Методы определения объемов круглых лесоматериалов

№67-1,

технические науки

Основное влияние на себестоимость продукции при раскрое круглых сортиментов оказывают затраты на пиловочное сырье. Важнейший фактор при определении объема круглых лесоматериалов является выбранный метод обмера. В настоящее время разработаны и применяются ряд различные методы измерения и определения объема круглых лесоматериалов. Проведенные исследования по определению объема круглых лесоматериалов для диаметров 12, 13, 14 показали, что объем одного и того же бревна при его обмере различными методами имеет отклонения, которые составляют в зависимости от рассматриваемых диаметров от 0,1048 до 0,1408 м3. При операции приемки сырья поставщикам и покупателям леса необходимо использовать один и тот же метод обмера, либо вести приемку должен независимый представитель, согласованный обоими сторонам с учетом утвержденного метода обмера бревна.

Похожие материалы

Основное влияние на себестоимость продукции при раскрое круглых сортиментов оказывают затраты на пиловочное сырье. Пиловочные бревна, поступающие на лесопильные предприятия, имеют различные качество, форму, размеры и, как следствие, объем. Важнейший фактор при определении объема круглых лесоматериалов является выбранный метод обмера. Определение объема бревен может производиться групповым и индивидуальным способом. Групповой метод применяется при приемке сырья железнодорожным, автомобильным и водным (в плотах и баржах) способами поставки сырья. Групповые методы измерения объемов круглых сортиментов, как правило, применяются для ускоренной приемки древесины (геометрический, весовой, гидростатический). Индивидуальный метод применяется при выборочной приемке круглых сортиментов или непосредственно перед раскроем бревен. При раскрое бревен измеряют параметры каждого бревна (диаметр, длину) с учетом выбора оптимальной схемы раскроя бревна. При больших объемах переработки пиловочного сырья применяются автоматические методы обмера каждого бревна. В настоящее время разработаны и применяются ряд методов измерения и определения объема круглых лесоматериалов: по вершинному торцу бревна; срединного сечения; концевых сечений; суммированием объема цилиндров; по вершинному торцу бревна и средней сбежистости [1, 73 с]. В основном на лесопильных предприятиях учет круглых лесоматериалов ведется в соответствии ГОСТ 2708-75 по стандартной длине бревна и стандартному диаметру вершинного торца [2]. Ни один из перечисленных методов не дает 100% -ной точности определения фактического объема бревна, так как имеют свои достоинства и недостатки.

В связи с этим были проведены экспериментальные исследования по определению объема круглых лесоматериалов для диаметров 12, 13 и 14 см. Обмер бревен производился на линии распиловки пиловочного сырья. Линия оснащена автоматической установкой поштучного измерения бревен «Вектор» серии 6ХХХ, состоящая из специального микроконтроллера и измерительных линеек. Измерения осуществляются в трех плоскостях с построением поверхности по всей длине бревна. Каждая линейка состоит из множества инфракрасных излучателей и приемников. В момент прохождения бревна через измеритель производятся необходимые измерения. Микроконтроллер определяет вершинный и комлевой диаметры, фактический объем с учетом сбежистости и записывает его в память компьютера. С помощью сигналов от датчиков угловых перемещений, установленного на валу продольно-цепного конвейера производится замер длины бревна.

На рисунке 1 представлены средние данные исследования объемов сортиментов диаметром 12, 13, 14 см, рассчитанными разными способами.

Зависимость объема бревен от диаметров и методов измерения объема
Рисунок 1. Зависимость объема бревен от диаметров и методов измерения объема

Статистическая обработка данных показала, что исследования можно считать достоверными, так как показатель точности составил менее 5 %. На рисунке 1 для методов срединных сечений, измерения с помощью «Вектор 3Д», ГОСТ 2708-75 и метода усеченного конуса наблюдается общая закономерность изменения объемов бревен. Объем бревен увеличивается с меньшего к большему диаметрам. При обмере методом усеченного конуса объем получился больше на 0,046 м3, чем при обмере Вектором 3Д. Обмер бревен 1, 2 и 3-им методами изменяется незначительно от 0,018 до 0,036 м3. При обмере бревен методом концевых сечений для d=12 см и d=14 см объем бревен совпадает с объемом бревна методом усеченного конуса. Для d=13 см объем бревен совпадает с его объемом определенным методом срединным сечений.

На основе проведенных исследований были выведены уравнения, определяющие объем бревен d=12, 13, 14 см различными методами обмера, которые представлены в таблице 1.

Таблица 1. Уравнения регрессии, определяющие объем бревен

Методы обмера

Уравнение регрессии

1. Вектор 3Д

y = 0,005x2 — 0,1266x + 0,9163

2. ГОСТ 2708-75

y = 0,004x2 — 0,1003x + 0,7404

3. Метод срединных сечений

y = 0,0041x2 — 0,0977x + 0,69

4. Метод усеченного конуса

y = 0,0061x2 — 0,1559x + 1,1192

5. Метод концевых сечений

y = 0,0268x2 — 0,6945x + 4,6012

Коэффициенты детерминации близки к 1, что говорит о достоверности уравнений. Исследования показали, что объем одного и того же бревна различными методами его обмера имеет отклонения, которые составляют от 0,1063 до 0,1331 м3 для бревен диаметра 12 см; для бревен диаметра 13 см от 0,1048 до 0,1308 м3; для диаметра 14 см от 0,1112 до 0,1408 м3. Следовательно, при операции приемки сырья поставщикам и покупателям леса необходимо использовать один и тот же метод обмера, либо вести приемку должен независимый представитель, согласованный обоими сторонам с учетом утвержденного метода обмера бревна.

Список литературы

  1. Повышение эффективности производства пиломатериалов: монография / Л.С. Суровцева. – Архангельск: Изд-во Арханг. гос. техн. ун-та, 2006. – 224 с. – ISBN 5-261-00265-6.
  2. Суровцева Л.С. Эффективность использования вторичных материальных ресурсов. Сб. Резервы повышения использования древесины. Архангельск: РИО АГТУ, 1999.
  3. ГОСТ 2708-75 Лесоматериалы круглые. Таблицы объемов - М.: Изд-во стандартов, 1977. - 37с
  4. Лесопильное производство / А.Н. Песоцкий. – 4-е изд. – М.: Лесн. пром-сть, 1970. – 432 с