Ісаєв С.П. (ХГТУ, м Хабаровськ, РФ)
This paper describes the definition of balance of volumes bioweights of wood raw material by its preparation before processing.
Раціональне і комплексне використання деревної сировини ставить перед його переробниками велику основне завдання - всю біомасу деревини, що надходить на підприємство переробити на корисну і повноцінну продукцію.
Екологічно чиста безвідходна технологія комплексної переробки біомаси деревної сировини дозволить: скоротити обсяги відходів кори, які накопичуються на деревопереробних підприємствах в відвалах, гниючих тривалий час, що завдають екологічної шкоди навколишньому середовищу; використовувати низькосортну деревину, непридатну для подальшої технологічної переробки.
Розглянемо варіант, коли на стадії підготовки деревної сировини до обробки отримують оцилиндрованні колоди, тріску технологічну, а відходи, що утворюються використовують в якості палива.
Структурна схема технологічного процесу підготовки деревної сировини перед обробкою зображена на рис.1. У технологічний процес підготовки сировини перед обробкою входять: поштучна подача хлистів (колод) на поздовжній транспортер; сканування і визначення геометричних характеристик хлиста (колоди); поперечний розкрій хлиста і сортування; обкорування колод; оціліндровиванія колод.
Організація виробництва на ділянці підготовки деревної сировини до обробки наступна.
Батоги подають на накопичувач долготья, на якому за допомогою поперечного транспортера для поштучного подачі хлистів (1), їх поділяють по одному і подають на поздовжній транспортер. При переміщенні хлиста по конвеєру до пилки (4), хлист сканують (3) з метою визначення обсягу вхідної сировини Qвх і оптимальної схеми розкрою. Після чого виконують розкрій хлиста на сортименти, при цьому утворюється обсяг тирси Q1.
Отримані сортименти в залежності від розмірно-якісних характеристик сортують на: сортименти, які використовуються без переробки (Q2); дрова для опалення (Q3); сортименти, призначені для подальшої переробки.
Обсяг сортиментів, призначених для подальшої переробки, окарівают і потім сортують на дві групи: 1) балансове сировину для виробництва тріски (Q4); 2) круглі лісоматеріали, що надходять на оциліндровку (Q5). Після оціліндровиванія отримують тріску в обсязі Q6 і оцилиндрованні колоди (Q7).
Малюнок 1 Структурна схема технологічного процесу
підготовки деревної сировини до обробки:
1 - поперечний транспортер для поштучного подачі хлистів;
2 - поперечний транспортер для поштучного подачі колод;
3 - скануючі пристрій; 4 - пристрій для поперечного
розкрою хлистів; 5 - Корувальний верстат; 6 - оциліндровочний верстат;
7 - машина рубильна
Рівняння балансу деревної сировини на ділянці підготовки запишемо наступним чином:
Крім цього, в процесі підготовки деревної сировини утворюється обсяг кори Q8. яка є позабалансової складової сировини, але може бути використана у вигляді продукту (готового або напівфабрикату).
Припустимо, що хлист s -ої ступені товщини p -ої породи необхідно і можливо розкроїти на сортименти, випуск яких запланований на період часу t (рис.2). Варіантів схем розкрою хлиста може виявитися досить багато, т. К. Кожний з сортиментів може бути випиляний в будь-якому місці хлиста.
У більшості досліджень при оптимізації розкрою хлистів на сортименти обсяг утворюються тирси не враховували. Однак процес розкрою супроводжується утворенням обсягу тирси, який може бути використаний.
Отримаємо рівняння, що дозволяють сформулювати систему балансних рівнянь для моделі оптимального розкрою групи хлистів різних типорозмірний характеристик.
Малюнок 2 Схема розкрою хлиста
Обсяг тирси, що утворюється при розкрої хлиста, визначимо наступним чином:
де ш - ширина пропила, мм;
di - діаметр хлиста в зоні i - го пропила, см;
n - кількість пропилів при розкрої хлиста.
Щоб визначити діаметр хлиста в зоні i - го пропила скористаємося формулою, запропонованої в роботі / 1 / і використовуючи (2), отримаємо такий вираз:
де xi - відносне відстань від комля стовбура до i - го пропила;
Lsp - довжина ствола дерева s - го ступеня товщини, p - ой породи, м.
Обсяг оциліндрованих колод, одержуваного з j - го сортименту, що випилюється з хлиста s - го ступеня товщини, p - ой породи, може бути визначений за формулою
При оціліндровиванія j - го сортименту, що випилюється з хлиста s - го ступеня товщини, p - ой породи, отримують тріску, обсяг якої знаходимо наступним чином:
Структура обсягів виробництва тріски з балансового сировини повинна бути узгоджена з y - им напрямком її подальшого використання: 1 - целюлозно-паперове виробництво; 2 - гідролізний виробництво; 3 - виробництво дерев'яних плит; 4 - для вироблення теплової енергії і пара. Обсяг тріски, що отримується при подрібненні балансового сировини і призначеної для відповідного напряму використання, дорівнює:
де - коефіцієнт виходу тріски, призначеної для y - го напрями використання (y = 1, 2, 3, 4);
Коефіцієнт виходу тріски в залежності від напрямку її використання може набувати таких значень: = 0,741; = 0,935; = 0,862; = 0,985 / 2 /.
Дослідженнями / 3 / встановлено, що товщина кори змінюється пропорційно зміні діаметра по довжині стовбура. Обсяг кори в i - му перерізі хлиста приймемо рівним площі кільця:
де - діаметр хлиста в корі в i - му перерізі;
- діаметр хлиста без кори в i - му перерізі.
Так як . де ti - товщина кори в i - му перерізі хлиста, отримаємо:
Беручи до уваги, що діаметр хлиста в зоні i - го пропила залежить від ступені товщини стовбура і відстані від комля до пропила, припустимо, що товщина кори в перерізі розглянутого пропила також залежить від ступеня товщини стовбура і відстані від комля до розглянутого перерізу:
де - функція, що описує відносну зміну товщини кори по відносній довжині стовбура.
При окорке j - го сортименту, що випилюється з хлиста s - го ступеня товщини, p - ой породи, отримують обсяг кори, який визначимо наступним чином:
Вид функції і значення коефіцієнтів при змінній відомі для досліджуваних деревних порід, необхідно визначити вид функції.
3. Симонов М.Н. Механізація окорки лісоматеріалів. -М. Лесн. пром-сть, 1984. 216 с.
Сайт управляється системою uCoz