Повышение выхода пиломатериалов при распиловке с брусовкой. C. 152-167

УДК

674.093

DOI:

10.37482/0536-1036-2024-1-152-167

Аннотация

В теории раскроя принимается, что объемный выход обрезных пиломатериалов из бруса максимального объема будет максимальным. В соответствии с действующими стандартами, обрезные пиломатериалы должны иметь заданные толщину и ширину. Часть бруса из-за некратности ширины его пласти и толщины пиломатериалов не используется для производства центральных пиломатериалов. Объем такого бруса при получении обрезных центральных пиломатериалов не учитывается в теории раскроя, и вывод о том, что их объемный выход из бруса максимального объема будет максимальным, неочевиден. При распиловке с брусовкой в первом проходе получается двухкантный брус. При этом из-за смещения перед распиловкой оси круглого лесоматериала от центра постава образуются узкая и широкая пласти. Рассматривается размерообразование узкой пласти двухкантного бруса, т. к. именно ее размеры определяют объемный выход центральных обрезных пиломатериалов. В пределах узкой пласти двухкантного бруса выделено 2 зоны: безусловная и вероятностная. В безусловной зоне получается целое число обрезных досок. В диапазоне диаметров круглых лесоматериалов 17...29 см только круглые лесоматериалы с диаметрами 21 и 25 см дали брусья максимального размера, но объемный выход центральных обрезных пиломатериалов для этих диаметров не является максимальным. Из этого следует, что брус максимального объема не гарантирует максимальный объемный выход центральных обрезных пиломатериалов. В вероятностную зону попадает нецелое число обрезных досок. Определить их количество аналитическим способом невозможно, поэтому использовались методы теории вероятностей. Была выведена функция распределения узкой пласти двухкантного бруса. Чтобы воспользоваться функцией распределения для получения нецелого числа обрезных досок рассчитывалась ширина вероятностной зоны, а также размер части вероятностной зоны, определяющей получение нецелого числа обрезных досок и доверительный интервал. Далее по таблице «Функция распределения ширины узкой пласти двухкантного бруса» определено нецелое число обрезных досок. Получение представленных нецелым числом обрезных досок из двухкантных брусьев на практике может быть реализовано с использованием сменных или смежных поставов. Приведенные результаты возможно применять при определении количества сортировочных групп круглых лесоматериалов перед подачей их в лесопильный цех и при изменении технологии производства центральных обрезных пиломатериалов.

Сведения об авторах

А.А. Каптелкин*, ассистент; ResearcherID: AAC-8654-2019,
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8470-3496
Н.В. Куликова, канд. техн. наук, доц.; ResearcherID: AGU-5552-2022,
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6631-5246
С.Н. Рыкунин, д-р техн. наук, проф.; ResearcherID: N-3182-2013,
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4471-4668

Мытищинский филиал Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана, ул. 1-я Институтская, д. 1, г. Мытищи, Московская обл., Россия, 141005; kaptelkin94@mail.ru*, stelons@mail.ru, rikunin@mgul.ac.ru

Ключевые слова

круглые лесоматериалы, постав, брус, обрезные пиломатериалы, безусловная зона, вероятностная зона

Для цитирования

Каптелкин А.А., Куликова Н.В., Рыкунин С.Н. Повышение выхода пиломатериалов при распиловке с брусовкой // Изв. вузов. Лесн. журн. 2024. № 1. С. 152–167. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2024-1-152-167

Литература

1. Агеев С.П., Мелехов В.И., Рыкунин С.Н. Вероятностное моделирование процесса производства пилопродукции // Вестн. МГУЛ – Лесн. вестн. 2015. Т. 19, № 2. С. 89–95.
2. Аксенов П.П. Теоретические основы раскроя пиловочного сырья. М.; Л.: Гослесбумиздат, 1960. 216 с.
3. Залгаллер В.А. Новое в составлении поставов для распиловки бревен // Тр. Инта ЦНИИЛ. Л.: Севзаплес, 1956. Вып. 67. С. 32–67.
4. Калитеевский Р.Е. Лесопиление в XXI веке. Технология, оборудование, менеджмент. СПб.: Профи-информ, 2005. 480 с.
5. Кантарович Л.В. Подбор поставов, обеспечивающих максимальный выход пилопродукции в заданном ассортименте // Лесн. пром-сть. 1949. № 7. С. 15–17; № 8. С. 17–19.
6. Каптелкин А.А., Куликова Н.В., Новоселов Н.А., Рыкунин С.Н. Переработка тонкомерных березовых круглых лесоматериалов в условиях ограниченного спроса на технологическую щепу // Предиктивный характер научных исследований и практика их реализации в условиях глобального кризиса в экономике и обществе: сб. науч. ст. по итогам междунар. науч.-практ. конф. СПбГЭУ, 2020. С. 7–11.
7. Куликова Н.В., Каптелкин А.А., Рыкунин С.Н. О технологии производства пиломатериалов из мелких круглых лесоматериалов // Актуальные проблемы и перспективы развития лесопромышленного комплекса: материалы IV Междунар. науч.-практ. конф. Кострома, 2021. С. 142–144.
8. Огурцов В.В. Теория брусо-развальной распиловки бревен: моногр. Красноярск: СибГТУ, 2011. 230 с.
9. Песоцкий А.Н., Ясинский В.С. Рациональное использование древесины в лесопилении. М.: Лесн. пром-сть, 1977. 128 с.
10. Рыкунин С.Н., Куликова Н.В., Каптелкин А.А. Влияние движения капитала на востребованность живого труда в сфере материального производства // Постнеклассическая наука: междисциплинарность, проблемно-ориентированность и прикладной характер: сб. науч. ст. по итогам междунар. науч.-практ. конф., Санкт-Петербург, 29–30 июня 2021 г. СПб.: СПбГЭУ, 2021. С. 12–14.
11. Рыкунин С.Н., Куликова Н.В., Каптелкин А.А. Изменения востребованности живого труда при реализации стратегий развития отраслей в Российской Федерации // Современные научные гипотезы и прогнозы: от теории к практике: сб. науч. ст. по итогам междунар. науч.-практ. конф., Санкт-Петербург, 30–31 авг. 2021 г. СПб.: СПбГЭУ, 2021. С. 7–9.
12. Рыкунин С.Н., Куликова Н.В., Каптелкин А.А. Инновации в инвестициях в условиях международного разделения труда на предприятиях по производству строительных материалов из древесины // Инновационно-инвестиционный фундамент развития экономики общества и государства: от научных разработок к практике: сб. науч. ст. по итогам междунар. науч.-практ. конф., Санкт-Петербург, 27–28 дек. 2021 г. СПб.: СПбГЭУ, 2021. С. 11–13.
13. Титков Г.Г. Краткое руководство по составлению и расчету поставов. М.; Л.: Гослесбумиздат, 1955. 50 с.
14. Торопов А.С., Шарапов Е.С. Исследование плотности древесины березы, пораженной серцевинной гнилью // Изв. вузов. Лесн. журн. 2006. № 6. С. 72–79.
15. Торопов А.С., Шарапов Е.С. Исследование технологии получения однородных заготовок из березы, пораженной серцевинной гнилью // Актуальные проблемы лесного комплекса: сб. науч. тр. по итогам междунар. науч.-техн. конф. / под ред. Е.А. Панфилова. Брянск: Брянск. гос. инж.-техн. акад., 2006. Вып. 14. С. 164–167.
16. Торопов А.С., Шарапов Е.С. Новые технологии раскроя древесины, пораженной сердцевинной гнилью // Вестн. МГУЛ – Лесн. вестн. 2008. № 6(63). С. 59–62.
17. Турушев В.Г. Обрезка пиломатериалов. М.: Лесн. пром-сть, 1970. 56 с.
18. Фельдман Х.Л. Система максимальных поставов на распиловку. М.: Гослестехиздат, 1932. 276 с.
19. Фергин В.Р. Развитие теории раскроя пиловочного сырья // Изв. вузов. Лесн. журн. 2018. № 4. С. 107–117.
20. Чубинский А.Н., Тамби А.А., Швец В.Л. Анализ влияния качественных характеристик круглых лесоматериалов на выбор бревнопильного оборудования // Изв. СПбЛТА. 2014. Вып. 208. С. 63–72.
21. Шторм Р. Теория вероятности. Математическая статистика. Статистический контроль качества. М.: Мир, 1970. 368 c.
22. Brege S., Nord T., Sjostrom R., Stehn L. Value-Added Strategies and Forward Integration in the Swedish Sawmill Industry: Positioning and Profitability in the High-Volume Segment. Scandinavian Journal of Forest Research, 2010, no. 25(5), pp. 482–493.
23. Cramer H. Mathematical Methods of Statistics. Princeton, 1946. 575 p.
24. Johansson J. Förutsättningar för Konkurrenskraftigt Utnyttjande av Svenskt Lövtimmer i Svenska Lövsågverk [Requirements for Competitive Use of Swedish Hardwood in Swedish Hardwood Sawmills]. Växjö University, School of Industrial Engineering, 2003, report no. 5. 48 p.
25. Johansson J. Mechanical Processing for Improved Products Made from Swedish Hardwood. Växjö University, School of Technology and Design, 2008, no. 157. 140 p.
26. Johansson J. Product Differentiation in the Swedish Hardwood Sawmill Industry. Växjö University, School of Technology and Design, 2005, report no. 25. 41 p.
27. Makkonen M. Renewing the Sawmill Industry: Studies on Innovation, Customer Value and Digitalization. Dissertationes Forestales, 2019. 65 p. https://doi.org/10.14214/df.269
28. Makkonen M. Stakeholder Perspectives on the Business Potential of Digitalization in the Wood Products Industry. BioProducts Business, 2018, vol. 3, no. 6, pp. 63–80. https://doi.org/10.22382/bpb-2018-006
29. Makkonen M., Sundqvist-Andberg H. Customer Value Creation in B2B Relationships: Sawn Timber Value Chain Perspective. Journal of Forest Economics, 2017, vol. 29, part B, pp. 94–106. https://doi.org/10.1016/j.jfe.2017.08.007
30. The Ministry of Industry, Employment and Communications. Mer Trä i Byggandet: Underlag för en Nationell Strategi att Främja Användning av Trä i Byggandet. Stockholm, 2004, DS 2004:1.