Оптимизация процесса раскряжевки хлыстов на лесоперевалочных базах лесных холдингов при выпиловке сырья для мачтопропиточных заводов

УДК

630*323.4

DOI:

Аннотация

В статье предложен новый способ и технические средства программного раскроя–раскряжевки хлыстов, рекомендуемые для использования на лесопромышленных складах холдингов, имеющих в своем составе пропиточные заводы. Предложенный способ позволяет существенно повысить производительность, а также выход специальных сортиментов – сырья для мачтопропиточных заводов

В целях оптимизации выхода полезной продукции, в том числе и сырья для мачтопропиточных заводов, при программном раскрое предлагаются системы автоматизированного управления раскроем-раскряжевкой хлыстов.

При относительно небольших объемах раскряжевки (в пределах 100 тыс. м³/год для мелких лесопромышленных складов) целесообразно использовать раскряжевочные установки с продольным перемещением хлыстов (ЛО-15С, ЛО-15А, ЛО-30 и др.), оснастив их системой автоматизированного оперативного управления процессом раскроя–раскряжевки хлыстов при их продольном перемещении.

Система автоматизированного оперативного управления раскроем–раскряжев-кой хлыстов включает блок памяти, содержащий параметры опор, планируемых к производству; узел измерения параметров хлыста; механизм перемещения хлыста и пильный механизм. Все они функционально связаны друг с другом, с узлом измерения параметров хлыста и блоком памяти (блоки расчета толщины коры, сбега участка хлыста, длины зоны, блок расчета оптимальной схемы раскроя зоны хлыста, блоки сравнения и коррекции, исполнительное устройство перемещения хлыста и распила, а также устройства сортировки и маркировки полученных опор). Система автоматизированного управления отличается тем, что выполнена с возможностью проведения последовательной оптимизации раскроя зон сортиментов по размерному показателю при выпиливании каждой опоры.

Задачей оператора является ввод параметров опор, планируемых к производству, при необходимости – их ценовых показателей, а также определение породы хлыстов, поступающих на раскряжевку, ввод этого показателя в систему управления, определение различных дефектов и пороков ствола и переход, при необходимости, на ручное управление раскроем–раскряжевкой.

Результаты раскряжевки и сортировки, т. е. объемы опор рассортированные по размерным, породным и качественным признакам, могут оцениваться как по стоимостному показателю, так и по количеству товарной продукции, производимой предприятием в различные временные отрезки.

Сведения об авторах

© О.А. Куницкая¹, канд. техн. наук, доц.

И.И. Тихонов¹, канд. техн. наук, доц.

Д.Е. Куницкая¹, асп.

И.В. Григорьев¹, д-р техн. наук, проф.

А.Е. Земцовский², канд. техн. наук, доц.

¹Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова,
Институтский пер., 5, Санкт-Петербург, Россия, 194021

Е-mail: tlzp@inbox.ru

²Северный (Арктический) федеральный университет, наб. Северной Двины, 17, г. Архангельск, Россия, 163002

Е-mail: alz@atnet.ru

Ключевые слова

раскряжевка, деревянные опоры, лесопромышленные холдинги.

Литература

1. Бугаев Ю.В. Применение векторной оптимизации на графах для моделирования раскроя хлыстов // Лесн. журн. 2001. № 3. С. 84–88. (Изв. высш. учеб. заведений).
2. Григорьев И.В., Власов Ю.Н. Поперечная распиловка круглых лесоматериалов // Леспроминформ. 2013. № 1. С. 88–93.
3. Локштанов Б.М., Гулькво А.Е., Григорьев И.В. Повышение эффективности подготовки низкокачественной древесины к производству технологической щепы // Природные ресурсы и экология Дальневосточного региона: материалы Междунар. науч.-практ. форума. Хабаровск.: Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та, 2013. С. 117–121.
4. Патякин В.И., Редькин А.К., Базаров С.М. Технология и оборудование лесных складов и лесообрабатывающих цехов: учеб. для студ. вузов; под ред. В.И. Патякина. М.: Изд-во МГУЛ, 2008. 384 с.
5. Технология и оборудование лесопромышленных производств. Технология и машины лесосечных работ: учеб. пособие / И.В. Григорьев, А.К. Редькин, В.Д. Валяжонков, А.В. Матросов. СПб.: Изд-во ЛТА, 2010. 330 с.
6. Тихонов И.И. Автоматизированные системы управления технологическими процессами лесозаготовок (АСУТП): метод. указания по курсовому проектированию. СПб.: СПбГЛТА, 2007. 27 с.

Ссылка на английскую версию:

Optimization of Tree Length Cross-Cutting at Timber-Handling Bases of Forest Holding Companies When Sawing Out Raw Material for Mast-Impregnation Plants

Optimization of Tree Length Cross-Cutting at Timber-Handling Bases of Forest Holding Companies When Sawing Out Raw Material for Mast-Impregnation Plants

O.A. Kunitskaya¹, Candidate of Engineering, Associate Professor

I.I. Tikhonov¹, Candidate of Engineering, Associate Professor

D.E. Kunitskaya¹, Postgraduate Student

I.V. Grigoryev¹, Doctor of Engineering, Professor

A.E. Zemtsovsky², Candidate of Engineering, Associate Professor

¹ St. Petersburg State Forest Technical University, Institutskiy pereulok, 5, St. Petersburg, 194021,
Russia

Е-mail: tlzp@inbox.ru

² Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, naberezhnaya Severnoy Dviny, 17, Arkhangelsk, 163002, Russia

E-mail: alz@atnet.ru

The paper suggests a new method and hardware for tree length dressing and cross-cutting, recommended for timber storehouses of holding companies with impregnation plants. The method can significantly improve the performance as well as yield of special assortments – raw material for mast-impregnation plants.

In order to optimize the yield of net production, including raw material for mast-impregnation plants, we suggest using automated systems controlling the dressing and cross-cutting of tree length.

With relatively small cross-cutting volumes (within 100 thousand m³ per year for small storehouses), we recommend using cross-cutters with lengthwise movement of tree length (LO-15S, LO-15A, LO-30, etc.), equipping them with the system of automated control (SAC) of tree length dressing and cross-cutting at their lengthwise movement.

SAC includes a memory unit with parameters of supports planned for production; a unit measuring tree length parameters; a mechanism moving the tree length and a cutting mechanism. All of them are functionally related to each other, to the unit measuring tree length parameters and the memory unit (units for calculation of bark thickness, tree length rise, and interaction distance; a unit calculating the best cutting plan for tree length; comparators and correctors; an actuator for tree length moving and cutting, as well as devices sorting and marking the obtained supports). SAC is able to consistently optimize the dressing of assortment zones by length when sawing each support.

The operator has to enter the parameters of supports planned for production and, if necessary, their price, as well as indicate the species of the wood to be cross-cut, enter this parameter into the control system, identify various defects of the trunk and, if necessary, switch over to the manual control of dressing and cross-cutting.

The results of cross-cutting and sorting, i.e. volumes of supports sorted by size, species and qualitative characteristics, can be evaluated both in terms of cost and amount of commercial products manufactured by the enterprise at different periods of time.

Keywords: cross-cutting, wooden supports, timber holdings.

REFERENCES

1. Bugaev Ju.V. Primenenie vektornoy optimizatsii na grafakh dlya modelirovaniya raskroya khlystov [Use of Vector Optimization on the Graphs for Wood Cutting Modelling]. Lesnoy zhurnal, 2001, no. 3, pp. 84–88.
2. Grigor'ev I.V., Vlasov Yu.N. Poperechnaya raspilovka kruglykh lesomaterialov [Roundwood Cross-Cutting]. Lesprominform, 2013, no. 1, pp. 88–93.
3. Lokshtanov B.M., Gul'ko A.E., Grigor'ev I.V. Povyshenie effektivnosti podgotovki nizkokachestvennoy drevesiny k proizvodstvu tekhnologicheskoy shchepy [Increasing the Efficiency of Low-Quality Wood Preparation for Wood Chips Production]. Prirodnye resursy i ekologiya Dal'nevostochnogo regiona: materialy Mezhdunarodnogo nauchno-prakticheskogo foruma [Natural Resources and Ecology of the Far East: Proc. Int. Theoret. and Pract. Forum]. Khabarovsk, 2013, pp. 117–121.
4. Patyakin V.I., Red'kin A.K., Bazarov S.M. Tekhnologiya i oborudovanie lesnykh skladov i lesoobrabatyvayushchikh tsekhov [Technology and Equipment of Lumberyards and Wood Processing Workshops]. Moscow, 2008. 384 p.
5. Grigor'ev I.V., Red'kin A.K., Valyazhonkov V.D., Matrosov A.V. Tekhnologiya i oborudovanie lesopromyshlennykh proizvodstv. Tekhnologiya i mashiny lesosechnykh rabot [Timber Production Technology and Equipment. Technology and Machines for Cutting Area Work]. St. Petersburg, 2010. 330 p.
6. Tikhonov I.I. Avtomatizirovannye sistemy upravleniya tekhnologicheskimi protsessami lesozagotovok (ASUTP) [Automated Logging Process Control Systems]. St. Petersburg, 2007, 27 p