CC BY
36
БИОЭНЕРГЕТИКА И БИОТЕХНОЛОГИИ
бря 2005 г. / Под ред. В.Е. Фортова, Ю.Г. Леонова.
- М.: Наука, 2006. - 499 с.
2. Энергетика XXI века: Условия развития, технологии, прогнозы / Л.С. Беляев, А.В. Лагерев, В.В. Посекалин и др.; отв. ред. Н.И. Воропай.
- Новосибирск: Наука, 2004. - 386 с.
3. Энергетика XXI века: Системы энергетики и управления ими / С.В. Подковальников, С.М. Сенде-
ров, В. А. Стенников и др.; отв. ред. Н.И. Воропай. - Новосибирск: Наука, 2004. - 364 с.
4. Валенчук, О. Не панацея, а реальная альтернатива / О. Валенчук // Независимая газета. - 29.09.2008 г.
5. Журнал «Мировая энергетика». - 2007. - №10 (46).
6. http://www.rusbiotech.ru/
7. Лесная биоэнергетика: учебное пособие / Под ред. Ю.П. Семенова. - М.: МГУЛ, 2008. - 348 с.
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМНОГО ВЫХОДА ПИЛОПРОДУКЦИИ ПРИ РАСКРОЕ КОМБИНИРОВАННОГО
пиловочника, пораженного радионуклидами
A. С. ТОРОПОВ, проф. каф. деревообрабатывающих производствМарГТУ, д-р техн. наук,
B. М. МЕРКЕЛОВ, проф. каф. технологии деревообработки БрянГИТА, канд. техн. наук, Е.В. МИКРЮКОВА, асс. каф. деревообрабатывающих производств МарГТУ
В результате аварии на Чернобыльской АЭС значительные лесные массивы на территории РФ подверглись радиоактивному загрязнению. Внедрение современных технологий раскроя и утилизации древесины, загрязненной радионуклидами, позволит в определенной степени решить проблему санитарного состояния радиоактивно загрязненных лесов. Раскрой лесоматериалов, пораженных радионуклидами, отличается от раскроя здоровых лесоматериалов. Одним из недостатков существующих способов является то, что радиоактивные отходы с помощью режущего органа переносятся на поверхность получаемой пилопродукции.
В этом случае значительный интерес представляет разработка схем раскроя, позволяющих более рационально использовать незараженную часть сырья. Это условие выполнимо при использовании нового способа раскроя лесоматериалов, пораженных радионуклидами, на пилопродукцию [1].
Кроме того, наряду с поражением дре-востоев радионуклидами, остается актуальной проблема поражения их сердцевинной гнилью, в частности напенной. С этой целью предлагается заготовка комбинированного пиловочника [2], в котором низкокачественная часть не разделена по длине с пиловочником по ГОСТ 9262-88 для хвойных пород и ГОСТ 9463-88 для лиственных пород.
Раскрой круглых лесоматериалов, пораженных радионуклидами, осуществляется
[email protected] следующим образом. Предварительно определяются геометрические параметры лесоматериала в коре, без коры, а также пораженного слоя. Пользуясь аллометрическим методом, можно получить зависимости, описывающие образующую лесоматериала в коре, без коры, образующую здоровой части лесоматериала и образующую напенной гнили в следующем виде d=d0 +a •lb1, d6 =d6 0 +a2 /2, d34 =d34 0 +a3 /3,
dz =dz 0 +a4/4, (1)
где d, d6, d34, dz - диаметр лесоматериала в коре, без коры, диаметр здоровой части и диаметр гнили в произвольном сечении, м;
d d d d - комлевые диаметры лесоматериала в коре, без коры, здоровой части и гнили, м;
a a a a4 - константы начального состояния;
l - расстояние от комля до произвольного сечения, м;
b1, b2, b3, b4 - константы равновесия, передающие темп изменения диаметра относительно l.
Раскрой лесоматериалов производится в несколько этапов. Первоначально в местах выполнения пропилов режущими органами удаляется пораженный слой шириной обработки больше ширины пропила. Затем производится раскрой лесоматериала на пиломатериалы без переноса радионуклидов в плоскости деления. Далее из полученных пиломатериалов удаляют боковые части с радионуклидами
140
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2010
БИОЭНЕРГЕТИКА И БИОТЕХНОЛОГИИ
параллельно образующим. После этого пиломатериалы, содержащие гниль, подвергаются торцовке на качественные и низкокачественные части. Из низкокачественных частей удаляют гниль по сбегу. После сушки, сортировки и дополнительной обработки полученные заготовки разворачивают относительно друг друга на 180° и склеивают.
Схема раскроя комбинированного пиловочника, пораженного радионуклидами, приведена на рис. 1.
Используя формулы(1), можно определить геометрические параметры комбинированного пиловочника в произвольном поперечном сечении. Ширину /-го пиломатериала по внутренней пласти в произвольном сечении можно определить по формуле
\ =Vdl -(Ч, +a-Р)2 ,
где d - диаметр здоровой части комбинированного пиловочника в произвольном сечении;
te - расстояние от оси комбинированного пиловочника до внутренней пласти i-го пиломатериала; a - ширина фрезеруемого слоя; p - ширина пропила при продольном раскрое.
Ширина i-го пиломатериала в произвольном сечении по наружной пласти
К =Vdl4-(4tHi +a+3p)2,
где tH - расстояние от оси комбинированного пиловочника до наружной пласти.
При выполнении условия (2) пиломатериалы содержат гниль, в противном случае
-нет.
С, <-
d
(2)
Ширина гнили по внутренней пласти пиломатериала в комлевом торце
b =лld20 -4t2 .
2/ у г 0 в/
Удаление из пиломатериалов боковых частей, пораженных радионуклидами, производится параллельно образующим. При этом возможны два варианта. В первом варианте обрезка производится перпендикулярно к пластям пиломатериалов (рис. 2а), а во втором варианте с целью повышения выхода пилопродукции - под углом к пластям (рис. 2б).
Рис. 1. Схема раскроя комбинированного пиловочника, пораженного радионуклидами, на пиломатериалы
а б
Рис. 2. Схемы удаления пораженных радионуклидами частей из пиломатериалов: а - перпендикулярно к пластям; б - под углом к пластям
После обрезки пораженных частей получают пиломатериалы переменного прямоугольного (рис. 2а) или трапециевидного (рис. 2 б) поперечного сечения. В первом случае ширина i-го пиломатериала в произвольном сечении равна ширине необрезного пиломатериала по наружной пласти, или bk=b . В случае получения пиломатериалов трапециевидного поперечного сечения необходимо найти две ширины пиломатериала.
Ширина i-го пиломатериала в произвольном сечении по внутренней пласти определяется по формуле
ЛЕСНОИ ВЕСТНИК 4/2010
141
