автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.01, диссертация на тему:Совершенствование технологии окорки лесоматериалов резанием путем оптимизации основных параметров процесса

На правах рукописи

ГУМЕРОВА Оксана Михайловна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОКОРКИ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ РЕЗАНИЕМ ПУТЕМ ОПТИМИЗАЦИИ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА

05.21.01 - Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства

4843879

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Петрозаводск - 2011

1 4 АПР 2011

4843879

На правах рукописи

ГУМЕРОВА Оксана Михайловна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОКОРКИ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ РЕЗАНИЕМ ПУТЕМ ОПТИМИЗАЦИИ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА

05.21.01 - Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Петрозаводск - 2011

Работа выполнена на кафедре технологии лесозаготовительных производств Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии имени С. М. Кирова

Научный руководитель

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Григорьев Игорь Владиславович

доктор технических наук, профессор Васильев Сергей Борисович

кандидат технических наук, доцент Цыгарова Марина Валентиновна

Ведущая организация Государственное образовательное

учреждение высшего профессионального образования «Братский государственный университет»

Защита диссертации состоится «22» апреля 2011 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.190.03 при Петрозаводском государственном университете по адресу: 185910, Россия, Республика Карелия, г. Петрозаводск, пр. Ленина, 33.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Петрозаводского государственного университета.

Автореферат разослан «_» марта 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Р.В. Воронов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Развитие отраслевой науки должно быть направлено на создание «эффективной системы использования природных ресурсов». Именно это требование содержалось в одном из посланий Президента РФ Федеральному Собранию. Оно конкретизировано и развито в Концепциях развития лесного хозяйства и лесопромышленного комплекса, одобренных Правительством России. В Перечень Приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в РФ, утвержденного Президентом РФ 21 мая 2006 г. Пр-843 включен пункт «Рациональное природопользование».

Окорка является одной из основных технологических операций, выполняемых на большинстве лесопромышленных складов.

Для чистой окорки лесоматериалов, наиболее предпочтительно использовать фрезерные окорочные станки. Станки такого типа распространены, и исследования, направленные на совершенствование их конструкции и технологии работы являются актуальными.

Оценка работы окорочного оборудования складывается из показателей качества поверхности лесоматериалов после окорки, количества потерь древесины и возможности дальнейшей утилизации отходов окорки, которая наиболее эффективна при разделении массива коры на пробку и луб.

Цель работы. Совершенствование технологии механической окорки лесоматериалов за счет обоснования основных параметров работы фрезерных окорочных станков.

Объект исследований. Кора и древесина основных древесных пород.

Предмет исследования. Процесс механической окорки лесоматериалов на фрезерных окорочных станках.

Научная новизна работы. Разработанная модель взаимодействия ножевого инструмента с контактной поверхностью коры деревьев дополняет знания о механизме процесса разрушения элемента коры под действием максимальных растягивающих касательных напряжений. Полученные в результате построения модели соотношения позволяют в зависимости от принятых параметров окорки и физико-механических свойств коры оценить усилия, необходимые для достижения качественных показателей окорки.

Значимость для теории и практики. Математические модели роторной окорки и результаты их исследования углубляют теорию механической окорки круглых лесоматериалов. Предложенная методика расчета и управления основными параметрами процесса позволяет разрабатывать организационные, технологические и технические мероприятия, обеспечи-

вающие стабильность качественных показателей окорки круглых лесоматериалов на фрезерных окорочных станках.

Достоверность выводов и результатов исследований обеспечена: применением методов математической статистики; проведением экспериментальных исследований в лабораторных и производственных условиях и подтвержденной адекватностью полученных моделей за счет удовлетворительной сходимости экспериментальных и теоретических данных.

Апробация работы. Основные положения диссертации и отдельные ее разделы докладывались и обсуждались на первой и второй международных научно-практических Интернет конференциях «Леса России в XXI веке» (Санкт-Петербург, 2009 г.); Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития лесного комплекса» (Вологда, 2010 г.); Межвузовской научной конференции «Молодая мысль: Наука. Технологии. Инновации» (Братск, 2009 г.); Международной научно-практической конференции «Современные проблемы лесозаготовительных производств, производства материалов и изделий из древесины: пиломатериалы, фанера, деревянные дома, заводского изготовления, столярно-строительные изделия» (Санкт-Петербург, 2009 г.); и ежегодных научно-технических конференциях Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии имени С.М. Кирова в 2008-2011 гг. Часть материалов работы вошла в проект «Селективная окорка лесоматериалов», который по итогам конкурса па лучшие инновационные проекты в сфере науки и высшего образования в 2009 году, проводимого Комитетом по науке и высшей школе Санкт-Петербурга, признан победителем в номинации «Лучшая научно-инновационная идея». Часть материалов работы получена при выполнении НИР по государственному контракту П1209 по ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 20092013 годы», по направлению «Переработка и утилизация техногенных образований и отходов» в рамках мероприятия 1.3.1.

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в четырнадцати работах. Три статьи опубликованы в журналах, рекомендованных ВАК РФ. Результаты исследований отражены в научно-технических отчетах по НИР.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, основных выводов и рекомендаций, списка литературы. Общий объем работы 159 страниц. Диссертационная работа содержит 64 рисунка, 15 таблиц. Список литературы содержит 144 наименования. На защиту выносятся следующие положения: • Разработанная модель взаимодействия ножевого инструмента с контактной поверхностью коры деревьев, базирующаяся на модели внедрения острого индентора в полупространство, раскрывает механизм

процесса разрушения элементарного слоя коры под действием максимальных растягивающих касательных напряжений.

• На основе реализации математической модели установлены количественные соотношения, учитывающие влияние геометрических, силовых и кинематических параметров на качество окорки бревен, физико-механические свойства коры которых меняются в зависимости от внешних факторов - влажности и температуры окружающей среды.

• Установлены зависимости толщины массива коры и отдельных ее слоев (пробки и луба), в зависимости от породы древесины и диаметра бревна.

• Техническое решение, обеспечивающее селективную окорку на фрезерных станках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении сформулирована актуальность темы диссертационной работы, определена цель исследований, изложены научная новизна, значимость для теории и практики, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

1. Состояние проблемы и задачи и исследования.

В разделе рассмотрено место окорки в современных технологических процессах лесопромышленного производства, сделан сравнительный анализ способов окорки круглых лесоматериалов, типоразмерных рядов фрезерных окорочных станков и их инструментального оснащения. В частности рассмотрены станки для продольной фрезерной окорки лесоматериалов, станки для винтовой фрезерной окорки лесоматериалов, поперечные станки для фрезерной окорки, фрезерные станки для фрезерной заточки тонкомерной древесины, станки с фрезерными окорочными модулями роторного типа, агрегатное оборудование токарно-фрезерного типа. Показано влияние строения и состояния коры на показатели процесса окорки. Выполнен обзор авторских свидетельств на технические решения по совершенствованию конструкции и технологии фрезерных окорочных станков. Подробно рассмотрена оценка качества работы окорочного оборудования, в частности возможности применения петли качества для оценки работы окорочного оборудования, и разработка методологии управления качеством работы окорочного оборудования. Сделан анализ современных методов расчета технических параметров процесса окорки древесины резанием.

Фундаментальный вклад в теорию окорки лесоматериалов внесли С.П. Бойков, С.Б. Васильев, A.B. Житков, Б.Г. Залегаллер, В.Д. Никишов, JIM. Перелыгин, Г.И. Торговников, М.Н. Симонов, И.Р. Шегельман, Н.Ф.

Пигильдин, А.М. Газизов и др. ученые СПбГЛТА, МГУЛ, ВГЛТА, Петр-ГУ, ЦНИИМЭ, КарНИИЛПКа и др.

Анализ НИР показал, что известные соотношения для определения основных параметров фрезерной окорки, учитывают только конструктивные и кинематические особенности режима фрезерования, а собственно материал коры, ее прочностные, упругие и пластические свойства, их изменения в условиях повышения влажности и снижения температуры окружающей среды, т.е. способность сопротивляться механическому воздействию резания в реальных условиях окорки исследованы не полностью.

На основании анализа сформулированы выводы и задачи исследования:

1. Разработать и исследовать математические модели окорки лесоматериалов резанием, с учетом механизмов деформаций элементарного объема сплошной среды массива коры, ее прочностных, упругих и пластических свойств, и их изменения в условиях повышения влажности и снижения температуры окружающей среды, т.е. способности сопротивляться механическому воздействию резания в реальных условиях.

2. На основе реализации математической модели, получить количественные соотношения зависимости силовых и кинематических параметров для управления процессом окорки, позволяющие эффективно влиять на достижение заданного качества отделения коры от древесины.

3. Экспериментальным путем исследовать процессы, возникающие при фрезерной окорке лесоматериалов.

4. Получить зависимости толщины массива коры и отдельных ее слоев (пробки и луба) от породы древесины и диаметра ствола.

5. Разработать техническое решение, обеспечивающие выполните селективной окорки на фрезерных станках.

2. Теоретические исследования процесса разрушения коры при фрезерной окорке древесины

2.1. Математическое моделирование процесса фрезерной окорки древесины. При рассмотрении различных технологий окорки, как с применением окорочных станков строгающего типа для грубой окорки рудничной стойки, так и фрезерных станков с использованием цилиндрической, конической или дисковой фрез, основным моментом в процессе разрушения является механизм взаимодействия ножа с контактной поверхностью коры.

Именно толщина кс слоя коры, срезаемого фрезой за один проход (глубина резания), является тем параметром, от величины которого зависят такие параметры окорки, как величина выпуска ножей Иф, средняя сила

окорки Рср, скорость подачи бревна уп, высота кинематической волны гк и др.

Однако соотношения для определения указанных параметров учитывают только конструктивные и кинематические особенности режима фрезерования, а собственно материал коры, ее прочностные, упругие и пластические свойства, их изменения в условиях повышения влажности и снижения температуры окружающей среды, т.е. способность сопротивляться механическому воздействию резания в реальных условиях окорки не нашли адекватного отражения.

Глубина резания Ис может устанавливаться как с помощью копира-ограничителя, так и за счет выпуска ножей. В первом случае величина Ьс не зависит от свойств коры и скоростных параметров станка, а во втором кс может превышать кф.

Рассмотрим схему (рис. 1 а) воздействия резцовой части ножа 1, установленного в корпусе 2 на поверхность 3 коры 4 толщиной кк. Будем считать, что нож имеет угол заточки щ и взаимодействует с поверхностью 3 под углом резания <рг. Нож 1 действует на поверхность 3 коры с заданной силой Рф, нормальная составляющая которой Р в зоне контакта площадью Ал, определяемой параметрами инструмента, создает начальное вертикальное напряжение а0.

В плоской постановке задачи в системе нормальной (вертикальной) г и радиальной (горизонтальной) г координат формируется соответствующее напряженное состояние, предельные компоненты которого приводят к разрушению коры на глубину Нс.

Математическая модель разрушения, применительно к схеме, представленной на рис. 1 а, базируется на результатах решения задачи Бусси-неска о воздействии острого твердого индентора 1 (конуса, пирамиды, клина) на податливое упругое полупространство 4 (рис. 1 б).

Основными геометрическими параметрами зоны контакта ножа и прилегающего слоя коры являются контактное сближение И0 и радиус контактной площадки а0, которые зависят от нормальной статической силы Р' = Рф бш^, +<р2), угла заточки <р\, коэффициента Пуассона коры у и ее модуля упругости Е:

(1)

\ 2£/т ' а°~]Г лЕ

В этом случае параметр характеризующий удаленность контактной площадки от поверхности 3, будет равен:

й, = а0с^(<р1+<р2). (2)

Произвольный элемент массива 5 в зоне непосредственной близости от ножа 1 на своих главных площадках будет испытывать действия вертикальных а2 и горизонтальных оу напряжений.

Рис. 1. Схема взаимодействия ножа с корой: а) схема воздействия резцовой части ножа на поверхность коры; б) воздействие острого твердого инден-тора на податливое упругое полупространство; 1 - нож; 2 - корпус; 3 - поверхность коры; 4 - кора; 5 - элемент массива

Величину напряжений ог определим в виде:

а, = —

2(1-^) '

(3)

где о0 = ; ДСр) - двумерная функция безразмерных координат (вер-

тикальной Я - Уа и горизонтальной Р~ Уа )'■

= г/

А? со5(0-а)+Ь? +

1

\\

соя от

Величины ¿о- Ь\, а и /?, входящие в (4), определяются соотношениями: = 1; (^+^-1)^ = 2^.

сь МПа^ 2-

(4)

(5)

Рис. 2. Зависимость вертикальных напряжений от вертикальной координаты: 1 - р= 0,2; 2 - 0,4; 3 - /з= 0,6

На рис. 2 представлены результаты расчетов в виде графиков изменения величины аг от вертикальной координаты £ при трех значениях горизонтальной координаты: р=0,2, 0,4 и 0,6. Расчеты выполнены при исходных значениях параметров, соответствующих условиям окорки березы на роторно-фрезерном станке типа ОК-40Б: Гф=2 кН, £=300 МПа, у=0,25, Д^=216-10 "6, м2, ^¡=30°, ?2=40°. (6)

Анализ данных рис. 2 позволяет сделать ряд выводов. Во-первых, все зависимости с высокой степенью точности подчиняются линейному закону. При этом, по мере удаления от точки контакта (с ростом координаты р) угол наклона прямых, характеризующий интенсивность изменения напряжений, существенно снижается (на 50-55% с 15,5 до 9,962). Во-вторых, все графики пересекают ось абсцисс (в данном случае ось

£"= уа ), т.е. сжимающие вертикальные напряжения на определенной

/ о

глубине трансформируются в растягивающие, причем момент этой трансформации наступает тем раньше, чем более точка контакта удалена в горизонтальном направлении.

Исходя из того, что предел прочности коры на разрыв ар кратно, а в ряде случаев на порядок меньше соответствующей характеристики прочности на сжатие асж (для березы это соответственно 2,2-3,5 и 19,2-20 МПа)

ответственными за начало и развитие разрушения коры при воздействии острого индентора следует считать растягивающие напряжения.

Величину горизонтальных напряжений с достаточной степенью точности определим через механизм бокового распора:

величину максимальных касательных напряжений г определим, как:

г = 0,5(сг.-сгг). (8)

Как показал анализ полученных данных, наблюдаются две устойчивые области напряженно-деформированного состояния коры, в одной из которых действуют преимущественно сжимающие (с отрицательным знаком) касательные напряжения, а в другой - положительные растягивающие. При приближении значений координат к 1 ( ¿"—>1 и р—* 1) максимальные касательные напряжения достигают и несколько превосходят значения величины (тр, что свидетельствует о реализации процесса разрушения массива коры. Таким образом, в качестве критерия разрушения элементарного слоя массива коры принимаем соотношение:

^ = (9)

р

Тогда глубина срезаемого слоя коры кс равна:

К = К +<р2)+а0 соа(<рх +<р2) (10)

и для данного примера расчета составляет Ис~3,59 мм.

Исследуем влияние соотношения углов заточки и резания на результаты фрезерной окорки березы. Рассчитанная зависимость величины кс от

безразмерной величины отношения углов У = показала, что, выдерживая силу окорки в диапазоне 1,9-2,2 кН, при прочих равных условиях с уменьшением угла заточки <р\ при, например, постоянном угле <рг =40° величина кс существенно возрастает по линейному закону.

Учитывая установленную величину определим параметры фрезерной окорки: скорость подачи бревна у„, высоту тк и длину 1К кинематической волны:

со

где п - частота вращения ротора; N - количество ножей на одной фрезе; £) и с1~ соответственно исходный диаметр фрезы и ее диаметр в зоне контакта.

В работе были построены зависимости изменения от величины безразмерного параметра у следующих параметров окорки: скорости у„, м/с; высоты т„, мм и длины кинематической волны мм. Анализ зависимостей

показал, что наибольшее влияние параметр у/ оказывает на изменение величины тк, наименьшее (практически влияние отсутствует) - величины !к.

Известно, что с ростом величины vn качество окорки растет, но до определенного предела, поскольку на повышенных скоростях подачи на поверхности бревна появляются микронеровности в виде кинематических волн, а именно величины тк и 1К являются одними из основных критериев качества окорки. При снижении у„ ширина полосы фрезерования сужается и производительность станка падает. Таким образом, существует рациональная область изменения обеспечивающая предельно допустимые значения величины тк. Установим зависимость тк(у„), основываясь на их зависимостях от у. В общем случае имеем:

V, = и тк = .

Логарифмируя эти соотношения и исключая 1пу/, получим:

Г, =

г \ 1

---^Г". (12)

К-1

\К1 У

ч2

С помощью соотношения (12), задавшись условием, что высота кинематической волны не превысит значение С=1> т.е. тк<а0, получим ограничение на величину скорости подачи:

/ \

V. ^

V кз у

1 к,

— г,—. (13)

к4 к4

Для условий расчетов (6) при у/=0,75 имеем: при у„<0,4 м/с предельная величина тк< 1,12 мм.

Интегральным показателем силовых затрат и произведенной работы сил резания при фрезерной окорке бревна на глубину снимаемого слоя Iгс является величина средней силы окорки, равная:

ЪОгЛоЛМ. -К)

(Ш ' и -1

которая , для принятых условий на примере окорки бревна березы, составила ^р=0,46 кН, т.е. 22,9% от начальной силы кН.

Выполненные расчеты необходимо дополнить учетом влияния таких факторов как влажность коры (Ж,%) и температура (Г, град.) окружающей среды.

2.2. Расчет параметров фрезерной окорки в условиях повышения влажности и изменчивости физико-механических свойств коры. Исследуем влияние влажности на изменение упругопластических и прочностных свойств коры различных пород деревьев и оценим степень этого влияния на достижение конечных результатов фрезерной окорки.

Известно, что снижение влажности клеток камбия и луба приводит к резкому увеличению сцепления С, МПа между клетками камбия и клетками прилегающего слоя древесины, что увеличивает силы сопротивления коры сдвигу. Величину С можно определить с помощью прочностных характеристик:

С ростом влажности массив коры теряет свойства хрупкости и в большей степени проявляет пластические свойства. Хрупкость можно оце-

что хрупкость материала возрастает, а коэффициент Пуассона V снижается, и наоборот.

На основании известных данных о плотности рк сухой коры при положительной температуре, асж и ар для трех пород деревьев (сосны, осины, березы), показатель влажности которых не превышал 40-50% были определены показатели С и х-

Результаты расчетов показали, что выбранные породы существенно отличаются по своим упругопластическим и прочностным свойствам. Причем корреляционная связь между ир и С достаточно тесная и близка к функциональной (коэффициент корреляции Я равен 0,996) тогда как связь между асж и С практически отсутствует (11=0,217).

С ростом влажности вода в порах коры замещает защемленный воздух, и плотность рк растет. При этом, чем выше начальная плотность сухой коры, тем меньший объем воды проникает в ее поры. То есть нгокоплотная кора сосны более интенсивно поглощает влагу по сравнению с высокоплотной корой осины и березы, что приводит к более резкому снижению прочностных показателей и величины сцепления и способствует увеличению объемов разрушения коры. С другой стороны, поскольку модуль упругости Е пропорционален изменению плотности рт с ростом влажности величина Е соответственно возрастает.

Анализ соотношения (1) свидетельствует в этом случае об определенном снижении показателей а0 и й0 и, как следствие, величины йс, определяемой с помощью (10). То есть, с увеличением влажности наблюдается рост упругих характеристик, который приводит к снижению размеров разрушаемого слоя коры.

Определив Ис, можно оценить такие параметры фрезерной окорки как скорость подачи бревна ул и высота тк кинематической волны по выражению (11).

(15)

нивать по коэффициенту X ~ . Причем при увеличении х считается,

Разработанная модель с использованием соотношений (1)-(15) позволила оценить влияние влажности коры Ж на достижение показателей фрезерной окорки бревен при ¿4=0,4 м и постоянных угловых параметрах {»1=0,523 рад. и 02=О>698 рад.

В табл. 1 приведены полученные результаты расчетов для одной породы деревьев - березы с толщиной коры кк=12,4 мм.

По результатам обработки данных табл. 1 в относительном виде, приняв показатели для сухой коры (1¥=50%) за 1, в зависимости от относительной влажность (IV), были построены графики относительных значений силы окорки (Рф), скорости подачи (v,) и высоты кинематической волны (г,). Анализ этих графиков показал, что увеличение влажности оказывает различное количественное влияние на параметры окорки. Наиболее вариативным параметром окорки, в максимальной степени реагирующим на изменение влажности коры, является сила окорки, наименее вариативным - скорость подачи бревна.

Таблица 1 - Влияние влажности коры березы на показатели фрезерной

окорки

IV,1% рк, кг/м3 Е, МПа <Тр, МПа v Ь„ мм у„,м/с т„ мм

<50 770 300 2,3 0,25 1,40 3,67 0,37 0,94

100 824 321 1,1 0,28 0,64 2,38 0,30 0,60

150 856 334 0,74 0,3 0,42 1,88 0,27 0,47

Полученные результаты позволили распространить разработанный методический подход к сопоставительному анализу показателей окорки бревен сосны, осины и березы при постоянном диаметре ^6=0,4 м и толщине коры, вычисленной в зависимости от по корреляционным соотношениям. Дня сосны А„=12,8 мм, осины - Ък~\2,\ мм и березы - /г,=12,4 мм, т.е. факторы с16 и К при анализе результатов оказывали незначительное влияние. В табл. 2 представлены результаты расчетов для осины и сосны. Таблица 2 - Результаты расчетов параметров фрезерной окорки для бревен

осины (числитель) и сосны (знаменатель)

IV,% кН Ис, мм У„, м/с тк, мм

<50 5,8/0,85 8,1/4,1 0,53/0,39 2,12/1,04

100 2,7/0,39 5,2/2,33 0,43/0,30 1,34/0,59

150 1,73/0,25 4,0/1,72 0,38/0,26 1,02/0,43

Анализ данных таблиц 1 и 2 позволяет сделать ряд выводов.

Во-первых, при обработке низкоплотной сосны фактор влажности оказывает более существенное влияние на показатели фрезерной окорки по сравнению с окоркой осины и березы. В первую очередь это относится к показателю качества окорки - параметру тк.

Во-вторых, при разрушении прочной коры осины даже при достижении влажности й^150%, снижении силы окорки до 1,73 кН и скорости подачи до у„=0,38 м/с показатель качества окорки составил г„>1 мм. Это более чем в два раза превышает значения данного показателя по сравнению с окоркой бревен березы и сосны. Полученный результаты позволяет корректировать параметры фрезерной окорки бревен различных пород деревьев в зависимости от фактора влажности и его влияния на изменения физико-механических свойств коры.

2.3. Расчет параметров фрезерной окорки древесины при отрицательных температурах. Известно, что температура окружающей среды существенно влияет на изменения таких прочностных свойств коры, как предел прочности на скалывание, тогда как величина предела прочности на перерезание слабо зависит от температуры. Исследуем влияние фактора температуры на изменение упругопластических и прочностных свойств коры различных пород деревьев и оценим степень этого влияния на достижение конечных результатов фрезерной окорки.

Кора деревьев, в первую очередь луб и камбий, в изобилии содержат влагу, которая при понижении температуры превращается в лед, что способствует увеличению внутреннего сцепления С частиц слоев коры и древесины, что в конечном итоге увеличивает силы сопротивления коры сдвигу. Величину С можно определить с помощью соотношения (15), т.е. основываясь на прочностных характеристиках коры.

С понижением температуры массив коры усиливает свойства хрупкости и утрачивает пластические свойства. Массивы коры выбранных трех пород деревьев существенно отличаются по своим упругопластическим и прочностным свойствам. Причем корреляционная связь между ар и С достаточно тесная и близка к функциональной (11=0,996):

о-р= 2,0425С-1,3863, (16)

тогда как связь между асж и С практически отсутствует (11=0,217), как и связи между рк и С.

В первом случае этот вывод говорит о слабой корреляций между коэффициентом Пуассона V и температурой, а во втором - о слабом влиянии температуры и на величину Е. Таким образом, единственная устойчивая связь установлена между величиной сцепления и величиной предела прочности коры на разрыв.

Этот вывод был подтвержден и при обработке показателей свойств коры деревьев ели, лиственницы, пихты и дуба.

Согласно известным данным, функцию изменения С(7) можно представить в виде:

С(Г) = 0,ЗЗС(0)ехр(- 0,04Г +1,07), (17)

где С(0) - сцепление коры при Г=0 град.

Тогда (16) с учетом (17) принимает вид:

сгр = 0,674С(0)ехр(- 0,047" +1,07)—1,3 863, (18)

и установленные значения ар используются при выполнении критерия разрушения (9).

В табл. 3 представлены результаты расчетов силы окорки F¿„ скорости подачи бревна v„ и высоты кинематической волны г„ в зависимости от изменения температуры Гот 0 до -20 град.

Анализ данных табл. 3 свидетельствует о том, что понижение температуры приводит к существенному росту необходимой для качественной окорки древесины силы при относительно незначительном увеличении скорости подачи бревна v„. При этом показатель качества окорки снижается, поскольку абсолютная величина тк растет.

Таблица 3 - Результаты расчетов параметров окорки от температуры

Т, . Порода древесины

град. Сосна Осина Береза

Рф, Рф, V» Рф, v„,

кН м/с мм кН м/с мм кН м/с мм

0 0,85 0,39 1,04 5,80 0,53 2,12 1,40 0,37 0,94

-5 0,86 0,40 1,05 6,85 0,55 2,31 2,15 0,41 1,16

-10 1,23 0,42 1,26 8,50 0,57 2,59 _| 2,80 0,43 1,33

-15 1,68 0,45 1,47 10,7 0,60 2,92 3,60 0,46 1,51

-20 2,20 0,48 1,69 13,0 0,62 3,23 4,61 0,48 1,72

Анализ полученных данных позволяет утверждать, что понижение температуры в диапазоне от 0 до -20 град, в различной степени сказывается на увеличении необходимой силы окорки. Несмотря на то, что абсолютные значения ^ при окорке осины значительно превосходят силовые показатели при окорке березы и тем более сосны, в относительном измерении понижение температуры в большей степени оказывает отрицательное влияние и требует больше относительных энергетических затрат при окорке бревен березы. Окорка сосны и осины в этом случае требуют практически одинакового относительного увеличения силовых затрат с понижением температуры. Аналогичный качественный вывод получен при обработке данных табл. 3 в отношении параметра г* при окорке тех же пород древесины.

При оценке влияние фактора температуры на увеличение интегральной характеристики силовых затрат на окорку элементарного слоя - средней силы окорки Fc^„ вычисленной с помощью соотношения (14), было установлено, что фактор понижения температуры более существенно влияет на рост средних силовых усилий на окорку элементарного слоя коры. При-

чем, если при понижении температуры от 0 до -10 град, отличия между относительным ростом Рф и Рср не превышают 30%, то по достижении Г=-20 град. - достигают 100%. Полученные результаты позволяют корректировать параметры фрезерной окорки бревен различных пород деревьев в зависимости от фактора понижения температуры окружающей среды и его влияния на изменения физико-механическкх свойств коры.

3. Объект, аппаратура, методика и условия проведения экспериментальных исследований

В данном разделе описаны задачи экспериментальных исследований, выполнен выбор и обоснование места проведения экспериментальных исследований, измеряемых показателей и характеристик, описан стенд и электроизмерительная аппаратура экспериментальных исследований, дано обоснование точности измерения и достоверности эксперимента, длительности опыта и числа измерений.

Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и производственных условиях. Оригинальный лабораторный стенд (патент № 76597) позволил с большой точностью получить экспериментальные данные о параметрах процесса окорки, а также влиянии основных параметров предмета труда и настроек окорочного станка на достижение качественных показателей окорки.

Экспериментальные исследования в производственных условиях проводились на базе ЗАО «Ломоносовский ДПЗ». В программу этого этапа экспериментальных исследований входило определение статистических характеристик толщин слоев коры бревен, подлежащих окорке.

4. Результаты теоретических и экспериментальных исследований

В результате исследования математических моделей, которая производилась при помощи прикладных программ, установлено, что значение толщин массива коры в целом, отдельных ее слоев - пробки и луба, в зависимости от диаметра бревна, наиболее точно описываются линейной зависимостью с коэффициентом аппроксимации 0,911. Результаты экспериментальных исследований отличаются от теоретических не более, чем на 6%. Сравнение результатов теоретических и экспериментальных исследований, значение коэффициента неравномерности с определением доверительного интервала, позволяет утверждать, что разработанные математические модели адекватны объекту исследования. Также в разделе разработано техническое решение, обеспечивающее селективную окорку на фрезерных станках.

Предлагается определять сбег и форму бревна непосредственно перед фрезерным окорочным устройством, при помощи ЗБ сканера, который позволяет получать трехмерную модель бревна в режиме реального време-

ни. При этом, используя данные полученных зависимостей толщины пробки и луба от диаметра и породы бревна, можно перемещать фрезу в вертикальной плоскости, копируя форму боковых поверхностей бревен, осуществляя тем самым фрезерование на заданной глубине для отделения только пробки или луба, а минимизируя потери древесины при очистке ее поверхности.

Структурная схема послойного отделения корки и луба примет следующий вид, рис. 3.

Рис. 3. Структурная схема отделения пробки и луба при фрезерной окорке

лесоматериалов

Круглые лесоматериалы перемещаются через измерительное ЗБ устройство 1, которое передает информацию в программу оптимизации построения сплайн-линий перемещения фрезерных головок на требуемую глубину. Программа работает на основании установленных эмпирических расчетных зависимостей и данных о породе древесины. Однако, в подавляющем большинстве случаев, фрезерной окорке подвергают только однотипные лесоматериалы, обычно, подлежащие пропитке. Лесоматериалы 2 перемещаются по продольному транспортеру с одновременным винтовым движением для обработки всей продольной поверхности бревен фрезами. Фрезы 3 и 4 на основании имеющихся сведений о толщинах пробки и луба в зависимости от диаметра, а также данных оптимизационной программы перемещаются на заданную высоту для их последовательного послойного удаления.

Общие выводы.

1. Для чистой окорки лесоматериалов, подлежащих пропитке, наиболее предпочтительно использовать окорочные станки, выполняющие окррку методом фрезерования.

2. Качество работы окорочного оборудования складывается из показателей качества поверхности лесоматериалов после окорки, количества потерь древесины и возможности дальнейшей эффективной утилизации отходов окорки, которая достигается при послойном разделении массива коры на пробку и луб.

3. Сжимающие вертикальные напряжения при окорке резанием на определенной глубине трансформируются в растягивающие, причем момент этой трансформации наступает тем раньше, чем более точка контакта удалена в горизонтальном направлении. Ответственными за начало и развитие разрушения коры при воздействии острого инден-тора следует считать растягивающие напряжения.

4. Наблюдаются две устойчивые области напряженно-деформированного состояния коры, в одной из которых действуют преимущественно сжимающие (с отрицательным знаком) касательные напряжения, а в другой - положительные растягивающие, причем в последней области наблюдаются различные по уровню напряжений зоны.

5. Наибольшее влияние отношение угла заточки к углу резания оказывает на изменение высоты кинематической волны, наименьшее - на длину кинематической волны.

6. Полученные в результате реализации модели соотношения, позволяют в зависимости от принятых параметров окорки и физико-механических свойств коры, оценить усилия, необходимые для достижения качественных показателей окорки.

7. С увеличением влажности массива коры наблюдается рост упругих характеристик, который приводит к снижению размеров разрушаемого слоя коры. При окорке бревен сосны фактор влажности оказывает более существенное влияние на показатели фрезерной окорки по сравнению с окоркой осины и березы. В первую очередь это относится к такому показателю качества окорки, как высота кинематической волны.

8. Расчетным путем установлена устойчивая связь между величиной сцепления и величиной предела прочности коры на разрыв.

9. Понижение температуры приводит к существенному увеличению силы окорки. При этом показатель качества окорки снижается, поскольку амплитуда кинематической волны растет.

10.3иачения толщин массива коры в целом, отдельных ее слоев - пробки и луба, в зависимости от диаметра бревна, наиболее точно описываются линейной зависимостью, с коэффициентом аппроксимации 0,911.

11.Основой рекомендуемого технического решения, обеспечивающего селективную окорку на фрезерных станках, являются ЗБ сканеры и полученные зависимости толщины слоев коры от породы и диаметра бревна.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Газизов А.М., Григорьев И.В., Гумерова О.М. Повышение качества окорки лесоматериалов // Вестник КрасГАУ, № 10. 2009 г. С. 132141.

2. Газизов A.M., Григорьев И.В., Гумерова О.М. Моделирование процесса разрушения коры при окорке резанием И Известия СПбГЛТА. 2010. №193, С. 18-24.

3. Григорьев И.В., Шапиро В.Я., Ильюшенко Д.А., Газизов A.M., Гумерова О.М. Влияние диаметра и сбега бревен на процесс механической окорки // Известия СПбГЛТА. 2011. № 194, С. 220-229.

4. Гумерова О.М. Методика расчета параметров окорки лесоматериалов фрезерова!шем при отрицательных температурах / «Технология и оборудование лесопромышленного комплекса» Межвузовский сборник научных трудов. Выпуск 5. СПб.: ЛТА 2010 г. С. 43-52.5. Газизов A.M., Шапиро В.Я., Григорьев И.В., Гумерова О.М. Пути совершенствования методик расчета технологических параметров механической окорки круглых лесоматериалов / Деп. рукописи: библиогр. указ. ВИНИТИ, 30.09.08. № 547 - В 2008. -25 с.

6. Газизов A.M., Григорьев И.В., Гумерова О.М. Анализ технических решений по повышению качества поштучной механической окорки круглых лесометриалов / Деп. рукописи: библиогр. указ. ВИНИТИ,

30.09.08. № 546 - В 2008. - 23 с.

7. Газизов A.M., Григорьев И.В., Гумерова О.М., Ильюшенко Д.А. Аппаратное обеспечение экспериментальных исследований селективной роторной окорки круглых лесоматериалов / «Технология и оборудование лесопромышленного комплекса» Межвузовский сборник научных трудов. Выпуск 2. СПб.: ЛТА 2008 г. С. 42-49.

8. Газизов А.М., Григорьев И.В., Гумерова О.М., Ильюшенко Д.А. Анализ типоразмерных рядов роторных окорочных станков и их инструментального оснащения / Деп. рукописи: библиогр. указ. ВИНИТИ,

16.02.09. №75-В 2009.-21 с.

9. Шапиро В .Я., Григорьев И.В., Гумерова О.М., Газизов A.M. Совершенствование метода расчета параметров окорки круглых лесоматериалов трением / Материалы первой международной научно-практической Интернет конференции «Леса России в XXI веке». СПб.: ЛТА, 2009. С. 218-222.

10. Газизов А.М., Григорьев И.В., Гумерова О.М. Обоснование показателей качества работы окорочных станков / «Технология и оборудование лесопромышленного комплекса» Межвузовский сборник научных трудов. Выпуск 3. СПб.: ЛТА 2009 г. С. 81-85.

11. Газизов А.М., Гумерова О.М., Ильюшенко Д.А. Сравнительный анализ способов окорки круглых лесоматериалов / Молодая мысль: Наука. Технологии. Инновации: Материалы Межвузовской научной конференции студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых. -Братск: ГОУ ВПО «БрГУ», 2009. - С 74-78.

12. Газизов А.М., Гумерова О.М., Ильюшенко Д.А. Пути повышения качества окорки лесоматериалов / Материалы Международной научно-практической конференции «Современные проблемы лесозаготовительных производств, производства материалов и изделий из древесины: пиломатериалы, фанера, деревянные дома, заводского изготовления, столярно-строительные изделия». СПб.: НП «НОЦ МТД», 2009. Том. 2. С.179-184.

13.Мураппсин Н.В., Газизов А.М., Гумерова О.М., Куприянова Е.А. Экономические вопросы использования отходов окорки в условиях рыночных отношения на предприятиях ЛПК / «Технология и оборудование лесопромышленного комплекса» Межвузовский сборник научных трудов. Выпуск 4. СПб.: ЛТА 2009 г. С. 46-53.

14. Газизов A.M., Григорьев И.В., Ильюшенко Д.А., Гумерова О.М. Статистические характеристики толщин слоев коры на пиловочных бревнах / Материалы второй международной научно-практической Интернет конференции «Леса России в XXI веке». СПб.: ЛТА, 2009. С. 96-100.

Просим принять участие в работе диссертационного Совета или прислать Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями по адресу: Петрозаводский государственный университет / 185910, Россия, Республика Карелия, г. Петрозаводск, пр. Ленина, 33 /.

ГУМЕРОВА ОКСАНА МИХАЙЛОВНА

АВТОРЕФЕРАТ

Подписано в печать с оригинал-макета 09.03.11. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Печать трафаретная. Уч.-изд. л. 1,0. Печ. л. 1,25. Тираж 100 экз. Заказ № 63. С 3 а.

Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия Издательско-полиграфический отдел СПбГЛТА 194021, Санкт-Петербург, Институтский пер., 5.

Введение

1. Состояние проблемы и задачи исследования

1.1. Место окорки в современных технологических процессах лесо- 9 промышленного производства

1.2. Сравнительный анализ способов окорки круглых лесоматериалов

1.3. Анализ типоразмерных рядов фрезерных окорочных станков и их 18 инструментального оснащения

1.3.1. Оборудование для продольной фрезерной окорки лесоматериа- 29 лов

1.3.2 Оборудование для винтовой фрезерной окорки лесоматериалов

1.3.3 Поперечные станки для фрезерной окорки

1.3.4. Фрезерные станки для фрезерной оцилиндровки и заточки тон- 42 комерной древесины

1.3.5. Деревообрабатывающее оборудование с фрезерными окороч- 43 ными модулями роторного типа

1.3.6. Агрегатное оборудование токарно-фрезерного типа

1.4. Влияние строения и состояния коры на показатели процесса 47 окорки

1.5. Авторские свидетельства на технические решение по совершен- 52 ствованию конструкции и технологии фрезерных окорочных станков

1.5.1. Станки роторно-фрезерного типа

1.5.2. Станки фрезерного типа

1.6. Оценка качества работы окорочного оборудования

1.6.1. Применение петли качества для оценки работы окорочного 61 оборудования

1.6.2. Методология управления качеством работы окорочного обору- 65 дования

1.7. Современные методы расчета технических параметров процесса 67 окорки древесины резанием

1.7.1. Технологические аспекты расчета параметров процесса окорки

1.7.2. Расчет параметров фрезерной окорки древесины

1.7.3. Выводы по современным методам расчета показателей процес- 77 са окорки древесины резанием

1.8. Выводы по главе

2. Теоретические исследования процесса разрушения коры при фре- 80 зерной окорке древесины

2.1. Математическое моделирование процесса фрезерной окорки дре- 80 весины

2.2. Расчет параметров фрезерной окорки в условиях повышения 89 влажности и изменчивости физико-механических свойств коры

2.3. Расчет параметров фрезерной окорки мерзлых пород древесины

2.4. Выводы по главе

3. Объект, аппаратура, методика и условия проведения эксперимен- 104 тальных исследований

3.1. Обоснование и выбор объекта экспериментальных исследований 104 3.1.1. Место экспериментальных исследований в совершенствовании 104 технологических процессов лесозаготовительного и деревообрабатывающего производств

3.1.2 Задачи экспериментальных исследований

3.2 Аппаратура экспериментальных исследований

3.2.1. Выбор и обоснование места проведения экспериментальных 106 исследований, измеряемых показателей и характеристик 3.2.2.-Стенд и электроизмерительная аппаратура экспериментальных 109 исследований

3.3. Обоснование точности измерения и достоверности эксперимента

3.3.1. Точность измерения

3.3.2. Определение относительной погрешности средств измерения

3.3.3. Длительность опыта или число измерений

3.3.4. Число опытов

3.4. Методика экспериментальных исследований

3.5. Условия экспериментальных исследований

3.6. Выводы по главе

4. Результаты теоретических и экспериментальных исследований

4.1. Статистические характеристики толщин слоев коры на брёвнах

4.2. Результаты теоретических исследований

4.2.1. Общие замечания

4.2.2. Вклад угловых и силовых параметров в результаты процесса 133 окорки

4.3. Результаты экспериментальных исследований

4.4. Разработка технического решения, обеспечивающего селектив- 139 ную окорку на фрезерных станках

4.5. Выводы по главе

Окорка древесины является наиболее энерго- и трудоемкой операцией первичной лесопереработки, которая осуществляется на всех типах лесопромышленных складов различного назначения и принадлежности.

В настоящее время окорке подвергаются все основные сортименты — пиловочник, балансы, рудничная стойка, шпальные, фанерные и другие бревна. К качеству окорки при этом предъявляются различные требования, некоторые виды сортиментов требуют удаления с поверхности не только коры, но и части заболони. Отрицательное влияние камбиального слоя для балансовой древесины заключается в том, что после удаления коры и луба он становится хорошей питательной средой для микроорганизмов, вызывающих плесень и изменение окраски поверхностных слоев древесины (грибы синевы). На пораженные или поверхностные слои заболони обычно заселяются дереворазрушающие грибы, что существенно ухудшает качество вырабатываемой целлюлозы и бумаги. Однако, в технологическом потоке, исключающем длительное хранение, наличие камбия допускается даже при выработке высококачественных сортов целлюлозы и бумаги.

Рудничная стойка поставляется потребителям с частичным или полным оставлением луба. Полное оставление луба дает наилучшие результаты при сухом хранении. Луб предохраняет древесину от проникновения грибов, и в случае быстрого подсыхания образует прочную сухую корочку. Луб так же защищает древесину от трещин, особенно, в первые два месяца хранения, а в дальнейшем уменьшает их число.

Балансы и пиловочные бревна окариваются с полным удалением ко-ры, но допускается частичное оставление луба в виде пятен. Для производства высококачественных целлюлоз допускается оставление не более 5% луба. Для производства газетной бумаги допускается оставление 10-15% луба.

В связи с тем, что к качеству окорки лесоматериалов предъявляют широкие требования, производительность окорочных станков необходимо рассматривать в тесной связи с требуемым качеством окорки тех или иных лесоматериалов в связи с условиями их дальнейшего хранения, транспортировки, переработки, а в ряде случаев и товарного вида. Кроме этого, на производительность окорочного оборудования существенное влияние оказывают физико-механические свойства обрабатываемых лесоматериалов.

Общая тенденция заключается в том, что с повышением требований качеству окорки в направлении более полного удаления коры и минимального разрушения поверхности древесины снижается производительность окорочного оборудования.

Эта тенденция часто усугубляется неблагоприятными физико-механическими свойствами лесоматериалов - отрицательная температура, низкая влажность, высокая прочность связи коры с древесиной и слоев коры между собой, свойственная некоторым древесным породам.

В связи с этим, окорка с заданным высоким качеством некоторых видов сортиментов, особенно при неблагоприятных условиях, становится экономически нецелесообразной из-за резкого снижения производительности окорочного оборудования или высокой стоимости операций по предварительной подготовке лесоматериалов, например, гидротермической обработке.

Анализ производительности вновь создаваемого или модернизируемого окорочного оборудования необходимо производить с учетом требований к качеству окорки тех или иных видов лесоматериалов.

Диссертационные исследования выполнялись в створе Перечня Приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в Российской Федерации, утвержденного Президентом РФ 21 мая 2006 г. Пр-843 (пункт «Рациональное природопользование»).

Работа выполнена в рамках НИР по государственному контракту П1209 по ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 годы», по направлению «Переработка и утилизация техногенных образований и отходов» в рамках мероприятия 1.3.1.

Нель работы. Совершенствование технологии механической окорки лесоматериалов за счет обоснования основных параметров работы фрезерных окорочных станков.

Объект исследований. Кора и древесина основных древесных пород.

Предмет исследования. Процесс механической окорки лесоматериалов на фрезерных окорочных станках.

Научная новизна работы. Разработанная модель взаимодействия ножевого инструмента с контактной поверхностью коры деревьев дополняет знания о механизме процесса разрушения элемента коры под действием максимальных растягивающих касательных напряжений. Полученные в результате построения модели соотношения позволяют в зависимости от принятых параметров окорки и физико-механических свойств коры оценить усилия, необходимые для достижения качественных показателей окорки.

Значимость для теории и практики. Математические модели роторной окорки и результаты их исследования углубляют теорию механической окорки круглых лесоматериалов. Предложенная методика расчета и управления основными параметрами процесса позволяет разрабатывать организационные, технологические и технические мероприятия, обеспечивающие стабильность качественных показателей окорки круглых лесоматериалов фрезерных окорочных станках.

Достоверность выводов и результатов исследований обеспечена: применением методов математической статистики; проведением экспериментальных исследований в лабораторных и производственных условиях и подтвержденной адекватностью полученных моделей за счет удовлетворительной сходимости экспериментальных и теоретических данных. На защиту выносятся следующие положения: Разработанная модель взаимодействия ножевого инструмента с контактной поверхностью коры деревьев, базирующаяся на модели внедрения острого индентора в полупространство, раскрывающая механизм процесса разрушения элементарного слоя коры под действием максимальных растягивающих касательных напряжений. На основе реализации математической модели установлены количественные соотношения, учитывающие влияние геометрических, силовых и кинематических параметров на качество окорки бревен, физико-механические свойства коры которых меняются в зависимости от внешних факторов - влажности и температуры окружающей среды. Установлены зависимости толщины массива коры и отдельных ее слоев (пробки и луба), в зависимости от породы древесины и диаметра бревна.

• Техническое решение, обеспечивающее селективную окорку на фрезерных станках.

5. Общие выводы и рекомендации

Результаты теоретических и экспериментальных исследований позволяют сделать следующие выводы:

1. Для чистой окорки лесоматериалов, подлежащих пропитке, наиболее предпочтительно использовать окорочные станки, выполняющие окорку методом фрезерования.

2. Качество работы окорочного оборудования складывается из показателей качества поверхности лесоматериалов после окорки, количества потерь древесины и возможности дальнейшей эффективной,утилизации отходов окорки, которая достигается при послойном разделении массива коры на пробку и луб.

3. Сжимающие вертикальные напряжения при окорке резанием на определенной глубине трансформируются в растягивающие, причем момент этой трансформации наступает тем раньше, чем более точка контакта удалена в горизонтальном направлении. Ответственными за начало и развитие разрушения коры при воздействии острого инден-тора следует считать растягивающие напряжения.

4. Наблюдаются две устойчивые области напряженно-деформированного состояния коры, в одной из которых действуют преимущественно сжимающие (с отрицательным знаком) касательные напряжения, а в другой - положительные растягивающие, причем в последней области наблюдаются различные по уровню напряжений зоны.

5. Наибольшее влияние "отношение угла заточки к углу" резания "оказы~ вает на изменение высоты кинематической волны, наименьшее - на длину кинематической волны.

6. Полученные в результате реализации модели соотношения, позволяют в зависимости от принятых параметров окорки и физикомеханических свойств коры, оценить усилия, необходимые для достижения качественных показателей окорки.

7. С увеличением влажности массива коры наблюдается рост упругих характеристик, который приводит к снижению размеров разрушаемого слоя коры. При окорке бревен сосны фактор влажности оказывает более существенное влияние на показатели фрезерной окорки по сравнению с окоркой осины и березы. В первую очередь это относится к такому показателю качества окорки, как высота кинематической волны.

8. Расчетным путем установлена устойчивая связь между величиной сцепления и величиной предела прочности коры на разрыв.

9. Понижение температуры приводит к существенному увеличению силы окорки. При этом показатель качества окорки снижается, поскольку амплитуда кинематической волны растет.

10.Значения толщин массива коры в целом, отдельных ее слоев - пробки и луба, в зависимости от диаметра бревна, наиболее точно описываются линейной зависимостью, с коэффициентом аппроксимации 0,911.

11.Основой рекомендуемого технического решения, обеспечивающего селективную окорку на фрезерных станках, являются ЪТ) сканеры и полученные зависимости толщины слоев коры от породы и диаметра бревна.

1. Патякин В.И., Редькин А.К., Базаров С.М., и др. Технология и оборудование лесных складов и лесообрабатывающих цехов: учебник / под ред. В.И. Патякина. М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2008. - 384 с.

2. Шапиро В.Я., Григорьев И.В., Газизов A.M. Обоснование и расчет параметров селективной роторной окорки лесоматериалов//Известия СПбГЛТА. 2010. № 190, С. 104-117.

3. Сулханов П.П. Исследование величины мощности, потребной на резание при поперечно-винтовой окорке. Дисс. канд. техн. наук. Л.: ЛТА, 1938.-389 с.

4. Дроздов Н.С. Исследование процесса окорки древесины резанием. Автореферат дисс. канд. техн. наук. Л. ЛТА 1958. — 17 с.

5. Симонов М.М. Механизация окорки лесоматериалов. — М.: Лесная промышленность, 1984. -212 с.

6. Симонов М.Н. Теоретические основы механической окорки лесоматериалов и оптимизация параметров гамм окорочных станков. Автореферат диссертации доктора техн. наук. М.: МЛТИ. 1980. - 36 с.

7. Вильке Г.А. Конструирование и расчеты окорочных станков. М.: Гослестехиздат, 1938. — 168 с.

8. Бойков С.П. Исследование процесса окорки лесоматериалов. Дисс. доктора техн. наук. Л.: ЛТА, 1980. - 142 с.

9. Бойков С.П. Теория процесса очистки древесины от коры. Л.: ЛГУ, 1980 с.- 150 с.

10. Ю.Симонов М.Н. Исследование процесса окорки древесины фрезерованием и определение параметров, влияющих на равномерную работу фрез. Автореферат диссертации канд. техн. наук. Минск, 1963. - 20 с.

11. П.Житков A.B., Назарский С.М. Хранение и подготовка древесного сырья целлюлозно-бумажной промышленности. М.: Лесная промышленность, 1980. - 224 с.

12. Мазуркин Л.М., Ершов A.B., Галлеев С.Х. К исследованию процесса окорки березовых лесоматериалов самовращающимися резцами. Межвузовский сборник научных трудов. Л.: ЛТА, 1979, вып. 8, С. 116-119.

13. З.Симонов М.Н. Расчет и экспериментальные исследования параметров фрез для окорки древесины. Труды ЦНИИМЭ. Химки: ЦНИИМЭ, 1965, вып. 65, С. 13-47.

14. Н.Шубин А.Д. Исследование процесса поперечно-винтовой окорки лесоматериалов тупыми резцами (кулачками). Дисс. канд. техн. наук. -Л.: ЛТА, 1955.-266 с.

15. Житков A.B. Подготовка древесины к окорке тупыми короснимате-лями замочкой в воде. Дисс. канд. техн. наук. — Л.: ЛТА, 1958. 1'68 с.

16. Газизов A.M., Бойко В.В. Ваньков A.M. Опыт эксплуатации окорочных станков // Лесная промышленность, 1988, № 9, С. 19.

17. Газизов A.M. К вопросу обоснования параметров станка для. окорки хлыстов // Лесная промышленность, 1997, № 4, С. 23-24.

18. Покрышкин О.В. Исследование режимов окорки мерзлой древесины и параметров резца на роторном станке. Автореферат дисс. канд. техн. наук. Химки: ЦНИИМЭ, 1970. - 20 с.

19. Пигильдин Н.Ф. Математическая модель процесса окорки древесины. Труды ЦНИИМЭ. Химки: ЦНИИМЭ, 1972, вып. 127. С. 97-Т02.

20. Пигильдин Н.Ф., Торговников Г:И. Опыт эксплуатации окорочного оборудования. — М.: Лесная промышленность, 1979. — 136 с.

21. Морозов Е.М., Зернин М.В. Контактные задачи механики разрушения. Изд.2-е.-М.:Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2010.-544 с.

22. Добрачев A.A. Исследование работы и выбор параметров коросни-мателя роторных окорочных станков. Автореферат дисс. канд. техн. наук. Свердловск: УЛТИ, 1975. - 20 с.

23. Галлеев С.Х. Исследования окорки круглых лесоматериалов методом резания на роторных станках. Дисс. канд. техн. наук. — Л.: ЛТА, 1981.-200 с.

24. Бойков С.П. Исследование процесса окорки древесины резанием на роторных станках. Дисс. канд. техн. наук. Л.: 1970. - 178 с.

25. Касаткин В.Е. Обоснование и разработка параметров режущих устройств для окорки пиловочника на роторных станках. Автореферат дисс. канд. техн. наук. Л.: ЛТА, 1983. - 19 с.

26. Мехренцев A.B. Обоснование параметров универсального инструмента для круглогодовой окорки на роторных станках без предварительной тепловой обработки лесоматериалов. Дисс. канд. техн. наук. -Л.: ЛТА, 1984.- 179 с.

27. Чудинов B.C. Вода в древесине. Новосибирск: Наука, 1984. - 270 с.

28. Булычев Н.С. Механика подземных сооружений в примерах и задачах: Учебное пособие для вузов.-М.: Недра, 1989.-270с.

29. Калитиевский P.E. Лесопиление в XXI веке. Технология, оборудование, менеджмент. СПб.: ПРОФИ-ИНФОРМ, 2005. 480 с.

30. Локштанов Б.М., Вьюков Б.Е., Трефилова Т.Ф. Системы и оборудование для подготовки коры к утилизации. М.: ВНИПИЭИлеспром, 1985.-56с.

31. Мосинец В.Н., Абрамов A.B. Разрушение трещиноватых и нарушенных горных пород.-М.: Недра, 1982.-248 с.

32. Газизов A.M., Шапиро В .Я., Григорьев И.В. Влияние влажности на развитие процесса разрушения коры при роторной окорке // Вестник Московского государственного университета леса Лесной вестник. Вып. № 6 (63). Издательство МГУЛ. 2008. С. 129-133.

33. Газизов A.M., Шапиро В.Я., Григорьев И.В. Исследование процесса разрушения коры при роторной окорке бревен различного диаметра // Справочник. Инженерный журнал. № 2. 2009. С. 45-50.

34. Москалева В.Е. Строение древесины и ее изменение при физическом и механическом воздействии. М.: АН СССР, 1971, 130 с.

35. Перелыгин Л.И. Строение древесины. М.: АН СССР 1953, 200 с.

36. Мехренцев В.А. Исследование процесса продольной окорки круглых лесоматериалов с помощью тупых короснимателей. Дисс. канд. техн. наук. Свердловск. 1973, 247 с.

37. Rechen Е. Barkiadhesion ah methods, of facilitating bark removal: Pulp and papers magazine of Canada. 1958.

38. Симонов M.H., Захаров B.B. Изменения сил сцепления,коры с древесиной в зависимости от времени года. Труды ЦНИИМЭ, сб. 65. Химки. 1965.

39. Стефановский В;К. Об окорке древесины на роторных станках. Деревообрабатывающая промышленность. № 6. 1965.

40. Торговников Г.И; Влияние отрицательных температур на силы сцепления коры с древесиной. Труды ЦДИИМЭ, сб. 110. Химки. 1970:

41. Симонов М.Н., Горчакова Е.В., Бекша Г.Н. Экспериментальные исследования по химической окорке деревьев на корню в СССР. Труды ЦНИИМЭ, сб. 41. Химки. 1963.

42. Харитонов В.В. Исследование процесса окорки древесины на станках с тупыми короснимателями. Автореферат дисс. канд. техн. наук. МЛТИ, 1959.22 с.

43. Симонов М.Н., Югов В.Г. Окорка древесины. М. Г Лесная промыш^ ленность. 1972.

44. Ю.И. Ребрин. Управление качеством. Учебное пособие. Таганрог: Издательство ТРТУ, 2004. 270 с.

45. И.И. Мазур,,В.Д. Шапиро Управление качеством. Учебное пособие. М.: Омега-Л, 2007. 400 с.

46. Веретенник Д.Г. Использование древесной коры в народном хозяйстве. М.: Лесная промышленность, 1976.-120 с.

47. Григорьев И.В., Жукова А.И. Технологические процессы лесозаготовок // Деловой лес № 1 2003. С. 8-9.

48. Григорьев И.В., Жукова А.И., Григорьева О.И., Иванов A.B. Средо-щадящие технологии разработки лесосек в условиях СевероЗападного региона Российской Федерации. СПб.: Издательство ЛТА, 2008. 176 с.

49. Григорьев И.В., Валяжонков В.Д: Современные машины и технологические процессы лесосечных работ. Учебное пособие. СПб.: Издательство ЛТА, 2009: 287 с.

50. Патякин В.И., Бит Ю.А., Бирман А.Р., и др. Лесоэксплуатация. Учебник для вузов. М.: Академия, 2006 г. 430 с.

51. Газизов А.М;, Григорьев И:В., Кацадзе B.A., и др. Повышение эффективности механической окорки» лесоматериалов. Монография.1. СПб.: ЛТА, 2009. 240 с.

52. Газизов A.M., Григорьев И.В., Гумерова О.М. Анализ технических решений по повышению, качества поштучной механической4 окорки круглых лесометриалов / Деп. рукописи: библиогр. указ; ВИНИТИ, 30.09.08. № 546 В 2008. - 23 с.

53. Ю. Одум Экология, Т 1. М.: Мир, 1986. 328 с;

54. Газизов A.M., Григорьев И.В;, Гумерова О.М. Повышение качества окорки лесоматериалов // Вестник Красноярского государственного аграрного университета, № 10. 2009 г. С. 132г141.

55. Бойков С.П. Теория процессов очистки древесины от коры. Л.: Изд-во ЛГУ, 1980.-152 с.

56. Пигильдин Н.Ф. Окорка лесоматериалов (теория, технология, оборудование).- М.: Лесная промышленность, 1982.- 192 с.

57. Симонов М.Н., Югов В.Г. Окорка древесины- М.: Лесная промышленность, 1972.-128 с.

58. Леонтьев Н.Л. Техника статистических вычислений- М.: Лесная промышленность, 1966.-250 с.

59. Покрышкин O.B. Исследование режимов окорки мерзлой древесины и параметров резца на роторных окорочных станках. Автореферат диссертации канд.техн.наук- Д., JITA 1968.-20с.

60. Венцель Е.С. Исследование операций. М.: Наука. 1980. 208 с.

61. Беллман Р. Динамическое программирование. М.: Иностранная литература. 1960. 390 с.

62. Калитиевский P.E. Лесопиление в XXI веке. Технология. Оборудование. Менеджмент. СПб.: Профи-информ. 2005. 475 с.

63. Редькин А.К. и др. Технология и проектирование лесных складов. -М., «Экология» 1991г.-286с.

64. Редькин А.К., Никишов В.Д., Шадрин A.A. и др. Лесообрабатывающие цехи лесозаготовительных предприятий: М., МГУЛ, 2002. 101 с.

65. Шадрин A.A. Комбинированные лесообрабатывающие цехи лесозаготовительных предприятий / Сб. научн. Тр. / Минлесхоз РСФСР. -М., Лесная промышленность, 1986. 173-176с.

66. Боровиков Е.М., Фефилов Л.А., Шестаков В.В. Лесопиление на агрегатном оборудовании. — М., Лесная промышленность, 1985. 216с.

67. Песоцкий А.Н. Лесопильное производство. М., Лесная -промышленность, 1979. -336с.

68. Селиванов Н.Ф. и др Станки и оборудование потоков шпалопиления: справочник т. 1. М.: МГУЛ, 2000: - 516с.

69. Калитиевский P.E. Авторизация производственных процессов в лесопилении. М., Лесная промышленность, 1979. - 336с.

70. Адлер Ю. Черных Е. Управление знаниями: новые акценты поиска источников конкурентных преимуществ// Стандарты и качество.2000. № 6. С. 48-55.

71. Адлер Ю., Щепетова С. Процессное описание бизнес-основ для системы экономики качества //Стандарты и качество. 2002. № 2. С. 6669.

72. Адлер Ю.П. Анатомия организации с точки зрения физиологии// Стандарты и качество. 2001. № 2. С. 46-50.

73. Адлер Ю.П. О промышленной революции XXI века//Стандарты и качество. 1999. № 2. С. 30-31.

74. Адлер Ю.П., Щепетова С.Е. Процесс под микроскопом //Методы менеджмента качества. 2002. № 7. С. 4-8.

75. Адлер Ю.П., Щепетова С.Е. Чего же мы ждем от системы экономики качества? // Стандарты и качество. 2002. № 1. С. 50-53.

76. Афанасьева П., Рахлин К. Применение экономических методов в системе качества// Стандарты и качество. 2000. № 10. С. 24-25.

77. Басовский Л.Е., Протасьев В.Б. Управление качеством: Учебник для ВУЗов. М.: ИНФРА-М, 2002.

78. Версан В.Г. Стандарты ИСО 9000 версии 2000 года: стратегия внедрения/ Пичугин К.В. Принцип «постоянного улучшения» в стандартах ИСО 9000 версии 2000 года// Сертификация. 2001. № 4. С. 11-16.

79. Всеобщий менеджмент качества. Уч. пос./ Под общ. ред. С.А. Степанова. СПб.:'Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2001. 200 с.

80. Гольдштейн Г.Я. Стратегический менеджмент: Конспект лекций. Таганрог: ТРТУ, 1995. 93 с.

81. Егорова Л.Г. Еще раз о «процессном подходе» // Сертификация.2001. №3. С. 15-19.

82. Ефимов В .В. Потребительские ценности продукции// Стандарты и качество. 2002. № 5. С. 68-69.

83. Жарнецки X., Схроев Б., Адаме М., Спэн М. Непрерывное улучшение процессов на этапе, когда это имеет особое значение// Стандарты и качество. 2000. № 3. С. 79-83.

84. Захаров М.Г. Система качества это инструмент самосохранения предприятия в условиях кризиса// Стандарты и качество. 1999. № 2. С. 33-34.

85. Калита П.Я. Доброе имя фирмы — это ресурс, которым нужно дорожить// Стандарты и качество. 1999. № 2. С. 35-36.

86. Карданская Н.Л., Чудаков А.Д. Системы управления производством: анализ и проектирование: Уч. пос. М.: Русская деловая литература, 1999. 240 с.

87. Качалов В.А. Зарубежный опыт проведения самооценки деятельности в области качества// Стандарты и качество. 1997. № 5. С. 47-53.

88. Мазурова Т.А. Управление качеством. Таганрог: Изд-во ТРТУД999.

89. Мюллер К. Некоторые аспекты внедрения систем качества в промышленности// Стандарты и качество. 1998. № 3. С. 58-63.

90. Огвоздин В.Ю. Управление качеством: основы теории и практики. Уч. пос. М.:Дело и сервис, 2002.

91. Фомин В.Н. О методах повышения качества работы научно-технических коллективов// Стандарты и качество. 1999. № 2. С. 3738. " ~ ~

92. Hradesky John L. Total quality management handbook USA, McGraw-Hill, Inc., 1995. 712 p.

93. Гелес И.С., Коржицкая З.А., Агеева М.И. Некоторые направления использования коры и отходов окорки. М.: 1981. 56 с. (Целлюлоза, бумага, картон: Обзор, информ. / ВНЖШЭИлеспром; Вып. 11).

94. Гелес И.С., Коржицкая З.А. Биомасса дерева и её использование. Петрозаводск, 1992.-201 с.

95. И.П. Дайнеко, И.В. Дайнеко, Л.П. Белов. Исследование химического состава коры сосны // Химия растительного сырья. 2007. №1. С. 19-24.

96. Житков A.B. Утилизация древесной коры. М.: Лесная промышленность. 1985, 136 с.

97. Веретенник Д.Г. Использование древесной коры в народном хозяйстве. М.: Лесная промышленность, 1976, 120 с.

98. Веретенник Д.Г., Койков П.М., Раус Р.К. Использование древесной коры и древесных отходов. М.: ВНИПИЭИлеспром «Лесоэксплуатация и лесосплав», 1971, №33 е.-17-19. ~

99. Цывин М.М. Использование древесной коры. М.; Лесная промышленность 1973, 96 с.

100. Гелес И.С. Древесная биомасса и основы экологически приемлемых технологий её химико-механической переработки. Петрозаводск, 2001.-382 с.

101. Салминен Э.О., Овчинников М.М., Бит Ю.А., Борозна A.A., Голубев В.В. Международные перевозки лесопродукции. Учебн. по-соб., СПб, СПбГЛТА, 2002. 232 с.

102. Беленький Ю.И., Бит Ю.А. Производство древесного топлива. СПб: СПбГЛТА, 2001. 60 с.

103. Чиков Я. И. Комплексные лесозаготовительные предприятия. М.: Лесная промышленность, 1972. 120 с.

104. Васильев С. Б., Патякин В. И. Шегельман И. Р. Производство щепы на предприятиях лесного комплекса: Учеб. пособие. СПб.: СПбЛТА, 2002. 68 с.

105. Брик М. И. и др. Перспективы технического перевооружения нижних складов // Лесная промышленность. 1985. № 11. С. 4.

106. Воевода Д. К. Пути развития и совершенствования лесосклад-ских работ на лесозаготовительных предприятиях; М.: ВНИПИЭИ-леспром, 1984, Обзоры, информация. № 9. 48 с.

107. Цзе Ф.С., Морзе И.Е., Хинка Р.Т. Механические колебания. М.: Машиностроение. 1966. 507 с.

108. Теория, конструкция и расчет строительных и дорожных машин. /Под ред. Л.А. Гобермана. М.: Машиностроение. 1979. 408 с.

109. Газизов А.М., Григорьев И.В., Гумерова О.М. Обоснование показателей качества работы окорочных станков / «Технология иоборудование лесопромышленного комплекса» Межвузовский сборник научных трудов. Выпуск 3. СПб.: ЛТА 2009 г. С. 81-85.

110. Анисимов Г.М., Кочнев A.M. Основы^ научные исследований. СПб.: СПб Г ЛТА. 2006. 490 с.

111. Григорьев И.В., Газйзов A.M., Теппоев A.B. Стенд для исследования процесса окорки лесоматериалов. Патент на полезную модель № 76597, опубл. 27.09.2008 г. Бюл. № 27.

112. Венцель Е.С. Теория вероятности. М.: Физико-математическая литература. 1962. 564 с.

113. Митков А.П., Кардашевский C.B. Статистические методы в сельхозмашиностроении-. М.: Машиностроение. 1978. 360 с.

114. Капица П.Л. Эксперимент, теория, практика. М.: Наука. 1981.496ь; -- -- - • -.- -.- - :• —

115. Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. 1984. - 944 с.

116. Зайдель А.Н. Элементарные оценки ошибок измерения. Л.: Наука. 1967. 90 с.

117. Митропольский А.К. Техника статистических исчислений. М.: Физматгиз. 1961. 576 с.

118. Завалишин Ф.С., Мазнеев М.Г. Методы исследований по механизации сельскохозяйственного производства. М.: Колос. 1982. 230 с.

119. Руководство по подготовке древорежущего инструмента к работе на нижних складах леспромхозов. Химки, ЦНИИМЭ, 1980. 138 с.

120. Круглые лесоматериалы. Справочник. Изд. 2-е, переработ. ЦНИИМЭ. «Лесная промышленность», 1974 г., 144 с.