CC BY
11
УДК 674.038.6
Д.В. Иванов
Иванов Давид Васильевич родился в 1937 г., окончил в 1959 г. Архангельский лесотехнический институт, кандидат технических наук, профессор кафедры ле-сопильно-строгальных производств Архангельского государственного технического университета. Имеет свыше 60 научных трудов в области комплексного использования древесины, создания и совершенствования технологического и грузоподъемного оборудования для лесопильных предприятий.
ПАКЕТОСПОСОБНОСТЬ ПАРТИИ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ
Рассмотрены вопросы определения размеров поперечного сечения пакетов пиломатериалов в связи с размерами международных контейнеров; приведен метод расчета минимального объема пакетоспособной партии.
Ключевые слова: пиломатериалы, пакет, контейнер, модуль, пакетоспособность, остатки, коэффициент полноты укладки, коносамент.
На пакетоспособность партии пиломатериалов влияют ее объем, размеры сечения транспортных пакетов, дробность сортировки по длинам, распределение пиломатериалов по длинам или группам длин и ряд других факторов.
Размеры поперечного сечения пакетов, определенные нормативными документами [1], установлены исходя из габаритных размеров железнодорожного и автомобильного транспорта. В связи с развитием в
Рис. 1. Квадратурные ряды пакетов
последнее время международных и внутренних контейнерных перевозок в работе [3] предложено размеры поперечного сечения пакетов, увязывать с размерами контейнеров (1А, 1С, УК-30, УК-60). На рис. 1 приведен квадратурный ряд пакетов, составленный по отношению площадей пакета ¥„ и контейнера ^ - по модулю кратности сечения Мс:
М = ^ / ^ = Ыш М„,
(1)
5*
где Мш и М^ - модули кратности по ширине и высоте пакета.
Параметры модулей имеют следующие значения: 1,0; 0,5; 0,33; 0,25; 0,125; 0,110; 0,0625; 0,0550; 0,0312; 0,0275; 0,0156.
В структурной схеме (рис. 1, табл. 1, 2) выделены четыре основных типа пакетов:
БПТП - блок-пакет транспортно-погрузочный, соответствующий размерам контейнера; предназначен для обращения между станциями, портами и крупными лесными базами;
БПТ - блок-пакет транспортный; применим на участках поставщиков, связанных с формированием БПТП;
ПТ - пакет транспортный (базового сечения); предназначен для обращения в сферах производства и потребления пиломатериалов;
ПМР - пакет мелкой расфасовки; применим для пакетирования остатков партий; для ПМР за модуль расфасовки Мр принято отношение содержания пиломатериалов в ПМР к содержанию их в базовом транспортном пакете; введена дополнительная градация - стопа, представляющая интерес для розничной продажи пиломатериалов на торговых базах и рынках.
Сетки сечений блок-пакетов, транспортных пакетов и пакетов мелкой расфасовки приведены в табл. 1, 2.
Наибольшие размеры сечений транспортных пакетов определяют с учетом следующих параметров: по ширине
Вп.т = (Вд 2ш - Сш. п.т) < (Вбп + ЛВ - Сш. бпМш Мр; (2)
Таблица 1
Сетка сечений транспортных серий БПТ и ПТ
Блок-пакет транспортный (БПТ) Схема Пакет транспортный (ПТ) Схема
Крупный БПТ-0,5 Мс = 0,5 Крупный ПТ-0,25 □ Мс = 0,25
Средний БПТ-0,33 Мс = 0,33 Средний ПТ-0,11 □ Мс = 0,11
Малый БПТ-0,25 Мс = 0,25 Малый ПТ-0,06 □ Мс = 0,0625
Мини БПТ-0,12 О Мс = 0,125 Мини ПТМ* □ Мс = 0,055
* Применим для мелких партий пиломатериалов, которые не могут быть уложены в пакеты сечений ПТ-0,11 и ПТ-0,06.
Таблица 2
Сетка сечений транспортных пакетов серий ПМР
Пакет мелкой расфасовки (ПМР) Схема
ПТ-25 ПТ-0,11 ПТ-0,06
ПМР-50
Мс = 0,125 Мр = 0,5 Мс = 0,055 Мр = 0,5 Мс = 0,0625 Мр = 0,5
ПМР-25
1 1 1 1 Мс = 0,0156 Мр = 0,25
Мс = 0,0625 Мр = 0,25 Мс = 0,0275 Мр = 0,25
ПМР-12 Мс = 0,0312 Мр = 0,125 - -
ПМР-6 О Мс = 0,0156 Мр = 0,0625 - -
ПМР-С Стопа Стопа Стопа
по высоте
Нп.т = (Нд 2Ь + ¡Кр - Сйп.т ) < (Нбп + ЛН - СйбпЖй Мрь, (3)
где Вд и Нд - ширина и толщина досок;
Zш и - количество досок по ширине ряда и рядов в пакете;
i и Кпр - количество и толщина связных прокладок; Сш.п.т, Сйп.т и Сш. бп, СКбп - расход на упаковку по ширине и высоте соответственно транспортного и блок-пакета; Мш, МК , Мрш, МрК - модули кратности пакетов. Для оценки пакетоспособности партии возможно применение метода расчета минимального объема партии [4], при котором пиломатериалы каждой длины или группы длин, входящие в состав партии, должны укладываться в один пакет с заданными параметрами поперечного сечения.
Расчетные зависимости для определения минимальных размеров партии имеют следующий вид: в штуках
Мтт = 100 ^ /Ртт ); (4)
по объему
= 100 ^ (Ь/Р), (5)
т—г 2
где Ьп - площадь поперечного сечения транспортного пакета, м ; 2п - количество пиломатериалов в пакете, шт.; Ь - длина пиломатериалов, м;
Р - удельное содержание пиломатериалов определенной длины в партии (принимают по данным учета или опытных работ за последние годы), %.
Для ускорения расчетов и проверки пакетоспособности партий пиломатериалов составлены номограммы (рис. 2). При этом из-за некратности количества досок отдельных длин в партии количеству досок в пакетах часть пакетов могут формироваться неполными.
Пакетоспособность каждой партии продукции оценивают (в процентах) коэффициентом полноты пакетирования Кп, который отражает долю полных пакетов (N - число пакетов) в формируемой партии. По рекомендации ISO пакетоспособной считается партия продукции, из которой формируют 80 ... 85 % полных пакетов. Расчет коэффициентов полноты пакетирования для партий, состоящих из разного числа подаваемых пакетов
Рис. 2. Номограммы (я, б) для проверки пакетоспособности партий
К,
Рис. 3. Коэффициент полноты пакетирования: 1 - центральные доски, 2 - первые боковые доски, 3 - крайние боковые доски
0,9 0,8 0,7 0,6 0,5
д ✓ У z'
/V
/ 1 1-- 3----
20 30 40 50 60 70 80 90 N
(равных по объему формируемым), и среднего по АО «Северолесоэкспорт» соотношения по длинам для центральных и боковых досок приведены на рис. 3.
Из графиков следует, что для обеспечения Кп = 0,85 необходимо подавать на сортировку по длинам на менее 60 пакетов центральных и 40 пакетов боковых досок. Из этого следует, что объем пропускаемой партии для центральных досок, укладываемых в пакеты сечением 1,1x1,1 м при средней длине 5 м, составит 360 м3, для боковых досок при средней длине 4 м -190 м3. Около 15 ... 20 % досок, а при малых партиях до 30 ... 40 %, остаются в неполных пакетах в виде остатков.
Улучшить пакетоспособность партии продукции возможно следующими способами: увеличение объема пакетируемой партии; сокращение количества длин формируемых пакетов; укладка в один пакет двух-трех соседних длин; уменьшение размеров поперечного сечения пакетов.
Анализ коносаментов показал, что преобладающими являются партии пиломатериалов объемом 300 ... 500 м3 (60 %) и лишь 15 % партий имеют больший объем.
По результатам исследований, выполненных А.В. Грачевым и В.И. Барашиковым [2], предложено использовать сокращенные ряды длин пакетов пиломатериалов: R21 и R22 с градацией 0,6 м; R31, R32 и R33 с градацией 0,9 м. Расчетами установлено, что при объемах пакетирования от 50 до 60 пакетов коэффициент полноты пакетирования может увеличиваться до 0,9652 для ряда R21 и до 0,9737 для ряда R22. Коэффициент 0,8500 может быть достигнут в партиях от 20 до 30 пакетов при градации 0,6 м и от 15 до 20 пакетов при градации 0,9 м. Однако при этом выход пиломатериалов для ряда R21 снижается на 3,46 %, для ряда R22 - на 2,63 %.
Для пакетирования остатков пиломатериалов могут быть использованы пакеты уменьшенных размеров. Например, при сортировке 60 пакетов остается первичный остаток - 13,3 % (Кп = 0,8670). Пакетируя остатки половинными пакетами (Мрь = 0,5) получим малые пакеты (6,67 %) и вторичный остаток 6,63 %, при этом коэффициент полноты пакетирования достигнет 0,9330. Если первичный остаток в пакетах высотой 1/3 от основного (Мрь = = 0,33), то получим 10 малых пакетов, вторичный остаток составит 3,3 %, при этом коэффициент полноты пакетирования достигнет 0,9670. При укладке первичного остатка в пакеты двух-трех соседних длин последовательными слоями можно получить 11,6 % полных пакетов и 1,7 % вторичного остатка, коэффициент полноты пакетирования достигнет 0, 9670.
Установленная величина минимального объема партии Qmm позволит определить необходимые объемы пиломатериалов: для подачи на сортировку по длинам и пакетирование, на окончательную торцовку (ТМУ); для выпиловки в лесопильном цехе; для подачи в лесопильный цех и на сухопутную сортировку.
Объем V пакетов пиломатериалов, подлежащих обработке на ТМУ (БСП) и выпиловке в лесопильном цехе для получения на СД пакетоспособ-
ной партии, можно определить по формуле
Т.-П.сп Qrmп ' V- . (f\
>/ТМУ=-~- зап ? (О)
Ois
объем сырья, необходимого для подачи в лесопильный цех, для получения на СД пакетоспособной партии
r?n.cn_gmn-100-100 ^ . m
~с.л.ц « « зап' V'/
OisOn
объем сырья, необходимого для подачи на сортировку, для получения на СД пакетоспособной партии
0п,п отп-100-100-100
~с-с =—о~оЪ- зап' ( }
где О. - норматив посортного состава пиломатериалов 7-го сорта, %;
Оп - норматив выхода пиломатериалов из сырья, %;
В7а - доля сырья 7-го диаметра в общем объеме сырья, %;
Кзап - коэффициент запаса, принимается Кзап = 1,1 ... 1,3.
При этом объемы подаваемых на обработку на линиях и сортировку по длинам пиломатериалов должны быть согласованы с производительностью и режимом работы данной линии. При превышении производительности установки СД минимального объема партии комплектуются запасы пиломатериалов одного сорторазмера. Расчет производительности линий и необходимых запасов для их работы при различном количестве пропускаемых сечений рассмотрен в работах [5, 6].
Таким образом, прогнозирование или установление распределения пиломатериалов по длинам позволит составить план размещения пакетов пиломатериалов в специальных складах готовой продукции, железнодорожных вагонах, на морских и речных судах.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. ГОСТ 16369-80. Лесоматериалы. Размеры транспортных пакетов [Текст].
2. Грачев, А.В. Влияние величины градации длин пиломатериалов на выход продукции лесопиления [Текст] / А.В. Грачев, В.И. Барашиков // Технология и оборудование деревообраб. пр-в: межвуз. сб. науч. тр. - ЛТА, 1987, - С. 10-13.
3. Иванов, В.Д. Методологические основы определения типажа и параметров транспортных пакетов [Текст] / В.Д. Иванов, Д.В. Иванов // Науч. тр. ЦНИИ-МОД. - 1973. - Вып. 29.
4. Иванов, В.Д. Пакетоспособность партии пиломатериалов [Текст] / В.Д. Иванов, Д.В. Иванов // Науч. тр. ЦНИИМОД. - 1973. - Вып. 29.
5. Калитеевский, Р.Е. Технология лесопиления [Текст] / Р.Е. Калитеевский. - М.: Лесн. пром-сть,1986.
6. Турушев, В.Г. Технологические основы автоматизированного производства пиломатериалов [Текст] / В.Г. Турушев. - М.: Лесн. пром-сть, 1975. - 208 с.
Поступила 14.12.04
Архангельский государственный технический университет
D. V. Ivanov
Sawn Timber Bundle Ability
The questions of determining the cross-sectional dimension of sawn timber bundles are considered in relation to the international container dimension. A method of calculating minimal volume of sawn timber bundle for shipping is provided.
