Тот же результат получится при нормальном сбеге, если длина бревна такова, что соотношение между вершинным и комлевым диаметрами равно или меньше 0,577

Если необрезные доски будут раскраиваться по длине на несколько коротких досок, то ширина зоны неукорачиваемых досок увеличится за счет включения зоны досок, перерезаемых на две или три части, но не укорачиваемых с вершинного конца.

При поперечном раскрое необрезных досок на две части

Е_кр ,

а при раскрое их на три части

Е_кр =.

Д.Ф. Шапиро дал общее аналитическое решение задачи по определению оптимальных толщин обрезных пиломатериалов при раскрое бревна на 1, 2,…, n пар досок, включая припуски на усушку и пропилы. Он установил оптимальные толщины обрезных досок, позволяющие получить абсолютно максимальный выход при раскрое бревен на n пар досок. При этом выход тем выше, чем больше досок в поставе и решение задачи оказалось неопределенным. Поэтому Д.Ф. Шапиро перешел от геометрического выхода к полезному и установил «один» максимальный постав для бревен каждого диаметра, дающий максимальный выход при строго определенном количестве пар досок в поставе и их размерах. Для расчета поставов Х.Л. Фельдман и Д.Ф. Шапиро разработали номограммы, позволяющие определить максимальный выход пиломатериалов из бревен любого диаметра, причем для каждого из них - своя номограмма [11].

Г.Г.Титков[12] предложил методику расчета поставов с использованием графиков, в которых учитывалась ширина пропилов, уточнил методы расчета предельного охвата диаметра бревна поставом,? нахождения оптимальных толщин обрезных пиломатериалов и установления абсолютно максимального постава.

В развитие теоретических положений Г.Г.Титкова, М. Н. Гутерман [13] вывел общие формулы и составил таблицы для определения оптимальных толщин досок в пифагорической и сбеговой зонах бревен.

Подобную работу выполнил также и В.А. Залгаллер [14], достоинством которой является наглядность положенного в ее основу методов расчета поставов, что было особенно полезно для практических работников промышленности.

Методический подход, положенный в основу всех исследований раскроя круглых лесоматериалов, был практически одинаков: во всех работах за критерий рациональности поставов был принят максимум площадей прямоугольников, вписанных в поперечное сечение бревна, поэтому рекомендуемые оптимальные толщины пиломатериалов у всех авторов различались незначительно.

А.Н. Песоцкий [16] установил закономерности изменения объемного и посортного выхода пиломатериалов под влиянием точности сортировки бревен по размерам и форме их поверхности (эллиптичности и кривизны) перед раскроем, точности базирования бревен в процессе их раскроя и других факторов

П.П. Аксенов[ 9], анализируя раскрой бревен на спецификационную пилопродукцию (пиломатериалы, эаготовки, детали), пришел к выводу о целесообразности условно разделить потери выхода, возникающие при распиловке бревен, на зависящие от постава (расход древесины на рейки) и не зависящие (припуски на усушку, опилки), разработал графики оптимальных толщин пиломатериалов, обосновал необходимость перевода лесопильного производства на выпуск «спецификационных» пиломатериалов.

Удобные для пользования графики определения толщины досок для разного их количества в поставе с учетом различной величины сбега составленны Н.А. Батиным [15,20]. Пользуясь графиками, можно подбирать наивыгоднейшие поставы на распиловку бревен диаметром 14… 50 см для различного количества пар досок в поставе в зависимости от спецификационных требований на выпиливаемую продукцию.

Теоретическому обоснованию рационального раскроя крупномерного пиловочного сырья с учетом его размерной и качественной характеристик посвящен целый ряд исследований В.Ф. Ветшевой [21].

При проведении исследований форма бревен принималась за усеченный параболоид вращения, однако в основополагающей работе Х.Л. Фельдмана [10], хотя и рассматриваются все варианты модели, однако фактически используется цилиндр, так как решение получено для неукорачиваемых досок, поперечные сечения которых вписываются в вершинный торец бревна. Это положение подтверждает и профессор Г.Д. Власов [17] в своем исследовании, посвященном роли основоположнико в теории максимальных поставов Х.Л. Фельдмана и Д.Ф. Шапиро. В разработанной Д.Ф. Шапиро теории абсолютно максимальных поставов [11] уже учтена сбеговая зона, и задача раскроя бревна решается для другой модели – усеченного параболоида вращения, однако при построении графика – квадранта, используемого при упрощенном расчете поставов, все же явно виден возврат к другой модели – усеченному конусу. Авторы многочисленных исследований формы пиловочных бревен также считают усеченный конус вполне пригодным для практических расчетов. Общепринятая формула – «1 см сбега на 1 м длины бревна».

Проблема совершенствования модели бревна до сих пор не исчерпана, так как образующая древесного ствола на разных участках по его высоте аппроксимируется различными кривыми [2, 9], а форма каждого бревна может существенно отличаться от идеальной модели в зависимости от места вырезки кряжа, кривизны ствола, эллиптичности поперечного сечения и т. п. Следует признать, что стремление к дальнейшему усложнению модели бренна исключительно по геометрическим параметрам в большинстве случаев оправдывается скорее теоретическим, а не практическим интересом. А.Н. Песоцкий, исследуя влияние дефектов формы бревен и ошибок при заправке их в лесопильную раму на рассеивание ширин досок, пришел к выводу, что, несмотря на наличие разброса размеров досок, фактический выход пиломатериалов незначительно отличается от теоретического, рассчитанного по принятой модели бревна[16]

Исследования раскроя бревен с искажениями формы, выполненные автором [25], и рядом других исследователей, показали, что усложнение модели бревна чисто с «геометрической» точки зрения наиболее продуктивно при обосновании параметров технологического оборудования (например, фрезерно – пильных линий и агрегатов).

Исходя из этой методологической предпосылки автор разработал теоретические основы базирования двухкантных брусьев и необрезных досок в процессе их раскроя и соответствующее впередистаночное оборудование: автоманипуляторы и устройств для ориентации предметов труда (бревен, двухкантных брусьев и необрезных досок) относительно режущего инструмента перед подачей их в узел резания рабочей машины.

Использование усеченного конуса или параболоида вращения в качестве модели бревна для практических расчетов не приводит к существенному различию, но одновременное их использование может привести к определенным погрешностям.

Дата добавления: 2014-01-07