76

УДК 674.093

Теоретические основы методов раскроя древесного сырья:

Методические указания для самостоятельной работы по направлению подготовки магистров 250400.68 – «Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств» профиль – «Технология деревообработки» для очного обучения / Е.В. Кантиева, А.А. Мещерякова; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». – Воронеж, 2015. – 12 с.

Печатается по решению редакционно-издательского совета ВГЛТА

Рецензент: к.т.н., инженер-конструктор ОАО ХК «Мебель Черноземья» (г. Воронеж) Чеботарева И.М.

2

1. Введение

Учебным планом по направлению подготовки магистра 250400.68 – Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств, профиль - «Технология деревообработки» предусмотрено изучение курса «Теоретические основы методов раскроя древесного сырья».

Программа курса включает изучение теории методов раскроя древесного сырья на пиломатериалы и заготовки для изделий мебели, столярно-строительных изделий, малоэтажного домостроения и др. при комплексном использовании древесины.

Врезультате освоения дисциплины студент должен:

•знать теорию раскроя пиловочных бревен на пилопродукцию с заданной размерно-качественной характеристикой, обеспечивающую максимальное использование сырья;

•знать технологию производства пиломатериалов и заготовок, базирующуюся на теории раскроя, современном оборудовании, достижениях технических наук, передовом опыте;

•знать организацию рабочих мест на всех этапах производства пиломатериалов;

•уметь составлять спецификацию пиловочного сырья и пиломатериалов, принимать их по качеству и количеству;

•уметь выбирать способы раскроя бревен на пиломатериалы в зависимости от размерно-качественной характеристики сырья и требуемой к выпиловке продукции;

•уметь проектировать оптимальные поставы на раскрой бревен; разрабатывать эффективные технологические процессы производства продукции на базе информационного обеспечения

исовременного оборудования.

2.Общие указания

Методические указания предназначены для студентов 1-го курса (2-й семестр) очного обучения. Объем дисциплины и виды учебной работы по семестрам приведены в табл. 1.

3

Таблица 1 - Объем дисциплины и виды учебной работы

Цель лекций – дать основные направления по наиболее сложным разделам дисциплины, а также изложить материал по новейшим достижениям, не получившим достаточного освящения в учебной литературе.

Обзорный характер лекций не дает основание рекомендовать их в качестве единственного источника при подготовке к экзамену.

Лабораторные занятия посвящены изучению распределения пороков на лесо- и пиломатериалах, их влияния на выбор способа распиловки; оптимизации раскроя пиломатериалов на заготовки.

Практические занятия посвящены получению навыков по определению параметров пиломатериалов при различных способах распиловки; расчетам режимов работы бревнопильного оборудования; составлению нескольких вариантов организации лесопильных потоков и потоков раскроя пиломатериалов на заготовки.

3. Содержание разделов дисциплины

Раздел 1 Введение. Продукция лесопильно-деревообрабатывающих производств.

Общая мировая и российская характеристика и направление развития лесопильно-деревообрабатывающего производства. Основная продукция,

4

продукция, получаемая из вторичного сырья. Комплексное использование древесины. Размерная и качественная характеристики продукции и пиловочного сырья.

Раздел 2 Теоретические основы раскряжевки хлыстов.

Математическое описание формы хлыстов и бревен для выработки пиломатериалов. Общие закономерности распространения пороков (сучков, гнили, трещин, кривизны и др.) в хлыстах и бревнах и их математическое моделирование в имитационных моделях. Предмет теории раскряжевки хлыстов на лесопильно-деревообрабатывающих предприятиях. Критерии оптимальности раскряжевки. Графические и аналитические методы максимизации цилиндрического объема пиловочных бревен без учета и с учетом качественных зон и формы (кривизны, сбежистости) хлыстов. Оптимизация раскроя хлыстов на ЭВМ по критерию максимального выхода пиломатериалов.

Раздел 3 Теоретические основы раскроя бревен на пиломатериалы. Предмет теории раскроя бревен и основные этапы ее развития. Способы

раскроя бревен и области их применения. Развальный, брусово-развальный, комбинированные (развально-сегментный, брусово-сегментный и др.), круговой, со склеиванием. Поставы и критерии их оптимальности. Основные положения теории максимальных и оптимальных поставов. Оптимальная ширина и длина обрезных досок, выпиливаемых из необрезных. Отходы в сбеговые рейки и оторцовки. Понятие пифагорической и параболической зоны в бревнах. Охват толщины бревна поставом. Оптимальные размеры бруса для получения ширины обрезных пиломатериалов. Раскрой бревен развально-сегментным и брусово-сегментным способом для получения радиальных пиломатериалов. Раскрой бревен с учетом их качества. Моделирование и оптимизация раскроя бревен на ЭВМ.

Графические методы составления и расчета поставов. Графики проф. Аксенова, Титкова, Батина для определения оптимальной толщины пиломатериалов. График-квадрант для определения ширины и длины необрезных и обрезных пиломатериалов, параметров обзола у обрезных пиломатериалов. Аналитический метод составления и расчета поставов. Прогнозирование качественного состава пиломатериалов при раскрое пиловочных бревен.

Раздел 4 Теоретические основы раскроя пиломатериалов на заготовки. Методы и способы раскроя необрезных и обрезных пиломатериалов. Распределение сучков на пластях досок. Теоретические положения раскроя

5

досок на заготовки. Критерии оптимальности раскроя. Базирование пиломатериалов при их раскрое. Моделирование и оптимизация раскроя пиломатериалов на заготовки.

4. Лабораторные и практические занятия

Перечень лабораторных и практических работ по курсу для студентов очного обучения представлен в табл.2 и табл. 3.

3Исследование распределения сучков на поверхности бревен и их влияние на

5. Самостоятельная работа студентов

Часть материала курса вынесена на самостоятельное изучение студентов. Темы этой работы представлены в табл.4.

Таблица 4 - Перечень вопросов, выносимых на самостоятельное изучение

7

Контроль самостоятельной работы студентов осуществляется преподавателем. Контроль качества освоения дисциплины проводится посредством текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации обучающихся.

Результаты контроля отражаются в баллах модульно-рейтинговой системы оценки знаний студента.

После прослушивания курса лекций, выполнения лабораторных работ и практических работ студент допускается к сдаче экзамена.

Контрольные вопросы к экзамену для студентов очного обучения приведены ниже.

6.Контрольные вопросы

1.Направление развития лесопильно-деревообрабатывающих производств.

2.Классификация продукции лесопильного производства.

3.Технологическая кора, технологические опилки, технологическая щепа и другие виды продукции, получаемой из вторичного сырья.

4.Характеристика имитационной эллиптической модели формы хлыстов и бревен Пижурина-Розенблита.

5.Характеристика таксационной модели формы хлыстов и бревен

Анучина.

6.Характеристика полиномиальной модели формы хлыстов и бревен Петровского.

7.Общие закономерности распространения пороков (сучков, гнили, трещин, кривизны и др.) в хлыстах и бревнах

8.Раскряжевка хлыстов на пиловочные бревна. Предмет теории, критерии оценки.

9.Графические и аналитические методы максимизации цилиндрического объема пиловочных бревен без учета и с учетом качественных зон и формы (кривизны, сбежистости) хлыстов.

10.Оптимизация раскроя хлыстов на ЭВМ по критерию максимального выхода пиломатериалов.

11.Характеристика развального и брусово-развального способов раскроя бревен на пиломатериалы. Критерии эффективности.

12.Характеристика сегментного и кругового способов раскроя бревен на пиломатериалы. Критерии эффективности.

8

13.Характеристика комбинированных (развально-сегментного, брусово-сегментного и др.) способов раскроя бревен на пиломатериалы. Критерии эффективности.

14.Предмет теории раскроя бревен и основные этапы ее развития.

15.Составление и расчет поставов с помощью графика-квадранта и номограмм Аксенова.

16.Понятие о поставах. Основные теоретические положения теории раскроя для составления и расчета поставов на ЭВМ (по Р.Е. Калитиевскому).

17.Основные положения теории максимальных и оптимальных

поставов.

18.Пифагорическая и параболическая зоны бревна.

19.Понятие о брусе максимального объема. Теоретическое и практическое значение.

20.Аналитическое определение оптимальной ширины и длины обрезных досок, вырабатываемых из необрезных.

21.Определение размеров ширины и длины обрезных пиломатериалов, получаемых из необрезных, при проектировании поставов по графику-квадранту.

22.Определение размеров необрезных досок аналитическим и графическим способом при развальном способе раскроя.

23.Раскрой круглых лесоматериалов с учетом качественных зон.

24.Характеристика способов базирования круглых лесоматериалов на бревнопильных станках. Их влияние на объемный и качественный выход пиломатериалов.

25.Математическое моделирование и оптимизация раскроя бревен неправильной формы.

26.Характеристика методов и способов раскроя пиломатериалов на

заготовки.

27.Базирование пиломатериалов при их раскрое. Закономерности распространения сучков на пластях досок.

28.Критерии оптимальности раскроя пиломатериалов.

29.Структурная схема технологического процесса.

30.Расчет мощности лесопильных потоков (по сырью и пиломатериалам).

31.Метрологическое обеспечение технологического процесса производства пиломатериалов и заготовок. Автоматизация и компьютеризация средств регистрации и контроля.

32.Структура потоков раскроя пиломатериалов на заготовки. Планировочные схемы участка.

9

33. Моделирование и оптимизация раскроя пиломатериалов на заготовки.

Библиографический список

Основная литература:

1. Болдырев В. С. Технология лесопильно-деревообрабатывающих производств [Текст] : рек. УМО по образованию в обл. лесн. дела в качестве учеб. пособия / В. С. Болдырев; ВГЛТА. - Воронеж, 2011. - 316 с. - Электронная версия в ЭБС ВГЛТА; ЭБС "Лань"

Дополнительная литература:

1.Волынский В. Н. Первичная обработка пиломатериалов на лесопильных предприятиях [Электронный ресурс]: учеб. пособие / В. Н. Волынский, С. Н. Пластинин. - Изд. 2-е, испр. - СПб.; М.; Краснодар

: Лань, 2012. - ЭБС "Лань".

2.Технологическое проектирование лесопильных цехов [Текст]: рек. УМО по образованию в области лесного дела в качестве учеб. пособия / В. С. Болдырев, Ю. А. Чевычелов, А. И. Цуриков, А. А. Мещерякова; ВГЛТА. - Воронеж, 2012. - 264 с. - Электронная версия в ЭБС ВГЛТА; ЭБС "Лань".

3.Кантиева Е.В. Теоретические основы методов раскроя древесного сырья [Электронный ресурс]: методические указания к практическим работам по направлению подгот. магистров 250400.68 – Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих пр-в, профиль – Технология деревообработки / Е.В. Кантиева, А.А. Мещерякова А.А.; ВГЛТА. - Воронеж, 2015. – 48 с.

4.Кантиева Е.В. Теоретические основы методов раскроя древесного сырья [Электронный ресурс]: методические указания к лабораторным работам по направлению подгот. магистров 250400.68 – Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих пр-в, профиль – Технология деревообработки / Е.В. Кантиева, А.А. Мещерякова А.А.; ВГЛТА. - Воронеж, 2015. – 44 с.

5.Кантиева Е.В.Теоретические основы методов раскроя древесного сырья [Электронный ресурс]: методические указания для самостоятельной работы по направлению подгот. магистров 250400.68 – Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих пр-в, профиль –

10