетов: прироста по объему стволов стоящих деревьев; длины боковых кривых образующей древесных стволов, хлыстов и бревен; площади боковой поверхности образующей древесных стволов, хлыстов я бревен; напряжений сжатия в сечениях древесных стволов; объема древесины nor сбега бревен.
-
Получить алгоритмы, программы компьютерной поддержки технологий раскроя хлыстов на сортиментяые зоны, сортиментних зон на бревна, исходя из требований потребителей лесоматериалов.
-
Предложить алгоритмы, программы компьютерной поддержки технологий учета древесины стволов, хлыстов, бревен, учета объемов
круглых лесоматериалов на технологических линиях обработки древесины; составить таксационные таблицы.
-
Разработать структуры информационных связей САПР систем компьютерной поддержки технологий переработки хлыстов и учета древесины.
-
Сделать оценку экономической эффективности САПР компьютерной поддержки рассматриваемых технологий; предложить'рекомендации по создании информационного, математического и технического обеспечения САПР переработки хлыстов и учета объемов древесины.
Объекты исследований. Системы компьютерной поддержки техноло-' гий переработки хлыстов и учета древесины лесоматериалов.
Методика исследований и разработок основана на математическом моделировании древесных стволов, хлыстов, бревен, на теоретических построениях вычислительных процедур, алгоритмов, программ математических расчетов ряда задач САПР технологий лесного хозяйства и лесоэксплуатации, на проведеній компьютерных расчетов по ряду технологий.
Научная новизна работы.
Алгоритмы, программы расчетов прироста по объему стволов стоящих деревьев, отличающиеся охватом всего диапазона размеров стволов, коэффициентов формы и разрядов высот по каждой породе.
. Алгоритмы, программы расчетов длин боковых кривых, площади боковой поверхности образующей древесных стволов, хлыстов и бревен, напряжений сжатия в сечениях стволов, отличающиеся учетом реальных, геометрических форм лесоматериалов.
Алгоритмы, программы вычислений объема древесины бревен зон сбега, отличающиеся учетом закономерностей формирования зон сбега комлевых, срединных, вершинных бревен.
Способ разработки алгоритмов компьютерных расчетов протяженности сортиментних зон и длин сортиментов, отличающийся учетом потенциального запаса сортиментов в лесфонде и требований потребителей.
Метод компьютерных расчетов о'бъемов древесины,.коры стволов, хлыстов, бревен, отличающийся наиболее высокой точностью по сравнению с известными методами, так как используются наиболее адекватные математические модели этих объектов.
Теоретическое значение полученных результатов. Полученные математические модели, алгоритмы позволяют проводить численные расчеты по ряду теоретических задач: объемов древесины, коры стволов, хлыстов, бревен; прироста по объему древесных стволов стоящих деревьев; длины боковых кривых, площадей боковой поверхности образующей стволов; объемов древесины зон сбега бревен; потенциально-
го выхода сортиментов круглого леса из лесфонда.
Практическая ценность работы.. Алгоритмы, программы САПР компьютерной поддержки технологий дают возможность б леском хозяйстве автоматизировать таксацию лесфонда с определением запасов сортиментов круглого леса, объемов стволозой древесины, коры; в лесопромышленной производстве автоматизировать технологии переработки древесины хлыстов и учета объемов сортиментов круглого леса. Математические модели бревен дают возможность в лесопилении создавать САПР оптимизации продольного раскроя пиловочного сырья.
Полученные результаты по созданию САПР компьютерной поддержки технологий лесного хозяйства и лесопромышленного производства да-вт возмокность существенно повысить выход лесопродукции и снизить площади вырубаемых лесов.
Апробация работы. Основные результаты докладывались и обсукда-лись: на научно-технических конференциях Воронежской государственной лесотехнической экадемии в 1992, 1993, 1994, 1995 гг.; на Всероссийской научно-технической конференции "Охрана лесных экосистем и рациональное использование лесных ресурсов" в г. Москва, 199* г.; на Международной научнъ-технической конференции "Автоматизация биотехнических систем" з г. Москва, 1994- г.
Публикации.. По теме диссертационной работы опубликовано 7 научных статей.
Структура.и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы из 73 наименований, 53 приложений и включает 49 рисунков, 13 таблиц. Объем основного текста составляет 32D . машинописных страниц.
