автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.05, диссертация на тему:Рациональное использование низкокачественного елового и пихтового сырья Красноярского края при переработке на пилопродукцию повышенного качества

РГ6 о»

а «6

На правах рукописи МАЛЬКЕВИЧ Михаил Владимирович

Рациональное использование низкокачественного елового и пихтового сырья Красноярского края при переработке на пилопродукцию повышенного качества

05.21.05 - "Технология и оборудование деревообрабатывающих производств, древесиноведение "

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Красноярск -1996

Работа выполнена на кафедре технологии деревообработки Красноярской государственной технологической академии

Научный руководитель - доктор технических наук,

член-корреспондентент РАЕН , профессор В.Ф.Ветшева

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

академик РАЕН, профессор Калитеевский P.E.

кандидат технических наук Айзенберг А.И.

Ведущая организация - АО "Красноярский лесоперевалочный

комбинат"

Защита диссертации состоится "25 "декабря 1996 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета К 063.83.02 в Красноярской государственной технологической академии.

Ваши отзывы на автореферат (в 2-х экземплярах) с заверенными подписями просим направлять по адресу : 660049,г.Красноярск, пр.Мира,82, КГТА. Ученому секретарю.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Красноярской государственной технологической академии.

Автореферат разослан "25" ноября 1996 г.

Ученый секретарь диссертационного совета , доцент,кандидат ,

технических наук Пахнутова Л.В.

т

Актуальность Т6МЫ .В настоящее время формирующийся рынок предъявляет высокие требования к качеству пиломатериалов и во всем мире растет спрос на изделия из цельной древесины.

Удовлетворение этих потребностей при неблагоприятном изменении в составе лесосырьевых баз вследствие интенсивной эксплуатации ценных хвойных древостоев может быть обеспечено в значительной мере за счет рациональной переработки древесины низкого качества. На различных предприятиях Сибири ее объем в составе распиливаемого сырья превышает 50 %.

В данной работе выдвинута концепция о возможности эффективной переработки низкокачественной древесины на пилопродукцию повышенного качества.

Эта концепция в полной мере согласуется с Федеральной программой долгосрочного развития производительных сил .Росии, в которой указывается на необходимость широкого внедрения ресурсосберегатеяьных технологий, в том числе технологий получения клеенной пилопродукции из немерных отрезков высокого качества. В связи с этим выбранная тема и направление исследований представляются актуальными.

ЦвЛЬ работы .Выявить возможности улучшения использования еловой и пихтовой древесины низкого качества при переработке на пилопродукцию повышенного качества.

Научная НОВИЗНЗ.Дано математическое описание размерно-качественных характеристик еловых и пихтовых бревен третьего сорта с учетом их сбежйстости и пораженное™ сортоопределяющими пороками. Определено содержание бездефектной древесины в бревнах и досках и разработаны зависимости встречаемости бездефектных участков разной длины.

Разработана программа и дано математическое описание показателей расхода древесины по статьям баланса в системе " бревно - пиломатериалы -цельные и клеенные заготовки" применительно к разным технологическим вариантам ее переработа. Выявлены наиболее эффективные технологические варианты ,в которых предусматривается получение из низкокачественных бревен цельной и клеенной пилопродукции повышенного качества.

Практическая ЦвННОСТЬ.Результаты опытного раскроя еловых и , пихтовых бревен и досок и разработанные балансы рекомендованы Комитетом по лесу при администрации Красноярского края в качестве временных

нормативных материалов по расходу древесины, предназначенных для практического использования предприятиями Красноярского края.

Основные положения ,выносимые на защиту.

Математические модели размерно-качественных характеристик еловых и пихтовых бревен низкого качества.

Результаты опытного раскроя бревен и досок, моделирование балансов низкокачественных еловых и пихтовых бревен применительно к разным технологическим вариантам в системе " бревно - пиломатериалы - цельные и клеенные заготовки" при выработке пилопродукции повышенного качества.

- Сравнительный анализ технологических вариантов.

Апробация работы. Основные положения диссертации освещены:

- на краевых научно-технических конференциях - Красноярск ,1992-1996

годы;

- на международной конференции " Экологосоциальные проблемы Центральной Сибири (на примере Ангаро-Енисейского региона)", г.Лесо-сибирск,1993;

- на международной конференции по проблеме защиты и рационального использования бореальных лесов,г.Красноярске, 1994;

- на международной конференции " Бесконечная тайга?Угроза и защита северных лесов", г. Берлин, Германия (конференция проводилась в рамках всемирного Клима-форума).

Структура И объем ДИССертацИИ.Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и рекомендаций, списка используемых источников и приложений.

Она содержит 176 стр. машинописного текста, в том числе 43 рисунка, 36 таблиц. Библиография включает 64 названия отечественных и зарубежных источников.

Публикации по теме ДИССертаЦИИ.Опубликовано 6 работ , в том числе одна книга и одна работа в сборнике трудов международной конференции " Экологосоциальные проблемы Центральной Сибири (на примере Ангаро-Енисейского региона)".

Содержание работы

Первая глава освещает состояние вопроса, цели и задачи исследования. На основе анализа научной литературы выявлены новые аспекты проблемы рационального использования низкокачественной еловой и

пихтовой древесины Красноярского края и на этой основе определены конкретные задами и методы исследований.

По проблеме рационального использования пиловочной древесины в нашей стране создана значительная теоретическая база. Круг вопросов теории расширялся на основе большей изученности пиловочного сырья. Размерные и качественные параметры сырья предопределяли выбор способов раскроя, технических средств и технологических решений.

В проведенных экспериментальных исследованиях большое внимание уделялось созданию нормативной базы.

Технологические характеристики сырьевых баз при интенсивной эксплуатации и влиянии возрастного фактора с течением времени претерпевают значительные изменения , поэтому периодически возникает необходимость в пересмотре и нормативов и технических решений. Нормируемый расход древесины по статьям баланса определяет эффективность комплексного исследования древесины.

Исследования по балансу проводили разные научные школы (А.Н.ПесоцкийДС.Ясинский ДП Аксенов,А.И.Копейкин.В.Ф.Ветшева,В. А. Корни енко.С.А. Черепанова и др.) В РТЗМ отрасли по нормированию сырья и материалов в производстве пиломатериалов потери на усушку и опилки при распиловке бревен определены по усредненным нормам, которые не отражают многих конкретных условий . Корниенко В.А., Печкина Л.В. определяли баланс при получении цельных и клеенных заготовок из досок сибирских пород.Углубленных исследований баланса для всей системы " бревно -пиломатериалы - цельные и клеенные заготовки" при раскрое еловых и пихтовых бревен низкого качества и с учетом их диаметров и разных технологических и организационных условий в Красноярском крае не проводилось.

Последние исследования по изучению размерно-качественных характеристик хвойного сырья Сибири и его раскроя в условиях Красноярского края с целью нормирования его расхода на пиломатериалы проводились в конце 70-х годов ( СТИ, СибНИИЛП).За прошедшие годы из-за интенсивности и малоконтролируемой эксплуатации лесов Сибири значительно изменился их размерный и породный состав,так как вырубались в основном наиболее качественные хвойные древостой.

Вследствие этого на лесопромышленные предприятия поставляется в большом объеме древесина низкого качества. Ее удельный вес составляет 4050 % и более. Это обстоятельство обуславливает необходимость уточнения технологических показателей такой древесины, среди которой менее изученной

технологических показателей такой древесины, среди которой менее изученной можно считать пихту и ель. Наши исследования проводились на Предивинском ЛДЗ в связи с тем ,что в составе распиливаемого сырья на этом предприятии на долю указанных пород приходится около 60 %.

Учитывая состояние хвойных лесов и проблемы улучшения использования низкокачественной еловой и пихтовой древесины Красноярского края в диссертационной работе поставлены и решены следующие основные задачи:

1. Определен размерно-качественный состав еловой и пихтовой древесины низкого качества и дано математическое описание основным характеристикам.

2. Путем опытных распиловок бревен с моделированием полученных досок определены показатели объемного и сортового выхода пилопродукции и их взаимосвязи с диаметром распиливаемых бревен.

3. Выявлено содержание в досках всех сортов различных сортообразующих пороков и бездефектной древесины с математическим описанием встречаемости бездефектных отрезков разной длины.

4. Разработаны возможные технологические варианты переработки еловой и пихтовой древесины низкого качества в системе " бревно -пиломатериалы - заготовки".

5. Применительно к каждому технологическому варианту разработаны балансы древесины и на основе расчетов дан сравнительный технико-экономический анализ вариантов.

Вторая глава посвящена анализу размерно-качественных характеристик еловых и пихтовых бревен третьего сорта ГОСТ 9463-88 "Лесоматериалы круглые хвойных пород".

Изучено распределение бревен по диаметрам и сбежистости, а также пораженность их различными пороками. В результате выявлены существенные различия в размерных и качественных показателях еловых и пихтовых бревен низкого качества. Средний диаметр ели составил 23,2 см , а пихты 28,0 см. Средняя длина пихтовых бревен всех диаметров больше средней длины еловых бревен. Соответственно величина сбега и коэффициент сбега у пихтовых бревен больше. Особенно значительны расхождения по величине сбега в толстых бревнах диаметром 34 см ( пихта - 2,44; ель - 1,81 см/м ). Наиболее распространенным пороком бревен обеих пород являются сучки.

Порзженность сучками наибольшая у бревен диаметром 18 см. ( ель - 90,9 %, пихта - 66,7 %). У елм этот показатель более высок о толстых бревнах диаметром 34 см (ель - 72 %, пихта 29,16 %) .Пихтовые бревна этих диаметров значительно поражены гнилью ( пихта - 58,33 % , ель - 8%).

Таблица 1

ВСТРЕЧАЕМОСТЬ БРЕВЕН С ПОРОКАМИ,% Порода - ель

Диаметры бревен , см |

НАИМЕНОВАНИ \Е ПОРОКОВ 18 22 26 30 34 |

I

Сучки 90.503 92.469 89.624 82.402 71.870 |

Трещины 0.125 2.669 3.601 2.669 0.125 I

Гпиль 4.728 1.556 1.074 3.282 8.180

Рак 0.114 0.457 0.6С5 3.543. 8.114

Прорость 4.663 4.001 5.021 7.725 12.111

Закомелистасть 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1

ИТОГО: 100.00 100,00 100.00 100.00 100.00

Таблица 2

ВСТРЕЧАЕМОСТЬ БРЕВЕН С ПОРОКАМИ,% Порода - пихта

Диаметры бревен , см

НАИМЕНОВАН!! Е ПОРОКОВ 18 22 26 30 34

Сучки 67.573 37.675 21.459 18.927 30.077

Трещины 4.371 11.936 13.665 9.557 0.388

Гниль 4.172 30.722 48.502 57.512 57. 752

Рак 23.672 20.024 15.556 10.268 4.160

Прорость 0.061 0.238 0.356 1.845 4.228

Закомелистасть 0.061 0.238 0.356 1.845 4.228

ИТОГО: 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00

Пораженность пороками еловых и пихтовых бревен

84,45

Рисунок 1

График построен по средневзвешенным значениям встречаемости пороков в елово-пихтовых низкокачественных бревнах .

Регрессионные зависимости встречаемости бревен с пороками, % от всех бревен.

Еловые бревна

Сучки

У(Х) = 1.9244 + 0.0437*Х - О.ОИ5*Х2 Я = 0.9905 (1)

Трещины

У(Х) = -4.7819 + 5.5885*Х -0.9314*Х2 Я = 0.9579 (1)

Гниль

У(Х) = 10.5899 - 7.2069*Х + 1.345 *Х2 Я = 0.9674 (3)

в

Рак

У(Х) = 2.4001 -3.1428*Х + 0.8571*Х2 И = 0.9910 (4)

Прорость

У(Х) = 7.0080 - 3.1866*Х + 0.8414*Х2 Я = 0.9903 ; (5)

Пихтовые бревна

Сучки

У(Х) = '111.1.540 - 50.4226*Х + 6.8414*Х2 -

Я = 0.9816 (6)

Трещины

У(Х) =-9.0314+ 16.3208*Х - 2.9184*Х2 Я = 0.9625 (7)

. Гниль

У(Х) =-31.1480+ 39.7050*Х-4.3850* X2 И = 0.9943 (8)

Рак

. , У(Х) = 26.5 -2.4180*Х- 0.41 *Х3

1< - 0.999) (9)

Прорость

У{Х)= 1.255 - 1.6407*Х + 0.4471*Х2 . Я = 0.9911 (10)

Закомелистость

У(Х) = 1.255 - 1.6407*Х + 0.4471 *Х2

Я = 0.991} (11)

В этих выражениях У - встречаемость пороков, % X - диаметр бревен,см

5 третьей главе представлены результаты опытных распиловок пихтовых и еловых бревен третьего сорта. Распиловки проводились на Предивинском ЛДЗ по заводским развальным поставам. Распилено 5 групп бревен по каждой породе диаметром 18;22;26;30;34 см. Охват бревен поставом во всех распиловках составлял 0,97 ... 1,1 диаметра. Учет досок проводили с ■привязкой к каждому бревну и месту их расположения в поставе.На все доски

составлены модели и паспорта с указанием на них всех пороков и их координат.В результате для каждой группы бревен определен общий и сортовой выход пиломатериалов, а также пораженность их пороками.

Таблица 3

Выход еловых необрезных досок, % от сырья

Диаметр бревен,см Доски 0-го,1-го,2-го сортов Доски 3-го ,4-го сортов Дровяные доски ИТОГО

18 16,57 37.71 22,07 76,35

22 23,76 38,85 17,09 79,70

26 26.20 38.36 15.05 79.61

30 23.88 36.37 17.03 77.28

34 16.81 33.31 .... <21.97 72.09

Среднее,% 21.44 36.92 18.64 77.00

Средневзвешенный , % 21.41 37.70 18.66 77.77

Итого низкокачественных досок,% 56.36

Таблица 4

Выход пихтовых необрезных досок, % от сырья

Диаметр бревен,см Доски 0-го, 1-го,2-го сортов Доски 3-го ,4-го сортов Дровяные доски ИТОГО

18 48.87 24.03 4,35 77.25

22 47.73 14.80 14.06 76.59

26 42.39 9.472 24.18 76.04

.30 32.82 8.05 34.71 75.58

34 19.04 10.53 45.65 75.22

Среднее,% 38.17 13.38 24.59 76.13

Средневзвешенный , % 38.71 12.36 27.97 79.04

Итого низкокачественных досок,% 40.33

то

Регрессионные зависимости выхода необрезных пиломатериалов, % от сырья

Ель

Пиломатериалы отборного, 1-го и 2-го сортов У(Х) = 4.628 + 14.323*Х - 2.377*Х2; а = 0,9585 (11)

Пиломатериалы 3-го и 4-го сортов

У(Х) =1/(0,0284 - 0,0024*Х + 0,0006'Х2)

Я = 0,9851 (12)

Дровяные пиломатериалы

Ш) = л/~ 811-497 - 388.92*Х + 64.63'Х2;

Я = 0,9690 (13)

Пихта

Пиломатериалы отборного,1-го и 2-го сортов У(Х) = 45.786 + 5.19*Х- 2.1 ГХ2; й = 0,9956 (14)

Пиломатериалы 3-го и 4-го сортов

У(Х) =37.166 - 15.088*Х + 1,952*Х2)

(* = 0,9861 (15)

Дровяные пиломатериалы

У(Х) = -4.952 - 9.095*Х + 0.205*Х2;

Я = 1.000 (16)

В этих выражениях У - выход необрезных пиломатериалов,% Х- диаметр бревен,см

Оценка качества досок по наличию бездефектной древесины Наличие бездефектной древесины определяли по моделям досок .По паспортам составлено около 1500 моделей досок. Бездефектными считали участки здоровой древесины между пороками, по качеству соответствующие заготовкам 1,2 и 3 групп качества по ГОСТ 9685-61 "Заготовки из древесины хвойных пород" . Выход бездефектных отрезков разной длины и общий выход бездефектной древесины представлены в таблице 5.

Таблица 5

Распределение бездефектных отрезков по длинам

ЕЛЬ

Интервалы длин, м 0,2 • 1,0 1,01 - 2,0 2,01 - 3,0 3,01-4,0 4,01 - 5,0 5,01 и более

Доски 0-го 1-го и 2-го сортов 3,2 6.87 11,42 17,55 25.52 36,45

Доски 3-го и 4-го сортов 45,41 29,51 14,79 10,32 0 0

Дровяные доски '37,21 28,13 20,72 13,72 0 0

Итого средневзвешенный . 32,85 23,20 14,73 12,75 6,89 9,84

ПИХТА

Доски 0-го 1 -го и 2-го сортов 19,84 9,22 5,47 8,94 19,5 37,15

Доски 3-го и 4-го сортов 51,84 19,41 13,53 15,21 0 0

Дровяные доски 60,67 15,37 9,47 14,49 0 0

Итого средневзвешенный 44,05 13,73 8,63 12,54 7,26 13,83

Распределение отрезков по длинам получено при индивидуальном раскрое каждой доски. Оно описывается регрессионными зависимостями по средневзвешенным значениям

Регрессионные зависимости распределения бездефектных отрезков по длинам

Ель

Пиломатериалы отборного, 1-го и 2-го сортов

У(Х) = 52.22 - 25.05 *Х + 3:440*Х2;

Я = 0,9667 (17)

Пиломатериалы 3-го и 4-го сортов

У(Х)= уГ 3973.86- 2001.01* Х + 269.79 * Х2

И = 0,9999 (18)

Дровяные пиломатериалы

У(Х) = 5.0025/Х + 38.705 - 6.5775/X;

Я =0,9944 (19)

Пихта

Пиломатериалы отборного, 1-го и 2-го сортов У(Х) = 22.041 -16.65 * X + 3.4884 * х2 Я = 0,9318 (20)

Пиломатериалы 3-го и 4-го сортов У(Х) =51.85 - 154.6413* !д(Х) + 155.7883* 1д(Х)2 И = 0,9992 (21)

Дровяные пиломатериалы У(Х) = 60.6679 - 224.2248*1д(Х) + 245.0366* 1д(Х)2 И = 0.9992 „ (22)

В этих выражениях У - встречаемость бездефектных отрезков,% X - интервал длин.м

Распределение по длинам бездефектных отрезков, полученных из еловых досок разных сортов

а,

а

* '

Г

?

/

ПДровяные доски

■ Доски 3-го и 4-го сортов

ОДоски 0-го, 1-го и 2-го сортов

,01 .2.0 2.01 - 3 0 3,01 - 4.0

Интервалы длин.м

4.0» - 5,0 6,01 и бопв»

Распределение по длинам бездефектных отрезков, полученных из пихтовых досок разных сортов

1М

' а Дровяные доски

' 9 Доски 3-го и 4-го I сортов

! ОДоски 0-го.1-го и 2] (го сортов

1.01-2,0 2,01-30 3,01-4,0 4,01-5,0 5,01ибйлеа "

Интервалы длин.м

Рисунок 3

Распределение по длинам бездефектных отрезков, полученных из еловых и пихтовых досок разных

сортов

2,01 -3,0 3,01 -4,0

Интервалы дпин.м

3.01 к бопее

Результаты раскроя досок на бездефектные отрезки показали,что наибольший удельный вес во всех отрезках .полученных из досок низкого качества .имеют короткие отрезки длиной до 1 метра. Это характерно как для еловых ,так и для пихтовых досок.Но в досках высших сортов преобладают отрезки длиной более 2 метров. Из этого следует,что цельные заготовки можно получать только из досок высших сортов, а из досок низкого качества -заготовки различного назначения.

В четвертой главе рассмотрен раскрой бревен и досок на цельные и клееные заготовки.

Оценка качества древесины досок по ГОСТ 9685-61 "Заготовки из древесины хвойных пород" показала,что качество досок 0-го сорта соответствует требованиям на заготовки 1 и 2 группы качества , 1-го сорта - 2 группе качества,досок 3-го сорта - 3 группе качества,досок 3 сорта - 4 группе качества заготовок ; древесина досок 4-го сорта и дровяных оказалась по качеству не соответствующей даже требованиям на заготовки 4-й группы качества.

Но доски даже низкого качества содержвт здоровую древесину, поэтому все доски были подвергнуты раскрою на цельные заготовки разной длины (0,5 ;1,0 ;1,5 и 2 метра) индивидуальным способом. Результаты раскроя можно видеть на рисунке 5 . В результате раскроя определен выход цельных заготовок и балансы досок. Выход цельных заготовок в среднем по длинам составил около 40 % от объема досок,что приблизительно в 1,5 раза меньше выхода клееных заготовок.

Выход цельных заготовок различной длины, % от обрезных досок

0,6

52,50%

а ель

32,27% 32,92%

ВПИХ ТА

Длина заготовок, м

Рисунок 5

Выход клееных заготовок, % от обрезных досок

Диаметр бревен,см

Рисунок 6

Выход цельных заготовок, % от обрезных досок

18 22 26 30 34

Диаметр бревен,см

В пятой главе рассмотрено 5 технологических вариантов переработки бревен низкого качества в системе " бревно - пиломатериалы - цельные и клееные заготовки * и дана им технико-экономическая оценка.

• В 1-м варианте предусмотрен раскрой бревен на товарные пиломатериалыЭтот вариант принят за базовый;

• во 2-м варианте из досок высших сортов ( 0-го, 1-го и 2 -го) вырабатывают цельные заготовки, а доски 3 и 4 сортов реализуют без переработки;

• в 3-м варианте все доски перерабатываются на клееные заготовки;

• в 4-м варианте предусмотрено получение товарных пиломатериалов высших сортов, а низкокачественные доски перерабатывали на клееные заготовки;

• в 5-м варианте товарной продукцией являются цельные заготовки,получаемые из досок высших сортов, и клееные заготовки, получаемые из досок низкого качества.

Для каждого технологического варианта разработаны балансы древесины бревен с переработкой отходов на технологическую щепу. С учетом породы и диаметров бревен,а также типа досок и заготовок , всего разработано 450 балансов.

Технико-экономическая оценка вариантов дана по ценностным коэффициентам на основе действующего соотношения цены пиломатериалов и бревен.

Ц> пред

к, =-----------------, (23)

ц6

где Ц| прэд - цена одного кубометра продукции,руб; Ц 6 - цена одного м3 бревен.

Стоимость продукции С, „род определяют по формуле

С, = Ц „рад * т], = К,- * Ц в* Т| I. руб , (24)

где Г) | - выход 1-й продукции в долях от сырья (бревен).

Отношение |3 = Спрод) / С в, характеризует возможность выручки от

>еализации продукции,приходящуюся на один рубль затрат на сырье.

Поскольку ценность балансе определена при переработке одного убометра бревен, стоимость бревен Сб = Цб , отсюда

Р=£ Спрэд/Со^СК,* Т},ГЦ6.]Г {К*Т|0. (25)

Расчет показал,что удлиненный производственный цикл переработки бревен в системе " бревно - пиломатериал - цельные и клееные заготовки" приблизителы юс 1,5 раза повышает ценность баланса

При целевой переработке бревен на заготовки для предприятия выгодно из досок высших сортов получать цельные заготовки, а из низкокачественных досок - клееные заготовки.

От решения задач экономии древесины зависит также целый комплекс экологосоциальных проблем. Проф. В.Ф, Ветшевой введен показатель экологичности технологических лесопильных процессов { ж. Деревообрабатывающая промышленность, N 4, 1996 год), которым оценивается расход древесины в лесу.

Проведенные нами исследования и расчеты балансов по разным технологическим вариантам позволяют выявить те условия,при которых повышается уровень рациональности использования древесины и их экологичность.Сравнительный анализ по этим позициям дан в табл. 6 дпя двух технологических вариантов в системе " бревно - пиломатериалы - цельные и клееные заготовки".

Таблица 6

Порода - ель

N вариантов Характеристика выпускаемой продукции Расход бревен на 1 мЗ заготовок, мЗ/мЗ Экономия древесины

мЗ бревен на мЗ заготовок, мЗ/мЗ На корню, га

3 Клееные заготовки 3,06 6,2 9,1

5 Цельные заготовки из досок 0,1,2 сортов,клееные из досок низкого качества 3,26

Увеличение расхода древесины на корню рассчитано при условии выработки из низкокачественных бревен 10000 мЗ заготовок.Экономия бревен на такой объем составит 0.2 * 10000 = 2000 мЗ.При средней урожайности эксплуатационных массивов 220 мЗ с гектара ежегодная экономия составит 9,1 га,

Общие выводы и рекомендации

1. На лесопильные предприятия Красноярского края в большом объеме поступает древесина низкого качества. Ее удельный вес в распиливаемом сырье составляет 50 % и более. Решение задач погашения эффективности использования сырьевых баз необходимо обеспечивать не за счет роста цен, а путем совершенствования технологических процессов и нормативной базы.

В диссертационной работе проведены углубленные исследования размерно-качественных характеристик и раскроя низкокачественной еловой и пихтовой древесины с целью выявления эффективных технологических способов ее переработки на пилопродукцию повышенного качества.

2. Дано математическое описание встречаемости бревен по диаметрам и сбегу с определением величины и коэффициента сбега, а также распространенности в них различных пороков.

Бревна обеих пород значительно насыщены пороками. Наибольшее распространение в еловом сырье получили сучки (84,45 %), в пихтовом сырье 40,25 % бревен поражено гнилью. Около 30 % бревен имеют два и более сортоопределяющих порока.

Наиболее часто встречаются сочетания пороков : в пихте - "гниль-сучки", в ели - " сучки-трещины".Качество пихтовых бревен более низкое из-за гнили.Эти обстоятельства определили различие в показателях выхода пиломатериалов и в балансе древесины.

3. В результате опытного раскроя еловых и пихтовых бревен низкого качества пяти размерных групп в каждой породе определены значения общего и сортового выхода пиломатериалов, .также определено влияние на выход пиломатериалов распространенности в них различных пороков.Качество пихтовых пиломатериалов более низкое из-за гнили. В их составе дровяных досок 46,7 % а в еловых досках на дровяные приходится только 14,2 %. Но в целом в них 73 % досок 3,4 сортов и дровяных, а в пихтовых пиломатериалах -62,76 %.

4. Содержание бездефектной древесины в еловых и пихтовых досках низкого качества, по качеству соответствующей заготовкам 1, 2, 3 группам качества, характеризуется в обеих породах преобладанием коротких отрезков длиной от 0,2 м до 1 м - 32,85% и 44,05% соответственно ..Дано математическое описание распределения бездефектных отрезков по длинам. В досках высших сортов преобладают отрезки длиной более 2-х метров. Из этого следует, что цельные заготовки целесообразно получать только из досок высшего качества.

5. Проведен раскрой всех досок на цельные и клееные заготовки .дано математическое описание их выхода от диаметра бревен в целом по сырью, а также , из досок разной сортности . Выход цельных заготовок в среднем по обеим породам составил около 40 % от объема досок,что примерно в 1,5 раза меньше выхода клееных заготовок.

6. Для всех условий .задействованных в экспериментах,разработано 450 балансов древесины применительно к пяти возможным в современных условиях технологическим вариантам.Анализ балансов дан по относительным ценностным критериям .отражающим возможную выручку, руб.,от реализации продукции,приходящуюся на рубль затрат на сырье. В результате установлено,что наиболее выгодным является технологический вариант , в котором бревна низкого качества следует перерабатывать на клееные

заготовки.Эффективность такого варианта по сравнению с вариантом, в котором из досок высших сортов получают цельные заготовки, а из досок 3. 4 сортов и дровяных - клееные .составляет по ели 6%, по пихте - 30,56 %.

7.Дан анализ наиболее эффективных технологических вариантов по новому показателю, определяющему их зкологичность. Этот показатель отражает влияние технологии переработки древесины в производственных процессах на затраты в лесу.

Для этого по балансам определен расход древесины на один мЗ полученной продукции и с учетом известных норм сделан соответствующий перерасчет на потребные площади лесозаготовок. Расчеты показали,что вариант с переработкой всех досок на клееные заготовки при выработке каждых 10 тыс. мЗ заготовок из еловых бревен низкого качества позволяет ежегодно экономить древесину в лесу на площади около 9 га.

Таким образом,проведенные исследования размерно-качественных характеристик низкокачественных еловых и пихтовых бревен и их раскроя.а также сравнительный анализ пяти технологических вариантов показали ,что из всех сравниваемых вариантов с позиции лесопиления и рационального использования древесины в лесу,наиболее перспективным технологическим вариантом представляется вариант переработки древесины на клееную пилопродукцию.

Эта технология позволяет получать пилопродукцию повышенного качества заданных потребительских свойств,при этом обеспечивает значительное снижение затрат на ее производство.

8. Разработанные балансы и программы по их расчету реализованные на языке програмирования BASIC и в СУБД PARADOX .внедрены в учебный процесс.

Результаты раскроя бревен и досок комитетом по перспективному развитию лесной отрасли при администрации Красноярского края рекомендованы в качестве временных нормативов для использования на предприятиях Красноярского края.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах

1. Малькевич М.В. Выход необрезных пиломатериалов из пихтовых низкокачественных бревен. - Сб. науч. тр. СТИ. -1992. - с. 90 - 91.

2. Ветшева В.Ф., Малькевич М.В. Рациональный раскрой пиловочного сырья. - Красноярск, 1993. -149 с.

3. Ветшева В.Ф., Малькевич М.В. Получение клееных пиломатериалов и заготовок из низкокачественных пихтовых досок. / Проблемы химико-лесного комплекса. - Сб. науч. тр. СТИ. -1993. - с. 32 - 33.

4. Ветшева В.Ф., Кириллов О. И., Черепанова С.А., Малькевич М.В. Комплексная переработка и сбережение рсурсов древесины Сибири. / Эколого -социальные проблемы Центральной Сибири ( на примере Ангаро-Енисейского региона). - Сб. научн. тр. междунар. конф. - Лесосибирск. -1993 . - С. 18-20.

5.Vetsheva V.F., Kirillov О.I., Cherepanova S.A., Malkevitch M.V. Complex processing and saving the wood resourses of Siberia./ Ecological and social problems of Central Siberia ( example: Angara-Enisey region). - Sciense articles of international conference. - Lesosibirsk, -1993. - p. 18-20.

6. Малькевич М.В. Определение удельного веса древесины высокой сортности в низкокачественных пихтовых досках. - Сб. науч. тр. СТИ. - 1994. -с. 89 - 90.