Составление спецификации сырья и баланса древесины, определение сортового состава пиломатериалов

Е_п1.1 = 2(60+1,8+1,8)+2(60+1,8+3,6) = 127,2+130,8 = 258 мм.

По таблице 1приложения установим количество досок, которые выпиливают с боковой зоны бревна за пластью бруса во 2 проходе (по 1 доске с каждого бока). Составим схему постава для 2 прохода и определим расстояние от центра до внутренней пласти доски:

С₃ = 0,5 × Е_п1.1 + s                                                     (1.9)

С₃=0,5× 258 + 3,6 = 132,6 мм.

По графику (приложения 1) определим толщину этой доски, Ближайший стандартный размер будет 32 мм. Тогда постав 2 прохода будет:

 

Общая ширина этого постава  находим по формуле (1.7):

E_п2= 2(60+3,6) + 2(60+1,8+3,6) + 2(32+1,0+3,6)  = 127,2 + 130,8 + 73,2 = 331,2 мм = 0,92d.

Рисунок 1.2 Схема поставов на распиливание бревна с брусовкой

 

 

 

1.2 Расчёт поставов на выпиливание обрезных досок

 

 

Вразвал.

Сначала определим ширину пифагоричной зоны:

E_кр                                               (1.10)

где d и D – диаметр бревна в верхних и комлевых торцах.

Для этого находим диаметр  бревна в комлевом торце:

D= d+ c×L                                                        (1.11)

где с – сбег бревна;

L – длина бревна.

D = 14 + 0,65x5 = 17,25cм.

тогда

E_кр = мм.

Затем определим расстояние между симметричнымипластями досок в поставе:

E₁ = 2(a₁ + y₁ + s/2)                                               (1.12)

 

Е₁= 2(22 + 0,7 + 3,6/2) = 49мм;

E₂ = E₁ + 2(a₂ + y₂ + s)                                          (1.13)

Е₂= 49+2(22+0,7+3,6) = 101,6мм;

E₃ = E₂ + 2(a₃ + y₃ + s)                                          (1.14)

Е₃ = 101,6+2(16+0,6+3,6) = 142мм,

где а₁, а₂, а₃ – номинальная толщина досок в поставе;

у₁, у₂, у₃ – припуски на усушку по толщине для соответственных досок;

s-ширина пропила.

При расчётах расстояние между  симметричнымипластями досок в поставе можно пользоваться таблицей 2(приложения). Из расчётов видно, что первая и вторая доски находятся в пифагоричной зоне , а третья – в параболической зоне (E₃). Значит, первая и вторая доски будут иметь длину,равную длине бревна, что значит 5м, а третья доска должна быть укороченная.

Определим ширину досок:

                                               b_n=                                                   (1.15)

где   d – диаметр бревна в верхнем торце;

E_n – расстояние между симметричными внешними пластямиi-й доски.

Тогда

b₁мм.

b₂ мм,

Если отнять припуски на усушку по ширине, тогда стандартная  размер этих досок будет соответственно 130мм и 100 мм. Крайние боковые доски надо укорачивать.

Оптимальную ширину этих досок  определим по формуле:

b₀=                                            (1.16)

b₀ 56,54 мм.

 

Принимаем стандартную ширину этой доски 50 мм, а с припуском на усушку ширина третьей доски будет:

₌ b_0ст + у_0ст                                                   (1.17)

где  b_0ст- стандартная ширина доски;

 у_0ст – припуск на усушку этой доски.

₅0+1,5=51,5 мм.

Расчётный диаметр определим  по формуле:

d_{p                                                   (}1.18)

где_{- ширина третей доски}

d_p= = = 151,05мм

Затем определим длину  укороченной доски:

L = (D- d_p)/c                                                 (1.19)

L = (17,25-15,105)/0,65=3,3 м.

Стандартная длина этой доски  будет 3,0 м., таким образом, в итоге  расчёт получили следующие размеры обрезных досок (в метрах) и их объём:

0,022×0,130×5×2=0,0286 м³;

0,022×0,100×5×2=0,022 м³;

0,016×0,050×3×2=0,0048 м³;

                               0,0554 м³

Объёмный выход обрезных пиломатериалов с бревна составляет:

ŋ = 100V_д/V_б                                                                       (1.20)

где V_д – объём получаемых досок;

V_б – объём бревна.

ŋ = 100×0,0554/0,097 = 57,1 %;

Брусовка.

Определим комлевый диаметр  бревна по формуле (1.11):

D = 36+1,19×5 = 41,95 см, и ширина пифагоричной зоны Е_кр = 326 мм. (см. таблицу 5 приложения 1)

После этого определим  расстояние между симметричными  пропилами в 1 и 2 проходе:

1 проход: Е₁ = 179,4 мм; Е₂ = 179,4+2(40+1,2+3,6) = 269 мм; Е₃ = 269+2(32+1,0+3,6) = 342.2 мм.

2 проход: Е₁ = 127,2 мм; Е₂ = 127,2+2(60+1,2+3,6) = 256,8 мм; Е₃ = 256,8+73,2 = 330 мм.

Отметим, что в 1 и 2 проходе  третья доска будет укороченная, потому что Е₃>Е_кр.

Затем определим ширину пласти бруса по формуле (1.15):

В_бр мм.

Определим размеры досок  в 1 проходе:

Боковые доски толщиной 40 мм входят в пифагоричную зону, потому что Е₂˂Е_кр, и их ширину находим по формуле (1.15):

b₂ = мм.

Стандартная ширина этой доски составляет 225 мм с учётом того, что у обрезных досок допускается обзол в размерах 1/6 толщины доски.

Таким образом, размеры и  объём боковых досок 1 прохода  будет:

V_n = a×b×c×n                                            (1.21)

где  a – толщина;

b – ширина;

а – длина;

n – количество.

V₂ = 0,040×0,225×5×2 = 0,09 м³.

Крайние доски 1 прохода толщиной 32 мм, находятся в параболической зоне, потому что Е₃>Е_кр, и они должны будут укороченные.

Определим их оптимальную ширину по формуле (1.16):

b₀ мм.

Принимаем стандартную ширину доски b₃ = 130 мм, с учётом усушки ширина будет b_3(p) = 133,6. Для определения длины доски потребуется иметь расчётный диаметр.

Расчётный диаметр находим  по формуле (1.18):

d_p= мм

Тогда длина этих досок  находим по формуле (1.19):

L = (41,95 – 36,73)/1,19 = 4,38 м.

Стандартная длина 4 м.

Таким образом, размеры и  объёмы крайних досок 1 прохода находим  по формуле (3.2.12):

V₃ = 0,032×0,130×4×2 = 0,0333 м³.

Во втором проходе ширина досок толщиной 60 мм, которые будут выпиливать с пласти бруса, будет равная толщине бруса – 175 мм.

Размеры и объём этих досок  находим по формуле (1.21):

V₁ = 0,60×0,33175×5×4 = 0,21 м³;                                                                           

Крайние доски 2 прохода толщиной 32 мм будет укороченной, потому что Е₃>Е_кр. Их оптимальная ширина и длина определяется в том что же порядке, как и ширина и длина крайних досок в 1 проходе.

Размеры и объём крайних  досок 2 прохода находим по формуле (1.21):

V₃= 0,032×0,150×4×2 = 0,0384 м³.

Таким образом, общий объём  обрезных досок составляет:

V_д = V₂ + V₃ + V₁ +V₂ + V₃                                         (1.22)

V_д = 0,09+0,0333+0,21+0,384=0,3717 м³.

Объёмный выход пиломатериалов с бревна определим о формуле (1.20):

ŋ = 100×0,3717/0,6=61,95%

 

 

 

            1.3 План раскроя бревна

 

 

При составлении плана  раскроя в первую очередь предусматривают  выпиливание широких и толстых  досок с крупных брёвен, а также  досок тех размеров, которые требуются  в большом количестве. Одновременно с этим основными пиломатериалами  в поставе включаются доски тонкие и узкие. Их выпиливают с периферийной зоны бревна или бруса. Затем постепенно переходят к распилке средних  брёвен на пиломатериалы, которые ещё  не выпилены. Таким образом, постепенно выпиливают заданные пиломатериалы при распиловке всего сырья по спецификации. Отметим, что при составлении постава необходимо стремится выполнить заданную спецификацию пиломатериалов. Перевыполнение или недовыполнение может быть в границах ±5%. При этом брёвна одного диаметра могут быть распилены по нескольким поставом.

После этого определяют количество брёвен, которые необходимо выпиливать с учётом необходимого количества пиломатериалов по спецификации, это значит 40000м³. Объём бревна В (м³) для распиливания 40000м³ пиломатериалов определяют по формуле:

В =                                                 (1.23)

                                            (1.24)

где ŋ₁,ŋ₂,…ŋ₇ – объёмный выход досок по каждому поставу,%;

P₁;P₂;….P_e– для брёвен соответствующих диаметров по спецификации, %.

=61%.

 

В 65575 м³.

А общие количество брёвен размечают по диаметрам с учётом спецификации сырья. Сначала определяют объём бревна каждого диаметра (м³) по формуле:

В_i                                                       (1.25)

это значит

B_{1 м}³;

В_{2 м}³.

Затем определяют количество таких брёвен (штук) с учётом объёма одного бревна соответствующего диаметра, это значит:

N_{i                                                         (}1.26)

N_1;

N_2.

 

В формулах (1.25) и (1.26) В_i и N_i – соответствующего объёма и количества бревна i-го диаметра; P_i-доля бревна i-го диаметра в общем объёме сырья по спецификации, %; V_i-объёме одного бревна i-го диаметра, м³.

Составим план раскроя  бревна по спецификации сырья (таблица1.1) на пиломатериалы по спецификации (таблица1.2).

Таблица 1.1Спецификация сырья

d, см	% по объёму	% по сортам			Всего
		I	II	III
22	60	10	60	30	100
50	40	40	40	20	100
Всего	100	Длина бревна 5 м

 

 

 

Таблица 1.2 Спецификация пиломатериалов

Ш, мм Т, мм	50	100	130	150	225	175	Всего, м3
	Объём досок, м3
16	1948
22		8925
22			11601
32			1456
32				1680
40					3935
60						9181
	Всего						38726

 

Результаты составления  и расчёта поставов  для выполнения заданной спецификации пиломатериалов при раскрое бревна диаметром 22 см и 50 см приведены в таблице 1.3.

Таблица 1.3 Ведомость расчёта поставов

	Постав	Расстояние между пластями досок, мм	Размеры досок стандартные			Количество досок	Объём досок, м3	ŋ, %
			Толщина, мм	Ширина, мм	Длина, мм
d= 14см L= 5 м V= 0,097м3	22/2-	49	22	130	5	2	0,0286
	22/2-	101,6	22	100	5	2	0,022
	16/2	142	16	50	3	2	0,0048
Всего							0,0554	57,1
d= 36см L= 5м V= 0,600м3	175/1-	179,4	175	-	-	-	-
	40/2-	269	40	239,2	5	2	0,09
	32/2	342,2	32	140	4	2	0,0333
	60/1-	127.2	60	175	5	2	0,105
	60/2-	256,8	60	175	5	2	0,105
	32/2-	330	32	150	4	2	0,0384
Всего							0,3717	61,95