Определение длин сортиментных зон хлыста при оптимизации раскряжевки

крупных деревообрабатывающих производств и является необходимым шагом к развитию безотходной технологии использования древесины.

Список литературы:

1. ГОСТ 9463-2016. Лесоматериалы круглые хвойных пород. Технические условия. - М.: Стандартинформ, 2016. - 10 с.

2. Петровский В. С. Оптимальная раскряжевка лесоматериалов. - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Лесн. пром-сть, 1989. - 288 с.

3. Никончук А. В., Никончук А. В., Гришин К. М. Имитационное моделирование раскряжевки хлыстов сосны с максимизацией выпуска плановых круглых лесоматериалов // Вестник КрасГАУ, 2014. - № 7. - С. 130-135.

УДК 630.323.4:004.94

DOI 10.24411/2409-3203-2018-11647

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИН СОРТИМЕНТНЫХ ЗОН ХЛЫСТА ПРИ ОПТИМИЗАЦИИ

РАСКРЯЖЕВКИ

Евстегнеев Игорь Александрович

магистрант Лесоинженерного факультета ФГБОУ ВО «Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева» Россия, г. Красноярск Никончук Александр Владимирович к. т. н., доцент кафедры «Технологии и оборудования лесозаготовок» ФГБОУ ВО «Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева» Россия, г. Красноярск

Аннотация: Рассмотрены размерные характеристики круглых лесоматериалов, определяющие границы сортиментной зоны по длине хлыста. Представлена общая методика поиска местоположения сечений ограничивающих диаметров и определения длины оптимизируемой сортиментной зоны, которую предполагается применить при разработке программы по оптимизации раскряжёвки. Приведены примеры протяжённости сортиментной зоны в зависимости от породы и назначения круглых лесоматериалов.

Ключевые слова: раскряжёвка, оптимизация, круглые лесоматериалы, сортиментная зона, древесный хлыст.

LENGTH DETERMINATION OF THE LOG ZONES OF THE WOOD WHIP WHEN

OPTIMIZING THE BUCKING

Evstegneev Igor A.

Graduate student of the Forest engineering faculty Reshetnev Siberian State University of Science and Technology Russia, Krasnoyarsk Nikonchuk Aleksandr V.

Candidate of Technical Science, Associate Professor of the Department "Technologies and logging equipment" Reshetnev Siberian State University of Science and Technology Russia, Krasnoyarsk

Abstract: Considers the dimensional characteristics of round timber defining the boundaries of the log zone along the length of the wood whip. Presents a general method of finding the location of the cross sections bounding diameters and determine the length of the optimized log zone, which expects to apply when developing a program for optimizing the bucking. Gives examples of the length of the log zone depending on the type and purpose of round timber.

Keywords: wood bucking, optimization, round timber, log zone, wood whip.

Все круглые лесоматериалы в зависимости от их назначения имеют определённые размерные характеристики: длину и диаметр.

При раскряжёвке хлыстов необходимо по ограничивающим диаметрам определить зону, в пределах которой возможно выпилить сортименты определенного назначения.

Согласно ГОСТ 9463-2016 лесоматериалы для переработки, кроме стандартной длины, ограничены только минимальным диаметром в верхнем торце, а лесоматериалы для использования в круглом виде как минимальным, так и максимальным диаметром в верхнем торце [1]. В ГОСТе не указывается предельно допустимый диаметр нижнего торца лесоматериалов. Но этот размер может быть обусловлен техническими характеристиками окорочных, лущильных, оцилиндровочных, фрезерно-брусующих станков или лесопильных рам при дальнейшей переработке сортиментов.

Таким образом, при раскряжёвке длина сортиментной зоны может быть ограничена сечениями с минимальным верхним DBmtn, максимальным верхним ÜBmax и предельным Dnped диаметрами.

Местонахождение этих диаметров по расстоянию от комлевого торца хлыста можно определить по методу профессора В.С. Петровского с помощью уравнения образующей хлыста

2x .( l Л J l Л J l Л J l

= AI-I + Bl-I + CI-I + D\-\ + E,

D0 5 I H ) \ H ) \ H ) \ H .

где 2х - текущий диаметр на расстоянии I от комля; Н - длина хлыста; По.5 -диаметр хлыста на середине высоты; А, В, С, П, Е - коэффициенты, зависящие от породы дерев [2].

В программе по оптимизации раскряжёвки процедура подбора коэффициентов уравнения образующей А, В, С, П, Е сводится к присвоению значений из базы данных по породе. Значения коэффициентов представлены в таблице 1 [2, 3, 4].

Таблица 1 - Коэффициенты уравнения образующей хлыста

Порода Коэффициенты

A B C D E

Сосна 3,1039 -8,7363 7,5529 -3,0774 1,5505

Лиственница 3,8358 -9,8478 8,1261 -3,431 1,6752

Ель -0,9373 1,7649 -1,5452 -0,6814 1,565

Далее в уравнение (1) вместо 2х подставляется ограничивающий диаметр, местоположение которого необходимо найти. Н и По.5 - известные константы. Останется

171

решить уравнение относительно I. Однако явного решения для поиска корней уравнения такого вида нет. Поэтому для упрощения решения уравнение образующей можно перевести в таблицу изменения относительных сбегов 2х/По.5 по относительной длине 1/Н с изменением относительной длинны через 0,0001. Такую таблицу можно рассчитывать в программе по оптимизации раскряжёвки для каждой породы только один раз, после чего можно возвращаться к ней.

По значениям относительного сбега Ввтт/В().5, Ввтах/В().5 и Бпред/Во.5 из базы данных возвращаются соответствующие значения относительной длины 1/Н, и при умножении на длину хлыста находится абсолютное местоположение ограничивающих диаметров.

В общем случае с учетом откомлёвки в хлысте можно выделить до 5 зон (рисунок

1).

VI

Рисунок 1 - Схема зон хлыста: 1 - зона откомлёвки; 2 - комлевая зона; 3 -дополнительная зона; 4 - оптимизируемая зона; 5 - вершинная зона.

1) Зона откомлёвки - удаляемая комлевая часть, имеющая дефекты обработки или пороки древесины. Не может быть использована для получения деловых сортиментов. При раскряжёвке хлыстов, поражённых напённой гнилью, в зону откомлёвки может быть переведена часть поражённой древесины [2, 5]. В таком случае зона откомлёвки может занять значительную часть хлыста.

2) Комлевая зона - часть хлыста с диаметром больше предельного, из которой нельзя выпилить сортименты заданных размерных характеристик. Может быть использована для получения сортиментов с другими параметрами.

3) Дополнительная зона - часть хлыста, из которой возможно выпилить дополнительный сортимент, длина которого не превышает длины этой зоны. Длина дополнительной зоны определяется как разность между месторасположением максимального диаметра и наибольшим из месторасположения предельного диаметра или величины откомлёвки

Ldon LBmax - ШОХ

где LBmax - местоположение максимального диаметра в верхнем торце; Lnped -местоположение предельного диаметра; LomK - величина откомлёвки.

172

4) Оптимизируемая зона - часть хлыста, из которой можно выпилить сортименты, удовлетворяющие всем ограничениям. Длина оптимизируемой зоны определяется как разность между окончанием зоны

Ь ЬВтт таХ (Ьвтах, Ьпред, Ьотк),

где Ьвтт - местоположение минимального диаметра в верхнем торце. 5) Вершинная зона - часть хлыста с диаметром меньше минимального для верхнего торца, из которой нельзя выпилить сортименты заданных размерных характеристик. Может быть использована для получения сортиментов с другими параметрами.

Длина зон 2 и 5 определяется только после того, как станет понятно в какой степени были использованы зоны 3 и 4 на стадии поиска оптимальной схемы раскроя. Это связано с тем, что абсолютная длина оптимизируемой и дополнительной зоны не согласована с градацией по длине круглых лесоматериалов, и какая-то их часть перейдёт в другие зоны.

В качестве примера, для различных пород и сортиментов найдем длину оптимизируемой зоны для хлыста длиной 25 м и диаметром на середине высоты 20 см, величина откомлёвки 0,15 м (таблица 2).

Таблица 2 - Пример длин оптимизируемой зоны

Назначение Диаметр в верхнем торце, см Порода

Сосна Лиственница Ель

Балансы от 6 25 24,9 23,3

Пиловочник от 14 20,4 19,2 17,5

Фанерный кряж от 18 16,1 15,1 14,1

Бревно для столбов от 16 до 24 14,1 11,6 7,3

Бревно для свай от 22 до 34 7,2 8,8 10,5

Строительное бревно от 14 до 24 16,0 13,4 9,0

Подтоварник от 6 до 13 3,8 4,8 4,9

Рудничная стойка от 7 до 24 20,6 19,1 14,1

По таблице видно, что порода дерева оказывает сильное влияние на длину сортиментной зоны при прочих равных условиях.

Таким образом, нами была определена общая методика поиска местоположений всех ограничивающих диаметров и длин оптимизируемой сортиментной зоны. В процессе поиска схемы раскроя хлыста длина оптимизируемой зоны является необходимым ограничением на суммарную длину сортиментов - программную длину. Поэтому её определение является одной из основ при разработке программы по оптимизации раскряжёвки.

Список литературы:

1. ГОСТ 9463-2016. Лесоматериалы круглые хвойных пород. Технические условия. - М.: Стандартинформ, 2016. - 10 с.

2. Петровский В. С. Оптимальная раскряжевка лесоматериалов. - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Лесн. пром-сть, 1989. - 288 с.

3. Никончук А. В. Обоснование основных технологических параметров перспективной раскряжёвочно-сортировочной линии для первичной обработки древесного сырья: автореферат. - Красноярск, 2007. - 24 с.

4. Червинский В. А. Раскрой древесных хлыстов: учеб. пособие. - Воронеж: Изд-во ВГУ, 1982. - 64 с.

5. Никончук А. В., Никончук А. В., Гришин К. М. Имитационное моделирование раскряжевки хлыстов сосны с максимизацией выпуска плановых круглых лесоматериалов // Вестник КрасГАУ, 2014. - № 7. - С. 130-135.

УДК 621.321

DOI 10.24411/2409-3203-2018-11648

THE IMPACT OF FLUCTUATIONS IN SPECTRUM AND INTENSITY OF RADIATION ON PLANT PRODUCTIVITY

Ibragimov Ravshanbek Ismoilovich

Postgraduate Student of the Department "Energy Systems" Krasnoyarsk State Agrarian University The Republic of Tajikistan

Abstract: The article considers the question of the influence of the fluctuations of the spectrum and the intensity of radiation on the productivity of plants

Keywords: irradiation facilities, economic efficiency, stabilization

So far not developed a clear methodology for assessing the impact on plant productivity fluctuations in the spectrum and intensity of radiation. Therefore, when engineering parameters of limit ourselves with regard to material and energy losses caused by the overconsumption of electricity, the increase in installed capacity and a shorter lifespan.

In accordance with the stated [7] the method was carried out to evaluate the efficacy of devices of stabilisation in the breeding complex of the all-Russian Institute of plant industry (VIR). The complex includes 3,000 hectares of breeding greenhouses and more than 30 chambers of artificial climate. With more than 70% of electricity consumption accounted for irradiation facilities. To assess the effectiveness of the use of statistical characteristics of voltage deviation on the buses of the transformer substation of the complex. Given the preliminary information of the voltage measurement was carried out in the range of 0...20% of nominal. The probability of the monitored signal in the interval P(x)and standard deviation o(x)is determined cyclically in General, per day and for three time intervals of 8 hours. The measurement results are shown in table 2.2. The mathematical expectation of the deviation of the voltage during the day amounted to 24.5, which corresponds to the voltage of the control point network 404,5 V. the Values of mathematical expectations of power consumption, reduction-of-life HL, the variances of the irradiance lamps and spectral ranges are given in table 1

Table 1 - Mathematical expectation of deviations of the main parameters of irradiation facilities breeding complex VIR

Parameters Type discharge lamp

ДМ4-6000 6,3 ДРИ-2000 6,3 ДНаТ-400 6,3 ДРЛФ-400 6,3

Voltage deviation, %

The increase of power consumption and energy consumption, % 17 15 16 18