Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса по теме диссертации 12
1.1. Требования к допустимому обзолу обрезных досок и заготовок по современным стандартам 12
1.2. Обзор литературы по раскрою брёвен на пиломатериалы 29
1.3. Обзор литературы по раскрою пиломатериалов на заготовки для деревянного домостроения 36
1.4. Задачи работы 39
2. Влияния геометрических параметров брёвен на величину обзола на обрезных пиломатериалах 40
2.1. Анализ параметров обзола досок 40
2.2. Исследование снижения требований по обзолу досок на эффективность раскроя брёвен 47
2.3. Рекомендации по снижению величины обзола в досках полной длины 50
2.4 Использование обрезных пиломатериалов с заданной величиной обзола при производстве стеновых панелей в современных технологиях 51
Выводы по второй главе 63
3. Влияние овальности поперечных сечений брёвен и их кривизны на параметры обзола досок 63
3.1. Выявление критической кривизны брёвен 63
3.2. Исследование влияния овальности сечений брёвен на параметры обзола обрезных досок 66
3.3. Исследование изменения обзола досок при ориентации бревна овального сечения под различными углами 73
3.4. Исключение обзола досок полной длины при распиловке брёвен с кривизной 79
Выводы по третьей главе з
4. Методика расчёта поставов при производстве пиломатериалов для заготовок 85
4.1. Методика расчёта распиловочных размеров обрезных пиломатериалов при производстве заготовок 85
4.2. Пример расчета распиловочных размеров выпиливаемых досок при производстве заготовок 93
4.3. Исследование распиловочных припусков досок при производстве заготовок 95
Выводы по четвертой главе 98
5. Экспериментальные исследования по раскрою необрезных и обрезных досок на заготовки с учётом обзола 99
5.1. Методика постановки эксперимента при раскрое пиломатериалов на заготовки из берёзы для стеновых панелей 99
5.2. Планирование эксперимента для исследования выхода заготовок из необрезных досок 102
5.3. Обработка экспериментальных данных и получение уравнения регрессии для коэффициента выхода заготовок из необрезных досок с учётом обзола 105
5.4. Выработка заготовок разной длины из необрезных досок с учётом обзола 113
5.5. Выработка заготовок из обрезных досок и изменение коэффициента выхода сырых заготовок из брёвен 117
5.6. Сравнение коэффициентов выхода заготовок из необрезных и обрезных досок 119
Выводы по пятой главе 120
6. Анализ путей сокращения обзола досок и расчёты экономической эффективности 120
6.1. Анализ путей снижения обзола досок 120
6.1.1. Снижение обзола досок путём уменьшения их длины или ширины 120
6.1.2. Предотвращение или снижение обзола досок путём уширения пропиленной пласти бруса 123
6.1.3 Предотвращение или снижение обзола досок путём увеличения минимального диаметра брёвен в сортировочной группе 125
6.2. Расчеты экономической эффективности раскроя брёвен на пиломатериалы с допустимым обзолом 128
Выводы по шестой главе 129
Заключение. Общие выводы и основные результаты исследований 131
Список использованных источников
- Обзор литературы по раскрою пиломатериалов на заготовки для деревянного домостроения
- Использование обрезных пиломатериалов с заданной величиной обзола при производстве стеновых панелей в современных технологиях
- Исследование изменения обзола досок при ориентации бревна овального сечения под различными углами
- Исследование распиловочных припусков досок при производстве заготовок
Обзор литературы по раскрою пиломатериалов на заготовки для деревянного домостроения
Теория раскроя бревен, разработанная на первом и втором этапах, вошла в специальную литературу под общим названием «теории максимальных поставов» [2, 50].
Х.Л. Фельдман [61] разработал теорию раскроя бревен на обрезные пиломатериалы с максимальными поперечными сечениями. Он поставил перед собой задачу определить толщину и ширину обрезных досок с максимальными суммарными поперечными сечениями, которые можно вписать в поперечное сечение бревна с радиусом R в вершинном торце. В результате математического решения этой задачи ученый пришел к выводу, что из многих вписанных в круг прямоугольников наибольшая площадь будет соответствовать вписанному в него квадрату со сторонами R /2 , а наибольшая площадь прямоугольников, вписанных в сегменты, прилегающие к сторонам квадрата, будет соответствовать обрезным пиломатериалам толщиной 0,2R и шириной 0,86R. Постав, в котором все доски имеют полную длину, Х.Л. Фельдман назвал основным. Теория раскроя бревен на пиломатериалы решила частные задачи раскроя на обрезные пиломатериалы максимальных поперечных сечений.
Дальнейшее решение задачи выработки обрезных пиломатериалов с максимальным объемным выходом было продолжено и сформулировано на втором этапе развития теории раскроя. Эту задачу решали разными методами Д.Ф.Шапиро [74], Г.Г. Титков [56], М.Н. Гутерман [18], В.А. Залгаллер [25], Н.А. Батин [3], А.Н. Песоцкий [50] и др. В качестве критерия оптимальности поставов принимается коэффициент объёмного выхода обрезных пиломатериалов. Из трех размеров обрезных досок (толщины, ширины и длины), вырабатываемых развальным способом, наиболее важное значение для получения максимального выхода приобретает определение оптимальных толщин досок, включаемых в постав на различном расстоянии от центра вершинного торца бревен.
Таким образом, теория раскроя бревен, сформировавшаяся на втором этапе её развития, установила возможный предел выхода обрезных пиломатериалов при раскрое бревен, который имеет существенное значение и в настоящее время.
На третьем этапе в теории раскроя рассматривалась выработка пиломатериалов заданных размеров и качества. В основу формирования теории раскроя был положен принцип безусловности выработки пиломатериалов требуемых размеров и качества. В развитие этого этапа решающий вклад внесли П.П. Аксенов [2], Р.Е. Калитеевский [29], В.Р. Фергин [62], С.Н. Рыкунин [52], B.C. Шалаев [73], В.Г. Турушев [58], A.M. Копейкин [35,36,37], В.Ф. Ветшева [4] и другие ученые.
Обоснование процесса распиловки сырья определяется экономическими показателями. Главнейшие из них - это выход конечной продукции, затраты труда на его изготовление и капитальные вложения.
В себестоимости пилопродукции затраты на сырье составляют 50-70 % от всех затрат на ее выработку. Снижение расхода сырья на 1% равноценно увеличению производительности труда на 2,5-5% [2]. Поэтому важное значение имеет выбор наиболее выгодных способов и схем раскроя брёвен.
Способы раскроя бревен обусловливаются размерами и качеством заданной продукции, а также техническими требованиями к ней. Для выработки пилопродукции, в которой допускается смешанная ориентация пластей относительно годичных слоев древесины, широко используются развальный и брусово-развальный способы раскроя, а для получения продукции радиальной и тангенциальной ориентации - круговой, секторный, сегментный и другие способы раскроя бревен.
Развальный способ раскроя применяется для деления бревен параллельно их продольной оси на пиломатериалы равные или кратные толщине вырабатываемых заготовок. Брусовый способ раскроя применяется при делении бревен параллельно их продольной оси на необрезные доски и брус, толщина которого равна ширине досок полной длины [50]. На следующей операции брусья раскраивают на доски заданной толщины. В результате раскроя брусьев в пределах их пропиленных пластей получаются обрезные доски полной длины. Необрезные боковые доски могут быть переработаны в обрезные или переданы на следующую стадию процесса в необрезном виде, где из них будут выработаны заготовки.
Обрезные пиломатериалы заданной толщины, но нерегламентированной ширины и длины, можно вырабатывать развальным или брусовым способами. При выработке толстых пиломатериалов преимущество будет иметь брусовый, а при выработке тонких - развальный способ раскроя бревен. При индивидуальном раскрое применяют ориентацию брёвен не только по продольной оси, но и по образующим [56].
Среди запатентованных способов переработки брёвен можно отметить: патенты СССР и РФ №№ 490651, 628806, 2217300, ФРГ №№ 2615745, 2928949, ЧССР № 191192, Норвегия №№ 144913, 147237, Франция № 2461559, США № 4.262.717, Швеция № 3263722 и др.
В соответствии с выбранным способом составляют поставы для раскроя бревен и получения пиломатериалов требуемых размеров и качества.
Первоначально термин «постав» относился к порядку установки пил в пильной рамке лесопильной рамы, на которой вырабатываются пиломатериалы заданной толщины развальным способом. Для распиловки бревен на пиломатериалы брусовым способом необходимо составлять два постава: первый -на распиловку бревна на брус и боковые необрезные доски, называемый первым проходом, и второй - на распиловку бруса на пиломатериалы требуемой толщины, называемый вторым проходом. Под поставом при распиловке бревен на лесопильных рамах понимается схема набора пил (схема раскроя), устанавливаемых в пильную рамку, для получения пиломатериалов заданной толщины [29].
Традиционные графо-аналитические методики расчёта поставов позволяли определять оптимальные размеры досок по критерию максимального объёмного выхода. Однако требование обеспечения производства пиломатериалов по спецификации заставляет корректировать размеры досок, что нарушает принцип оптимальности. Размеры досок рассчитывают для заданного диаметра брёвен, результаты расчёта распространяют на диапазон диаметров для сортирования брёвен в пределах 2 см [2, 3, 56].
Первые компьютерные программы расчёта поставов были разработаны под руководством к.т.н. Соболева И.В. в КарНИИЛПе [53]. Они практически полностью копировали алгоритм графо-аналитического метода с переходом от графиков к аппроксимирующим их формулам.
В монографии Р.Е. Калитеевского [29] утверждается, что использовать на большинстве существующих лесопильных предприятий максимальное число поставов невозможно, так как это приведет к резкому увеличению числа сортировочных групп бревен, необходимой емкости оперативных запасов бревен и к другим последствиям. Исследования показывают, что при сортировке и распиловке бревен диаметром от 12 до 32,5см с интервалом 0,5см на пиломатериалы различных толщин (от 2 до 5) и всех возможных по ГОСТу ширин досок получается 36 различных поставов. При увеличении интервала до 2 см получается только 9 поставов, при этом потери объемного выхода пиломатериалов составляют от 0,3 до 1,25 %. Одним из методов минимизации числа поставов является сортировка пиловочного сырья по оптимальным границам сортировочных групп бревен. Компьютерные программы расчёта поставов разработаны также под руководством проф. Алексеева А.Е. в Архангельском государственном техническом университете. Они в основном ориентированы на индивидуальный раскрой брёвен на ленточнопильных станках.
Использование обрезных пиломатериалов с заданной величиной обзола при производстве стеновых панелей в современных технологиях
Установим влияние на параметры обзола факторов, связанных со снижением диаметра бревен на 1см относительно расчётного чётного (как это принято в традиционной методике), с округлением ширины и длины досок в большую сторону до стандартного размера; а также со смещением бревна при его ориентировании относительно оси постава. Принято рациональное правило округления размеров досок в процессе их расчёта. Ширина обрезной доски округлялась в большую сторону не более чем на 5мм, её длина - не более чем на стандартный интервал 25 мм. Выбор условия по округлению ширины досок на 5 мм (обзол А=2.5мм) диктуется тем, что по стандарту обзол менее Змм не учитывается [8].
Рассмотрим раскрой бревен вразвал для получения пиломатериалов, вырабатываемых для внутреннего рынка из среднемерного сырья.
Здесь для отборных досок и досок первого сорта допустимый обзол по ширине и толщине составляет 1/6 часть их пласти и кромки при неограниченной длине обзола (ГОСТ 8486-86) [40]. При расчетах параметров обзола принят постав 16-44-44-16, который вписывается в диаметр бревен 14 см по охвату центральных досок полной длины (шириной 75- 125 мм) с возможным округлением их ширины и длины в большую сторону. По формуле (2.8) получен двумерный график функции At = f(d,Ab), он приведен на рис. 2.3. Откладывая на этом графике по оси абсцисс диаметр бревна, а по оси ординат параметр обзола по ширине доски АЬ, получаем параметр обзола по толщине доски (его линии уровня указаны на графике). Показаны также ограничения параметров обзола обрезных досок по ширине [А&]=0,83см (пунктирная линия) и толщине [Аґ]=0,73см (штрихпунктирная линия), вырабатываемых по ГОСТ 8486-86 досок полной длины толщиной 44 мм.
Суммарный обзол боковых досок полной длины по ширине из брёвен с минимальным диаметром 13 см равен - 1,37 см, а по толщине по формуле (2.8) -1,3 см. На рис. 2.3 в виде ломаной сплошной линии нанесено изменение суммарного обзола по ширине досок от диаметра бревна.
При увеличении диаметра бревна относительно расчётного d0 обзол постепенно исчезает, для диаметра бревна dx он равен нулю. Диаметр бревна dx можно рассчитать по формуле dx = d2Q + ААЬф - Ab). (2.17) Из рис. 2.3 видно, что при диаметрах брёвен, равных расчётному 14см параметры обзола досок являются допустимыми. При диаметрах брёвен меньших расчётного на 1см, (т. е. при 13см), они превышают допустимые как по ширине, так и по толщине.
При раскрое брёвен с брусовкой ширина досок полной длины равна стандартной толщине бруса. Процедуры округления размеров этих досок отсутствуют, поэтому обзол боковых досок полной длины из пласти бруса определяется снижением диаметров брёвен, смещением бревна и бруса при их ориентировании по оси постава. Смещение бревна при его ориентировании по оси постава приведёт к снижению ширины одной пропиленной пласти бруса и увеличению другой. Обрезная доска, выпиленная из бруса, будет иметь повышенный обзол с одной стороны и сниженный с другой. Для примера примем 22-22-225-22-22 расчётный чётный диаметр бревна
Суммарный обзол боковых досок полной длины по ширине для брёвен диаметром 31см равен 1,53 см, а по толщине -1,48 см. По формуле (2.9) построим на рис. 2.4 график функции суммарного обзола по ширине досок от диаметра брёвен и покажем ограничения параметров обзола [Л&]= 1,9 см, [At]= 0,83 см. Согласно рис. 2.4 при раскрое брёвен с брусовкой при диаметрах брёвен меньших расчётного параметры обзола досок, полученных из бруса, превышают допустимые по толщине.
Из графиков на рис. 2.3 и 2.4 можно сделать вывод, что рассчитанные параметры обзола превышают допустимые в основном по толщине досок при уменьшении минимальной границы диапазона диаметров сортирования и раскроя бревен относительно их расчётного диаметра. Исследование снижения требований обзола досок на эффективность раскроя брёвен
По ГОСТу 8486-86 [11] «Пиломатериалы хвойных пород» при производстве товарных пиломатериалов допускается обзол в долях ширины и толщины досок не более 1/6. Однако, при выработке пилопродукции по заказам потребителя могут быть снижены требования к обзолу, если это не повлияет на потребительские и эстетические свойства пиломатериалов. При этом обзол обычно скрыт от пользователя в готовых изделиях. Например, при монтаже пола деревянные детали укладывают обзолом вниз, отделочные пиломатериалы для стеновых конструкций монтируют обзолом к стене и т. д. Таким образом, появляется возможность выпиливать пиломатериалы с повышенным обзолом до половины кромки доски и даже более.
Рассмотрим на примерах брусовых поставов влияние изменения требований к обзолу по толщине крайних толстых досок, вырабатываемых из пропиленной пласти бруса, на величину минимального расчётного диаметра бревна и коэффициента выхода толстых досок полной длины и тонких боковых досок. Предполагалось, что величина обзола тонких досок всегда может быть уменьшена или устранена за счет их укорочения по длине.
Вполне логично, что при увеличении обзола крайних толстых досок из пропиленной пласти бруса расчётный минимальный диаметр бревна будет уменьшаться и, следовательно, для того же числа досок коэффициент выхода всех толстых досок полной длины будет возрастать. Что касается тонких боковых досок, то из-за снижения диаметра бревна их объём и коэффициент выхода будут уменьшаться. Для исследования снижения требований к обзолу использовались следующие поставы для среднемерного и крупномерного сырья: Для этих поставов были выполнены расчёты величины минимального диаметра брёвен d и коэффициентов выхода толстых и тонких досок к2, а также общего коэффициента к в зависимости от задаваемых требований к обзолу крайних толстых досок по кромке At в долях их толщины. При расчётах было принято: древесная порода - ель, сосна, длина брёвен - 6м.
Исследование изменения обзола досок при ориентации бревна овального сечения под различными углами
Распиловочные размеры пиломатериалов - это средние размеры сечений сырых досок, которые формируются в процессах распиловки. С целью обеспечения заданных размеров сухих досок они должны учитывать припуски на усушку и погрешности размеров сечений досок.
Известно, что в технологических процессах пиления и сушки возникают случайные погрешности размеров сечений досок [62, 41]. В основном они связаны: с параметрами пил (толщиной, шириной, диаметром пил, шагом зубьев пил и их угловыми характеристиками); с затуплением пил; с качеством подготовки и настройки пил на размеры выпиливаемых досок (вальцеванием пил, плющением зубьев, изготовлением межпильных прокладок, разделительных колец и т.д.); с геометрическими размерами и случайными свойствами предмета обработки (с изменением плотности древесины, направления волокон, с наличием сучков и др.); с условиями базирования предмета обработки; с изменением технического состояния станков; с систематическими погрешностями для отдельных досок, которые увеличивают суммарную дисперсию размеров сечений сырых досок в партии; с неравномерностью величины усушки по толщине и ширине в каждом сечении доски. Все перечисленные факторы определяют рассеивание размеров сечений сухих досок. Случайные погрешности размеров пиломатериалов в процессах пиления и сушки обуславливают их суммарную дисперсию т Суммарная дисперсия а и среднее квадратическое отклонение т сырых пиломатериалов не зависят от размеров их сечений. Среднее квадратическое отклонение принимается по данным выборочных измерений размеров сечений пиломатериалов на конкретном предприятии и может находиться в пределах 0,6-0,8 мм в зависимости от вида, состояния лесопильного оборудования и технологической дисциплины. Усреднено для предприятий, использующих круглопильное и рамное оборудование при нормированных толщинах пил, среднее квадратическое отклонение можно принять равным 0,7 мм, а для предприятий, использующих ленточнопильное оборудование- 0,8 мм.
Известно, что в процессе сушки величина усушки досок случайно изменяется из-за колебаний плотности древесины и других свойств. Коэффициент вариации усушки ju равен, Уус где (Уус - среднее квадратическое отклонение величины усушки; Уус средняя величина усушки, нормированная таблицами ГОСТ. Для хвойных пиломатериалов по результатам измерений величины усушки и ее рассеивания к. т. н. Курицыным А.К. предложено считать коэффициент вариации усушки постоянным и равным // = 0,3 [41]. Тогда о ус - составляющая суммарной дисперсии размеров досок, вносимая усушкой, определяется по формуле: ст2ус = 0,09у2ус . (4.2) Суммарное среднее квадратическое отклонение размеров сечений сухих пиломатериалов с нормированной влажностью определяется из соотношения
Оно зависит от размеров сечений досок, так как связана с усушкой. Обширными экспериментальными исследованиями, проводимыми в 70-80х годах [62, 41], была подтверждена статистическая гипотеза, что случайные размеры сечений пиломатериалов распределены по нормальному закону.
Среднее значение размеров сырых досок Ycpcbip равно распиловочному размеру сырых досок Ypacn. Именно относительно этого размера происходят случайные отклонения фактических размеров сечений досок. По распиловочному размеру выпиливаемой доски легко определить размер настроечного элемента (толщину межпильной прокладки, разделительного кольца и т. п.), прибавив к распиловочному размеру удвоенное уширение зубьев пил на сторону.
Отклонения размеров пиломатериалов от распиловочного размера должны находиться в стандартизованном поле допуска. Однако, обычно фактическое поле рассеивания не укладывается в поле допуска. Имеется часть досок, размеры которых ниже нижней границы поля допуска и выше верхней границы поля допуска.
Для потребителя пиломатериалов особенно нежелательным является появление досок с заниженными размерами. Поэтому ограничивается в основном уровень дефектности р в пределах 1 -5%. Для экспортной пилопродукции может
Кривые распределения размеров сечений сырых и сухих пиломатериалов Чтобы не превышать заданный уровень дефектности пиломатериалов по снижению их размеров ниже нижней границы поля допуска центр распределения размеров сырых досок Ycp сыр и, следовательно, сухих досок Ycp сух смещают в большую сторону на величину распиловочного припуска г, что приводит к завышению распиловочного размера Ypacn сырых пиломатериалов. Исходя из нормального распределения размеров сечений пиломатериалов, для расчета распиловочного припуска получено соотношение [62] где т - аргумент функции Лапласа для заданной вероятности р. При значительном отрицательном допуске распиловочный припуск для отдельных размеров досок может быть отрицательным, что будет способствовать экономии древесины. Распиловочный размер для сырых пиломатериалов (средний размер сырых пиломатериалов) определяется по формуле где величина усушки назначается для нормированной влажности 20%. Следует заметить, что введение распиловочных припусков даже, несмотря на потери древесины, необходимо. В ситуации, когда превышается допустимый уровень дефектности досок в партии по занижению размеров их сечений, производитель может получить рекламацию. Тогда его потери будут больше, чем экономия на распиловочных припусках размеров сечений досок. При производстве заготовок заказ на распиловку черновых пиломатериалов может осуществляться по минимальным размерам сечений пиломатериалов. Такой подход способствует сбережению ресурсов древесины и привлекает внимание исследователей [41]. Предлагаемая методика расчета распиловочных размеров пиломатериалов при производстве заготовок основана на концепции распиловочного припуска размеров сечений досок [62], изложенной выше.
Как и ранее, выдвигается требование обеспечения допустимого уровня дефектности р по снижению фактических размеров сечений черновых заготовок относительно заданных минимальных размеров YMUH. При этом поле допуска размеров сечений пиломатериалов не вводится и принимается равным нулю. На рис. 2 приведены кривые нормального распределения размеров сечений сырых и сухих пиломатериалов, указаны заданный минимальный размер, распиловочный припуск и распиловочный размер сечения доски.
Исследование распиловочных припусков досок при производстве заготовок
Сплошная линия соответствует коэффициенту выхода при отсутствии обзола заготовок, пунктирная - с предельным обзолом равным половине толщине заготовки. Предельный обзол достигается для максимальных пиковых значений коэффициента выхода. Ступенчатая линия отображает ширины заготовок. Длина заготовок была принята равной длине необрезной доски 6 м.
Согласно рис. 5.3 средний коэффициент выхода заготовок всех ширин, вырабатываемых без обзола, составил 0,7, а вырабатываемых с предельным обзолом равным половине толщины заготовки составил 0,77. Вероятность (доля) появления заготовок с предельным обзолом составит 4%, а вероятность появления заготовок с любым обзолом в пределах от 0 до предельного - 40%. Предельный обзол появляется при изменении размеров заготовок в зонах перехода.
В необрезные доски можно вписывать заготовки разных длин, если их укорачивать, при этом можно увеличить ширину заготовок (Приложение 13). На рис. 5.4 изображен график изменения коэффициента выхода заготовок от ширины необрезных досок в верхнем торце при различных длинах заготовок. Принято, что минимальная длина заготовок 4м и их укорочение с градацией 0,25 м. Средний коэффициент выхода заготовок всех ширин, вырабатываемых без обзола составил 0,73, а вырабатываемых с предельным обзолом равным половине толщины заготовки составил 0,79. Вероятность появления заготовок с предельным обзолом вырастет до 8-10%, а вероятность появления заготовок с любым обзолом в пределах от 0 до предельного - до 90% из-за увеличенного количества переходов по размерам заготовок.
Обрезные толстые доски для заготовок пола получаем при брусовом способе раскроя из пропиленной пласти бруса. Будет выгодно путем уменьшения диаметра распиливаемых бревен допустить предельный обзол крайних толстых досок из бруса. Тогда будет увеличен коэффициент выхода всех толстых досок из бревна. В таблице 5.6 представлены коэффициенты выхода сырых досок (сырых заготовок) из бревна минимального диаметра. В этом случае размеры сырых досок устанавливались равными размерам сырых заготовок. Поэтому коэффициент выхода сырых заготовок из досок везде был равен единице [68].
На рис. 5.5 показано расчетное изменение коэффициента выхода заготовок из обрезных досок при увеличении верхних диаметров среднемерных бревен. Для примера взяты поставы с тремя толстыми досками из бруса. Сплошная линия соответствует изменению коэффициента выхода заготовок при отсутствии их обзола, пунктирная - с предельным обзолом равным половине толщины заготовки. Предельный обзол достигается для максимальных пиковых значений коэффициента выхода. Вероятность появления заготовок с предельным обзолом составит 4%, а вероятность появления заготовок с любым обзолом в пределах от 0 до предельного - 25%. Здесь длина заготовок, выработанных из обрезных досок всегда равна 6 м [51].
Часто возможен случай, когда заготовки получают из закупленных сырых досок с номинальными размерами по ГОСТу для обрезных пиломатериалов. Тогда обзола заготовок не будет, поскольку размеры досок, как правило, завышены. Коэффициенты выхода будут зависеть от того, насколько близки номинальные размеры заготовок к номинальным размерам досок. В таблице 5.7 выполнен пример расчётов коэффициентов выхода заготовок из сырых досок с номинальными размерами.
На примерах поставов для раскроя среднемерных и крупномерных брёвен покажем влияние уменьшения длины и ширины досок полной длины с недопустимым обзолом на снижение их расчётного коэффициента выхода из бревна минимального диаметра.
Пусть р - доля (вероятность появления) брёвен, при раскрое которых заданным поставом вырабатываются доски полной длины с недопустимым обзолом; Ак - снижение коэффициента выхода толстых досок полной длины из бревна при укорочении досок с недопустимым обзолом на величину zl/; результаты расчётов снижения их расчётного коэффициента выхода из бревна минимального диаметра при Л1 = 1м представлены в таблице 6.1. Здесь обе толстые доски могут иметь недопустимый обзол.
Принята максимальная вероятность р =10%, что вполне реально при условии соблюдения технологической дисциплины в процессах сортирования и распиловки брёвен. Рассмотрим влияние уменьшения на величину ЛЪ ширины досок полной длины с недопустимым обзолом для того же постава на снижение их расчётного коэффициента выхода из бревна минимального диаметра. Тогда
Уменьшение ширины досок производим до ближайшего меньшего стандартного значения, т. е. на величину ЛЪ = 25мм. Результаты расчётов представлены в таблице 6.2. 122 Таблица 6.2 - Результаты расчётов снижения расчётного коэффициента выхода при уменьшении ширины досок при раскрое среднемерных брёвен
Здесь только две крайние толстые доски пропиленной пласти бруса могут иметь недопустимый обзол. Поэтому для этого постава вероятность появления досок с недопустимым обзолом будет ниже более, чем вдвое. В таблице 6.4 представлены результаты расчётов влияния уменьшения ширины досок полной длины с недопустимым обзолом на 25мм для того же постава на снижение их расчётного коэффициента выхода из бревна.
На рис. 6.1 приведены зависимости снижения коэффициента выхода толстых досок из бревен минимального диаметра при укорочении и сужении толстых досок с недопустимым обзолом от вероятности появления таких досок. Сплошная линия отражает снижение коэффициента выхода толстых досок для среднемерного сырья, пунктирная линия - для крупномерного. Толстые линии соответствуют укорочению досок, а тонкие их сужению. 0.S
Этот путь снижения обзола гарантирует незначительные потери в отходы древесины обрезных досок. Наблюдается тенденция предпочтения укорочения узких досок с недопустимым обзолом, полученных из среднемерного сырья, и сужения широких досок, полученных из крупномерного сырья.
Обзол досок из пропиленной пласти бруса при минимальном диаметре брёвен возникает из-за того, что ширина постава для толстых досок полной длины симметрично не вписывается в размер пропиленной пласти бруса в верхнем торце. В основном это происходит по причинам попадания в сортировочную группу непоставных брёвен, диаметры которых меньше минимального в сортировочной группе, а также при смещении оси пропиленной 1 пласти бруса относительно оси постава. Ясно, что уширение пропиленной пласти бруса на некоторую величину AM при расчёте постава позволит предотвратить или снизить обзол досок из пропиленной пласти бруса.
Рекомендуется при расчёте постава принимать величину ZJM=20MM. Тогда минимальный диаметр брёвен в сортировочной группе возрастёт, увеличится и максимальный диаметр. Минимальный диаметр брёвен будет рассчитываться по классическому соотношению, связывающему диаметр бревна d, толщину бруса Н и ширину постава для досок полной длины М при раскрое брёвен с брусовкой,