Введение к работе
Актуальность темы. Лиственница является самой распространенной древесной породой в нашей стране (40% всех запасов), однако, ее использование недостаточно эффективно. В лесопильной промышленности она не занимает ведущего места при производстве пиломатериалов (15%), уступая по объемам переработки, как сосне, так и ели. Проблемы освоения лиственничных запасов во многом связаны со сложностями распиловки, возникающими в силу специфических свойств лиственницы: высокой плотности, большого количества экстрактивных веществ, различия свойств ядра и заболони.
В настоящее время на внутреннем и на внешнем рынках древесины складывается тенденция увеличения спроса на лиственничные пиломатериалы, выпиленные из ядровой зоны бревна. Потребители мотивируют необходимость разделения лиственничных пиломатериалов на ядровые и заболонные их различием в стойкости к биологическим повреждениям. Заболонная древесина, в отличие от ядровой, более восприимчива к грибным окраскам в процессе транспортировки и хранения пиломатериалов. Однако это не единственная причина, по которой необходимо разделять ядровые и заболонные пиломатериалы. Ядровая и заболонная древесина лиственницы имеет также различия в физико-механических, химических, адгезионных и других свойствах, что требует адаптированных технологических режимов обработки и обуславливает выбор направления использования пиломатериалов. В этой связи исследования процессов распиловки лиственницы, с учетом макроскопического строения древесины и разделением пиломатериалов на ядровые и заболонные являются весьма актуальными.
Цель работы: получение максимального объемного выхода ядровых лиственничных пиломатериалов, как наиболее конкурентоспособных.
Для достижения поставленной цели в работе необходимо было решить следующие задачи:
Провести анализ научных работ связанных с технологическими и эксплуатационными свойствами лиственничных пиломатериалов и определить целесообразность разделения ядровых и заболонных пиломатериалов из лиственницы с точки зрения механической обработки и последующей эксплуатации готового изделия.
Выполнить экспериментальные исследования объемного распределения заболони в стволе и пиловочных сортиментах лиственницы.
Провести теоретические исследования брусово-развального и развально-сегментного комбинированного способов раскроя с получением максимального объемного выхода ядровых пиломатериалов.
Разработать методику проектирования поставов с максимизацией объемного выхода ядровых пиломатериалов.
Произвести производственную апробацию результатов исследований и разработать практические рекомендации по раздельному получению ядровых и заболонных лиственничных пиломатериалов.
- Оценить экономический результат практического использования
разработанной методики раскроя древесины лиственницы на пи
ломатериалы.
Объекты исследования: Макроскопическое строение древесины лиственницы. Процессы распиловки лиственницы. Научную новизну имеют:
-
Закономерности объемного распределения заболони в стволе лиственницы и пиловочных лиственничных сортиментах.
-
Алгоритм расчета поставов для распиловки лиственницы, обеспечивающий максимальный объемный выход ядровых пиломатериалов.
-
Методика поликритериального выбора схемы раскроя лиственницы, основанная на методе расстановки приоритетов. Значимость результатов исследования для науки и практики. Для теории имеют значение:
теоретическое обоснование целесообразности разделения лиственничных пиломатериалов на ядровые и содержащие как ядро, так и заболонь;
математическое описание объемного распределения заболони в стволе лиственницы и в пиловочных бревнах, используемые при проектировании поставов и в исследованиях связанных с качественным выходом лиственничных пиломатериалов;
методика исследований объемного распределения заболони в стволе и пиловочных сортиментах лиственницы;
исследования формирования поставов с учетом макроскопическо-
го строения древесины лиственницы, позволяющие максимизировать объемный выход ядровых пиломатериалов. Для практики имеют значение:
- методики проектирования поставов по развально-сегментному
комбинированному и брусово-развалыюму способам раскроя с
максимизацией объемного выхода ядровых пиломатериалов;
эффективная технология распиловки лиственницы с разделением пиломатериалов выпиленных из ядровой и заболонной зоны бревна;
применение метода расстановки приоритетов при выборе схемы раскроя пиловочного сырья;
Научные положения, выносимые на защиту 1. Разделение ядровых и заболонных пиломатериалов это способ повышения технологических и эксплуатационных свойств лиственницы.
-
Поскольку ядровая древесина вторична по отношению к заболонной, то объемный выход пиломатериалов, не содержащих заболонь зависит от места положения бревна в хлысте.
-
Уменьшение расчетного диаметра бревна на величину заболони является необходимым условием получения максимального объемного выхода ядровых лиственничных пиломатериалов.
Апробация работы
Основные положения, разработанные в диссертации, были представлены научно-технической общественности на международном лесопромышленном форуме «Лесопромышленный комплекс России XXI века», Санкт Петербург 2000 г. и ежегодной конференции молодых ученых Санкт-Петербургской лесотехнической академии в 2002 г.
Достоверность сформулированных в диссертации научных положений, выводов, рекомендаций подтверждается приемлемым совпадением результатов теоретических и экспериментальных исследований.
Теоретические зависимости, полученные для объемного распределения заболони в стволе лиственницы, соответствуют основным положениям древесиноведческой науки в области ядрообразования у хвойных пород деревьев.
Адекватность математических моделей, полученных в работе, проверена и подтверждена соответствующими критериями в соответствии с общепринятой в научной практике точностью.
Разработанная методика проектирования поставов на получение максимального объемного выхода ядровых пиломатериалов апробирована на практике в производственных условиях.
Реализация работы
Основные результаты работы апробированы и внедрены на ООО «Амбср» г. Советск, Калининградская обл.
Публикации
Материалы диссертации опубликованы в 3 статьях.
Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, 5 глав, основных выводов и приложений, содержит 174 страницы машинописного текста, 25 рисунков, 42 таблицы и список литературы, включающий 117 наименований литературных источников, в том числе на иностранном языке 3.
