Планирование раскроя бревен на секторные пиломатериалы

Размещено на http://www.allbest.ru

УДК 674.093

ПЛАНИРОВАНИЕ РАСКРОЯ БРЕВЕН НА СЕКТОРНЫЕ ПИЛОМАТЕРИАЛЫ

Щепкин Владимир Борисович

аспирант

Воронежская государственная

лесотехническая академия,

Воронеж, Россия

В статье представлено два варианта планирования раскроя бревен на сектора, для их последующего склеивания в клееные секторные пиломатериалы - доски, брусья и щиты. Методика дает возможность прогнозировать и обеспечить выработку продукции заданной спецификации с объемным выходом до 70-80%

Ключевые слова: ПИЛОМАТЕРИАЛЫ, РАДИАЛЬНЫЕ, ФОРМОУСТОЙЧИВЫЕ, СЕКТОРА, КЛЕЕНЫЕ, ОБЪЕМНЫЙ ВЫХОД, ЦЕНТРАЛЬНЫЙ УГОЛ, ПЛАНИРОВАНИЕ, РАСКРОЙ, СКЛЕИВАНИЕ, ПРОЧНОСТЬ

Секторные пиломатериалы (сектора) - это полуфабрикаты, полученные путем продольной распиловки бревен по радиальной (диаметральной) плоскости и имеющие заданный центральный (присердцевинный) угол (рис. 1) [1]. раскрой бревно склеивание пиломатериал

Согласно нашим исследованиям [2, 3, 4] обрезные (по высоте или по хорде) сектора могут быть эффективно (их объемный выход составляет 70-80 %) использованы для изготовления клееной формоустойчивой пилопродукции - досок, брусьев и щитов - путем совмещения радиальных пластей (рис. 2, а,б,в) и последующего распила (рис. 2, г) или склеивания по кромке (рис. 2, д).

а)

б) в)

- радиус верхнего торца бревна, см; - радиус сырого сектора, см; - толщина пропила, мм; - радиус сухого сектора; - центральный угол сектора, град.; - толщина сухого пиломатериала; - длина хорды; - ширина сухого обрезанного по высоте секторного пиломатериала.

Рисунок 1 - Схемы сечений необрезного сырого сектора (а), обрезанного по высоте (б) и обрезанного по хорде (в) сухих секторов.

Рисунок 2 - Схемы поперечного сечения клееных секторных блоков: а) - двухслойного, из обрезанных по высоте секторов; б) - трехслойного и многослойного (в), из обрезанных по хорде секторов и клееного щита (г,д).

Для получения секторов с максимальным объемным выходом необходимо четкое планирование раскроя бревен. Здесь возможны два варианта.

1. По первому варианту имеются в наличии отсортированные оцилиндрованные бревна одной толщины , см, и длины , м. Требуется определить размеры, обрезанных по высоте или хорде, сухих пиломатериалов (толщину , мм и ширину , мм) при оптимальном центральном угле ; их объем , и объемный выход , % из бревна. По его величине и количеству N, шт, имеющегося сырья рассчитать объем V, сухих секторных пиломатериалов. Последовательность вычисления операций следующая:

Определить центральный угол по графику оптимальных значений (рис. 3) [5].

1 - кривая оптимальных углов; 2, 3 - кривые, соответственно ограничивающие верхние и нижние значения оптимальных углов.

Рисунок 3 - Значения оптимальных центральных углов для диаметров бревен.

Кривые 2 и 3 дают возможность установить уменьшение объемного выхода секторов в пределах от 0 до 5 % .

При получении секторов обрезанных по высоте:

Определить радиус сырого обрезного сектора с помощью формулы:

, мм. (1)

где - толщина пропила, мм.

Определить радиус , толщину и ширину сухого сектора по формулам (2-4):

,мм. (2)

. (3)

. (4)

где - величина радиальной усушки, мм.

Определить объем одного сухого сектора , по формуле:

, . (5)

Определить количество ,шт., секторных пиломатериалов в одном бревне:

, шт. (6)

Определить объем всех секторных пиломатериалов в одном бревне:

, . (7)

Определить объемный выход О_выс,% секторных пиломатериалов из одного бревна :

, (8)

где - объем одного бревна, .

Определить общий объем ,секторных пиломатериалов из количества бревен :

, . (9)

Сухие сектора обрезанные по хорде, имеют ширину пластей, равную его радиусу, . В этом случае объем одного сектора равен:

, . (10)

Объем всех секторных пиломатериалов в одном бревне:

, . (11)

Объемный выход ,% секторных пиломатериалов, обрезанных по хорде, из одного бревна:

, % (12)

Общий объем , секторных пиломатериалов обрезанных по хорде:

, . (13)

2. По второму варианту известны размерные параметры и общее количество сухих (обрезанных по высоте или хорде) секторов. Требуется определить толщину бревна , см, величину центрального угла , количество n, шт, и объемный выход сухих секторов из одного бревна , %. По его величине и заданному количеству необходимых к выработке сухих секторных пиломатериалов, вычислить потребное количество сырья , , требуемого диаметра.

Последовательность операций следующая:

При получении секторов обрезанных по высоте:

Определить радиус сухого сектора:

 (14)

Определить радиус бревна по формуле:

(15)

Определить центральный угол сектора:

. (16)

Вычислить количество секторов n, получаемых из бревна, по формуле 6.

Определить объем одного секторного пиломатериала , по формуле 5.

Определить общий объем ,, всех секторных пиломатериалов в одном бревне по формуле 7.

Определить объемный выход ,% секторных пиломатериалов по формуле 8.

Определить количество сырья , , потребное для получения ,, сухих обрезных секторов:

. (17)

При получении секторов обрезанных по хорде объем одного , секторного пиломатериала определить по формуле 10.

Общий объем , всех секторных пиломатериалов в одном бревне определить по формуле 11.

Объемный выход ,% секторных пиломатериалов обрезанных по хорде из одного бревна определить по формуле 12.

Количество сырья, потребное для получения ,, сухих секторов обрезанных по хорде:

. (18)

Вывод

Предложена методика планирования раскроя пиловочных бревен на обрезанные по высоте или по хорде секторные пиломатериалы для последующего склеивания в блоки.

Библиографический список

1. А.С. 490651 СССР, МКИ¹ B27Д 1/100. Способ получения клееных заготовок радиальной распиловки/ В.А. Червинский - Опубл. 05.11.75., Бюл.№41

2. Щепкин В.Б. Оптимизация и границы применимости способа раскроя бревен на секторы для последующего склеивания [Текст]/ В.Б. Щепкин// Технология и оборудование деревообработки в XXI веке - Воронеж, 2008 г. №4 - 69 - 73 с.

3. Щепкин В.Б. Получение секторов одной толщины из бревен разных диаметров [Текст]/ В.Б. Щепкин// Технология и оборудование деревообработки в XXI веке - Воронеж, 2008 г. №4 - 66 - 69 с.

4. Щепкин, В.Б. Зависимость объемного выхода секторных пиломатериалов от их толщины/ Актуальные проблемы лесного комплекса. - Воронеж, 2010 г., с. 51-54.

5. Щепкин В.Б. Исследование точности сортировки круглых лесоматериалов при их раскрое секторно-совмещенным способом [Текст]/ В.Б. Щепкин// Лес. Наука. Молодежь - Воронеж, 2008 г., 140 - 144 с.

Размещено на Allbest.ru