ОПТИМИЗАЦИЯ РАСКРОЯ ХЛЫСТОВ НА СОРТИМЕНТЫ

 

Ганапольский С.Г., Веретенник Д.Г. (ВятГУ, г. Киров, РФ)

 

On the basis of experimental researches dependences of relative diameters on relative lengths of trunks for four breeds that allows to optimize the program of sawing up of switches are received.

 

Очищенный от сучков ствол дерева (хлыст) раскраивается по длине на круглые сортименты – пиловочник, шпальник, кряж, баланс, строительное бревно и др. Уже эта первая операция раскроя (раскряжевка) должна обеспечивать максимальный полезный выход древесины в конечном изделии.

Для расчета сортиментных планов необходимо иметь данные по породному составу хлыстов, распределению хлыстов по однородным группам (по толщине), данные по распространенности пороков и качественных сортиментных зон, длине бревен и удельной величине каждого сортимента.

Программы раскроя должны предусматривать из каких однородных групп хлыстов и какой части длины хлыста необходимо выпиливать соответствующие сортименты при заданном сортиментном плане и отведенном в рубку лесосечном фонде. Применение для этих расчетов ЭВМ возможно при наличии математической модели хлыста, то есть уравнения его образующей, выражающей зависимость между текущим диаметром и расстоянием его от комлевого торца.

Срубленный ствол можно разделить на четыре зоны: комлевая, нижняя, срединная и вершинная.

В пределах комлевой и нижней зоны образующая древесного ствола является монотонно вогнутой кривой. В срединной и вершинной частях ствола образующая имеет выпуклую форму и при нормальном развитии дерева эта кривая точек перегиба не имеет. Таким образом, уравнение образующей, первая часть которого – обратная экспонента, а вторая парабола второго порядка, связывающее диаметр ствола и соответствующую ему относительную высоту, имеет следующий вид:

,                               (1)

где у - относительный диаметр ствола на соответствующих относительных длинах;

х – относительная длина ствола;

n, а, b, с, d – постоянные коэффициенты, зависящие от породы возраста, места произрастания и т.п.

Для определения численных значений коэффициентов в уравнении (1) были обработаны результаты натурных замеров по 1000 стволов каждой породы и получены зависимости для ели, сосны, осины и березы:

 

Для ели                  ,

 

Для сосны              ,

 

Для осины              ,

 

Для березы                    ,

 

где у – текущие диаметры, отнесенные к диаметрам на 0,1 длины ствола;

х - относительные длины стволов, соответствующие конкретным сечениям, для которых определяются диаметры.

 

Полученные выражения позволяют оптимизировать программу раскроя и сортиментный план предприятия по выходу деловой древесины.