Тоді обмеження функції на виробництво пиломатеріалів та на об’єм пиловочної сировини набере вигляду

(1.4)

(1.5)

Якщо в якості критерію оптимальності прийняти мінімум витрат сировини, то цільова функція набуде наступного вигляду.

(1.6)

Сукупність приведених рівнянь – є задачею лінійного програмування, яка являється математичною моделлю задачі планування розкрою пиловочної сировини.

Особливість задач лінійного програмування полягає в тому, що критерій оптимальності лінійно залежить від елементів розв’язку, а умови функціонування об’єкту записуються у вигляді лінійних рівностей або нерівностей відносно цих мінних. Такі обмеження називаються лінійними.

План розкрою пиловочника буде тим ближче до оптимального, чим більше буде в наявності варіантів розкрою колод (поставів) для кожної розміном якісної групи сировини.

Вибір оптимальних поставів для розкрою партії колод здійснюється на ЕОМ. Для розв’язку задачі необхідно скласти математичну модель оптимізації в явному виді. Значення коефіцієнтів рівнянь беремо з таблиць розрахунку постілки, а об’єми сировини та пиломатеріалів з відповідних специфікацій.

В результаті розв’язку отримуємо об’єм пиловочника, який необхідно розпиляти і-им поставом та загальний об’єм сировини для виконання всієї специфікації пиломатеріалів.

1.5.Складання плану розкрою сировини

За результатами оптимізації пиловочника складаються план розкрою колод на пиломатеріали (табл. 5). У випадку відсутності змоги провести оптимізацію на ЕОМ план розкрою складають за методикою, яка приводиться в технічній температурі [1,2,4,5]

Таблиця 5. План розкрою колод на пиломатеріали

№ поставу | Діаметр колоди, см d | Довжина колоди, м, L | Сорт | Необхідна кількість колод за поставом | Задано пиломатеріалів

Товщина, мм

Ширина, мм

М. куб | штук | Довжина, мм

Об’єм, м. куб

Отримано пиломатеріалів, м. куб

Всього, м. куб | В тому числі окремих сортиментів

1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10

Об’ємний вихід пиломатеріалів по плану розкрою сировини визначається за виразом:

(1.7)

де V – загальний об’єм пиломатеріалів, м3; Q – об’єм колод на задану програму, м3.

1.6.Вибір і обґрунтування безвідходної технології

Баланс деревини при розкрою пиловочника можна представити наступним виразом:

(1.8)

де Q – об’єм пиловочника, м3, Vnm – об’єм товарних пиломатеріалів, м3; Vk – об’єм кускових відходів, м3; Vnm – втрати деревини на усихання, м3 (величину втрат на розпил і усихання пило продукції для кінцевої вологості деревини W – 22% можна прийняти для: хвойних і м’яколистяних порід –6...7%; твердолистяних порід – 7...8% від об’єму пиловника).

Об’єм тирси при розпилі пиловочника на пиломатеріали можна визначити за формулами:

(1.9)

при розпилюванні колод в розвал

(1.10)

при розпилюванні колод з брусовкою:

на першому проході

(1.11)

на другому проході

(1.12)

при обрізці дощок

(1.13)

при торцюванні дощок

(1.14)

де dср – діаметр колоди на середины її довжини, м; Z, Z1, Z2, Z3, - відповідно кількості пил при розпилюванні колоди, при випилюванні та розпилюванні бруса, обрізці дощок, шт.; П – ширина пропилу, м; Lк – дожвина колоди, м м; Нбр – висота бруса, м; а – середня товщина дощок, м; Lд – середня довжина дощок, м; nд – кількість дощок з однієї колоди.

Об’єм тирси при розкрої пиломатеріалів на заготовки приймаємо за нормативами:

при переробці:

необрізних дощок – 10%;

обрізних – 6% від їх об’єму.

Об’єм кускових відходів.

(1.15)

Об’єм технологічної тріски при переробці кускових відходів складає:

(1.16)

де Кnm – коефіцієнт виходу технологічної тріски, Кnm=0,85 – для ДсТП і ДВП;

Розрахунковий баланс деревини зводимо в таблицю 6.

Таблиця 6. Баланс деревини розкрою пиловочника

№ п/п | Види продукції, відходів і втрат | Об’єм продукції, відходів і втрат

М3 | %

1 | Продукція: а) пиломатеріали, всього:

В тому числі:

* товарні пиломатеріали

* на виробництво заготовок

б) заготовки

в)технологічна тріска

2 | Відходи:

а) куксові

б) тирса

в) відсів від технологічної тріски

3 | Втрати

Всього | 100,0

Проект комплексного використання пиловника

(1.15)

де Vcm – об’єм відсіву від технологічної стріски, м3

Коефіцієнт комплексного використання пиловочника визначається при використанні відходів з врахуванням конкретних умов. Напрями використання кожного виду відходів необхідно обґрунтувати [1,2,3,4,6,8].

РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ ВИРОБНИЦТВА ПИЛОПРОДУКЦІЇ

2.1.Розробка структурної схеми технологічного процесу

Під структурною схемою технологічного процесу розуміють схему розміщення технологічного обладнання з показом транспортних шляхів (зв’язків) переміщення колод, пиломатеріалів, заготовок і відходів.

При розробці структурної схеми технологічного процесу враховується характеристика сировини і пило продукції, та основного обладнання [1,2,3,4,6,8].

Ділянка підготовки сировини до розпилювання – одна з основних в лісопильно-деревообробному виробництві. Вона забезпечує ритмічну роботу лісопильно-розкрійного цеху згідно плану розкрою колод. При розробці структурної схеми необхідно передбачити створення всіх умов для повного збереження якості сировини на період знаходження на складі, її сортування, своєчасну подачу в розпилювання. А також визначення розмірів і якості кожної колоди з метою її раціонального розкрою.

При виробі способів зберігання сировини на складі і сортувальних пристроїв необхідно враховувати потужність цеху, способи доставки сировини і її характеристику. Так, для розвантаження транспорту і укладання пиловочника в штабеля використовують консольно-козлові, баштові, мостові крани, а також лісонавантажувачі з щелепними захоплювачами. Для сортування колод використовуються спеціальні сортувальні пристрої типу УПС-2-3, АСЛ, ЛТ-86, БС-60 або РБ-2-12 і ін. Вибір цих пристроїв ведеться в залежності від потужності лісопильного цеху. Для обміру колод використовують лічильники різних типів, я вітчизняні (ТС-72), так і закордонні (REMA). Подача колод в лісопильний цех здійснюється ланцюговими поздовжніми конвеєрами БА-40, БА-60, БА-100.

На лісопильних потоках на базі лісопильних рам макже розпилювати пиловочник майже всіх розмірів (d<=70 см)