Научная статья на тему 'Визначення оптимальних схем розкрою колод на тангентальні пиломатеріали'

Визначення оптимальних схем розкрою колод на тангентальні пиломатеріали Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

CC BY
120
11
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по прочим сельскохозяйственным наукам, автор научной работы — Ю І. Грицюк, С І. Яцишин

Запропоновано методику визначення оптимальних схем розкрою сектора колоди на тангентальні пиломатеріали. Розроблено математичну модель і відповідне програмне забезпечення, які дають змогу автоматизувати процес розрахунку оптимальних товщин тангентальних пиломатеріалів, що уможливлює створення системи автоматизованого регулювання (САР) процесом розкрою колод на спеціальні пиломатеріали з використанням стрічкопилкового обладнання.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Determination of optimum charts of cutting out of logs on tangential saw-timbers

The method of determination of optimum charts of cutting out of sector of log is offered on tangential saw-timbers. A mathematical model and proper software, which enable to automatize the process of calculation of optimum thicknesses of tangential saw-timbers, is developed, that does possible creation of the system of the automated adjusting (SAA) by the process of cutting out of logs on the special saw-timbers with the use of band cutting equipment out.

Текст научной работы на тему «Визначення оптимальних схем розкрою колод на тангентальні пиломатеріали»

Табл. 2. Коеф^ентробочого часу (Н), визначений за методом вЬртуальних пар

(ВП), основного розрахунку (ОР) та iмiтацiйного моделювання (1М)

Стабшь- М1ст- Кшьшсть послвдовних фаз, а

н1сть к1сть 5 10 20 50 100

К М 1М ВП 1М ВП ОР ВП ОР ВП ОР ВП

0 0,516 0,516 0,572 0,572 0,599 0,600 0,623 0,617 0,629 0,621

1 0,406 0,398 0,455 0,445 0,453 0,468 0,467 0,481 0,471 0,484

1 2 0,322 0,322 0,350 0,363 0,362 0,382 0,373 0,393 0,377 0,395

5 0,198 0,206 0,230 0,233 0,226 0,245 0,233 0,252 0,235 0,253

10 0,143 0,128 0,165 0,145 0,139 0,153 0,143 0,157 0,145 0,158

0 0,318 0,319 0,358 0,358 0,358 0,378 0,368 0,388 0,372 0,390

1 0,182 0,165 0,200 0,186 0,180 0,197 0,185 0,202 0,187 0,202

5 2 0,120 0,111 0,130 0,126 0,120 0,133 0,124 0,136 0,125 0,136

5 0,059 0,056 0,070 0,064 0,060 0,067 0,062 0,069 0,063 0,069

10 0,025 0,031 0,041 0,035 0,033 0,037 0,034 0,038 0,034 0,038

0 0,185 0,184 0,213 0,208 0,202 0,220 0,208 0,225 0,210 0,226

1 0,062 0,058 0,077 0,066 0,062 0,070 0,064 0,071 0,065 0,071

20 2 0,036 0,035 0,046 0,039 0,037 0,041 0,038 0,042 0,038 0,042

5 0,020 0,016 0,020 0,018 0,017 0,019 0,017 0,019 0,017 0,019

10 0,010 0,010 0,007 0,010 0,009 0,010 0,009 0,010 0,009 0,010

0 0,090 0,090 0,105 0,101 0,097 0,107 0,099 0,110 0,100 0,110

1 0,016 0,014 0,020 0,016 0,015 0,017 0,016 0,018 0,016 0,018

100 2 0,009 0,008 0,010 0,009 0,008 0,010 0,009 0,010 0,009 0,010

5 0,004 0,003 0,005 0,004 0,003 0,004 0,004 0,004 0,004 0,004

10 0,001 0,002 0,003 0,002 0,002 0,002 0,002 0,002 0,002 0,002

Лггература

1. Автоматические линии в машиностроении: Справочник. В 3-х т./ А.И. Дащенко (пред.) и др. - М.: Машиностроение, 1984.

2. Елементи теорп автоматичних лшй/ Д. Л. Дудюк, Л. Д. Загвойська, В.М. Макси-шв, Л.Я. Сорока. - Киiв-Львiв: 1ЗМН, 1998. - 192 с.

3. Дудюк Д.Л., Загвойська Л.Д. Оцшка й елiмiнування втрат робочого часу в авто-матизованих системах деревообробного виробництва. - Львiв: "Панорама", 2003. - 140 с.

4. Дудюк Д.Л., Загвойська Л.Д. Оцшка накладених втрат робочого часу в послщов-них системах методом вiртуальних пар/ Лювнича академiя наук Украiни: Науковi пращ. -Львiв: УкрДЛТУ. - 2005, вип. 3. - С. 35-40.

5. Дудюк Д.Л., Загвойская Л.Д., Мысык М.М. Оценка наложения потерь рабочего времени в последовательных системах методом виртуальных пар/ Актуальные проблемы лесного комплекса: Сб. научн. трудов. - Брянск, 2003.

6. Gershwin S.B. Manufacturing systems engineering/ - Prentice Hall, 1994. - 501 p.

УДК 674.09 Доц. Ю.1. Грицюк, канд. техн. наук;

магктрант С.1. Яцишин - НЛТУ Украти

ВИЗНАЧЕННЯ ОПТИМАЛЬНИХ СХЕМ РОЗКРОЮ КОЛОД НА ТАНГЕНТАЛЬН1 ПИЛОМАТЕР1АЛИ

Запропоновано методику визначення оптимальних схем розкрою сектора коло-ди на тангентальш пиломатерiали. Розроблено математичну модель i вщповщне програмне забезпечення, яю дають змогу автоматизувати процес розрахунку оптимальних товщин тангентальних пиломатерiалiв, що уможливлюе створення системи автоматизованого регулювання (САР) процесом розкрою колод на спещальш пило-матерiали з використанням стрiчкопилкового обладнання.

Doc. Yu.I. Gryciuk; master S.I. Yacyshyn - NUFWT of Ukraine Determination of optimum charts of cutting out of logs on tangential saw-timbers

The method of determination of optimum charts of cutting out of sector of log is offered on tangential saw-timbers. A mathematical model and proper software, which enable to automatize the process of calculation of optimum thicknesses of tangential saw-timbers, is developed, that does possible creation of the system of the automated adjusting (SAA) by the process of cutting out of logs on the special saw-timbers with the use of band cutting equipment out.

Постановка завдання

Тангентальна пилопродукщя дедал частше використовуеться дерево-обробними шдприемствами для виготовлення pi3Hrn B^o6iB [2]. Наприклад, для сучасних столярно-будiвельних виробiв використовують тришаровi клееш бруси, в яких зовтшт шари - заготовки, виготовлеш з високояюсних пиломатерiалiв радiального випилювання, а внутршнш шар - тангентально-го випилювання середньо! чи низько! якость Застосування таких тришарових бруЫв дае змогу, насамперед, значно ефектившше використовувати дорогу та яюсну сировину, а також уникнути жолоблення у процес !х експлуатаци. Пилопродукцiя тангентального випилювання широко використовуеться й у меблевому виробнищш (внутрiшне заповнення рамкових конструкцш - тахлi), а також для виготовлення музичних шструменпв i iн. Традицiйно для виготовлення тангентальних пиломатерiалiв використовують секторний спосiб роз-крою колод. Однак низький вихщ таких пиломатерiалiв призводить до того, що собiвартiсть процесу !х виготовлення е значно вищою, анiж пиломатерiалiв загального призначення.

Як зазначалось у роботi [1], питання розроблення математично! моде-лi для визначення оптимальних схем розкрою колод секторним способом на радiальнi та тангентальш пиломатерiали на цей час е актуальним i може мати широке застосування для прогнозування специфжацшного виходу пилопродук-ци. Оскiльки у робот [2] було запропоновано методику визначення оптимальних схем розкрою сектора колоди на радiальнi пиломатерiали, то у цш роботi спробуемо використати цю методику для визначення оптимальних товщин тангентальних пиломатерiалiв.

Водночас, розроблення комплексно! математично! моделi i вiдповiдно-го програмного забезпечення для визначення оптимальних схем розкрою колод на тангентальнi пиломатерiали дасть змогу автоматизувати процес роз-рахунку оптимальних товщин i ширин пиломатерiалiв. Усе це уможливить створення системи автоматизованого регулювання (САР) процесом розкрою колод на спещальш пиломатерiали з використанням стрiчкопилкового облад-нання. Доцшьшсть створення тако! САР пояснюеться тим, що вона, насамперед, дае змогу мiнiмiзувати витрати сировини, а, як вщомо, вартiсть сировини в собiвартостi процесу виготовлення пиломатерiалiв становить до 75-80 %.

Як i у роботi [2], для виконання вщповщних розрахункiв за твiрну контуру вершинного торця колоди приймемо елшс, який в загальному випад-ку описуеться таким канонiчним рiвнянням:

f Л2 f \ x y

4 ae J

2

+ ^ = 1, (1) де ae, be - вiдповiдно велика i мала швос елiпса.

Методика визначення оптимальних схем розкрою сектора колоди на тангентальш пиломатер1али

На рис.1 показано схему розкрою сектора колоди на тангентальш пи-ломатерiали. Позначимо площу поперечного перерiзу двосторонньо обрiзноl дошки з припуском на И всихання по товщиш через Fabcd i площу частини поперечного перерiзу сектора, використаного для отримання ще! дошки з вра-хуванням ширини пропилу, через Fabcd. Тодi максимальну ефективнiсть ви-користання частини поперечного перерiзу сектора можна визначити за такою формулою [3]:

F

Ев = —abcd—> max. (2)

fabcd

У процесi складання схем розкрою колоди на тангентальш пиломате-рiали торець дошки може займати три положення вщносно зон сектора (рис. 1): у межах трикутно! зони; на межi переходу з трикутно! до сегментно! зони; у межах сегментно! зони.

Дошка знаходиться у межах трикутноУ зони сектора. Зпдно з рис.1, дiйсну площу поперечного перерiзу двосторонньо обрiзноl дошки можна виз-начити за такою формулою

Fabcd = m • S , (3)

де: m - товщина дошки з припуском на всихання; S - половина ширини дошки. Для першо! дошки й мiнiмальна ширина задаеться, наприклад, 2S = 100 мм.

Кут мiж вiссю абсцис i прямою 0K визначаеться за такою формулою:

а = 90-Y, (4)

2 w

де у - центральний кут сектора: для 4 секторiв - у = 90°; для 6 секторiв - у = 60°; для 8 секторiв - у = 45°.

За заданою мшмальною шириною дошки 2S визначаемо вщстань вщ центра внутршнього ребра сектора до внутрiшньоl пласт дошки.

A вн = S • ctga. (5)

Зпдно з рис. 1, дшсну площу частини поперечного перерiзу сектора, яку використано для отримання двосторонньо обрiзноl дошки з врахуванням ширини пропилу, можна визначити за такою формулою

Bi

, (6)

Ai

де Ai, Bi - вiдповiдно нижня i верхня межi iнтегрування, якi у процеЫ вико-нання розрахункiв набувають таких значень:

b*

fabcd = tgai xdx = ^r x2 ai 2

t

t

A: = a'+A вн + — ; B: = a'+A вн + m + —.

2

2

(V)

Рис. 1. Схема визначення оптимальних товщин тангентальних пиломатерiалiв

Вщстань вiд центра торця колоди до внутршнього ребра сектора, ут-вореного його двома сумiжними пластями, визначити за такою формулою:

а' = , (8)

ео8 а

Тодi дiйсну площу частини поперечного перерiзу сектора, яку вико-ристано для отримання двосторонньо обрiзно! дошки з врахуванням ширини пропилу, можна визначити за такою формулою:

Р

АБСБ

^(в2 - А2).

(9)

Задавшись необхщними початковими даними та провiвши потрiбнi розрахунки вiдповiдно до наведено! вище методики з рiзними стандартними товщинами пиломатерiалiв, за формулою (2) можна отримати рiзнi значення ефективностей використання частини поперечного перерiзу сектора. За мак-симальним значенням цих ефективностей приймаеться оптимальна товщина двостороньо обрiзно! дошки. Розглянемо конкретний приклад розрахунку.

Приклад 1. Нехай задано колоду хвойно! породи, д1аметри вершинного торця яко! у двох вим1рах становлять вщповщно d1 = 40 см 1 ^ = 44 см. З використанням стр1чкопилкового обладнання колода розпилюеться на 4 сектори, а сектори розр1за-ються на тангентальш пиломатер1али стандартних товщин [4, с. 14]. Товщина пропилу становить 2.8 мм, а мш1мальна ширина дошки 100 мм . Необхщно знайти опти-мальш товщини двостороньо обр1зних дощок для бокового 1 вертикального сектор1в за умови, що перетин осей координат пропишв зб1гаеться з центром вершинного торця колоди.

Зпдно з умовою задачi, половина горизонтально! ос елiпса становить ае = 200 мм, а половина вертикально! ос - Ье = 220 мм. Оскшьки колода розпилюеться на 4 сектори, то а = 45°. О^м того, вщстань вщ центра внут-ршнього ребра сектора до внутрiшньо! пласт дошки - Авн = 50,0 мм, вщ-стань вiд центра торця колоди до внутршнього ребра сектора - а' = 1,98 мм, а нижня межа штегрування - А} = 50,58 мм. Вщповщно до цих початкових результат розрахунку спробуемо виконати i вс iншi розрахунки, результати яких доцшьно звести у вiдповiдну табл. 1.

Табл.1. Визначення ефективностi використання частини поперечного перерiзу бокового сектора з вершинного торця колоди для дошки, що знаходиться у

тс, мм Ау, мм т, мм ГаЪсД, мм Бь мм Габсэ, мм Ев

13 0,8 13,8 690,0 67,2 977,4 0,706

16 0,9 16,9 845,0 70,3 1190,5 0,710

19 1,0 20,0 1000,0 73,4 1413,1 0,708

22 1,2 23,2 1160,0 76,6 1653,1 0,702

25 1,3 26,3 1315,0 79,7 1895,3 0,694

32 1,6 33,6 1680,0 87,0 2503,6 0,671

40 2,0 42,0 2100,0 95,4 3269,5 0,642

45 2,2 47,2 2360,0 100,6 3779,0 0,625

50 2,4 52,4 2620,0 105,8 4315,5 0,607

Примггка: тс - стандартна товщина дошки; Ау - припуск на висушування хвойних пиломатер1ал1в до вологосп 8-10 %

Аналiзуючи отримаш результати розрахунку, бачимо, що найбшьшу, тобто оптимальну ефективнiсть використання частини поперечного перерiзу бокового сектора вершинного торця колоди, отримано для дошки товщиною 16 мм, яка становить Емах = 0,710. Однак у ращональну схему розкрою можна вносити дошки з товщинами 13 i 19 мм, бо значення !хшх показникiв Ев зна-ходяться у найближчому околi Емах.

Зрозумiло, що для вертикального сектора трикутно! його зони, отримаш результати розрахунку будуть аналопчними як i для бокового сектора.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Дошка знаходиться на межi переходу з трикутноТ до сегментноТ зони сектора. У цьому випадку на кожному етат залучення у розрахунок поточно! товщини дошки визначаеться !! ширина. Оскшьки дошка знаходиться на межi переходу з трикутно! у сегментну зону, то, як видно з рис.1, дошка може мати двi ширини, як попадають на трикутну 81 i сегментну 82 зони. Щоб отримати двосторонньо обрiзну дошку, для подальших розрахункiв з двох ширин приймають мiнiмальну.

Для трикутно! зони сектора ширина дошки обчислюеться за такою формулою:

81 = Авн • ctga. (10)

Для сегментно! зони сектора ширина дошки обчислюеться за такою формулою:

82 = Гтк[(а'+Авн + т); ае; Ье], (11)

де fTк[х; ае; Ье] - функцiя, яка вщтворюе твiрну контура вершинного торця колоди. Для елшса, згiдно з формулою (1), ця функщя мае такий вигляд:

^к[х; ае; ЬеЬе "

1 -

Г \2

X

V ае J

(12)

де х - поточне значення абсциси ос елшса.

Тодi дшсна площа поперечного перерiзу двосторонньо обрiзно! дошки визначаеться за такою формулою:

РаЬеа = т • ^««{81; 82}, (13)

де ш1н{81; 82} - функцiя, яка визначае мшмальне значення серед вхщних ар-гументiв.

Згiдно з рис.1, дшсну площу частини поперечного перерiзу сектора, яку використано для отримання двосторонньо обрiзно! дошки з врахуванням ширини пропилу, можна визначити за такою формулою:

FABCDF = FABEF + ^НСБЕ. (14)

У формулi (14) FABEF - дiйсна площа частини поперечного перерiзу сектора, яку використано для отримання двосторонньо обрiзно! дошки з трикутно! його частини визначаеться за такою формулою:

В'

FABEF = ^ / хах = ^X2 А! = !||а(в2 - А2 ), (15)

А1 2

т = а

кр

-(а'+ А вн ).

t

де А} = а'+Авн - ,Bi = акр - нижня i верхня межi штегрування.

Тодi ширина дошки, яка буде припадати на трикутну зону сектора, визначаеться за такою формулою:

(16)

(17)

(18)

Для визначення акр i Ькр використовують таю сшввщношення:

акр = а'+Ькр ■ ,

або

акр = ае ■

1-

Ь А

кр

V Ье J

Звiдси

а'+Ь кр ■ tga = а{

1-

Ь

кр

V Ье J

^ а'+Ькр ■ tga - ае

1-

Ь ^

кр

V Ье J

= 0. (19)

Розв'язавши спочатку нелiнiйне рiвняння (19) будь-яким з ггерацшних методiв (наприклад, золотого перерiзу чи Фiбоначчi) визначаеться Ькр, а по-тiм, з використанням виразу (17) чи (18), визначаеться акр.

Для розглянутого прикладу i для рiзних секторiв щ показники набу-дуть таких значень:

• для вертикального сектора:

• для бокового сектора:

У формулi (14) FвcDE - дшсна площа частини поперечного перерiзу сектора, яку використано для отримання двосторонньо обрiзно! дошки з сег-ментно! його частини визначаеться за такою формулою:

акр = 141,42мм; акр = 155,56 мм;

Ькр = 140,44 мм; Ькр = 154,58 мм.

вi

= I fтк [х; ае; Ье ]х ■ А!

(20)

вiдповiдно нижня i верхня межi штегру-

де А! = акр , Bi = а'+Авн + т + 2

вання.

Пiдiнтегральну функцiю у формулi (20), яка вiдтворюе твiрну контура вершинного торця колоди, наведено у формулi (12). Для обчислення означе-ного iнтегралу можна використати формулу трапецш чи Сiмпсона з пос-тiйним кроком iнтегрування, наприклад, в 1 мм.

Тепер спробуемо застосувати наведену вище методику для розрахунку оптимальних товщин дощок, якi знаходяться на межi переходу з трикутно! до сегментно! зони сектора. Постановку завдання використаемо з прикл.1.

Як i в попередньому випадку, зпдно з умовою задач^ половина горизонтально! ос елiпса становить ае = 200 мм, а половина вертикально! ос -Ье = 220 мм, а = 45°, а' = 1,98 мм. Стосовно цього завдання попередш розра-хунки будуть такими: Авн = 145,0 мм; 81 = 145,0 мм; т' = 8,6 мм; FABEF = 1197,2 мм. А остаточш результати розрахунку наведено у табл. 2.

2

2

Табл. 2. Визначення ефективностi використання частини поперечного перерiзу

бокового сектора з вершинного торця колоди для дошки, що знаходиться на _межi переходу з трикутно! до сегментное зони сектора_

тс, мм Ау, мм т, мм 82, мм ГаЪсД, мм Бь мм РвСЭЕ, мм Рабсэр, мм Ев

13 0,8 13,8 130,8 1805,7 162,2 883,9 2081,1 0,868

16 0,9 16,9 126,1 2131,2 165,3 1275,5 2472,8 0,862

19 1,0 20,0 121,1 2421,8 168,4 1651,7 2848,9 0,850

22 1,2 23,2 115,6 2681,3 171,6 2022,6 3219,8 0,833

25 1,3 26,3 109,9 2889,2 174,7 2364,0 3561,2 0,811

32 1,6 33,6 94,6 3177,5 182,0 3090,0 4287,3 0,741

40 2,0 42,0 72,0 3024,8 190,4 3762,2 4959,4 0,610

45 2,2 47,2 52,7 2486,8 195,6 4060,7 5257,9 0,473

Тепер спробуемо виконати вщповщт розрахунки для вертикального сектора, для якого попередш розрахунки будуть такими: Авн = 135,0 мм; 81 = 135,0 мм; т1 = 4,4 мм; РАБЕР = 797,5 мм. Остаточш результати розрахунку на-ведемо у табл. 3.

Табл. 3. Визначення ефекmивносmi використання частини поперечного перерiзу вертикального сектора з вершинного торця колоди для дошки, що знаходиться _на межi переходу з трикутноХ до сегментной зони сектора_

тс, мм Ау, мм т, мм 82, мм ГаЪсД, мм Бь мм РвСЭЕ, мм Рабсэр, мм Ев

13 0,8 13,8 145,6 1863,0 152,2 1602,1 2399,6 0,776

16 0,9 16,9 142,9 2281,5 155,3 2045,6 2843,1 0,802

19 1,0 20,0 140,1 2700,0 158,4 2480,4 3277,9 0,824

22 1,2 23,2 137,1 3132,0 161,6 2919,7 3717,2 0,843

25 1,3 26,3 134,0 3525,2 164,7 3335,7 4133,1 0,853

32 1,6 33,6 126,3 4243,8 172,0 4275,5 5072,9 0,837

40 2,0 42,0 116,3 4884,6 180,4 5281,1 6078,6 0,804

45 2,2 47,2 109,4 5163,0 185,6 5858,4 6655,8 0,776

50 2,4 52,4 101,8 5333,4 190,8 6396,9 7472,4 0,714

Проаналiзувавши отримаш результати розрахунку, бачимо, що опти-мальш ефективност використання частин поперечного перерiзу бокового чи вертикального сектора вершинного торця колоди отримано для дощок з тов-шинами 13 i 25 мм, як становлять вщповщно 0,868 i 0,853 . Однак у раць ональну схему розкрою можна вносити дошки з товщинами 16 мм для бокового i 22 та 32 мм для вертикального секторiв, бо значення !хшх показниюв Ев знаходяться у найближчому околi Емах.

Дошка знаходиться в межах сегментноТ зони сектора. Дшсну пло-щу поперечного перерiзу двосторонньо обрiзно! дошки, що знаходиться в сегментнш зонi, можна визначити за такою формулою:

= т * *тк[(а'+Авн + т) ае; Ье]. (21)

Дшсну площу частини поперечного перерiзу сектора, яку використано для отримання двосторонньо обрiзно! дошки з врахуванням ширини пропилу, можна визначити за такою формулою:

РАБСБ = / ?тк [х; ае; Ье ]х, (22)

t t

де А! = а'+Авн - 2 , Bi = а'+Авн + т + 2

в1дпов1дно нижня 1 верхня меж1

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

штегрування.

У вираз1 (23) функщя, яка вщтворюе тв1рну контуру вершинного тор-ця колоди, обчислюеться за формулою (12).

Тепер спробуемо застосувати наведену вище методику для розрахунку оптимальних товщин дощок, яю знаходяться у межах сегментно! зони сектора. Постановку завдання використаемо з прикл.1, тшьки додамо ту обстави-ну, що дана дошка знаходиться зразу ж за дошкою, яку було визначено у по-передньому прикладь Зпдно з умовою задачу половина горизонтально! ос елшса становить ае = 200 мм, Ье = 220 мм, а = 45°, а' = 1,98 мм. З огляду на те, що у попередньому приклад! за результатами виконаних розрахунюв дошки мали оптимальну товщину 13 мм для бокового { 25 мм для вертикального сектора, то стосовно цього завдання попередш розрахунки будуть таю: Авн = 161,6 мм, А! = 162,2 мм - для бокового, Авн = 164,1 мм, А! = 164,7 мм - для вертикального сектор1в. Вщповщно до цих початкових результатв розрахунку спробуемо виконати { вс шш1 розрахунки для двох сектор1в, результати яких зведемо у табл. 4 { 5.

Табл. 4. Визначення ефективностi використання частини поперечного перерiзу бокового сектора з вершинного торця колоди для дошки, що знаходиться у

тс, мм Ду, мм т, мм 82, мм Fabcd, мм Bi, мм FABCD, мм Eв

13 0,8 13,8 101,6 1402,5 179,4 1959,0 0,716

16 0,9 16,9 94,8 1602,1 182,5 2249,7 0,712

19 1,0 20,0 87,3 1746,0 185,6 2516,8 0,694

22 1,2 23,2 78,7 1824,9 188,8 2764,7 0,660

25 1,3 26,3 69,1 1817,2 191,9 2974,2 0,611

32 1,6 33,6 36,8 1237,0 199,2 3301,0 0,375

Табл.5. Визначення ефективностi використання частини поперечного перерiзу вертикального сектора з вершинного торця колоди для дошки, що знаходиться _у межах сегментное зони сектора_

тс, мм Ду, мм т, мм 82, мм Fabcd, мм Bi, мм FABCD, мм Eв

13 0,8 13,8 115,1 1589,0 181,9 2113,5 0,752

16 0,9 16,9 111,0 1876,5 185,0 2455,9 0,764

19 1,0 20,0 106,7 2133,9 188,1 2784,6 0,766

22 1,2 23,2 101,9 2364,9 191,3 3108,9 0,761

25 1,3 26,3 97,0 2551,7 194,4 3407,4 0,749

32 1,6 33,6 84,0 2820,8 201,7 4042,9 0,698

40 2,0 42,0 64,9 2727,5 210,1 4633,0 0,589

45 2,2 47,2 49,1 2315,4 215,3 4897,8 0,473

13 0,8 13,8 115,1 1589,0 181,9 2113,5 0,752

Анал1зуючи отримаш результати, можна зробити таке припущення: для максимального використання деревно! сировини в постав, що стосуеться трикутно! зони, потр1бно вносити першими дошки бшьшо! товщини, а в сег-ментну зону - дошки меншо! товщини. Однак це припущення не завжди може

вiдповiдати дшсност^ позаяк кiнцевi результати залежать тшьки вiд конкрет-них po3MÏpÎB торця колоди, товщин дощок, кiлькостi ceKTOpÏB та iнших чин-никiв, у тому чист i товщини пропилу. Тшьки конкретш розрахунки за допо-могою розробленого програмного забезпечення дають змогу зробити обгрун-тованi висновки i прийняти виважеш управлiнськi ршення.

Висновок

Запропоновано методику визначення оптимальних схем розкрою сектора колоди на тангентальш пиломатерiали, яка базуеться на максимальнiй ефективностi використання частини поперечного перерiзу торця сектора для виготовлення обрiзноï дошки. Розроблено математичну модель i вщповщне програмне забезпечення, як дають змогу автоматизувати процес розрахунку оптимальних товщин тангентальних пиломатерiалiв, що уможливлюе ство-рення САР процесом розкрою колод на спешальш пиломатерiали з викорис-танням стрiчкопилкового обладнання.

Л1тература

1. Грицюк Ю.1., Яцишин С.1. Визначення оптимальних схем розкрою колод на ра-д1альш пиломатер1али// Наук. вюник УкрДЛТУ: Зб. наук.-техн. праць. - Льв1в: УкрДЛТУ. -2005, вип. 15.3. - С. 115-125. .

2. Маевський В.О. Математична модель розпилювання колод на рад1альш пилома-тер1али секторним способом// Наук. вюник УкрДЛТУ: Зб. наук.-техн. праць. - Льв1в: УкрДЛТУ. - 1998, вип. 8. - С. 116-121.

3. Титков Г.Г. Основы теории максимальных поставов// Механическая обработка древесины. - М., 1939, № 2-3.

4. Аксёнов П.П., Макарова Н.С., Прохоров И.К., Тюкина Ю.П. Технология пиломатериалов/ Учебн. для вузов. Изд. 2-е, переработ. и доп. - М.: Лесн. пром-сть, 1976. - 480 с.

УДК 674.047 Проф. Я.1. Соколовський, д-р техн. наук;

acnip. А.В. Бакалець - НЛТУ Украти

ЧИСЕЛЬНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ДЕФОРМАЦ1ЙНО-РЕЛАКСАЦ1ЙНИХ I ТЕПЛОМАСООБМ1ННИХ ПОЛ1В У ВИСУШУВАН1Й ДЕРЕВИН1 МЕТОДОМ СК1НЧЕННИХ

ЕЛЕМЕНТ1В

Запропоновано застосування методу скшченних елеменпв для послщовного розв'язування двох двовимiрних задач. Перша задача моделюе зм^ температурно-вологiсних полiв у деревинi у процесi сушшня. Друга задача враховуе результати об-числень першо'1 задачi та моделюе розподш деформацiйно-релаксацiйних полiв, що виникли внаслщок змiни температури та вмюту вологи. Обидвi задачi враховують ашзотропну та нелiнiйну залежнiсть фiзико-механiчних властивостей деревини вщ потенцiалiв тепломасоперенесення.

Prof. Ya.I. Sokolovsky; doctorateA.V. Bakalets-NUFWTof Ukraine

The Numerical Modeling of the Deformation-Relaxation and Heat-Mass

Exchange Fields in Drying Wood by Finite Elements Method

We have proposed an application of finite elements method for solving two 2D problems. The first problem is a model of alteration of transient temperature and humidity fields in the process of wood drying. The second problem takes into account the computation of

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.