CC BY
17
УДК 674.093 В.Г. Уласовец
Уласовец Вадим Григорьевич родился в 1940 г., окончил в 1964 г. Белорусский технологический институт, кандидат технических наук, доцент кафедры механической обработки древесины Уральского государственного лесотехнического университета. Имеет 75 печатных работ в области технологии лесопильного производства и рационального раскроя пиловочного сырья на пилопродукцию.
ПРЕДЕЛЬНЫЙ ОХВАТ ПОСТАВОМ СЕГМЕНТОВ И БОКОВЫХ БРУСЬЕВ
Выведены аналитические зависимости предельного охвата поставом сегмента и бокового бруса при распиловке бревен с формой ствола, приравненной к усеченным параболоиду и конусу.
Ключевые слова: сегмент, боковой брус, предельный охват, форма ствола бревна, минимальная ширина доски, минимальная длина доски.
При распиловке сегментов и боковых брусьев предельный охват поставом Епред(с) вычисляют исходя из принятых минимальных ширины Ьтт и длины /тт выпиливаемых обрезных досок.
С учетом обозначений, принятых на рис. 1, запишем следующее выражение:
^пред(с) = ^¡-ЦЪшт+А1 , (1)
где а?р - расчетный диаметр бревна, начиная с которого выпиливаемая доска будет иметь длину !тт; А - расстояние между внутренними пластями сегментов (или боковых брусьев) при распиловке бревна, А = 2С.
^1ред(с) ^]ред(с)
Рис. 1. Иллюстрация определения Епред(с)
Для бревен, форма которых приравнена к усеченному параболоиду, расчетный диаметр бревна определяют по формуле [2]:
d ,п = ^2- -/ тт. (2)
Тогда имеем: для постава
I) — с1г
£пред(с)п = ^в2----/тт - ЦЬтт + А1 ; (3)
для полупостава
Я2 -Г2 -2 епред(с)п= у^2----/тт - 4>тт + , (4)
где В(Л) - диаметр (радиус) бревна в комле, мм; ё(г) - диаметр (радиус) бревна в вершине, мм; Ь - длина бревна, м; /тт - минимальная длина выпиливаемой доски, м; Ьтт - минимальная ширина выпиливаемой доски, мм. Средний сбег с бревен, форма которых приравнена к усеченному конусу [1], рассчитывают (рис. 1) с помощью выражения
с = (В - ¿р.к)//тт , (5)
откуда вычисляют расчетный диаметр бревна:
ёрЖ = В - с/тт , (6)
где й?р.к - диаметр для формы бревна в виде конуса.
Тогда предельный охват поставом £пред(с)к сегмента или бокового бруса, выпиливаемых из бревен, форма которых приравнена к усеченному конусу, определяем по формуле
Е,
пред(с)к '
для полупостава:
^пред(с)к
V
Д-^и) -Фтт+С)2. (8)
Из уравнений (4) и (8) видно, что для сегментов и боковых брусьев величина предельного охвата поставом всегда меньше, чем для бревен, и будет уменьшаться при увеличении Ьтт, /тт и С.
Для бревен различной формы относительную разность (в процентах) значений предельного охвата поставом бокового бруса (сегмента) рассчитывают по следующему выражению:
77 -77
р _ пред(с)п пред(с)к ^дд р/
°° 77
-^пред(с)п
Изменение относительной разности предельного охвата поставом боковых брусьев, выпиленных из бревен различной формы, от расстояния между внутренними пластями боковых брусьев (сегментов) приведено на рис. 2, а.
При построении графиков принимали: длина бревна - 5 м; минимальная длина выпиливаемых досок - 1 м; минимальная ширина доски - 0,Ы; коэффициент сбега бревна -К = 1,1 ... 1,5; расстояние между внутренними пластями боковых брусьев - А = 0 ... 0,3^.
Из приведенных на рис. 2, а формул и графиков видно, что при прочих равных условиях для боковых брусьев и сегментов, выпиленных из бревен с формой в виде усеченного параболоида, предельный охват поставом больше, чем для брусьев, выпиленных из бревен с формой, приравненной к усеченному конусу. Это можно объяснить тем, что в первом случае объем сбеговой зоны больше.
С ростом коэффициента сбега бревна относительная разность значений предельного охвата поставом сегмента (бокового бруса), связанная с формой бревна, повышается.
С увеличением расстояния между внутренними пластями боковых брусьев (сегментов) от 0 до 0,3d величина относительной разности предельного охвата их поставом изменяется от 0,07 до 0,09 % при К = 1,1 и от 1,03 до 1,15 % при К = 1,5.
Для бревен с различной фор-
Рис. 2. Изменение относительной разности предельного охвата боковых брусьев от расстояния между внутренними пластями боковых брусьев (а), минимальной ширины доски (б) и длины распиливаемых бревен (в) при различных значениях К: 1 - 1,1; 2 -1,2;
3 - 1,3; 4 - 1,4; 5 - 1,5 мой ствола на рис. 2, б приведена зависимость относительной разности предельного охвата поставом сегментов (боковых брусьев) от минимальной ширины досок.
Из графиков видно, что при варьировании минимальной ширины досок в пределах 0,1 ... 0,2d, выпиливаемых из бревен длиной 5 м, и расстоянии между внутренними пластями 0,3d относительная разность предельного
охвата поставом бокового бруса изменяется от 0,09 до 0,12 % при K = 1,1 и от 1,15 до 1,33 % при K = 1,5.
Связь между относительной разностью предельного охвата поставом сегментов (боковых брусьев) и длиной распиливаемых бревен различной формы показана на рис. 2, в. Графики составлены для /mm =1 м, bmm = 0,15d, A = 0,3d.
С ростом длины бревна предельный охват поставом боковых брусьев увеличивается, а относительная разность значений предельного охвата поставом боковых брусьев, выпиленных из бревен различной формы, уменьшается. Например, для бревен длиной 4 ... 6 м относительная разность предельного охвата поставом бокового бруса изменяется от 0,12 до 0,08 % при K = 1,1 и от 1,50 до 1,04 % при K = 1,5.
Как видно из полученных данных, изменение относительной разности предельного охвата бокового бруса поставом, связанное с различной формой бревна, невелико. Однако влияние установленной связи между формой бревна и величиной предельного охвата сегмента (бокового бруса) поставом необходимо учитывать в теоретических расчетах, при определении оптимальных размеров выпиливаемых пиломатериалов и установлении границ постава.
Установленные зависимости позволяют объективно оценивать рациональность применяемых схем раскроя сегментов и боковых брусьев на пиломатериалы. Пренебрежение установленными зависимостями на практике приводит к рассеиванию ширин и длин выпиливаемых пиломатериалов, снижению их объемного и спецификационного выходов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Уласовец, В.Г. Организация и технология лесопильного производства [Текст]: учеб. пособие для вузов / В.Г. Уласовец. - Екатеринбург: УГЛТА, 2001. -294 с.
2. Шапиро, Д.Ф. Лесопильно-строгальное производство [Текст] / Д.Ф. Шапиро. - Л.: Гослестехиздат, 1935. - С. 88-97.
V.G. Ulasovets
Limiting Coverage by Supply Schedule of Segments and Stile Edges
Analytical dependencies are derived for limiting coverage by supply schedule of segments and stile edges when sawing logs with a stem form equated with truncated paraboloid and cone.
