автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.01, диссертация на тему:Обоснование параметров передвижной сучкорезно-окорочной установки бункерного типа для очистки древесного сырья на лесосеке



Санкт-Петербургская лесотехническая академия

На правах рукописи

Лапатин Александр Юрьевич

Обоснование параметров передвижной сучкорезно-окорочной установки бункерного типа для очистки древесного сырья на лесосеке

05.21.01. - Технология и машины лесного хозяйства и лесозаготовок

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата-технических наук

Санкт-Петербург 1996

Диссертационная работа выполнена на кафедре технологии лесозаготовительных производств Санкт-Петербургской лесотехнической академии.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Латякин В.И.

Научный консультант - кандидат технических наук, Шегельман И.Р.

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор Балихин В.В.,

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Шварц Д.М.

Ведущее предприятие - АК " Кареллеспром "

Защита диссертации состоится ' 1996 г

в // часов на заседании диссертационного совета1 Д. 063. 50. 01 в Санкт-Петербургской лесотехнической академии ( 194018, Санкт-Петербург, Институтский пер., 5, главное здание, зал заседаний ).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

Автореферат разослан " " 1996 г

г-А 1

Ученый секретарь V. К ^ Д специализированного совета « ^ ) Анисимов Г.М.

- 3 -

Общая характеристика работы

Актуальность темы. В связи со сложившейся структурой производства и потребления лесоматериалов в Европейско-Уральском регионе Российской Федерации назрела и требует решения проблема рационального использования ресурсов тонкомерного древесного сырья с целью увеличения производства технологической щепы для ИБП.

Тонкомерная древесина от несплошных рубок леса и отходы лесозаготовок до настоящего времени используются недостаточно рационально, так как их переработка сдерживается существующей техникой и технологией, основанной на поштучной обработке деревьев.

Вышеизложенное обуславливает необходимость ускоренного создания мобильных сучкорезно-окорочных установок (СОУ) для групповой очистки древесины и технологии, что позволит вовлечь в переработку дополнительные ресурсы древесного сырья, улучшить качество и увеличить отпускную цену производимой на лесосеке щепы, повысить технико-экономическую эффективность ее производства.

Цель работы - совершенствование технологии и разработка конструкции СОУ для групповой обработки древесины на лесосеке.

Научной новизной обладают:

- теоретические зависимости для обоснования параметров рабочих органов и элементов бункера СОУ;

- физическая модель совмещенного сучкорезно-окорочного процесса;

- экспериментальные зависимости интенсивности и равномерности перемешивания древесины в бункере от параметров рабочих органов и режима работы установки, угла плоскости обрушения древесины от скорости перемещения рабочих органов, степени использования упорной стенки от степени заполнения бункера и скорости перемещения рабочих органов, мощности, развиваемой СОУ, от обьема перерабатываемой древесины и качества очистки от времени обработки древесины в СОУ.

Практическая значимость. Выполненные теоретические и экспериментальные исследования позволяют обосновать и рассчитать параметры СОУ, рекомендуются к использованию в проектных

организациях, НИИ и на предприятиях отрасли при создании нового окорочного и сучкорезно-окорочного оборудования. Применение этих исследований позволит повысить эффективность групповой очистки древесины от сучьев и коры.

Реализация работы. Разработана и в производственных условиях испытана СОУ, получены исходные требования на проектирование перспективных технологических процессов производства щепы на лесосеке и опытного образца. Результаты исследований приняты КарНИИЛПом к внедрению в перспективных сучкорезно-окорочных и окорочных установках. Разработанные на их основе технические решения защищены авторскими свидетельствами.

Апробация работы. Результаты исследований отражены в научных отчетах КарНИИЛПа за 1987 - 1995 гг., докладывались на республиканских научно-практических конференциях и ученом совете КарНШЛПа в 1990-1995 гг., оценены второй премией Карельского ВЛНТО.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 14 печатных работ.

Структура и обьем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, основных выводов и рекомендаций, списка литературы из 58 наименований и 16 приложений. Общий объем работы 173 страницы, 34 рисунка и 27 таблиц.

Содержание работы.

Во введении диссертации показана актуальность выбранной теш, сформулирована цель работы, дана краткая аннотация проведенных исследований и изложены основные научные положения, выносимые на защиту.

В первом разделе, посвященном состоянию вопроса, проведен краткий обзор работ в.области создания техники для групповой очистки древесного сырья, механизации обрезки сучьев и окорки отрезков деревьев, научных исследований процесса групповой обработки древесины в установках барабанного и бункерного типа.

Проблемами групповой окорки древесины занимались ученые: С.П.Бойков, Б.Г.Залегаллер, А.В.Житков, Ю.В.Шедгунов, Е.И.Платонов, Б.Н.Красильников, И.Г.Гафиатуллин, И.Р.Шегельман, Р.М.Цатурян, М.Н.Симонов, В.Я.Матшин, Г.И. Торговников

В.И.Скурихин и другие.

Процессы отделения сучьев при групповой обработке древесины были исследованы Б.Н. Красильниковым. Для оценки возможности совмещения операций окорки и обрезки сучьев в барабанных установках специалистами КарНШЛПа проведены исследования, давшие положительные результаты. Однако внедрение такого способа переработки древесины на нюших лесоскладах леспромхозов связано с большими трудозатратами при транспортировке деревьев с кроной с верхнего на нижний лесосклады.

Выполненный обзор свидетельствует о недостаточной изученности процесса совместной (окорки и обрезки сучьев) групповой обработки древесины, влияния геометрических параметров установок на очистку древесины, результатом этого являются не вполне обоснованные технические решения конструкций СОУ.

Исходя из анализа состояния вопроса и цели работы поставлены следующие задачи исследований:

- обосновать геометрические параметры бункера для групповой обработки древесины;

- исследовать взаимодействие кулачковых рабочих органов с древесиной и дать математическое описание процесса перемещения древесины в бункере;

- разработать теоретические формулы для расчета геометрических параметров кулачкового механизма перемешивания;

- обосновать параметры физической модели СОУ;

- определить энергетические характеристики процесса обработки древесины;

- экспериментально изучить процесс функционирования СОУ;

- разработать технические решения и конструкцию узлов СОУ.

Второй раздел посвящен теоретическим исследованиям процесса обработки древесины в бункере. Форма поперечного сечения бункера СОУ обоснована исходя из условия создания максимального давления пакета древесины, как сыпучего тела, в нижней его части и создания устойчивого перемещения древесины в бункере.

В соответствии с расчетной схемой (рис. 1) силы нормального давления (N9) определятся из выражения (1):

Ыа - Ре / [2 (Г Соэ^а + Б1п £а)] , (1)

где 1% - масса выделенного элемента древесины;

Г - коэффициент внутреннего трения древесины;

- 6 -

- угол наклона плоскостей АВ и АС к вертикали. Значение угла определено из условия, что силы нормального давления Капо плоскостям АВ и АС максимальны, что будет иметь место при выполнении условия (2):

(Г Соэ ]1а + Б1п £а) ш1п.

(2)

Рис.1.

Обработка выражения (2) на Г/ ПЭВМ по программе "31а1вгаПсз" показала, что оно соблюдается при £>3= 1&2. Делая переход от элементарного объема древесины к общему ее объему в бункере можно заключить, )что для создания максимального суммарного давления древесины на днище в статическом состоянии не-А 0б>(0ДИМ0 горизонтальное его расположение.

Рациональный профиль Расчетная схема формы про- упорной стенки бункера филя днища бункера формируется с учетом ис-

следований Б.Н.Красильни-

кова в соответствии с выражением (3):

- [ (1Г / 2) / 2 ,

где - угол естественного откоса сыпучего тела; Ь - угол наклона упорной стенки к вертикали;

(3)

и является линией касательной к кривои переходного участка, параметры которого рассчитаны исходя из условия предотвращения заклинивания древесины и обеспечения рабочей кинематики взаимодействия кулачка, древесины и внутренней поверхности бункера. Профиль поперечного сечения переходного участка (рис.2) описывается выражением (4):

- 7 -

У -"ЬЧ -

«о*

независимая

и зависимая переменные; обрабатываемых отрезков древе-

где X и У - соответственно

с1«чу- максимальный диаметр сины;

1 - величина, зависящая от угла наклона п-ой ступени пе-

реходного участка и ее длины.

У

Рис.2. Расчетная схема переходного участка

внутренней поверхностью бункера, на отрезок древесины при заклинивании уравнением (5):

Одним из важнейших условий устойчивого перемещения древесины при обработке, которое необходимо соблюдать при проектировании кулачкового механизма, является отсутствие заклинивания Х^^Х древесины

между рабочей поверхностью кулачка и Равновесие сил, действующих (рис.3), определяется

^г, Соз^-

(5)

где и силы сопротивления перемещению вдоль поверх-

ности кулачка и бункера;

Соз^/ 2 + ^Соб^/ 2 + ^СОБУ^,/ 2) + ^п 2 + Н^п^/ 2

И

Рсл

- силы воздействия гравитационного поля и окру-

жающей древесины на рассматриваемый отрезок;

и - нормальные реакции поверхности кулачка и бун-

кера.

- угол заклинивания;

- угловая координата отрезка древесины в бункере; угол, характеризующий взаимное положение рассматриваемого отрезка и всего пакета древесины.

При условии, что сила §„по абсолютной величине намного превосходит , что имеет место в реальности, угол заклинивания будет полностью определяться величиной коэффициента сопротивления перемещению в местах контакта древесины с поверхностью кулачка и бункера (К^ Кеб) и рассчитыва-

$ "Ра ется из выражения

Рис.3. Расчетная схема для оп- (6):

ределения угла заклинивания

- 2 агс1е[(КС1<+ К^) / 2] . (6)

Параметры кулачкового механизма, определяются исходя из условия минимизации энергоемкости обработки древесины, без ухудшения качества окорки и обрезки сучьев. Это обеспечивается тем, что максимальная высота кулачка над поверхностью бункера не превышает среднего диаметра отрезков обрабатываемых деревьев ( рис.4).

Максимальная ширина кулачка определяется из выражения:

В„

Аад ^къ ) / А,

ку

(V)

где А*,- Созесц)^ + сЗ^ - Ц (СоБесц)^ - 1);

% - 2 + 1 - ^ ^

\ ЧУ

Рис.4. Схема поперечного сечения кулачка

А«ъ- йср- Ч ССоБес^ - 1);

бср- средний диаметр отрезков деревьев; Ь* - минимальное расстояние от центра вращения кулачка до ^ внутренней поверхности бункера; ^ -- угол, величина которого удовлетворяет неравенству

Высота прямолинейного участка рабочей поверхности кулачка рассчитывается по формуле:

Нц-* С (Ьк - ць) Соз(^-Ч^) ] / Соэчу - Вк /

•1 / С06£. (8)

где ци- высота прямолинейного участка рабочей поверхности кулачка;

углы, характеризующие положение оси симметрии и рабочей поверхности кулачка в момент его появления над внутренней поверхностью бункера.

Толщина кулачка найдена из условия предотвращения деформации древесины и обеспечения повреждения коры в процессе обработки:

( сар ^х ^/■соф,

(9)

- 10 -

где Fcp - среднее усилие, передаваемое древесине кулачком;

, - пределы прочности на смятие коры и древесины,.

Эффективная обработка древесины в бункере обеспечивается при создании устойчивого перемещения ее вдоль внутренней поверхности бункера (рис.5). Это условие достигается при параметрах кулачковых рабочих органов рассчитанных в соответствии с выражением (10):

CoS'U^- Д,) + Кд Sin а„- рп ) + Cos (¿„ Кск-

• Sín Фп > Cos Un Cos фп +v^n) , (10)

где c¿n- угол, характеризующий взаимное положение рассматриваемого кулачка и центра массы древесины;

1 £>п - угол наклона внутренней поверхности бункера к горизонтальной оси;

фФп - угол функционирования кулачка;,

к<х~ коэффициенты сопротивления перемещению рассматриваемого отрезка вдоль поверхности вышележащей древесины и рабочей поверхности кулачка.

Координаты центра вращения каждого последующего кулачкового органа Ц^) определяются из системы уравнений (11):

У - -1 Л™ ьк

( Vr + ( U - V> - ( Ц + н* > + с \+ ^г.

где XítM( , - координаты центра кривой, по которой формируется профиль криволинейного участка рабочей поверхности кулачка;

Нк - расстояние от оси вращения до вершины кулачка.

Минимальная высота кулачка, при которой начинается перемещение древесины вдоль внутренней поверхности бункера, рассчитывается по формуле (12) :

lW L< + U^Cos-ChV, - arctg[(yon- YWJ /

/ СХНЛ- X0n)]>, ' ' (12)

- 11 -

где <1 - средний диаметр древесины в бункере;

координаты вершины кулачка и точки

касания рабочей поверхности кулачка и древесины;

Ьоч- длина отрезка прямой соединяющей точки II и М ; н)п - угол между оа>ю симметрии кулачка и горизонталью. В ходе теоретических исследований было установлено, что

для обеспечения подобия процессов перемещения древесины в натурном и макетном образцах необходимо соблюдение следующих условий: материал и состояние внутренней поверхности бункера и рабочей поверхности кулачка натурного образца и физической модели должны быть одинаковы; необходимо геометрическое подобие натурного линейных скоростей перемещаемой древесины в натурном и макетном образцах

должно описываться выражением:

Ч< - Ч, / 1X7 > <13>

где Кн- - масштабный коэффициент.

Рис.5. Расчетная схема функционирования кулачка

образца и физической модели; соотношение

В третьем разделе выполнено обоснование геометрических параметров СОУ и сопоставление результатов теоретических и экспериментальных исследований с использованием стенда, позволяющего производить эксперименты с натурными образцами древесины диаметром б - 30 см и длиной 1 - 1,5 м.

Конструкция стенда позволяет регулировать: угол наклона

днища и боковых стенок, превышение кулачка над внутренней поверхностью днища, расстояние от центра вращения кулачка до днища, геометрические размеры и профиль рабочей поверхности кулачка.

Исследованиями установлено, что минимально допустимый угол наклона отбойной стенки к горизонтали 2?,б! Эта же величина, рассчитанная согласно теоретическим зависимостям в разд. 2., составила 24,3. Отклонение экспериментальных данных от теоретических в этом случае не превышает 12 %.

Обоснование рационального положения днища бункера с обработкой полученных результатов на ПЭВМ по программе '^аЬЕГгаПсз" позволило получить уравнение зависимости среднего суммарного давления древесины на днище ) от угла его наклона к горизонтали ($„):

Яс - 9.8 ехр (4,6 - 0,005 (14)

Коэффициент корреляции и стандартная ошибка вычислений составила соответственно 0,92 и 0,04.

Исследования зависимости величины перемещения древесины по днищу (ЬПП1) от расстояния между осью вращения кулачка и внутренней поверхностью бункера (Ц ) показали, что кулачок, рассчитанный в соответствии с разработанными теоретическими выражениями, наиболее эффективно перемещает древесину без ее заклинивания. Зависимость Г ) описывается уравнением:

Ьпер= ехр (5.0 + 3.1Ь„). (15)

Средняя величина угла заклинивания по результатам

экспериментов составила 37,5°при показателе точности вычислений 1,1 и коэффициенте вариации 1,2. Отклонение экспериментальных данных от теоретических не превышает 3 %.

Результаты исследования величин угла функционирования (^ и минимальной высоты кулачка (^о) показали, что их зависимости от угла , характеризующего положение кулачка в бункере, носят линейный характер и описываются выражениями (16 --19) при углах наклона упорной стенки соответственно 18° 28° 18°, 28!

- 13 -

- 1.8oln- 29,7 . (16) 0.58¿„+ 22,9, (17)

Зависимости угла функционирования от минимальной высоты кулачка при углах наклона упорной стенки соответственно 18? 28° имеют вид:

ч^- 1 / (0,1 - 8 h*,), (20) V^,- 43,2 + 0,1

Коэффициенты корреляции и стандартные ошибки вычислений выражений (16) - (21) составляют соответственно 0,57 - 0,99 и 0,005 - 4,8. Средние отклонения величин, полученных экспериментальным и расчетным путем, для угла функционирования и минимальной высоты кулачка не превышают соответственно 4,8 % и 3,7 X.

Четвертый раздел посвящен экспериментальным исследованиям на лабораторной установке бункерного типа и в производственных условиях. Для характеристики процесса перемешивания древесины в бункере введены понятия интенсивности и равномерности перемешивания, величины которых при исследованиях рассчитывались по формулам (22 - 23):

Ки - t*f (пК1 + п„+ ... + )] / mi, (22)

где пк, , пкг... пи; - количество случаев появления модельных образцов диаметром 10 - 60 мм в к-ой контрольной зоне; m - количество типоразмеров контрольных образцов; к - номер контрольной зоны; 1 - количество контрольных зон.

Кр - [ 1 - (1!р«р- nj) / (?1|Пф- nj°*)3 ЮОГ. . (23)

Í.-I

где среднее количество появлений модельных образцов в

контрольной зоне, определяемое из выражения:

пср- ( п,+ пг+...+ П-) / 1 , (24)

где п,,пг, ... п^ - количество случаев появления модельного образца в контрольной зоне sa 60 с.

- 14 -

Величина интенсивности (Кц) перемешивания, исследованная в процессе эксперимента, использовалась для оптимизации угла наклона упорной стенки бункера (f>„). В ходе исследований установлено, что зависимость Км - f представляет из себя выражение ввда:

Ки - 1п (10 - 2 Р„ ) . (25)

Величина равномерности перемешивания (Кр ) исследовалась для оптимизации соотношения диаметра обрабатываемой древесины (d) к высоте кулачка над поверхностью бункера №„). Для углов наклона упорной стенки соответственно зо! 30* ЗОГ 457 55? 65°и линейных скоростей вращения кулачков соответственно 0,40, 0,25, 0,30, 0,40, 0,40, 0,40 м/с получены следующие зависимости:

Кр - (d / hK) ln 0,4 , (26) К„ - 75 - 20 d / hK , (27) K„ - 81 - 27 d / hc. (28) Kp - 100 - 39 d / , (29)

K„ - 65 - 10 d / hK . (30) Kp - 91 - 31 d / hK . (31)

Угол наклона поверхности обрушения к горизонтали определяет величину кинетической энергии древесины. Исследования показали, что предпочтительным с точки зрения создания максимальной кинетической энергии древесины в зоне обрушения явля-. ется угол наклона упорной стенки к горизонтали 55a- в диапазоне скоростей 0,15 - 0,35 м/с и угол 65'- в диапазоне скоростей 0,38 - 0,40 м/с.

Экспериментальный образец СОУ смонтирован на базе трактора ТБ-1 и снабжен специализированным технологическим оборудованием - бункерной установкой. Для агрегатирования с ней на раме трактора ТБ-1 при помощи подрамника установлено седельное устройство. Манипулятор трактора снабжен дополнительной балкой с захватом. Бункер установки одним концом при помощи шкворня соединен с седельным устройства!, a вторым опира-

ется на ось со ступицами и колесами (от прицепа - роспуска ТМЭ-803). Бункер состоит из днища, упорной и отбойной стенок, а так же из передней и задней торцевых стенок. В нижней части бункер снабжен кулачковым механизмом перемешивания. Упорная стенка имеет отбойные рычаги.

Для выгрузки очищенного в бункере древесного сырья механизм перемешивания выполнен реверсивным, а нижняя часть отбойной стенки поворотной, днище бункера снабжено наклонными сбрасывателями.

В передней части установки расположен привод механизма перемешивания, состоящий из гидромотора, редуктора и двух валов с приводными звездочками.

Техническая характеристик^ экспериментального образца СОУ: база машины - трактор ТБ-1, мощность двигателя - 61 кВт, габаритные размеры машины - 3,15* 12,3* 3,25 м, внутренние размеры бункера - 2,62 (1,68)х 4,31х 1,76 м, линейная скорость кулачков - 0,65 - 1,99 м/с, расстояние между кулачками - 0,5 м, высота кулачков - 0,12 м, масса бункерной установки - 7 т.

Испытания экспериментального образца проводились в лесо-сырьевой базе АО " Кондопожское лесопромышленное хозяйство ".

Деревья валили бензомоторными пилами, раскряжевывали их на четырехметровые отрезки и сортиментовозом ЛТ-189 вывозили на верхний лесосклад, где их укладывали в пачки объемом 1,5 -3 м*.

Перед загрузкой экспериментальный образец устанавливался параллельно пачке древесины. Подача отрезков деревьев в бункер осуществлялась манипулятором по 5-6 штук за один цикл. Таким образом в бункер загружали 1,5 - 3,0 м5 древесного сырья. С целью улучшения условий укладки и увеличения коэффициента заполнения бункера, по мере его загрузки, периодически на 20 -- 30 с включали привод механизма перемешивания. При этом сучья частично обламывались и пачка отрезков деревьев уплотнялась.

После заполнения бункера производилась обработка всего объема древесины путем перемешивания кулачковым механизмом. При этом отрезки деревьев, взаимодействуя со стенками и днищем бункера, с сучкорезными и окорочными элементами и между собой, очищались от сучьев, ветвей, зелени и коры. Отходы обработки через окна в бункере выпадали на землю.

и

'W-Мн/г)

/ ' \ \ \aeunaiV- 16-/.г м/с)

. Seaeta(V' O.g-МмЫ

V uscrn tV ° i.s-f<2mc)

ч береза, (t! =0,2-0,s*lc)

Рис.6. Зависимость качества очистки сучьев от продолжительности обработки древесины в СОУ при положительной температуре VA"

0 ' И» 46 03 4,1 Ъм«

Рис.7. Зависимость качества очистки сучьев от продолжительности обработки древесины в СОУ при отрицательной температуре

Выгрузка очищенной древесины осуществлялась открытием подвижной части отбойной стенки и реверсивным движением кулачков.

Исследования показали, что групповая обработка древесины в бункере более эффективна, чем в барабанах. Отделение сучьев детом и зимой происходило за 1 - 1,5 мин, окорка до 70 % осуществлялась для ели, сосны, осины и березы соответственно за 5, 5, 7 и 10 мин - при положительной температуре и за 60, 19, 13 и 31 мин -при отрицательной. Зависимости качества отделения сучьев и окорки от продолжительности обработки древесного сырья при положительной и отрицательной температуре показаны на рис. 6, 7, 8, 9.

О 3 6 ' 9

Рис.8. Зависимость качества окорки от продолжительности обработки древесины при положительной температуре

• / ч

/ /\ / у г к

у/ Л \ псина ¡И'О

// V \CKXiiOwlLt бйыЬ^еиафь

,!>реш/У-Дб

«(.(У-аб-Мп

/

¿1 ^ц 28 к2 56

Рис.9. Зависимость качества окорки от продолжительности обработки древесины при отрицательной температуре

При проведении экспериментов были получены зависимости мощности, развиваемой СОУ, от объема древесины в бункере при скоростях кулачков 0,29 1,00 м/с (рис. 10). Анализ экспериментальных данных показывает, что с увеличением скорости кулачков с 0,44 до 1,00 м/с мощность, развиваемая установкой, возрастает в 2,2 раза. Максимальная мощность (30кВт) зафиксирована при обработке пакета древесины обьемом 3 и скорости перемешивания 1,2 м/с.

В пятом разделе дана оценка экономической эффективности функционирования СОУ при различных видах рубок (прорежива-

ния, проходные, главного пользования). Она показала, что наиболее выгодна выработка технологической щепы марки Ц-3 из тонкомерного древесного сырья на рубках главного пользования, где прибыль составила 466 млн. руб. в год. Проведенный экономический анализ свидетель' о <8 2> ствует о целесообразности приме-Рис. 10. Зависимость мощности, разви- нения СОУ при вы-ваемой СОУ, от объема древесины в работке щепы на бункере лесосеке.

Основные выводы и рекомендации.

1. Передвижная СОУ является перспективным оборудованием для групповой обработки отрезков деревьев и обеспечивает необходимое для получения щепы марки Ц-3 качество очистки.

2. В работе обоснованы параметры бункера СОУ: угол наклона днища бункера Зд-^У 2, профиль поперечного сечения переходных участков У ХА"; определены условия устойчивого перемещения древесины в бункере (5-6).

3. Получены зависимости (7-9, 11-12) для расчета геометрических параметров кулачковых рабочих органов.

4. Обоснованы параметры физической модели процесса работы СОУ, что позволит снизить затраты на изучение данного процесса.

5. Установлены экспериментальные зависимости суммарного давления древесины на днище бункера от угла его наклона, угла функционирования и минимальной высоты кулачка от его положение

в бункере, позволяющие определять геометрические параметры СОУ.

6. Обоснованы понятия интенсивности (К^) и равномерности (Кр) перемешивания древесины, выведены теоретические зависимости (22-23) для их расчета.

7. Установлена экспериментальная зависимость интенсивности перемешивания древесины от угла наклона упорной стенки, которая показала, что максимальное значение Поимеет место при |>-60°.

8. Получены экспериментальные зависимости равномерности перемешивания (Кр) от соотношения среднего диаметра обрабатываемой древесины к высоте кулачка (с1 / Ьк), скорости перемещения древесины (V ) и угла наклона упорной стенки ($п). Анализ зависимостей показал, что К0 достигает оптимального значения при соотношениях с1 к Ьк близких 1.

9. При обработке древесины в бункерной установке, разработанной согласно теоретическим и экспериментальным исследованиям, обрезка сучьев обеспечивается за 1-1,5 мин, окорка до 70 % при положительной температуре ели, сосны, осины и березы соответственно за 5, 5, 7 и 10 мин, при отрицательной - соответственно за 60, 19, 13 и 31 мин. Максимальная мощность, развиваемая установкой при обработке древесины, 30 кВт. Затраты энергии на обработку древесины в СОУ 1,7 раза ниже чем в окорочных барабанах.

10. Средний годовой экономический эффект от реализации технологических процессов выработки щепы с использованием СОУ на лесосеке составил 246 млн. руб., что свидетельствует об экономической целесообразности ее использования.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Состояние и тенденции развития установок для групповой очистки древесного сырья // Научно-технический прогресс на предприятиях лесного комплекса Карелии: Тез. докл./ КарНИИЛП.-Петрозаводск, 1988. - С . 30-31. (В соавторстве).

2. Групповая очистка тонкомерной древесины от сучьев, ветвей и коры // Переработка и энергоиспользование низкокачественной древесины: Сб. науч. тр. / ЦНИИМЭ. - Химки, 1989.-С. 101-105. (В соавторстве).

3. Очистка тонкомерного древесного сырья от сучьев в око-

рочных барабанах // Лесоэксплуатация и лесосплав: Науч.- техн. реф.сб./ВНИПИЗИлеспром.-М.,1989.- Вып.3.-С.12-13.(В соавт-ве).

4. Оценка тонкомерного древесного сырья при проходных рубках с использованием коэффициента полнодревесности // Лесная и деревообрабатывающая пром-сть: Инф. сб. / ВНИПИЗИлеспром.- М., 1990. - Вып.4. - 0.4. (В соавторстве).

5. Экспериментальные исследования групповой окорки древесного сырья в барабанных и бункерных установках // Научно-технический прогресс в комплексных лесных предприятиях: Тез. докл./КарНИИЛП.- Петрозаводск,1990.- С.27-29. (В соавторстве).

6. Очистка гонкомерного древесного сырья от сучьев и коры на лесосеке // Лесная и деревообрабатывающая пром-сть: Инф. сб. / ВНИПИЗИлеспром. - М., 1990. - Вып.7. - С. 6-7.

7. Определение мощности бункерной сучкорезно-окорочной установки // Лесоэксплуатация и лесосплав: Инф. сб. / ВНИПИЗИлеспром. - М., 1992. - Вып. 8 - 9. - С.19. (В соавторстве).

8. Устройство для групповой обработки древесины. A.C. СССР. N 1475788, Б.И. 1989, N 16. (В соавторстве).

9. Устройство для групповой обработки древесины. A.C. СССР. N 1542808, Б.И. 1990, N 6. (В соавторстве).

10. Устройство для групповой обработки древесины. A.C. СССР. N 1553391, Б.И. 1990, N 12. (В соавторстве).

11. Моделирование процесса функционирования окорочной установки бункерного типа//Разработка техники и оборудования для освоения нетрадиционных ресурсов древесного сырья: Сб.науч.тр. / КарНИИЛП. - Петрозаводск, 1993. - С.28-38. (В соавторстве).

12. Экспериментальные исследования процесса групповой очистки древесного сырья на лесосеке//Разработка техники и оборудования для освоения нетрадиционных ресурсов древесного сырья: Сб.науч.тр./ КарНИИЛП.- Петрозаводск,1993.- С.39.(В соавт-ве).

13. Полнодревесность тонкомерных отрезков деревьев от рубок ухода // Разработка техники и оборудования для освоения нетрадиционных ресурсов древесного сырья: Сб. науч. тр. / КарНИИЛП. - Петрозаводск, 1993. - С. 25-27.

14. Теоретические и экспериментальные исследования параметров окорочных установок бункерного типа // Проблемы меха-нивации лесной пром-сти и лесного хозяйства Карелии: Тез. ДОКЛ, / КарНИИЛП. - Петрозаводск, 1995. - С.39.