Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Оптимизация границ и числа сортировочных групп бревен

29.07.2015

Одним из методов минимизации числа поставов, а следовательно, и сортировочных групп бревен при минимизации снижения объемного выхода пиломатериалов является сортировка пиловочника по оптимальным границам сортировочных групп бревен, отличающаяся, например, от сортировки бревен по четным диаметрам значением граничных диаметров. В этом случае расчеты могут быть проведены по программе циклического алгоритма. Результаты этих расчетов позволяют определить диапазон эффективного действия того или иного постава по критерию максимально возможного объемного выхода пиломатериалов путем имитации распиловки бревен при шаге изменения вершинного диаметра бревен 5 мм. Напомним, что при выполнении имитационной программы диаметры бревен, в которые не вписывается брус данной высоты, пропускаются, и расчет начинается с ближайшего вершинного диаметра (соответствующего принятому шагу расчета), в который вписывается данный брус. Таким образом, расчет объемного выхода пиломатериалов начинается с бревен этого вершинного диаметра и ведется в направлении увеличения диаметров распиливаемых бревен. По этим данным строят графики, характеризующие зоны эффективного действия применяемых поставов. Объемный выход пиломатериалов для первого и всех последующих поставов рассчитывается с шагом 5 мм, начиная с вершинных диаметров, в которые вписываются соответствующие им брусья, до момента, когда его уровень (после его увеличения) становится равным объемному выходу пиломатериалов, полученному в начале расчета того или иного постава. Практически при синтезе поставов, например, для четных диаметров бревен (через 2 см) достаточно иметь около четырех точек расчета объемного выхода пиломатериалов (через 5 мм) после того диаметра, для которого определяется оптимальный постав.
Оптимальные границы сортировочных групп бревен находятся в точках пересечения (или наложения по вертикали) кривых, в которых обеспечивается максимальный объемный выход пиломатериалов при переходе от данного постава к другому (рис. 2.14). Число сортировочных групп определяется их границами. На основании полученных данных, числа и границ сортировочных групп бревен по программе составления плана раскроя пиловочного сырья на спецификационные пиломатериалы при свободных объемах их выпиловки рассчитывается средневзвешенный объемный выход пиломатериалов. Пример результатов этих расчетов на ЭВМ приведен в табл. 2.8.
Оптимизация границ и числа сортировочных групп бревен

Представленные в табл. 2.8 результаты планирования раскроя пиловочных бревен на пиломатериалы могут являться исходными данными для расчета среднесменной фактической производительности линии окончательной обработки пиломатериалов после сушки по их входу (пропуску). Критерием оценки выбираемой системы сортировочных групп бревен служит средневзвешенный объемный выход пиломатериалов. Здесь могут иметь, место следующие варианты исследований и анализа полученных результатов:
— определение оптимальных границ и числа сортировочных групп бревен по сравнению с числом сортировочных групп бревен, например, при их сортировке по четным и группам четных диаметров. Проведенные расчеты показывают, что при оптимальных границах сортировочных групп бревен их число даже при большем значении средневзвешенного объемного выхода пиломатериалов может быть уменьшено на несколько групп (например, с 13 до 9). При этом зона действия эффективности того или иного постава может не совпадать с границами сортировочной группы, например, четного диаметра, равного 22 см (21...22,5 см), а быть равной, например, 20...23,5 см, т. е. иметь шаг не только 2 см, а разный — 3,5 см и пр. Именно за счет этого и может происходить минимизация (уменьшение) сортировочных групп бревен без снижения средневзвешенного объемного выхода пиломатериалов, а зачастую и при его некотором увеличении; . Заметим, что во всех случаях расчетов внутри групп четных диаметров принимается равномерное распределение бревен;
— может быть поставлена и обратная задача — определение границ сортировочных групп бревен при ограниченном их числе. Может сложиться такая ситуация, когда сортировочная группа очень мала (например, 0,5 или 1 см). В этом случае решается вопрос: имеет ли смысл некоторое снижение объемного выхода пиломатериалов за счет уменьшения числа сортировочных групп бревен? В примере, представленном на рис. 2.14, могут иметь место два варианта систем размерных групп бревен с их числом 8 или 9. Расчеты средневзвешенного объемного выхода пиломатериалов по первому Qca1 и второму Qсв2 вариантам показывают, что в нашем случае Qсв1 = 54,05 % и Qсв2 = 55,53 %. Следовательно, принимая второй вариант системы размерных групп бревен, мы можем иметь не 9, а 8 размерных сортировочных групп и увеличить расчетный объемный выход пиломатериалов почти на 1,5%.
Оптимизация границ и числа сортировочных групп бревен

При определении оптимальных границ и числа сортировочных групп бревен необходимо также учитывать следующее.
1. Замена одного постава другим может привести к существенному изменению планируемой спецификации пиломатериалов как с точки зрения числа размеров поперечных сечений досок, так и объемов пилопродукции. Поэтому при необходимости эти вопросы также должны быть проверены соответствующими расчетами.
2. Диапазон действия любого постава во многом зависит от числа пар боковых досок (симметричные поставы), которые могут быть выпилены при установке дополнительных пил как на первом, так и на втором проходе. Это может иметь место при использовании лесопильных рам первого и второго ряда и установке за фрезерно-брусующим станком многопильного круглопильного станка на втором проходе. Поэтому в лесопильном цехе требуется проверять возможности обрезки необрезных и торцовки и сортировки обрезных досок, выпиливаемых в единицу времени на бревнопильных станках соответствующими поставами. Эти расчеты необходимо осуществлять в штуках досок в минуту.
Более высокий уровень достоверности расчетов при планировании раскроя пиловочных бревен на пиломатериалы с использованием ЭВМ возможен при имитации раскроя бревен соответствующих диаметров с учетом их длины, когда бревна каждой из двух заданных длин сортируются по оптимальным границам их вершинных диаметров. На предприятие, например, поступает 42,5 % бревен длиной 3,9 м и 57,5 % бревен длиной 6 м. В данном случае находят средневзвешенный объемный выход пиломатериалов при различных системах сортировки и распиловки бревен:
— сортировка и распиловка бревен по нечетным диаметрам, не рассортированных по длинам (средней длиной 5,1 м);
— сортировка и распиловка бревен по нечетным диаметрам, рассортированных по длинам (3,9 и 6 м);
— сортировка и распиловка бревен в соответствии с найденными границами и числом сортировочных групп, не рассортированных по длинам (средней длиной 5,1 м);
— сортировка и распиловка бревен в соответствии с найденными границами и числом сортировочных групп, рассортированных по длинам (3,9 и 6 м).
Затем производят анализ полученных результатов и делают вывод о наиболее рациональной системе сортировки и распиловки бревен. При этом может быть проанализирована также эффективность проектирования системы поставов по максимальной заданной длине бревен (в данном случае 6 м) при различных системах их сортировки и распиловки и пр.
Следует иметь в виду, что иногда лесоэкспортные предприятия применяют так называемый припуск на распиловку. Это объясняется тем, что ГОСТ 26002—83Э предусматривает несимметричные предельные отклонения от номинальных размеров пиломатериалов, например, при их толщине менее 50 мм: +2, -1 мм и при толщине от 50 мм и выше: +3; -2 мм. При хорошем состоянии бревнопильного оборудования, инструментального хозяйства, технологической дисциплины можно производить выпиловку пиломатериалов и в минусовом поле допускаемых отклонений, например при толщине пиломатериалов от 50 мм и выше: ±1 мм. Естественно, что в этом случае имеется возможность. экономии древесины, так как выпиливаемые доски толщиной, например, 48 и 50 мм будут соответствовать требованиям ГОСТа для их номинальной толщины 50 мм при установке в поставе досок с их условной номинальной толщиной 49 мм. Задача это сложная, так как в соответствии с ГОСТ 26002—83Э количество пиломатериалов с максимально допускаемыми отклонениями не должно составлять более 25 % от общего количества пиломатериалов, но при очень хорошей организации работы — выполнимая. Противоположной (негативной) стороной решения этого вопроса является не уменьшение, а увеличение условной номинальной толщины выпиливаемых пиломатериалов, на-пример, толщиной менее 50 мм на 1 мм, более 50 мм на 2 мм, т.е. установка в постав досок, например, вместо номинальной толщины 50 мм с условной номинальной толщиной 52 мм. В результате уменьшение объемного выхода пиломатериалов доходит до 4 %, а иногда и более.
Естественно, что указанные выше особенности проектирования и расчета поставов должны учитываться при планировании раскроя пиловочного сырья на пиломатериалы в условиях конкретного лесопильного завода.
Приведенный выше метод определения оптимальных границ и числа сортировочных групп бревен на основе моделирования раскроя пиловочника на ЭВМ нагляден и используется в практических расчетах в условиях конкретных предприятий. Однако эти расчеты могут быть проведены и по специальной программе, позволяющей выполнять их на ЭВМ в автоматизированном режиме.
Изменение границ сортировочных групп бревен приводит к изменению размеров и числа сечений пиломатериалов, выпиливаемых из уже рассортированных бревен, поступивших на склад рассортированного сырья. Естественно, что при этом необходимо изменение системы рациональных (оптимальных) поставов, соответствующих оптимальным границам и числу сортировочных групп бревен. Однако потери обычного выхода пиломатериалов в этом случае могут быть локализованы имитацией планирования раскроя бревен в течение оперативного периода времени. Иными словами, бревен соответствующих диаметров может поступать к концу периода их рациональной распиловки минимальное количество.