Введение к работе
Актуальность темы Россия занимает первое место в мире по покрытой лесом площади (768,9 млн га) и запасу древесины (81,8 млрд м3)
В Европейско-Уральской зоне страны около 80 % запаса спелой и перестойной древесины находится в Северо-Западном и Уральском экономических районах, в Западной Сибири 7 млрд м3, в Восточной Сибири 20 млрд м3, на Дальнем Востоке 16 млрд м3 При наличии таких значительных запасов лесосырьевых ресурсов в РФ осваивается лишь около 15 % от расчетной лесосеки
Следует отметить, что на сегодняшний день прослеживается устойчивая тенденция, направленная на увеличения объемов лесозаготовки и соответственно переработки древесного сырья
При всем этом, как бы не изменялись современные тенденции, до сих пор был и остается актуальным вопрос о рациональном использовании лесных ресурсов К рациональности использования лесных ресурсов необходимо подходить с точки зрения региональности лесозаготовительных предприятий, это связано со значительной изменчивостью основных характеристик лесных ресурсов по регионам
Используемая на крупных предприятиях хлыстовая технология доставки древесного сырья на лесные склады, подразумевает первичную обработку хлыстов на раскряжевочных установках и поточных линиях При этом используемое технологическое оборудование на этих операциях в основном является морально устаревшим и не отвечает требованиям создавшихся экономических условий
Вопросы о способах рационального использования, влияния характеристик лесных ресурсов на выбор технологического оборудования, а также основы автоматизации новых и существующих технологических структур для первичной обработки древесного сырья, в той или иной степени, изучались в работах В А Дорошенко, В. А Лозового, Редькина А К, Воеводы Д К, Залегаллера Б Г, Пошарникова Ф В ,Алябьева В И, Батина И В, В И Кондратьева, Г. А Де-герменджи, Г С Миронова, В К Замалеева, Г А Вильке, В С Петровского, Г А. Степакова, И В Харитонова, А А Янушевича, С А Попова, Г И Шевелева идр
Технологический процесс первичной обработки древесного сырья на лесных складах строится по поточному принципу
Поточный принцип построения технологического процесса создает условия для комплексной механизации и автоматизации нижнескладских работ
Для осуществления автоматизированного и программного раскроя хлыстов необходимо, прежде всего, иметь информацию об образующей хлыста с учетом региональных особенностей. При этом из-за изменчивости параметров предмета труда поточные линии должны обладать универсальностью, в смысле региональных особенностей древесного сырья и избирательной способностью, что усложняет конструкцию оборудования и механизмов, входящих в состав линии.
Поэтому современные условия требуют создания нового поколения оборудования для первичной переработки древесного сырья, с применением агрегатно-блочного принципа компоновки
Цель работы Обосновать основные технологические параметры перспективной раскряжевочно-сортировочной линии для первичной обработки древесного сырья
Задачи исследования
-
Провести структурный анализ раскряжевочно-сортировочных линий (РСЛ) и обосновать компоновочную схему перспективной РСЛ.
-
Обосновать основные параметры перспективной РСЛ (протяженность зон раскряжевки хлыстов, порядок расстановки пильных агрегатов, скорости перемещений, производительность РСЛ, выход деловой древесины, алгоритм автоматизированного поперечного раскроя, точность сортировки)
-
Обосновать теоретически метод моделирования технологического процесса РСЛ
-
Провести экспериментальные исследования по определению размерно-качественных характеристик хлыстов и свойств их образующей
-
Провести имитационно-вычислительное моделирование технологического процесса перспективной РСЛ
6. Провести имитационное моделирование процесса раскряжевки-сортировки
Научная новизна Предложена новая технология сортировки хлыстов по крупности в процессе подачи на раскряжевку. Разработаны новая технология и теоретическое обоснование параметров РСЛ, позволяющие осуществить поперечный раскрой хлыстов с сортировкой сортиментов по диаметрам в процессе удаления из зоны раскроя Получил дальнейшее развитие метод моделирования технологических процессов с использованием матричных преобразований координат Предложена программа на языке программирования «Delphi 7», которая позволяет провести моделирование технологического процесса раскряжевки-сортировки с использованием экспериментальных данных по образующей хлыста, что максимально приближает работу РСЛ в автоматизированном режиме
Основные положения, выносимые на защиту
компоновочная схема перспективной раскряжевочно-сортировочной линии,
методики определения основных характеристик многопильных раскряжевочных линий,
результаты экспериментальных исследований определения размерно-качественных характеристик хлыстов и свойств их образующей;
методики для создания алгоритма автоматизации процесса раскряжевки с сортировкой по диаметрам перспективной РСЛ,
- результаты имитационно-вычислительного моделирования процесса
раскряжевки с сортировкой по диаметрам,
Практическая значимость работы Даны практические рекомендации по компоновочным технологическим схемам с обоснованными технологическими
параметрами РСЛ, альтернативной зарубежным и отечественным образцам. Предлагаемая технология первичной обработки древесного сырья учитывает региональные особенности размерно-качественных характеристик хлыстов, что позволяет использовать результаты работы при проектировании РСЛ для любого региона РФ Предлагаемая технология позволяет исключить из технологической цепочки по первичной обработке древесного сырья, дорогостоящие автоматизированные и не автоматизированные сортировочные транспортеры и, в тоже время, обеспечить сортировку круглого леса по диаметрам производителем Предлагаемая технология с исключением отдельных сортировочных транспортеров позволяет сократить площадь, занимаемую раскряжевочно-сортировочным участком, в среднем в два раза
Апробация работы Основные результаты работы докладывались на научно-технических конференциях «Лесной и химические комплексы - проблемы и решения» (Красноярск, 2005,2006)
Публикации По материалам диссертационной работы опубликовано 9 печатных работ
Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 112 наименований и 12 приложений
Содержание работы изложено на 197 страницах и содержит 35 рисунков и 22 таблицы
