ОБОСНОВАНИЕ РАЗМЕРОВ МЕЖОПЕРАЦИОННЫХ ЗАПАСОВ СЫРЬЯ ПЕРЕД ГОЛОВНЫМ СТАНКОМ ЛЕСООБРАБАТЫВАЮЩЕГО ЦЕХА

Чамеев В.В., Гаева  Е.В., Азарёнок В.А. (УГЛТУ, г. Екатеринбург, РФ)

 

THE SUBSTANTIATION OF SIZES INTEROPERATIONAL STOCKS OF RAW MATERIAL IN FRONT HEAD TOOL OF WOOD SHOP

 

В вышеприведенной статье [1] приведены рекомендации по выбору ёмкостей питателей пиловочных брёвен перед лесопильной рамой в режиме её работы вразвал. Для окончательного принятия решения по этому вопросу целесообразно провести аналогичные исследования за работой лесопильной рамы с брусовкой, сопоставить результаты и сделать выводы.

Основное отличие методики исследования работы головного станка с брусовкой от работы вразвал заключается в том, что в первом случае необходимо промоделировать работу станка для всех сортировочно-размерных групп сырья. Для лесообрабатывающих цехов с небольшими объемами переработки сырья типична дробность сортировки через 4 см. Эта величина и принята при исследовании.

Результаты имитационного моделирования по компонент-программе (кп) "ПОТОК" приведены в табл. 1. Было промоделировано две серии. В первой серии имитационных прогонов изучался коэффициент загрузки лесопильной рамы Р63-4Б при "жесткой связи" головного станка с подающим транспортером (L= dmax). Варьируемым фактором являлся объем питателя для пачек бревен . Результаты имитационного моделирования (табл. 1, рис. 1) показывают, что 1 – емкость питателя для пачек бревен оказывает значительное влияние на на всех сортировочно-размерных границах сырья; 2 – при назначении следует ориентироваться на  из крупномерного сырья; 3 – требуемого  для сырья с =20 см при изменении  от  1  до  4  пачек  достичь нельзя;  4 – снизить влияние "внешней  среды" на  возможно введением  "гибкой связи" головного станка ГС1 с подающим транспортером.

       Во второй серии прогонов емкость питателя  принята на одну пачку (7,4 м3).

 Варьируемый параметр – длина питателя головного станка L. Результаты имитационного моделирования приведены в табл. 1, на рисунках 1 и 2. Анализ зависимостей  для сортировочно-размерных групп сырья (рис. 1) позволяет сделать следующие выводы: 1 – с ростом   при "жесткой связи" головного станка с подающим транспортером   уменьшается   с  0,924  до  0,786;  2    на   всех   графиках  четко прослеживаются три зоны изменения  от L, при этом стабилизационные значения L  с  ростом    увеличиваются  с 270 см у =15 см до 500 см у =35 см с соответствующим уменьшением  (с 0,995 у =15 см до 0,985 у =35 см); 3 – значения L в сортировочно-размерных группах крупномерного сырья достаточно велики.          Незначительно уменьшив  с  до, скажем, 0,975 или 0,95 (принцип "разумной достаточности") можно значительно уменьшить L до разумных пределов.

 

Таблица 1. Коэффициенты загрузки  лесопильной рамы Р63-4Б при распиловке       с брусовкой шести сортировочно-размерных групп сырья (=20 см) в зависимости от  ,  ,  L

L, см

Диаметр сортировочно-размерных групп , см

15

(14-17)

19

(17-21)

23

(21-25)

27

(25-29)

31

(29-33)

35

(33 и более)

1 п

"жесткая связь"

( )

0,922

0,898

0,875

0,835

0,813

0,768

2 п

0,958

0,942

0,930

0,908

0,886

0,866

3 п

0,974

0,963

0,951

0,944

0,925

0,918

4 п

0,979

0,972

0,962

0,956

0,936

0,935

1 п

50

0,947

0,918

0,903

0,835

0,813

0,788

75

0,959

0,940

0,924

0,866

0,854

0,812

100

0,968

0,958

0,943

0,892

0,883

0,811

125

0,982

0,966

0,947

0,909

0,902

0,857

150

0,983

0,967

0,955

0,934

0,921

0,882

175

0,992

0,980

0,966

0,942

0,928

0,896

200

0,993

0,985

0,972

0,955

0,940

0,903

225

0,993

0,988

0,978

0,965

0,952

0,933

250

0,995

0,987

0,984

0,974

0,957

0,942

275

0,996

0,992

0,988

0,976

0,965

0,950

300

0,996

0,991

0,987

0,979

0,963

0,954

325

0,995

0,994

0,990

0,984

0,975

0,970

350

0,996

0,994

0,993

0,989

0,978

0,972

400

0,996

0,995

0,993

0,987

0,985

0,979

500

0,996

0,995

0,992

0,989

0,989

0,985

600

 

0,994

0,993

0,990

0,989

0,986

700

 

0,994

0,991

0,991

0,989

0,986

 

На рис. 3 приведены результаты статистической обработки данных имитационного моделирования (табл. 1). Коэффициенты загрузки лесопильной рамы Р63-4Б, определенные на стыке II и III зон, в зависимости от сортировочной группы сырья  выражается уравнением (рис. 3 а) 

                     .

Длины питателей L для  соответствуют выражению (рис. 3 б)

                              L.

Ограничив     величиной   0,975   имеем    L,

а при =0,95   L.

 

 

 

          Замена "жесткой связи" лесопильной рамы Р63-4Б с подающим транспортером на "гибкую" дает прирост коэффициента загрузки рамы сырьем (рис. 3 в)

                       ,

                               ,

                               .

Полученные математические зависимости позволят обоснованно назначать размеры межоперационных запасов сырья и прогнозировать коэффициент загрузки лесопильной рамы сырьем.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выводы

 

Анализируя результаты машинного эксперимента по исследованию работы головного станка можно сделать выводы. Коэффициент загрузки головного станка зависит от многих факторов, в первую очередь от способа раскроя круглых лесоматериалов и длины L перед ним. При выборе конкретной длины L для головного станка нужно исходить из наиболее "тяжелых"  условий  функционирования головного станка. При распиловке сырья вразвал это несортированное сырье, а при распиловке с брусовкой – это сортировочно-размерная группа из толстомерного сырья с =35 см. Длины питателей с соответствующими им коэффициентами загрузки приведены в табл. 2.

 

Таблица 2. Сопоставление результатов имитационного моделирования

    по  исследованию  работы  лесопильной  рамы  Р63-4Б  в    различных

    условиях  при  =20 см;  L=6 м;

Способ распиловки

Длина питателя ГС1, см

Примечание

L

L

L

вразвал

300

156

95

с брусовкой

500

375

275

 

Анализируя данные таблицы 2 можно придти в выводу, что длина питателя для лесопильной рамы Р63-4Б размером в 375 см наиболее целесообразна как для распиловки сырья вразвал, так и с брусовкой. При указанной L потери в производительности станка, связанные с "внешней средой" примут приемлемую величину. В тоже время установка питателя с указанной длиной в лесообрабатывающем цехе не представляет трудностей.

   Для эффективной работы с КП «ЦЕХ» создана система информационного обеспечения [2], разработаны методики планирования экспериментов [3]. Имитационное моделирование на базе КП «ЦЕХ» считается эффективным средством обучения студентов [4].

 

Библиографический список

 

1. Азарёнок В.А., Гаева Е.В., Чамеев В.В. Синхронизация работы головного станка лесообрабатывающего цеха с предшествующими операциями при  распиловке  сырья вразвал [Текст]  //  Деревообработка:  технологии,  оборудование,  менеджмент XXI  века:  Труды   международного   евразийского   симпозиума. -  Екатеринбург: УГЛТУ, 2007; - 2.Азаренок В.А., Обвинцев В.В., Чамеев В.В. Система информационного  обеспечения   для  проектирования,  расчета,  оптимизации,  управления  и АРМ   ресурсосберегающих   производственных  процессов    лесопромышленного комплекса   [Текст] // Проблемы  лесопромышленного  производства, транспорта и

дорожного  строительства:  Сб.  тр.;  Урал.  гос.   лесотехн.   акад. -   Екатеринбург, 1997. - С. 40-41; - 3. Гаева Е.В., Лобашов П.А., Лыков А.П., Азарёнок В.А.  Планирование   экспериментов  на   имитационных  моделях [Текст] // Материалы науч.-техн. конф.ст. и асп.- Екатеринбург: УГЛТУ, 2004.- С. 79; - 4. Азарёнок В.А.,  Гаева Е.В. Имитационное моделирование лесотехнических  объектов   как  локальное  средство повышения  эффективности подготовки специалистов [Текст] // Активизация роли  обучающихся  в  образовательном процессе: Материалы науч.-метод.  конф. с  межд.  участием. – Екатеринбург: УГЛТУ, 2004.- С. 37-38.