Управление потоками лесоматериалов в комбинированном цехе

УПРАВЛЕНИЕ ПОТОКАМИ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ В КОМБИНИРОВАННОМ ЦЕХЕ

А.А. ШАДРИН, проф. каф. технологии и оборудования лесопромышленного пр-ва МГУЛа, канд. техн. наук

С целью повышения коэффициента загрузки применяемых станков и оборудования на нижних лесопромышленных складах лесозаготовительных предприятий создаются комбинированные цехи, позволяющие обрабатывать в общих технологических потоках различные по назначению сортименты на различную продукцию [1]. Однако при функционировании таких достаточно сложных технологических процессов могут возникать ситуации, когда из-за ограниченной производительности отдельных станков или участков технологической линии возникают простои смежных станков и всей технологической линии. Как показали предварительные исследования, эти простои могут достигать 50-60 % от времени смены.

В реальных производственных условиях не всегда удается достаточно быстро перестроить технологическую линию цеха с учетом изменившегося состава обрабатываемого сырья таким образом, чтобы обеспечить требуемые интенсивности обработки заготовок на всех участках линии. Поэтому, с целью исключения простоев технологической линии по указанным причинам, предлагается такое управление потоками лесоматериалов в процессе их обработки, при котором полученные на головном делительном станке заготовки в случае переполнения буферного магазина перед каким-либо станком технологической линии, минуют этот станок и поступают на дальнейшую обработку к другим станкам линии или на склад готовой продукции. При этом отдельный станок или участок с недостаточной интенсивностью обработки заготовок перестает быть участком технологической линии, сдерживающим ее загрузку и производительность. Построенный таким образом технологический процесс обеспечивает минимальные простои станков технологической линии цеха. Для

примера на рис. 1 показаны результаты расчета коэффициентов загрузки окорочного и шпалорезного станков в комбинированном шпалорезно-тарном цехе при различных интенсивностях обработки лесоматериалов в отделении по производству мелких пиломатериалов и различных составах обрабатываемого сырья. Эти расчеты производились на имитационной модели технологического процесса лесообрабатывающего цеха, разработанной на кафедре ТОЛП МГУ леса. Реализация модели осуществлялась в двух режимах. В «Режиме-1» шпалорезный станок останавливается при переполнении буферного магазина перед отделением переработки деловых горбылей и сегментов на мелкую пилопродукцию. В «Режиме-П» шпалорезный станок не останавливается при переполнении указанного буферного магазина, а деловые горбыли и сегменты поступают в рубительную машину для переработки на технологическую щепу. Состав обрабатываемого сырья задавался процентным соотношением шпальных и тарных кряжей. На рис. 1 в обозначении кривых указано: в числителе - доля шпального сырья в общем объеме обработки древесины в цехе; в знаменателе - доля тарных кряжей. Из графика видно, что если шпалорезный станок (ШС) не простаивает при переполнении буферного магазина перед отделением мелких пиломатериалов (ОМП), то независимо от интенсивности обработки лесоматериалов в этом отделении коэффициенты загрузки окорочного и шпалорезного станков являются максимальными и имеют значения соответственно б ос = 0,48 и 6 шс = 0,88, в противном случае простои ОС и ШС достаточно велики и их загрузка снижается до значений 50С = 0,16 и §шс = 0,29 (при интенсивности переработки заготовок в отделении мелких пиломатериалов у =1,5 м3/час).

§ос

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

03

0Л

§шс Л — - г ' " 0 1 а 1

100 тг / ^ ''у* . ✓ \/~  х -~гг¥-+-— __ _ _ 0 '

/ /  / / / / у /

/ / Р '/ / / , / /

j / / / / / / / 1( 1 )0 ГЧ 8ос /

Г" 7

/ у Г ^

/ . / 4/ N \ | \ > ^ -"4100 -50 тг

у/ У ✓ р ежим моделирования I ежим моделирования П - _! 1

Л / '"У - Г——. у 1

2 3 4 5 6

Интенсивность обработки лесоматериалов в ОМП

7 I

мэ/«ае

Рис. 1. Влияние управления потоками

лесоматериалов в цехе на загрузку применяемых станков: режим моделирования I - ШС останавливается при переполнении БМомп; режим моделирования II - 1ИС не останавливается при переполнении БМомп; §ос, 5ШС - коэффициенты загрузки окорочного и шпалорезного станков соответственно

На рис. 2 приведены графики зависимости выхода готовой продукции при различных вариантах управления потоками лесоматериалов и при различных интенсивностях обработки лесоматериалов в отделении мелких пиломатериалов цеха и составах обрабатываемого сырья. Из графиков видно, что за счет исключения простоев технологической линии вследствие ограниченной интенсивности обработки лесоматериалов в отделении мелких пиломатериалов обеспечивается максимальный выход готовой продукции в виде шпал и технологической щепы. При этом наибольший эффект от управления потоками наблюдается при малых значениях интенсивности обработки лесоматериалов в отделении мелких пиломатериалов.

2 3 4 5 6

Интенсивность обработки лесоматериалов в ОМП

Рис. 2. Влияние управления потоками лесоматериалов в цехе на выход готовой продукции: режим моделирования I - ШС останавливается при переполнении БМомп; режим моделирования II - ШС не останавливается при переполнении БМ0мп> V - сменный объем выхода готовой продукции цеха, м3

Необходимо отметить, что технологический процесс, построенный по принципу комбинирования различных лесообрабатывающих производств в общих технологических потоках, может быть применим также и для специализированных цехов при сокращении в снабжении их требуемым видом сырья. Например, при сокращении подачи пиловочного сырья в специализированный лесопильный цех дозагрузка оборудования цеха, имеющего в своем составе рубительную машину, может быть осуществлена за счет обработки дровяных кряжей. При этом головной лесопильный станок (ленточнопильный или круглопильный для индивидуальной обработки бревен) будет выполнять роль делительного станка для выпиловки гнили и деления дровяных кряжей до размеров, позволяющих подать

выпиленные заготовки в патрон рубитель-ной машины. В этом случае специализированный лесопильный цех превращается в комбинированный лесопильно-щеповой, а снижение объемного выхода пиломатериалов компенсируется увеличением выхода технологической щепы.

Таким образом, при изменении состава поступившего на обработку древесного сырья, загрузка станков и выход готовой

продукции в лесообрабатывающем цехе может быть существенно повышена за счет оперативного управления потоками лесоматериалов в процессе их обработки и до-загрузки станков цеха дополнительными видами круглых лесоматериалов.

Список литературы

1. Редькин А.К. и др. Технология и проектирование лесных складов. - М.: Экология, 1991.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ СТЕНД И МЕТОДИКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЛИТЕЛЬНОЙ ПРОЧНОСТИ ПРИ ЗНАКОПЕРЕМЕННЫХ ТЕПЛОВЫХ И ВЛАЖНОСТНЫХ ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЯХ

Д.Ю. БАШМАКОВ, асп. каф. процессов и аппаратов МГУЛа

Изменение конструкционных свойств древесностружечных плит (ДСтП), не испытывающих действия нагрузки, является следствием воздействия двух основных эксплуатационных факторов: температуры и влажности воздуха, которые способствуют появлению напряжений в ДСтП. Действие напряжений постепенно приводят к накоплению усталости и разрушению материала.

Изучение длительной прочности ДСтП позволит найти пути улучшения свойств плит конструкционного назначения и более широко использовать их взамен натуральной деловой древесины в строительстве, на транспорте и во всех других отраслях, где плиты эксплуатируются в условиях переменной и повышенной влажности воздуха при непосредственном соприкосновении с водой.

Задачей исследования является получение экспериментальных данных, на основании которых можно сделать вывод о том, как температурные и влажностные воздействия влияют на появление внутренних напряжений при эксплуатации ДСтП.

Анализ существующих методов ускоренных испытаний клееных материалов показывает, что оценкой степени старения материала чаще всего является изменение прочности. Однако получил распространение ме-

тод фиксирования степени расслаивания соединения. Именно на этом принципе построено испытание по АБТМ 1101-59, которое предусматривает увлажнение и высушивание многослойных образцов - блоков длиной по волокну 50 мм и сечением 150x150 мм или 200x200 мм. В отечественной практике [5] применяются образцы с полным поперечным сечением склеенного элемента, из которого отрезаны образцы указанной длины по волокну. Ускорение достигается увлажнением в автоклаве при разрежении 0,093 МПа в течение 2 ч, а затем под давлением 0,6 МПа также в течение 2 ч. Подобная обработка повторяется дважды, а затем производится принудительная сушка потоком теплого (60 - 70° С) воздуха (скорость 60 - 100 м/мин) в течение 88 ч. Перечисленные операции составляют один цикл, который повторяется трижды. После этого замеряют длину трещин во всех швах и определяют степень их расслоения, как отношение длины расслоившейся части к общей длине швов. Допускается расслоение до 10 %.

Большие трудности встречаются при попытках экстраполировать продолжительность ускоренного старения ко времени действия реальных атмосферных условий. Строго говоря, это возможно только при на-