Точность размеров сечений пиломатериалов получаемых при раскрое бревен

№67-2,

физико-математические науки

Из пиловочного сырья вырабатывается различная по типоразмерам продукция, которая обрабатывается пилением или фрезерованием и отличается качественными показателями. Одним из факторов оценки качества пиломатериалов является точность размеров их по толщине и ширине. ГОСТ 26002-83 определяет допускаемые отклонения по толщине и ширине. Однако пиломатериалы, полученные в результате раскроя, по длине имеют различные отклонения по толщине и ширине. Для определения отклонений по длине доски толщины и ширины были проведены исследования для пиломатериалов сечением 32х125 мм, выпиленных из пласти бруса. Для обработки результатов исследования был выбран метод разбивки по классам. Размеры пиломатериалов с учетом припуска на усушку и допускаемых отклонений изменяются по толщине от 30 до 35мм, а по ширине от 126 до 131,6мм. Исследования показали, что 35% пиломатериалов имеют отклонение выше допуска по толщине. Пиломатериалы с завышенным припуском по ширине составляют 48%. Отклонений с минусовым допуском по толщине и ширине не наблюдалось. Завышенные допускаемые отклонения по толщине и ширине приводят к тому, что предприятия фактически отгружает больший объем пиломатериалов, чем установлен в контрактах. Следовательно, снижается возможная прибыль предприятия за производимую продукцию.

Похожие материалы

В лесопильном цехе предприятия в основном производят обрезные пиломатериалы по ГОСТ 26002-83, которые затем реализуют потребителю [1]. Из сырья вырабатывается различная по типоразмерам продукция, которая обрабатывается пилением или фрезерованием и отличается качественными показателями.

Качество обработки пиломатериалов оценивается, прежде всего, величиной обзола, покоробленностью, непараллельностью пластей и кромок, шероховатостью поверхности, мшистостью, ворсистостью, перпендикулярностью торца доски к пласти, а также точности размеров пиломатериалов по толщине и ширине.

Учет пиломатериалов ведется по номинальным размерам при влажности W=20% влажности. Пиломатериалы с влажностью более 20% имеют припуск на усушку.

Доски, полученные в результате раскроя бревна, имеют допускаемые отклонение. ГОСТ 26002-83 устанавливает следующие предельные отклонения от номинальных размеров пиломатериалов, мм: по ширине +3 -2; при толщине менее 50 мм +2 -1; при толщине от 50 мм и свыше +3 -2. Толщина и ширина пиломатериалов по длине, имеют не одинаковые размеры, которые иногда выходят за пределы допускаемых отклонений. Причинами могут являются конструкция станка, подготовка и установка инструмента, различная форма бревен, устаревшая конфигурация оборудования и другие.

Для определения фактических отклонений размеров сечений пиломатериалов были проведены исследования. Для замеров длины доски использовалась 10- метровая рулетка с градацией 1 см. Для замера толщины и ширины досок использовался штангенциркуль [5]. Исследования проводились в условиях работы лесопильного цеха предприятия. Доски сечением 32х125 мм, выпиливаемые из пласти бруса, отбирались непосредственно после раскроя бруса. Для исследования объем выборки пиломатериалов составил 20 досок. Контрольные замеры производились по всей длине доски через каждый метр с отступом от торцов доски 150 мм (рисунок 1).

Схема замеров доски
Рисунок 1. Схема замеров доски

Для обработки полученных данных использовался метод разбивки данных на классы. Поэтому все полученные значения фактических размеров пиломатериалов разбиваем на классы.

Для разбивки на классы находим, прежде всего, наибольшую Vmax и наименьшую Vmin варианты. Далее устанавливаем на какое число классов nk нужно разбить полученные данные. Определяем величину классового промежутка K разностью Vmax и Vmin отнесенную к числу классов nk. Верхние границы классов устанавливаем последовательным вычитанием от максимальной варианты классового промежутка. При установлении нижних границ классов обязательно нужно, чтобы нижняя граница предыдущего класса была больше верхней границы последующего класса на минимальную разницу между вариантами. После определения границ классов варианты разносим по классам. Среднее значение класса определяем как полу сумму его границ. В результате строим кривую, которая называется кривой распределения. Величина классового промежутка Кш=0,29мм, Кт=0,2мм. Фактическое распределение по толщине приведено в таблице 1, кривая распределения представлена на рисунке 2. Фактическое распределение по ширине в таблице 2 и распределения кривая на рисунке 3.

Таблица 1. Распределение фактических размеров толщины пиломатериалов, aн=32мм

№ класса

Границы классов, мм

Среднее значение класса, мм

Частота, шт

1

35,57-35,38

35,475

7

2

35,37-35,18

35,275

2

3

35,17-34,98

35,075

19

4

34,97-34,78

34,875

11

5

34,77-34,58

34,675

14

6

34,57-34,38

34,475

17

7

34,37-34,17

34,27

10

Итого

80

Кривая распределения фактических размеров толщины пиломатериалов a<sub>н</sub>=32мм
Рисунок 2. Кривая распределения фактических размеров толщины пиломатериалов aн=32мм

Таблица 2. Распределение фактических размеров ширины пиломатериалов, bн=125мм

№ класса

Границы классов, мм

Среднее значение класса, мм

Частота, шт

1

132,74-132,45

132,595

2

2

132,44-132,15

132,295

2

3

132,14-131,85

131,995

18

4

131,84-131,55

131,695

16

5

131,54-131,25

131,395

22

6

131,24-130,95

131,095

15

7

130,94-130,65

130,795

5

Итого

80

Кривая распределения фактических размеров ширины пиломатериалов b<sub>н</sub>=125мм
Рисунок 3. Кривая распределения фактических размеров ширины пиломатериалов bн=125мм

Размеры пиломатериалов с учетом припуска на усушку и допускаемых отклонений изменяются по толщине от 30 до 35мм, а по ширине от 126 до 131,6мм. Исследования показали, что 35% пиломатериалов имеют отклонение выше допуска по толщине. Пиломатериалы с завышенным припуском по ширине составляют 48%. Отклонений с минусовым допуском по толщине и ширине не наблюдалось. Завышенные допускаемые отклонения по толщине и ширине приводят к тому, что предприятия фактически отгружает больший объем пиломатериалов, чем установлен в контрактах. Следовательно, снижается возможная прибыль предприятия за производимую продукцию.

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
  5. ГОСТ 166-89 Штангенциркули. Технические условия - М.: Изд-во стандартов, 1991. - 17с