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

ГАЗИЗОВ Асгат Мазхатович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ РОТОРНОЙ ОКОРКИ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ ПУТЕМ ОПТИМИЗАЦИИ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА

05.21.01. - Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Архангельск -2011

1 7 ФЕЗ 2011

4854379

Работа выполнена в Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии имени С.М. Кирова

Научный консультант - доктор технических наук, профессор

Григорьев Игорь Владиславович

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Минаев Александр Николаевич

Защита диссертации состоится 02 марта 2011 г. в 10 часов на заседании диссертационного Совета Д.212.008.01 в Северном (Арктическом) федеральном университете / 163002, Архангельск, набережная Северной Двины

доктор технических наук, профессор Шегельман Илья Романович

доктор технических наук, профессор Герц Эдуард Федорович

Ведущая организация — Государственное образовательное

учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный университет леса»

17/.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан «_» января 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета

А.Е. Земцовский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время перед лесным сектором экономики РФ остро стоит ряд проблем, одной из которых, является повышение эффективности лесоэксплуатации и деревопереработки. Известно, что окорка древесины является одной из наиболее энерго- и трудоемкой операцией первичной лесопереработки, которая осуществляется на всех типах лесопромышленных складов.

Несмотря на многообразие различных расчетных схем по определению оптимальных технологических параметров окорки, следует признать, что теоретически, в рамках единой математической модели, взаимное влияние основных природно-производственных факторов и параметров управления на достижение качественных результатов окорки до настоящего времени изучено явно не достаточно. Наряду с этим, существующие методы расчета являются детерминированными и исходят из условия постоянства значений факторов влияния и параметров управления процессом окорки, тогда как эти величины в общем случае являются переменными и варьируются в широких пределах.

В результате выполнения окорки образуются значительные объемы отходов, которые в настоящее время не находят эффективного применения. Можно утверждать, что без возможности эффективной утилизации отходов, особенно при обработке хвойных пород, процесс окорки не может быть признан эффективным, иначе говоря, качественным. Данное утверждение наглядно подтверждается рядом составляющих известной петли качества. Учеными - лесохимиками разработаны технологические процессы утилизации отходов окорки хвойных пород, но для них требуется отдельно пробковый слой коры, и отдельно лубяной.

Эффективность выполнения окорки существенно сказывается на эффективности всей технологической цепочки лесопромышленного склада, имеющего такую операцию.

Развитие отраслевой науки должно быть направлены 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». Вышесказанное позволяет утверждать, что повышение эффективности окорки лесоматериалов является весьма актуальной проблемой.

Цель работы. Совершенствование технологии механической окорки лесоматериалов за счет обоснования основных параметров работы роторных окорочных станков для конкретных производственных условий.

Объект исследований. Кора и древесина основных лесорастительных пород.

Предмет исследования. Процесс механической окорки лесоматериалов в роторных окорочных станках.

Научная новизна работы. Разработанные и исследованные математические модели роторной окорки, отличающиеся оценкой параметров деформаций элементарного объема сплошной среды и обобщенных диаграмм Мора, позволяют оценить нормальные и касательные компоненты приведенного давления в толще массива коры и условия его разрушения на границе с древесиной различных пород.

Значимость для теории и практики. Математические модели роторной окорки и результаты их исследования углубляют теорию механической окорки круглых лесоматериалов и технологии лесозаготовительного и деревообрабатывающего производств. Предложенная методика расчета и управления основными параметрами процесса позволяет разрабатывать организационные, технологические и технические мероприятия, обеспечивающие стабильность качественных показателей окорки круглых лесоматериалов на роторных 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 Научной конференции профессорско-преподавательского состава БГАУ (Уфа, 1993 г.); Международной научной конференции «Лес - 2000» (Брянск, 2000 г.); Научно-практической конференции «Интеграция науки, образования и производства для развития лесного хозяйства и лесопромышленного комплекса» (Воронеж, 2001 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Повышение эффективности и устойчивости развития АПК» (Уфа, 2005 г.); Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы лесного комплекса» (Брянск, 2008 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Интеграция аграрной науки и производства: состояние, проблемы и пути решения» (Уфа, 2008 г.); 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 ком-

плекса» (Вологда, 2009 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, сто-лярно-строительные изделия» (Санкт-Петербург, 2009 г.); Всероссийской научно-практической конференции аспирантов, соискателей и докторантов (МГТУ, г. Майкоп, 2008 г.); и ежегодных научно-технической конференции Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии имени С.М. Кирова в 2007-2009 гг. Часть материалов работы вошла в проект «Селективная окорка лесоматериалов», который по итогам конкурса на 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 2009-2013 годы», по направлению «Переработка и утилизация техногенных образований и отходов» в рамках мероприятия 1.3.1.

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в сорока печатных работах, включая одну монографию. Десять статей опубликованы в журналах, рекомендованных ВАК РФ для публикации результатов докторских диссертаций. Результаты исследований отражены в научно-технических отчетах по НИР.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, основных выводов и рекомендаций, списка литературы. Общий объем работы 350 страниц. Диссертационная работа содержит 93 рисунка, 26 таблиц. Список литературы содержит 319 наименований.

На защиту выносятся следующие положения:

• Разработанная математическая модель роторной окорки, основанная на механизмах деформаций элементарного объема сплошной среды и построении обобщенных диаграмм Мора, позволяющая оценить нормальные и касательные компоненты приведенного давления в толще массива коры и условия его разрушения на границе с древесиной различных пород деревьев.

• Установленные количественные соотношения зависимости величины приведенного давления от угловых, силовых и кинематических параметров управления процессом окорки, позволяющие произвести сравнительный анализ степени их влияния на достижение заданного качества отделения коры от древесины.

• Детерминированный метод оценки влияния влажности, температуры, диаметра бревна, величины сбега на достижение необходимой и достаточной удельной силы окорки.

• Метод расчета параметров селективной роторной окорки лесоматериалов при использовании типоразмерного ряда двухроторных окорочных станков, учитывающий отличительные особенности разрушения слоев корки и луба различной толщины, позволяющий обосновать выбор угловых и геометрических характеристик короснимателя в сочетании с силовыми параметрами, обеспечивающие процесс селективной окорки лесоматериалов.

• Методика оценки экономической эффективности внедрения селективной окорки на предприятиях лесопромышленного комплекса.

• Стенд для исследования процесса окорки лесоматериалов, предназначенный для измерения и регистрации показателей процессов, характеризующих режимы работы роторного окорочного станка и свойства массива коры лесоматериала.

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 произведен обзор и анализ литературных источников по повышению качества и эффективности окорки. Рассмотрено место окорки в современных технологических процессах лесозаготовительного и деревообрабатывающего производства; дан сравнительный анализ способов окорки круглых лесоматериалов; выполнен анализ типоразмерных рядов роторных окорочных станков и их инструментального оснащения. Проанализировано влияние строения и состояния коры на параметры процесса окорки. Сделан обзор авторских свидетельств и патентов по окорочно-зачистным станкам и устройствам к ним. Критически проанализированы современные методы расчета параметров процесса окорки древесины.

Фундаментальный вклад в теорию окорки лесоматериалов внесли С.П. Бойков, С.Б. Васильев, A.B. Житков, Б.Г. Залегаллер, В.Д. Никишов, J1.M. Перелыгин, Г.И. Торговников, Б.Н. Уголев, М.Н. Симонов, H.JT. Леонтьев, И.Р. Шегельман, Н.Ф. Пигильдин, Ф.И. Коперин и др. ученые СПбГЛТА, МГУ Л, ВГЛТА, ПетрГУ, ЦНИИМЭ, КарНИИЛПКа и др.

Анализ НИР показал, что, несмотря на многообразие различных расчетных схем по определению оптимальных технологических параметров окорки, теоретически, в рамках единой математической модели, взаимное влияние основных факторов и параметров управления на достижение каче-

ственных результатов окорки до настоящего времени изучено не достаточно. Существующие методы расчета являются детерминированными и исходят из условия постоянства значений факторов влияния и параметров управления процессом окорки, тогда как эти величины в общем случае являются переменными и варьируются в широких пределах.

На основании анализа сформулированы выводы и задачи исследования:

1. Разработать и исследовать математические модели роторной окорки круглых лесоматериалов, с учетом механизмов деформаций элементарного объема сплошной среды, основанные на построении обобщенных диаграмм Мора.

2. На основе построенной математической модели, получить количественные соотношения зависимости величины приведенного давления от угловых, силовых и кинематических параметров управления процессом окорки, позволяющие произвести сравнительный анализ эффективности их применения и степени влияния на достижение заданных качественных показателей отделения коры от древесины.

3. Обосновать детерминированный метод оценки влияния влажности, температуры, диаметр бревна, величины сбега на достижение необходимой и достаточной удельной силы окорки.

4. Для реальных производственных условий, при которых факторы влияния и параметры управления процессом окорки являются переменными величинами и варьируются в широких пределах, разработать вариационный метод расчета, устанавливающий допустимые диапазоны их вариаций, и пределы в которых обеспечивается стабильность качественных показателей окорки.

5. Разработать метод расчета параметров процесса селективной роторной окорки лесоматериалов при использовании типоразмерного ряда двухроторных окорочных станков, учитывающий отличительные особенности разрушения слоев корки и луба различной толщины, позволяющий обосновать оптимальный выбор угловых и геометрических характеристик короснимателя в сочетании с силовыми параметрами.

6. Разработать и изготовить стенд для измерения и регистрации основных параметров процесса роторной окорки круглых лесоматериалов.

7. Экспериментальным путем исследовать процессы, возникающие при роторной окорке круглых лесоматериалов, с целью получения данных об адекватности разработанных математических моделей.

8. Разработать показатели и методы оценки качества окорки круглых лесоматериалов.

9. Разработать методику экономической оценки повышения качества окорки круглых лесоматериалов.

2. Методика оценки и управления эффективностью работы окорочно-

го оборудования

В данной главе обоснована методика оценки и показателей эффективности работы окорочных станков, дана оценка качества окорки, рассмотрено применение петли качества для оценки работы окорочного оборудования, приведена методика управления качеством работы окорочного оборудования, выполнено обоснование необходимости внедрения селективной окорки круглых лесоматериалов. Установлено, что отделенные друг от друга в процессе окорки пробковый и лубяной слои коры основных лесообразующих древесных пород могут являться ценными полуфабрикатами для производства различных товаров для народного хозяйства. Показано, что до настоящего времени не разработано технологий эффективной утилизации отходов окорки хвойных деревьев, включающих пробку и луб.

3. Теоретические исследования процесса разрушения коры при ротор-

ной окорке древесины

При окорке круглых лесоматериалов в сложных условиях, характеризуемых факторами влажности (W,%), температуры (Т,°С), большими диаметрами бревна (d6, м) и рядом других, эффективность процесса отделения коры при использовании роторных станков зависит от большого числа параметров, в ряде случаев противоположного действия. Основными из этой совокупности параметров являются угловые, силовые и кинематические параметры окорки.

Математическая модель процесса роторной окорки и исследование способов управления его параметрами

Рассмотрим процесс отделения коры от древесины с помощью скребкового короснимателя при следующих угловых параметрах (рис. 1, а). Примем в качестве угла окорки (резания)- угол (5>л/2 между передней гранью кулачка и плоскостью, касательной к поверхности бревна диаметром ds в месте контакта ее с рабочей кромкой, а за установочный угол резания <50 > л/2 примем угол между передней гранью кулачка и плоскостью, проходящей через ось качания и рабочую кромку. Выбор угловых характеристик определяется: диаметром бревен do и параметрами станка - расстоянием от оси качания короснимателей до рабочей кромки (L) и диаметром оси ротора (R).

Отделение коры от древесины происходит путем реализации механизма сдвига под действием давления передней грани кулачка. Рассмотрим нормальную силу Fc, перпендикулярную к плоскости передней грани, и действующую на участок коры толщиной hK с площадью контакта ¿is (рис. 1, б), величина которой зависит от геометрических и угловых параметров рабочей кромки короснимателя и диаметра бревна ds■ Указанная сила связана с силой прижима короснимателя F\ соотношением:

= ^ СОБ^ ~3)= СОБ«? . (1).

Нормальной силе Рс препятствуют две силы (рис. \ 6): Т\- сила трения коры о коросниматель

Т\ = ИтрРе , (2)

где цтр - коэффициент трения и Т2 - сила внутреннего сцепления частиц коры (С):

Т2=Гск9+САз, (3)

- коэффициент внутреннего трения.

Суммируя силы Т\ и Т2 и, разделив результат на площадь контакта

а) взаимодействие короснимателя с корой; б) слой коры под давлением; в) предельные круги Мора; 1-древесина; 2- кора; 3-коросниматель; 4- окоренная поверхность

Зависимость давления qг от вертикального давления д„ установим с помощью обобщенной диаграммы Мора с учетом уменьшения силы внутреннего сцепления вследствие сокращения площади контакта при увеличении сдвига частиц коры:

/

■с

1-2-

К;

+ ЯЛ<Р, МПа, (4)

где _/ < Ьк - сдвиг частиц коры, предельное значение которого равно величине подачи бревна Д за 1 оборот короснимателя; Ък - ширина снимаемой

коры. Необходимо отметить, что в пределе отношение — = —, т.е. оно яв-

Ьк Ьк

ляется обратной величиной коэффициента перекрытия К„.

Таким образом, анализ соотношения (4) показывает, что при деформации сдвига7= Ьк значение сил внутреннего сцепления снижается до нуля.

Диаграмма Мора для двух кругов предельных напряжений с диаметрами соответственно равными пределу прочности на разрыв ар и асж представлена на рис. 1, в. Секущая 51,,,, проходящая через вершины А и В окружностей, в первом приближении представляет собой огибающую кругов Мора, т.е. угол ее наклона к оси Ох примем за <р (к9 =Щ<р), а ординату точки пересечения с осью Оу - за сцепление С. В этом случае, когда наряду с сжимающими (отрицательными) напряжениями присутствуют растягивающие (положительные), величины С и (р следует рассматривать не как истинные физические характеристики, а как параметры аппроксимированной диаграммы сдвига, отражающие влияние сцепления и угла внутреннего трения на развитие процесса разрушения.

Тогда получим соотношения для определения параметров С и кф:

С = Р к = в"сж ~ 0Р

Вертикальное давление дв, действующее на переменный слой Ис коры, определим из решения задачи о вдавливании штампа (рис. 1, б).

Деформация (дифференциал с!Ис) элементарного слоя в направлении 2 действия дв равна:

; — (6)

где: Е — модуль общей деформации коры при отсутствии сдвига, равный начальному давлению при ИС=ИГ, где Ъг - величина углубления рабочей

кромки короснимателя в массив коры; а = 1 + —; И = а^Лу - геометрический параметр короснимателя (штампа).

Наряду с абсолютными значениями Ис и ИК будем рассматривать их

г К - Л, относительные величины п = — и пк = —.

£> £

Интегрируя выражение (6) по переменной 1 в пределах деформируемого слоя, получим соотношение для определения вертикального давления qв с учетом коэффициента уплотнения ку, отражающего увеличение общей деформации массива коры при погружении ядра уплотнения:

<7» =<7оМ„

1

А,

(7)

Коэффициент уплотнения может быть учтен через несущую способность среды, через коэффициент ку внутреннего трения, и через коэффициент к„р пористости до начала деформации {к„р- 1 +е0, где е0 -отношение объема пор в массиве коры к объему твердых частиц) и его изменение в процессе линейного деформирования. Последний подход применительно к деформации коры наиболее целесообразен. Поэтому принимаем, что уплотнение происходит пропорционально величине -—^ .

Установленные соотношения (4) и (7) позволяют определить (рис. 1, б) приведенное давление ц = ^Я„2 + <7,2 - интегральную характеристику нагрузки в произвольной точке массива коры под совокупным сжимающим действием вертикального и горизонтального давлений.

В качестве критерия качественного отделения коры принимается следующее условие: на границе раздела кора-древесина величина приведенного давления q достигает величины предельной характеристики прочности на скалывание аСК, т.е. должно выполнятся условие:

5 = 1. (8)

Принимая во внимание, что значение <х„. коры отличается от аналогичной характеристики для древесины в 2-10 раз, в зависимости от породы, влажности и температуры, можно заключить, что принятое условие (8) обеспечит качественную окорку на полную глубину без повреждения за-болонного слоя древесины.

Для апробации разработанной модели были выбраны несколько пород древесины, отличающихся как по физико-механическим свойствам, так и по условиям деформирования в соответствии с диаграммами Мора. Для семи различных древесных пород был выполнен расчет С и к9, который показал, что минимальной характеристикой сцепления обладает кора лиственницы, максимальной - осины и дуба. Кора хвойных деревьев характеризуется достаточно узким диапазоном изменения величины С= 1,4-1,61 МПа. Диапазон изменения величины внутреннего трения дос-

таточно широкий и изменяется на порядок от минимального значения £,,=0,08 для осины до максимальной величины ¿,,=0,8 для коры березы.

Учитывая различия в плотностях, прочностных характеристиках и параметрах диаграмм Мора, для сравнительного анализа были выбраны три породы древесины: сосны, осины и березы. Выбор этих пород обусловлен и тем обстоятельством, что, основываясь на известных регрессионных уравнениях зависимости толщины коры Ик от при заданном диаметре бревна, в частности ¿4=0,4м, толщина их коры практически совпадает и равна соответственно /7К=12,8, 12,1 и 12,4 мм. Это позволило на данном этапе исследований исключить при проведении сравнительного анализа фактор влияния диаметра бревна.

На рис. 2 представлен характер изменения вертикального ц„, горизонтального дг и приведенного д давлений в массиве коры березы с ростом толщины ¡1С снимаемого слоя (% от толщины коры /?А). Приведенные данные соответствуют следующим параметрам окорки свежесрубленного бревна диаметром с/д=0,4м на станке ОК-63: скорость подачи «„=0,45 м/с; ^=800 Н; число короснимателей - 4; число оборотов в минуту - 135, частота вращения ротора - 2,7 с"1; Ь= 0,366 м, его задний и передний углы - соответственно 0,785 и 0,25 рад.; <5=2,02 рад.; радиус заточки - 0,0015 м; //,-=0,0016 м; ¿>„.=0,05 м; К„ =1, к„р= 1,25, //„,,,=0,3. При таких параметрах удельная сила окорки достигает ^ =22,17 кН/м.

Для данных условий окорки березы величина предела прочности аСК коры поперек волокон по камбиальному слою при Т=0°С принимается равной 1,42, а древесины- 3,86 МПа. Таким образом, на основании анализа данных рис. 2 можно отметить, что достигнутое значение приведенного давления ^ =0,81 МПа составляет лишь 57% от величины <тск, т.е. условие (8) не выполняется и параметры окорки нуждаются в корректировке.

Рис. 2. Изменение давления в массиве коры березы: 1 - изменение вертикального д8 давления; 2 - изменение горизонтального дг давления; 3 - изменение приведенного д давления

Сравнение, для аналогичных условий окорки, характера изменения приведенного давления в массиве коры для трех пород древесины: сосны, осины и березы показало, что величина аск для первых двух пород составляет, соответственно <т„=0,33 и 0,79 МПа. То есть, принятые параметры окорки обеспечат выполнение условия (8) только для массива коры сосны. Причем в этом случае они нуждаются в существенной корректировке в сторону снижения величины #. Для качественной окорки осины, в отличие от березы, требуется незначительное увеличение давления.

Рассмотрим три основных способа изменения величины q (управления процессом разрушения массива коры) путем изменения: 1) угловых, 2) силовых, 3) кинематических параметров окорки.

Управление угловым параметром. Задаваясь диапазоном изменения угла окорки 6= 1,74-2,35 рад при фиксированных значениях остальных параметров, была получена функциональная логарифмическая зависимость величины <7 от д. Которая, в частности, показала, что для условий окорки березы, при постоянной силе прижима ^=800 Н, за счет изменения углового параметра удельная сила окорки ^ изменялась от 8,6 до 35,87 кН/м. Однако достигнутое значение ?=1,21 составляет лишь 86% предельной характеристики прочности <т„. И только увеличение силы Fl до 1000 Н (соответственно силы ^ до 44,84 кН/м) обеспечивает выполнение условия (8).

Полученные результаты позволили провести исследования степени влияния угла окорки на выполнение критерия (8) для различных пород. Для этого необходимо установить зависимость безразмерной функции

5 = ^^ от размерного угла б, после чего производная ^ будет являться характеристикой искомой интенсивности (степени влияния). На рис. 3 представлены графики зависимости 5 от (5 для сосны, осины и березы. Линейный характер зависимостей позволяет сделать вывод о том, что производные — являются угловыми коэффициентами прямых и составляют со-¿3

ответственно 3,74, 1,07 и 3,24. Эти данные показывают, в частности, что при прочих равных условиях окорка сосны и березы характеризуется существенно большим влиянием углового фактора, чем окорка осины. Управление силовым параметром. На рис. 4 для условий окорки березы представлен функциональный линейный характер изменения приведенного давления от силы /м. Как видно, увеличение F1 до 1600 Н обеспечивает выполнение критерия (8). Удельная сила составила ^ =44,33 кН/м. Этот результат, при его сравнении с соответствующим показателем Рс =44,84 предыдущего (углового) способа управления, свидетельствует о том, что

параметр является характеристикой сопротивления массива коры разрушающему действию короснимателя и не зависит от способа управления процессом окорки. Результаты исследований по установлению степени влияния силы прижима ^ на процесс окорки по аналогии с влиянием угла <5 представлены на рис. 5, где отложены значения относительного критерия

Рис. 3. Влияние угла окорки на процесс разрушения коры: 1 - сосны; 2 - осины; 3 - березы

я 7 :: " 7■■■ :■......:......; ~■""."т'.......™..............

0,6 4—-,-г-:-1"' ■■ ---,--

0do 800 1cd0 1200 1400 1600 л.н Рис. 4. Зависимость величины приведенного давления от силы прижима

Сравнивая данные рис. 5 и 3, отметим качественное совпадение влияния параметров управления, при имеющихся двух количественных отличия: во-первых, изменилась в сторону увеличения пропорция степени относительного влияния (отношение угловых коэффициентов прямых) и, во-вторых, диапазон изменения S для углового параметра (5=1-2,9) значительно шире соответствующего диапазона для силового (5=1-1,8). Это означает, что результаты процесса разрушения коры в большей степени зависят от изменения угловых параметров, чем силовых.

Управление кинематическим параметром. Зафиксируем угол окорки и силу прижима: ¿=1,74, ^,=800Н. Переменной величиной является скорость и„ подачи бревна в диапазоне н„=0,25-0,45м/с (К„ =1-2).

700 900 1100 13ш 1500 л.н

Рис. 5. Влияние силы прижима на процесс разрушения коры: I - сосны; 2 - осины; 3 - березы

На рис. 6 в рамках вышеотмеченных (рис. 3 и 5) обозначений для трех пород древесины представлены 5 = ^ ^ > и "п- Как видим, кинематический параметр при окорке осины по степени влияния существенно превысил аналогичные результаты для сосны и березы, тем самым, компенсируя слабое влияние углового и силового параметров. Необходимо отметить уменьшение пропорции степени относительного влияния, т.е. кинематический параметр уменьшает дифференциацию в развитии процесса разрушения коры различных пород. В тоже время, диапазон изменения 5 расширился до значения 5=1-4,5, что свидетельствует о том, что данный параметр оказывает существенное влияние на процесс разрушения коры.

Рис. 6. Влияние скорости подачи на процесс разрушения коры: 1 - сосны; 2 - осины; 3 - березы

Таким образом, разработанная модель позволяет исследовать развитие процесса разрушения коры различных пород, с учетом изменения и взаимного влияния угловых, силовых и кинематических параметров роторной окорки. Основываясь на данной модели, представляется возможным исследовать влияние основных факторов (влажности, температуры, диаметра и др.) и их вариаций на эффективность процесса роторной окорки различных лесоматериалов.

Модель влияния влажности на разрушение коры при роторной окорке

По своей структуре, как известно, кора деревьев представляет собой многослойный материал, состоящий из корки, луба и камбия. С позиции механики сплошных сред каждый слой и кора в целом представляют собой трехкомпонентную среду, содержащую: 1) твердую (перидерма, рыхлая паренхима, каменистые клетки, волокна); 2) жидкую (вода, при низких температурах - лед); 3) газообразную (защемленный воздух) компоненты.

Известно, что кора легко отделяется при положительных температурах, а также при влажности не менее 40-50%. Однако процесс образования окоренной поверхности сухого или мерзлого сырья усложняется и характеризуется проявлением слабо изученных механизмов смятия, уплотнения коры с последующим сдвигом вдоль плоскости раздела кора-древесина.

Таким образом, на процесс отделения коры, помимо соотношения деформационных и прочностных характеристик, оказывают влияние ее влажность (РУ,%) и температура (Т°,С), поскольку вода и лед обладают различной сжимаемостью. Наряду с этим агрегатное состояние влаги характеризуются проявлением отличных друг от друга упругопластических и вязких свойств, что существенно изменяет прочность адгезионных связей между твердыми компонентами коры и заболонного слоя древесины.

На данном этапе исследований была дана оценка влияния влажности на развитие процесса разрушения коры. В результате статистической обработки физико-механических свойств коры различных древесных пород установлено, что существует корреляционная связь между величинами асж и Рь тогда как между ар и рк она статистически не значима. В результате расчетов была установлена зависимость увеличения относительной величины предела прочности на сжатие <тсж от относительного увеличения плотности рк по сравнению с начальным состоянием, которую с коэффициентом детерминации Я2= 0,63 можно выразить в виде:

2,62^ -1,7151. (9)

С увеличением влажности IV вода в порах коры замещает защемленный воздух, что с учетом различий их плотности приводит к росту плотности коры в целом. Чем выше начальная плотность сухой коры рко, тем меньший объем воды проникнет в ее поры, т.е. в меньшей степени про-

изойдет относительное увеличение плотности коры в зависимости от ее относительной влажности IV. И наоборот, низкоплотная сухая кора ели, сосны, лиственницы и других материалов интенсивно поглощает влагу и тем самым увеличивает плотность.

Обобщив известные опытные данные для коры четырех пород - ели, сосны, березы и лиственницы - в комлевой и срединной частях хлыста, установлен логарифмический закон связи для всех пород деревьев. Расчеты для различных пород деревьев показали, что коэффициент при натуральном логарифме (для ели он равен АГ„.=0,6724) является функцией начальной плотности коры р1„.

В итоге получена зависимость рк (IV) в виде:

Зависимость (10) отличается от известной теоретической зависимости рк = 1+IV, полученной для оценки влияния влажности на плотность трехкомпонентной среды и более полно отражает протекание этого сложного процесса.

При анализе физико-механических свойств коры различных пород выделяется широкий диапазон изменения характеристики сцепления лиственных деревьев (С=1,18-5,77 МПа), тогда как кора хвойных деревьев характеризуется более узким диапазоном изменения величины С=1,4-1,61 МПа. Разрушение коры зависит от величины сцепления С, которая, как показывает взаимосвязь соотношений (9)-(10), в свою очередь, зависит от влажности Полученные исходные данные о влиянии IV на характеристики коры позволили перейти к рассмотрению вопроса оценки влияния влажности среды на механизм развития разрушения массивов коры различных пород. Для сопоставительного анализа были выбраны кора сосны, осины и березы для условий окорки свежесрубленного (^=100-130%) бревна диаметром (1д= 0,4м на станке ОК-63.

Рассмотрим влияние IV на развитие процесса разрушения через механизм зависимости оСк{№), учитывая, что оСК снижается по мере увеличения относительной влажности IV. Степень этого снижения была определена при обработке известных опытных данных статистическими методами распознавания образов для различных пород деревьев.

Анализ показал, что рост IV сильнее сказывается на снижении прочности, чем на увеличении давления в слое коры, в связи с чем, зависимость критерия - практически линейная, положительная. Предельное состояние (£-> 1) наблюдается при снижении IV до 50%. Полученные результаты показали, что чем меньше исходная плотность коры, тем больше влияние влажности на параметры процесса разрушения.

(10)

Оценка интенсивности влияния IV на Я выполнялась посредством производной dS/dW, поскольку в силу линейной связи производная является угловым коэффициентом наклона прямых. Установлено, что при плотности коры сосны более, чем в 2 раза ниже плотности коры березы, степень влияния влажности на процесс ее разрушения в 4 раза превосходит этот показатель при разрушении высокоплотной коры березы по мере насыщения ее водой. Таким образом, разработанная на данном этапе математическая модель позволяет аналитически учесть влияния влажности коры различных пород на развитие процесса ее разрушения. Влияние температуры среды на эффективность роторной окорки. Рассмотрим влияние на процесс отделение коры от древесины фактора низкой температура (Т<0°С) окружающей среды, поскольку вода и лед обладают различной сжимаемостью, а также отличаются упругопластическими и вязкими свойствами. Разрушение коры происходит в глубине массива по наиболее слабому камбиальному слою. Коросниматель, внедряясь в кору, разрушает вначале корку и луб, влажность и прочностные характеристики которых, существенно отличаются от камбия.

С понижением температуры внутреннее сцепление частиц С будет усиливаться. При отрицательных температурах (Т<0) вода в порах замерзает, а величина С во многом зависит от изменения сил сцепления льда с твердыми компонентами коры. В результате анализа данных об изменении относительной величины С внутреннего сцепления в зависимости от относительной плотности материала рк при различных отрицательных температурах, для любых значений температуры, получена зависимость:

С= 0,33 ехр{ (-0,0474-1,07) Л). (11)

Полученные соотношения являются основой для расчета величины приведенного давления ^ ив случае анализа процесса разрушения коры при понижении температуры Т. Для использования критерия разрушения (3) необходимо уточнить влияние Т на величину предела прочности коры на скалывание оСК. Статистическая обработка известных опытных данных позволила установить корреляционные зависимости стск(Т) для широкого ряда свежесрубленных (IV > 100%) материалов коры различных пород. Необходимо также учитывать то обстоятельство, что величины оск зависит не только от Т, но и диаметра бревна с1„, поскольку от последнего зависит толщина коры и степень ее насыщения влагой (льдом). Известные экспериментальные исследования на образцах летних и зимних бревен диаметром <1в =0,08-0,2м для различных пород позволили установить зависимости ОсА^в). Полученные результаты позволили сделать ряд выводов: во-первых, установлен линейный характер возрастания относительной прочности коры с увеличением относительного диаметра, т.е. масштабный эффект среды разрушения является весьма существенным; и, во-вторых, что

проявление этого масштабного эффекта в зимнее время существенно выше, чем при окорке бревен при положительной температуре.

На основании полученных результатов стало возможным оценить влияние фактора понижения температуры среды на механизм разрушения массива коры различных пород. Апробация модели при изменении Т от О до -20°С выполнена для окорки сосны на станке ОК-63. Некоторые характеристики процесса принимались переменными в следующих пределах: ^5=0,1-0,63м, г/„=0,15-0,6 м/с, ^=730-2900 Н, ¿=1,74-2,35 рад.; со=135-180 об/мин, задний и передний углы короснимателя - 0,44 и 0,25 рад., К„=\-А.

На рис. 7 показан характер изменения величины ? по мере увеличения глубины снимаемого слоя коры (в % от Ик) для четырех температурных состояний. Данные соответствуют следующим значениям параметров окорки: (¡о =0,4м; м„=0,3м/с; /м=730 Н; ¿=1,74 рад.; а>=180 об/мин; К„=2. Полученные результаты сопоставлены с предельной характеристикой прочности <т„. сосны для данных условий, которая по мере снижения Гот 0 до -20°С возрастает и составила соответственно <7СК=0,34; 0,76; 1,12 и 1,66 МПа.

Рис. 7. Изменение приведенного давления в массиве коры сосны: 1-Т=0; 2-Т=-5; 3-Т=-10; 4-Т=-20"С

Сравнительный анализ показывает, что предельное условие (8) качественной окорки на полную глубину выполняется до значения Т=-7°С (удельная сила окорки достигает величины =16,8 кН/м). Дальнейшее снижение Т требует адекватной корректировки параметров окорки в направлении увеличения давления <7 и выполнения условия (8).

В рамках разработанной модели принимаем, что основными параметрами управления величиной <7 являются: угловой, силовой и кинематический, т.е. путем изменения одного параметра при постоянстве остальных стремимся к выполнению условия (8). Установлено, в частности, что при

снижении Г до -15°С и ниже для обеспечения качественной окорки необходимо увеличить угол 6 до 2,05рад (в 1,18 раз) и силу прижима F1- до 2000Н (в 2,74 раза), а также снизить скорость подачи и„ до 0,15м/с (в 2 раза), увеличив тем самым К„ до 4. В совокупности эти меры приводят к тому, что удельная сила окорки возрастает до Ус =45,9 кН/м. Зависимость СО практически функциональная и подчиняется параболическому закону. Фактор температуры в большей степени отражается на силовом и кинематическом параметрах, чем на угловом.

Наиболее важным моментом в процессе разрушения сплошного мерзлого массива при изменении внешней среды является переход температуры Т через нулевое значение. В этой связи поставлена задача изучения процесса разрушения коры в узком диапазоне изменения Г: от 2 до -6 °С, поскольку в этом промежутке происходит фазовое превращение жидкости.

Разработанная модель расчета была реализована на примере трех пород древесины — сосны, осины и березы при следующих параметрах окорки: аИ>,4м; и,,=0,45м/с; ^,=730-2900 Н; (5 =1,74-1,9 рад.; со=135 об/мин; К„= 1, т.е. при постоянном перекрытии путем управления угловым параметром в узком диапазоне и, в основном, за счет силового параметра ^ обеспечивали выполнение критерия полной окорки (8). В качестве интегральной характеристики процесса разрушения принято достигнутое значение удельной силы .

Расчет удельной силы окорки с понижением температуры вблизи нулевого значения для различных древесных пород показал, что, в наибольшей степени изменение температуры сказывается на параметре ^ при окорке осины. Объяснение этому - максимальное значение характеристики внутреннего сцепления С осины и установленное влияние Т на величину С в соответствии с полученным соотношением (11).

Результаты расчета показали, что линейный характер зависимости (Г) удовлетворительно описывает процесс до значения Т=-7 °С. При дальнейшем понижении Т наблюдается нелинейный характер увеличения силы/-'. . Кроме этого, что при переходе через нулевую температуру по мере увеличения прочности коры проявляется локальный скачок (максимум) удельной силы Рс. Это наглядно видно, например, (рис. 8) при сравнительном анализе результатов окорки осины и березы. Можно сделать вывод, что диапазон изменения Г при переходе через нулевую отметку влияет на изменение внутреннего состояния массива коры и развитие процесса его разрушения при роторной окорке.

Таким образом, разработанная математическая модель позволяет исследовать механизм процесса разрушения массива коры при отрицательных температурах окружающей среды. Учет глубины деформируемого

массива позволил дифференцированно подойти к оценке сопротивления разрушающей нагрузки каждого отдельного слоя коры, обладающего различной влажностью, прочностью, пористостью и способностью накапливать и удерживать лед.

Поскольку толщина коры определяется диаметром бревна, механизм разрушения слоев массива зависит от данного фактора и заслуживает более детального внимания.

Рис. 8. Характер изменения силы Гс при переходе через Т=0°С: 1 - осина; 2 - береза

Влияние диаметра бревна на развитие механизма роторной окорки.

Анализ регрессионных известных зависимостей позволил получить связь между /)А и с1д для различных пород. Очевидно, что чем толще кора древесины, тем сложнее развитие механизма силового воздействия на нее ко-роснимателя. Геометрические параметры с1й и Ик бревна предопределяют достижение необходимой удельной силы окорки Рс. Помимо силовых факторов, необходимо учесть влияние диаметра бревна на кинематические параметры окорки. Толстые бревна рекомендовано окаривать на меньших скоростях подачи и„, снижая при необходимости частоту вращения ротора и увеличивая угол окорки. Это связано с тем, что при входе толстых бревен на больших скоростях наблюдаются динамические явления, приводящие к деформациям короснимателей и износу подшипников ротора.

Кора представляет собой анизотропный слоистый массив с переменными по глубине физико-механическими и прочностными свойствами, оказывающими в ряде случаев разнонаправленное влияние на эффективность процесса окорки. Следовательно, чем больше диаметр бревна и, соответственно, толщина коры, тем более сложным является процесс ее разрушения.

Существующие методы расчета параметров окорки учитывают баланс сил только на поверхностном участке зоны контакта короснимателя с

корой и не позволяют оценить развитие предельных разрушающих нагрузок по мере внедрения короснимателя в массив коры с учетом ее толщины. В этой связи, разработанная математическая модель роторной окорки расширяет методическую базу исследования влияния диаметра бревна и толщины коры на достижение заданных технических показателей.

С целью оптимизации режимов окорки целесообразно сортировать бревна по диаметру и запускать их в роторный станок вершиной вперед с тем, чтобы по мере роста с!$ плавно увеличивать силу прижима Р\ (при постоянной скорости подачи и„) либо постепенно снижать значения и„ при постоянной силе /м. Отмеченные обстоятельства диктуют необходимость оценки такого параметра как сбежистость бревна Се и его влияния на установление допустимых диапазонов вариаций силовых и кинематических параметров окорки. Таким образом, актуальной является задача дополнения положений разработанной математической модели расчета параметров окорки учетом диаметра бревна и его возможных вариаций.

Расчеты выполнены для условий окорки влажных бревен в зимних условиях (Т<0°С). На рис. 9 представлены зависимости критерия разрушения коры 5 от диаметра с!г„ м. Графики соответствуют следующим значениям параметров: «„=0,3 м/с, /^=730 Н, ¿=1,74 рад., ш=180 об/мин, (Г=100%, Т=-5°С, ^„=2.

Расчеты свидетельствуют, что при таких параметрах окорки сосны условие качественной окорки (8) выполняется для бревен диаметром до 0,45 м, для осины - до 0,35 м. Удельная сила окорки ^ при этом составляет соответственно 16,42 и 17,21 кН/м. При больших значениях с1й необходимо корректировать параметры окорки с целью выполнения условия (8).

В табл. 1 представлены результаты расчетов качественной окорки бревен сосны различного диаметра. Выполнение условия (8) достигалось путем изменения трех параметров - «,„ К„ при постоянстве остальных.

Поскольку с увеличением диаметра бревна растет и толщина коры, наряду с удельной силой окорки представлен еще один интегральный показатель - величина удельной работы Ак, равная отношению силы окорки Рс к объему Ук разрушенной коры. По данным проф. С.П. Бойкова этот показатель более точно отражает удельные затраты окорки.

Существующие методы расчета параметров окорки и разработанная модель исходят из условия того, что диаметр задан и является постоянной величиной. Однако на практике величина с1б по длине ствола Ьк является величиной переменной и это необходимо учитывать в практических расчетах и прогнозах показателей окорки. Разработанная модель позволяет оценить влияние такого показателя как сбежистость бревна Сб на вариации параметров процесса окорки. Для этого была решена следующая вариационная задача.

Таблица 1. Показатели окорки бревен сосны различного диаметра

Л„ м к„ Н ^ ,кН/м А, МПа/м

0,20 0,003 1 730 10,77 2,56

0,30 0,007 1 1000 13,17 1,32

0,45 0,017 2 730 16,42 0,63

0,50 0,021 2 900 19,37 0,59

0,55 ■ 0,026 2 1000 21,07 0,50

0,60 0,031 2 1080 22,28 0,43

я

' 1

- у = 43е77ёзм®< ;

= 0.&193

1

у = ЗЕб^-30"^

& = 0.ЕВЛ

0,25 0,35 0.45 0,55 <4.м

Рис. 9. Влияние диаметра бревна на выполнение критерия качественной окорки:

1 - сосна; 2 - осина

При постоянной величине Ьк, задавшись различными значениями наибольших диаметров комля с1к и вершины с1в, сбежистость С,-, определялась в процентах. Далее, в диапазоне допустимых значений диаметров бревна (¿4, <1„) с помощью программы генерации случайных чисел по закону равномерного распределения формировалась выборка диаметров с/„ для которых реализовывалась разработанная математическая модель и, в результате, формировались выборки расчетных значений параметров и показателей окорки (X,). Статистическая обработка полученных выборок позволила установить значения их характеристик - математического ожидания М(Х,), дисперсии 0(Х,) и коэффициента вариации \'(Х,) в зависимости от параметра Со- На рис. 10 для условий окорки сосны представлены результаты имитационного моделирования применительно к оценке вариации силовых характеристик F1, Х2 ).

Полученные результаты позволяют, в частности, задавшись фактической величиной сбега, установить допустимые диапазоны отклонений силовых параметров от своих математических ожиданий. Так, при сбеге С„ = 10% и М( Ь\) = 19,37 кН/м, среднее квадратичное отклонение <т( Рс) составило:

т.е. допустимый диапазон вариации удельной силы равен:

Тс = м(рс)±о{Ёс) или ^=17,95-20,79 кН/м. (12)

Рис. 10. Влияние сбега на вариации силовых параметров

Выдерживая силовой диапазон (12), обеспечивается возможность стабилизации процесса качественной окорки бревна с учетом его фактического сбега. Таким образом, разработанная математическая модель позволяет определить как оптимальные параметры окорки различных лесоматериалов, так и оценить диапазон их допустимых значений в зависимости от диаметра бревна и величины его сбега. Однако при этом характеристики свойств коры принимались постоянными, что потребовало дальнейшего совершенствования расчетной модели по пути более полного учета вариаций параметров окорки.

Вариационный метод расчета и стабилизации параметров роторной окорки древесины. Разработанные выше методические основы расчета параметров окорки исходили в основном из принципа детерминированности, т.е. из условия постоянства значений факторов влияния и параметров управления процессом окорки, тогда как эти величины в общем случае являются переменными и варьируются в достаточно широких пределах.

Так. на основании обработки известных опытных данных физико-механических свойств сухой коры, в табл. 2 представлены в соответствующих масштабных единицах (м.е.) значения математических ожиданий (М), средних квадратичных отклонений (а) и коэффициентов вариаций (V, %) плотности коры рк (м.е,- кг/м3), пределов прочности на сжатие асж и разрыв о}, (м.е.- МПа) для трех пород древесины. С повышением влажности вариация свойств коры будет возрастать.

Из анализа данных табл. 2 следует, что максимальная вариация свойств наблюдается у менее плотной коры сосны по сравнению с аналогичными характеристиками более плотной коры осины и березы. Таким образом, данные табл. 2 свидетельствуют о том, что процесс разрушения

коры древесины является в общем случае не детерминированным, а вариационным (стохастическим) и характеризуется вариацией физико-механических свойств с учетом возможных вариаций состояния влажности коры. Это обусловливает необходимость выдерживать основные параметры управления процессом в определенных диапазонах значений, обеспечивающих стабилизацию заданных показателей окорки.

Таблица 2. Статистические показатели свойств коры

Порода Статистические характеристики показателей свойств коры

древесины Плотность сухой коры, Предел прочности на Предел прочности на

Рк сжатие, осж разрыв, р

М а V М а V М а V

Сосна 370,5 74,5 20,1 6,2 1,7 27,4 1,5 0,5 33,3

Осина 608,0 67,0 11,0 13,3 4,1 30,6 11,0 1,1 9,6

Береза 770,0 57,5 7,5 19,2 3,5 18,2 2,3 0,3 11,1

Принимая во внимание, что технологически наиболее вариативным является силовой параметр - сила прижима Ри а угловой и кинематический параметры целесообразно выдерживать стабильными при окорке бревен в условиях заданной температуры Т, была принята схема моделирования (рис. 11), в соответствии с которой реализуется следующий алгоритм:

1. С помощью метода статистических испытаний (Монте-Карло) датчиком случайных чисел формируется выборка нормально распределенных в интервале (0,1) чисел Хь <=Ю0, которые подставляются в формулу общего вида:

Х1=М{Х1)+ХЛХ]),]=\,..А, (13)

где Л/(А';) и сг(А^) - математические ожидания и средние квадратичные отклонения трех показателей физико-механических свойств коры (табл. 2) и ее влажности IV. При расчетах статистические характеристики влажности принимались: М(1У)=40-Ю0% с шагом 20%; 0(00=0-15% с шагом 5 %;

2. Выработанные числа X) при заданной температуре Г принимаются переменными параметрами окорки, которые с учетом угловых, кинематических и силовых параметров используются в математической модели процесса разрушения коры. Выходным параметром является величина приведенного давления <? на границе раздела кора-древесина, которая сравнивается с характеристикой прочности коры на скалывание аск\

3. Если условие д/(тск>1 не выполняется, осуществляют корректировку силы прижима в сторону увеличения так, чтобы ) являлось величиной, достаточной для выполнения критерия разрушения (8).

Рис. 11. Схема реализации вариационного метода

1130

1сео

1030 £60 seo 680 еэо

700 730

95 97 99 101 103 105 107 w,% Рис. 12. Корреляционное поле силы прижима

На рис. 12 представлено корреляционное поле силы прижима F, в зависимости от вариаций влажности W вблизи заданных М(Щ=\00% и o{W)-5% при следующих условиях окорки мерзлой сосны на станке ОК-63: Т=-5 °С; ds =0,4 м; ¿=1,8 рад.; К„=2. Коэффициент вариации силы составил v(f|)=l 1,7%. Обработка и обобщение результатов моделирования для других пород древесины в широком диапазоне изменения влажности позволили установить линейный характер влияния величины a(W) на рост величины v(F\).

Полученный результат позволяет решать следующие задачи: задавшись предельно-допустимым значением a{W), например 4%, определить допустимую величину v(Fj)=8,47% и, в частности, при A/(Fi)=850H уста-

новить величину <т(/7|)=70 Н. Таким образом, диапазон изменения силы прижима Л/7! составит:

Д^ = = Л/ ) ± ) = 780 - 921Н.

Обратная задача заключается в том, что, задавшись и выдерживая в определенном диапазоне значения силы определяем допустимый диапазон изменения влажности бревна IV, что позволяет осуществлять предварительную сортировку бревен по критерию стабилизации параметров окорки. Анализируя полученные результаты, необходимо отметить, что разработанный вариационный метод позволяет произвести расчет допустимых диапазонов отклонений силовых параметров окорки от заданных значений и тем самым обеспечить стабилизацию технологических показателей в условиях изменчивости физико-механических свойств и характеристик состояния влажности лесоматериала.

Селективный метод окорки лесоматериалов. Известно, что, в зависимости от технологических условий и требуемых показателей различают два вида окорки - грубую и чистую. В первом случае снимается только корка и частично луб, а во втором - либо корка и луб при поставке балансов внутреннему потребителю либо снимается также и камбиальный слой при экспортных поставках. Другой аспект проблемы селективной окорки связан с утилизацией коры и ее использования в качестве топлива, удобрений, исходных материалов при производстве дубителей, плит и т.д. Причем наиболее эффективным представляется разделение компонент коры в процессе первичной механической окорки, чем необходимость реализации в дальнейшем процессов сепарации сплошного массива коры. Для реализации технологии селективной окорки целесообразно применять двухротор-ные окорочные станки.

Одним из основных факторов, влияющих на качество окорки является влажность коры и, следовательно, показатель влажности ее основных структурных составляющих - корки и луба. При этом необходимо учитывать различия IV как для коры в целом, так и для корки и луба, а также влияние этого различия на прочностные характеристики материалов. Разрушение более сухой и хрупкой корки существенно отличается от процесса разрушения более влажной и пластичной среды лубяного слоя. Влажность корки существенно меньше влажности луба для свежесрубленной древесины, тогда как для сплавной древесины указанное различие меньше. Влажность коры свежесрубленной древесины у различных пород колеблется в диапазоне 1У= 71-139%, причем для сосны влажность луба ((V,,) достигает 180%, а корки (йу - 40%, у ели соответственно - 120 и 45%.

Принимая влажность коры за 100%, можно оценить, что для хвойных свежесрубленных бревен имеют место следующие соотношения:

% = 0,45- 0,55 ]У, = 1,55-0,75 V (14, а); для сплавных материалов:

К =0,7-0,8 IV, 1ГЛ =1,1-1,2 IV (14,6);

Наиболее трудными представляются условия селективной окорки свежесрубленной березы, поскольку показатели влажности составляют: 1УК = 0,15-0,25 IV, =1,1-1,15 (V (14, в). Рассмотрим процесс селективного отделения коры от древесины с помощью скребкового короснимателя с углом окорки <5>л/2 (рис. 13) на ба-

Рис. 13. Схема разрушения массива коры: 1-древесина; 2- кора (корка, луб); 3-коросниматели; 4- окоренная поверхность;5-сучок

При взаимодействии короснимателя первого ротора с пеньком сучка возникает дополнительная растягивающая сила Fp, связанная с нормальной силой Fc известным соотношением:

_ Fc(fj6 sin¿> +cos¿>) (sin<5 — cos¿>) '

где //« - коэффициент трения рабочей кромки о поверхность сучка, а угол окорки принимается равным:

<5 = <5„ + Д5, (16)

F,=:

ó0 - установочный угол, - arcsin

4Ld.

При работе с углами окорки д>к/2 огибание пенька возможно при условии достижения критического угла значения:

(5кр=<5с +Д5>агсс1§//„,

В зависимости от значений И, ¿4, и Ь второе угловое слагаемое в соотношении (16), которое примем в качестве угловой поправки, может принимать как положительные, так и отрицательные значения, что существенно влияет на величину угла окорки 3. При работе скребковыми короснима-телями параметры Я, йь, и Ь принимаются таковыми, чтобы угловая поправка Д(5>0.

Расчет влияния длины £ на величину поправки А6 при различных значениях показал, что, существует некоторое критическое значение величины Ькр »0,3 м, до и после которого наблюдается прямо противоположное влияние й„ на угловую поправку Ад. При использовании коросни-мателей с длиной Ь, сопоставимой с ¿кр, при любом диаметре бревна угловая поправка стремится к постоянной величине, равной: Д^=соп51=0,7 рад. (40,1 град.). Анализ показал, что максимальные значения поправки Ас) имеют место при малых диаметрах бревна и больших значениях длины ко-роснимателя Ь.

На практике нашли применение два типа короснимателей: у первых жесткость в направлении подачи превышает жесткость в плоскости ротора, у вторых - наоборот. В первом случае применяемое на практике значение <50 = 60-70 град, следует считать завышенным и приводящим к частым поломкам короснимателей, поскольку при таких значениях установочного угла огибание сучка сопровождается критическими деформациями самого короснимателя. Во втором случае изгиб происходит в направлении подачи и коросниматель обходит пенек сучка сбоку. Оптимальной представляется такая конструкция короснимателя, когда передняя грань выполнена с переменным значением ¿0. Указанные обстоятельства требуют более детального исследования особенностей развития процесса селективной окорки применительно к работе внешнего ротора, коросниматели которого непосредственно взаимодействуют с пеньками сучков.

В качестве критерия качественной окорки принимается расширенное условие (8) в виде: на границе раздела кора-древесина (корка-луб, луб-древесина) величина приведенного давления д достигает соответствую-

где ¿>с ~ ——с~г- , (1С и Ис - диаметр и высота сучка. Тогда предельное значение коэффициента усиления:

щих величин предельной характеристики прочности на скалывание коры аск (корки (Тек или луба <т„:'), т.е. должны выполнятся соответствующие условия:

(Тск <7 ск <7 ск

При выполнении условий (17) фиксируются достигнутые угловые (<5 и с50), силовые (F/ ,FC) и кинематические (скорость и„) параметры. В качестве интегрального показателя силовых затрат принимается величина удельной силы окорки Fc, кН/м. Для реализации разработанной модели выбраны три породы: сосна, ель и береза при условии окорки свежесруб-ленного (!F=100-130%) бревна на станке типа 20К63-1. Технические характеристики станка: скорость подачи обоих роторов одинакова и изменяется в диапазоне г/„=0,2-1,0 м/с; Fi=730-2900 Н; число короснимателей -6; число со -135, 180 об/мин; частота вращения роторов - 2,5-5с"'; ¿4=0,1-0,55м; L =0,2-0,38 м, задний и передний углы - соответственно 0,785 и 0,25 рад.; S =1,74-2,35 рад., R=0,47. Толщина корки hKp варьировалась в пределах от 5 до 50% величины hK. Толщина луба принималась как hKI=hK-hKp. Величины пределов прочности коры сосны, ели и березы аск поперек волокон соответственно: аск= 0,33, 0,78 и 1,42 МПа. В качестве базового варианта расчета для станка 20К63-1 принимался случай рассмотрения массива коры как единого целого. Отталкиваясь от базового варианта были выполнены расчеты при условии реализации селективных принципов окорки.

В табл. 3 при исходной влажности коры W=100%, и перерасчете влажностей корки и луба в соответствии с соотношениями (14, а)-(14, в) представлены результаты расчетов удельной силы окорки Fc, а также соответствующих удельных сил FcK и Fa, необходимых для разрушения слоев корки и луба.

Таблица 3. Результаты эасчетов усилий окорки

Порода Fc, кН/м FcK, кН/м Fa , кН/м

Сосна 8,03 16,02 1,41

Ель 13,73 32,51 6,11

Береза 34,83 178,1 27,5

Как видно из данных табл. 3 удельные затраты на разрушение корки по сравнению с расчетными значениями ^ для коры возрастают практически в 2 раза для сосны, достигая 5-кратного увеличения для березы.

Исследуем влияние толщины слоев корки и луба на трансформацию и распределение удельных сил окорки. На рис. 14 представлены результаты выполненных исследований, где по оси абсцисс отложена толщина корки (в % к толщине коры), а на оси ординат - безразмерная величина, рав-

ная отношению полученной средневзвешенной удельной силы окорки К, К, к ■ Как следует из анализа полученных данных эффек-

тивность селективного метода особенно явно проявляется при окорке такого трудоемкого лесоматериала как береза. Лишь при значении ЛА/)=0,05/?л. имеет место равенство Рср = .

Рис. 14. Влияние толщины корки на соотношение удельных сил при окорке: 1 - сосны; 2 -ели; 3 - березы

При больших значениях толщины корки березы наблюдается существенный рост удельных затрат на ее разрушение, что вызывает необходимость увеличения нормальной силы прижима Это, в свою очередь, при взаимодействии короснимателя с сучком, обусловливает возникновение растягивающей силы Рр, определяемой с помощью соотношения (15) с учетом коэффициента усиления Ку.

На рис. 15 представлена зависимость коэффициента Ку от диаметра сучка ¿4=0,005-0,025м и диаметра бревна с!,-, =0,25-0,55м. Данные соответствуют значениям угла 5кр=0,25-1,0 рад. (14-57 град.), ¿=0,25м, Ис= (1с/2. Как видно, при снижении (!„ с ростом характерного размера с1с коэффициент усиления возрастает и при критических величинах может достичь значений 4-5, что негативно сказывается на физическом состоянии короснимателя и условиях окорки в целом.

На рис. 16 представлено влияние критического угла 6кр на величину Ку при ¿=0,25, ¿4=0,02, Ис=0,01 и <1а =0,25м.

Полученный результат с учетом данных табл. 3 о кратном увеличении значений ^ при разрушении корки, свидетельствует о целесообразности применения параметров окорки с тенденцией роста угловых значений ёкр при соблюдении условия: SKp>arcctg //,;. Следует также отметить, основываясь на результатах выполненных исследований, что с ростом параметра Ь коэффициент усиления Ку снижается до 1, а при малых диамет-

pax бревна - до 0,5 и менее. Интенсивность и величина этого снижения в

Рис. 16.Зависимость коэффициента^,, от критического угла 8кр

Отмеченные обстоятельства при реализации метода селективной окорки вызывают необходимость выбора рациональных параметров окорки, обеспечивающих минимизацию отрицательного действия сил, приводящих к заклиниванию короснимателя, либо к его поломке. Наиболее целесообразным следует считать такой выбор угловых, геометрических и силовых параметров селективной окорки, когда реальная необходимость увеличения удельных сил на разрушение корки Р„ короснимателями первого ротора компенсируется адекватным снижением величины коэффициента усиления Ку при их возможном взаимодействии с пеньками сучков. Таким образом, выполненные исследования, установленные на их основе закономерности и полученные расчетные соотношения позволяют надежно прогнозировать результаты селективной роторной окорки и повысить показатели эффективности технологических процессов.

Рис. 17. Зависимость величины Kv от длины L: 1 - ¿¿=0,25 м; 2 - ¿4=0,35 м; 3 - d6=0,55 м

Разработанные математические модели реализованы в виде макроса в программе Microsoft Excel, созданного в виде автоматизированного рабочего места «Расчет параметров процесса роторной окорки».

4. 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 или числа измерений.

Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и производственных условиях. Оригинальный лабораторный стенд, конструкция которого защищена патентом, позволил с большой точностью получить экспериментальные данные о параметрах процесса окорки, в том числе селективной, 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 параметров предмета труда - пиловочных бревен, подлежащих окорке, а также производственная проверка теоретических рекомендаций по выполнению селективной окорки на роторном окорочном станке. Последняя фаза экспериментальных исследований проводилась на автоматизированной линии окорки-сортировки.

5. Результаты теоретических и экспериментальных исследований

В результате исследования математических моделей, которая производилась при помощи прикладных программ «MatCad 2005. Professional» и «Excel 2005», входящей в пакет прикладных программ «Office ХР Professional» для операционной системы Windows ХР, установлено, что значение толщин массива коры в целом, отдельных ее слоев - пробки и луба, в зависимости от диаметра бревна, наиболее точно описываются полиномиальной зависимостью с коэффициентом аппроксимации от 0,737 до 0,937. Результаты экспериментальных исследований отличаются от теоретических не более чем на 8%. Сравнение результатов теоретических и экспериментальных исследований, значение коэффициента неравномерности с определением доверительного интервала, позволяет утверждать, что разработанные математические модели адекватны объекту исследования. Автоматизированное рабочее место «Расчет параметров процесса роторной окорки», разработанное на основании математических моделей, позволяет автоматизировать и существенно сократить трудоемкость расчета основных параметров роторной окорки круглых лесоматериалов в различных условиях.

6. Оценка технико-экономической эффективности внедрения селективной окорки круглых лесоматериалов на предприятиях лесопромышленного комплекса

В данном разделе приведено содержание экономических исследований утилизации отходов окорки на предприятиях ЛПК, рассмотрены экономические вопросы использования отходов окорки в условиях рыночных отношений на предприятиях ЛПК. Дана общая оценка необходимых предпосылок рациональной утилизации отходов окорки, приведена экономическая классификация отходов окорки, рассмотрены принципы экономической оценки эффективности утилизации отходов окорки, обосновано формирование цены и прибыли на продукцию из отходов окорки, дана оценка экономической эффективности внедрения селективной окорки на предприятиях ЛПК.

Общие выводы.

1. Повышение качества окорки круглых лесоматериалов является одним из основных направлений научно-технического прогресса лесной промышленности. Данное направление научных исследований входит в створ Перечня Приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в Российской Федерации, утвержденного Президентом РФ 21 мая 2006 г. Пр-843 (пункт «Рациональное природопользование»).

2. Отделенные друг от друга в процессе окорки пробковый и лубяной слои коры основных лесообразующих пород являются ценными полуфабри-

катами для производства различных товаров для народного хозяйства. Особенно важно иметь возможность селективной окорки хвойных пород древесины, поскольку до настоящего времени не разработано технологий эффективной утилизации отходов окорки хвойных деревьев, включающих пробку и луб.

3. Разработанная математическая модель роторной окорки с использованием тупых короснимателей, основанная на механизмах деформаций элементарного объема сплошной среды и построении обобщенных диаграмм Мора, позволяет оценить нормальные и касательные компоненты приведенного давления в толще массива коры и условия его разрушения на границе с древесиной различных пород деревьев.

4. Установленные на основе реализации математической модели количественные соотношения зависимости величины приведенного давления от угловых, силовых и кинематических параметров управления процессом окорки позволяют произвести сравнительный анализ степени их влияния на достижение заданного качества отделения коры от древесины в конкретных технологических условиях.

5. Рассматривая массив коры как трехкомпонентную среду, содержащую твердую, жидкую и газообразную компоненты, обоснован детерминированный метод оценки влияния влажности, температуры, диаметра бревна, величины сбега на достижение необходимой и достаточной удельной силы окорки.

6. Учитывая, что в реальных производственных условиях факторы влияния и параметры управления процессом окорки являются переменными величинами и варьируются в широких пределах, разработанный вариационный метод на основе имитационного моделирования устанавливает допустимые диапазоны их вариаций, которые обеспечивают стабилизацию качественных показателей окорки.

7. Разработанный метод расчета параметров селективной роторной окорки лесоматериалов при использовании типоразмерного ряда двухроторных окорочных станков, учитывающий отличительные особенности разрушения слоев корки и луба различной толщины, позволяет обосновать такой выбор угловых и геометрических характеристик короснимателя в сочетании с силовыми параметрами, обеспечивающих выполнение процесса селективной окорки.

8. Установлен линейный характер возрастания относительной прочности коры с увеличением относительного диаметра, т.е. масштабный эффект среды разрушения является существенным. Проявление масштабного эффекта в зимнее время существенно выше, чем при окорке летних бревен.

9. Запатентованный стенд для измерения и регистрации процессов роторной окорки круглых лесоматериалов показал надежную и точную работу в процессе проведения экспериментальных исследований, что позволяет рекомендовать его для дальнейших исследований.

10. Значение толщин массива коры в целом, отдельных ее слоев - пробки и луба, в зависимости от диаметра бревна, наиболее точно описываются полиномиальной зависимостью с коэффициентом аппроксимации от 0,737 до 0,937.

11. Сравнение результатов теоретических и экспериментальных исследований, значение коэффициента неравномерности с определением доверительного интервала, позволяет утверждать, что разработанные математические модели адекватны объекту исследования.

12. Автоматизированное рабочее место «Расчет параметров окорки», разработанное на основании математических моделей, позволяет автоматизировать и существенно сократить трудоемкость расчета основных параметров роторной окорки, что позволяет рекомендовать его для включения практику предприятий лесопромышленного комплекса, отраслевых НИИ и КБ, и в учебный процесс вузов, для студентов специальности 250401 «Лесоинженерное дело», и направления 250300 «Технология и оборудование лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств».

13. Согласно петле качества, возможность эффективной утилизации отходов окорки является неотъемлемой составляющей общей оценки качества работы окорочного оборудования, наряду с площадью и шероховатостью поверхности лесоматериала очищенного от коры.

14. Решение экономических аспектов, связанных с эффективной утилизацией отходов окорки имеет важные специфические особенности: формирование затрат при комплексном использовании древесной массы и коры, формирование стоимости и потребительской стоимости при оценке различных видов коры, обоснование цен на продукцию, получаемую при утилизации отходов окорки, организация маркетинга, и т.д.

15. В зависимости от того, какой потенциал отходов окорки используется (материальный, энергетический и др.), отходы окорки целесообразно подразделять на материальные (сырье для дальнейшей переработки по видам продукции) и энергетические.

16. Финансовый успех предприятий ЛПК, внедряющих селективный метод окорки круглых лесоматериалов, будет определяться спросом отходов окорки, как технологического сырья, так и энергетической составляющей в топливном балансе самого предприятия. При этом рекомендуется предусматривать методический учет нормативных параметров отходов окорки по видам.

17. Расчеты показывают, что на среднем лесопромышленном складе (бирже сырья потребителя), при минимальных отпускных ценах на луб, и утилизацию пробковой части коры в собственной котельной, при удаленности потребителей лубяного слоя на расстояние 50-75 км, срок окупаемости инвестиций в мероприятия, связанных с внедрением селективной окорки, составит около 3,5 лет.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Газизов А.М., Бойко В.В. Ваньков А.М. Опыт эксплуатации окорочных станков // Лесная промышленность, 1988, № 9, С. 19.

2. Газизов А.М. К вопросу обоснования параметров ставка для окорки хлыстов // Лесная промышленность, 1997, № 4, С. 23-24.

3. Газизов А.М., Шапиро В.Я., Григорьев И.В. Моделирование процесса разрушения коры при роторной окорке древесины // Вестник Красноярского государственного аграрного университета, № -5. 2008 г. С. 271-279.

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

5. Газизов А.М., Шапиро В.Я., Григорьев И.В. Исследование процесса разрушения коры при роторной окорке бревен различного диаметра // Справочник. Инженерный журнал. № 2.2009. С. 45-50.

6. Газизов А.М., Шапиро В.Я., Григорьев И.В. Вариационный метод расчета и стабилизации параметров роторной окорки // Справочник. Инженерный журнал. № 7.2009. С. 47-51.

7. Шапиро В.Я., Григорьев И.В., Газизов А.М. Анализ теории расчета параметров процесса окорки древесины в роторных окорочных станках //Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2009. № 186, С. 110-120.

8. Газизов А.М., Григорьев И.В., Гумерова О.М. Повышение качества окорки лесоматериалов // Вестник Красноярского государственного аграрного университета, № 10.2009 г. С. 132-141.

9. Шапиро В.Я., Григорьев И.В., Газизов А.М. Обоснование и расчет параметров селективной роторной окорки лесоматериа-лов//Известия СПбГЛТА. 2010. № 190, С. 104-117.

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

11. Газизов A.M., Григорьев И.В., Кацадзе В.А., и др. Повышение эффективности механической окорки лесоматериалов. Монография. СПб.: ЛТА, 2009. - 240 с.

12. Газизов A.M., Дмитренков Г.Л. Определение нагрузок, действующих на механизм подачи роторных окорочных станков типа ОК 100-2 и ОК 802 / Переработка и энергоиспользование низкокачественной древесины. Труды ЦНИИМЭ. - Химки, 1989, С. 60 - 64.

13. Симонов М.Н., Минакова Т.В., Газизов A.M. Режимы круглогодовой окорки лесоматериалов с отбором коры на технологическое сырье / Переработка и энергоиспользование низкокачественной древесины. Труды ЦНИИМЭ. - Химки, 1989, С. 10-17.

14. Газизов A.M. Экспериментальное исследование нагрузок действующих на механизм подачи роторного станка / ВНИПИЭИ и Леспром 15.06.1990 №2670. Химки, 1990.

15. Газизов A.M. Определение внешних нагрузок, действующих на механизм подачи в момент захода хлыста в ротор окорочного станка / Материалы научной конференции профессорско-преподавательского состава БГАУ. Уфа, БГАУ, 1993, С. 53-54.

16. Газизов A.M., Посняк В.К. Обоснование параметров окорочного станка / Материалы научной конференции профессорско-преподавательского состава БГАУ Уфа, БГАУ, 1993, С. 54-55.

17. Газизов A.M. Обоснование параметров оборудования для окорки хлыстов и полухлыстов. Уфа: БГАУ, 1995. 16 с.

18. Газизов A.M. Эффективность перехода на окорку древесины в хлыстах // Лесной экономический вестник, Москва, 1997, № 2 С. 18-20.

19. Газизов A.M. Окорка древесины в хлыстах // Сельские узоры. Республиканский аграрный журнал, Уфа, 1997, № 3, С. 26-27.

20. Газизов A.M. Состояние и перспективы механизации процессов лесоэс-плуатации в Республике Башкортостан // Актуальные проблемы лесного комплекса: Сборник информационных материалов международной научной конференции «Лес - 2000». Вып.2. - Брянск: РИО БГИТА, 2000, С. 29-30.

21. Газизов A.M. Состояние и тенденции развития лесопромышленного комплекса Республики Башкортостан / Принципы формирования высокопродуктивных липняков, Уфа, 2000. С. 35-38.

22. Газизов A.M. Основные направления комплексного использования древесины / Материалы научно-практической конференции «Интеграция науки, образования и производства для развития лесного хозяйства и лесопромышленного комплекса», Воронеж, 2001. С. 19-22.

23. Газизов A.M. Пути использования древесины без потерь / Материалы всероссийской научно-практической конференции «Повышение эффективности и устойчивости развития АПК», Уфа, 2005. С. 36-49.

24. Газизов A.M., Шапиро В.Я., Григорьев И.В. Анализ современных методик расчета основных параметров окорки режущим инструментом и

пути их уточнения / Сборник трудов международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы лесного комплекса» под общей редакцией А.Я. Панфилова. Вып. № 21. Брянск 2008 г. С. 231-235.

25. Газизов A.M., Шапиро В.Я., Григорьев И.В., Гумерова О.М. Пути совершенствования методик расчета технологических параметров механической окорки круглых лесоматериалов / Деп. рукописи: бнблиогр. указ. ВИНИТИ, 30.09.08. № 547 - В 2008. -25 с.

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

30.09.08. № 546 - В 2008. - 23 с.

27. 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.

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

16.02.09. № 75 - В 2009. - 21 с.

29. 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.

30. Газизов A.M. Математическая модель процесса роторной окорки и исследование способов управления его параметрами / Материалы первой международной научно-практической Интернет конференции «Леса России в XXI веке». СПб.: ЛТА, 2009. С. 162-167.

31. Газизов A.M. Модель влияния температуры на эффективность роторной окорки круглых лесоматериалов / «Технология и оборудование лесопромышленного комплекса» Межвузовский сборник научных трудов. Выпуск 3. СПб.: ЛТА 2009 г. С. 47-55.

32. Григорьев И.В., Газизов A.M., Теппоев A.B. Стенд для исследования процесса окорки лесоматериалов. Патент на полезную модель № 76597 опубл. 27.09.2008 Бюлл. № 27.

33. Газизов A.M., 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.

34. Газизов A.M., Григорьев И.В., Ильюшенко Д.А. Влияние строения и состояния коры на параметры процесса селективной окорки / Материалы международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития лесного комплекса». Вологда: ВоГТУ, 2009. С. 82-84.

35. Газизов A.M., 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.

36. Газизов A.M., 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.

37. Газизов A.M. Влияние технологических факторов на формирование напряжений в массиве коры при роторной окорке древесины / Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции докторантов, аспирантов и соискателей. - Майкоп, 2008. С. 54-63.

38. Мурашкин Н.В., Газизов A.M., 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.

39. 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.

40. Газизов A.M. Перспективы рационального использования лесных ресурсов путем внедрения окорки древесины / Всероссийская научно-практическая конференция "Интеграция аграрной науки и производства: состояние, проблемы и пути решения". Уфа, 2008.-С.41-43"

Просим принять участие в работе диссертационного Совета

Д.212.008.01 или прислать Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями по адресу: 163002, Архангельск, набережная

Северной Двины 17 Северный (Арктический) федеральный университет.

Введение

1 .Состояние проблемы и задачи исследования

1.1 Место окорки в современных технологических процессах лесоза- 14 готовительного и деревообрабатывающего производства

1.2. Сравнительный анализ способов окорки круглых лесоматериалов

1.3. Анализ типоразмерных рядов роторных окорочных станков и их 23 инструментального оснащения

1.4. Магистральные направления научно-технического процесса в ле- 39 созаготовительном комплексе

1.5. Влияние строения и состояния коры на параметры процесса 41 окорки

1.6. Обзор авторских свидетельств и патентов по окорочно- 46 зачистным станкам и устройствам к ним

1.6.1. Станки протяжного типа

1.6.2. Станки роторного типа

1.6.3. Станки роторно-фрезерного типа

1.6.4. Станки фрезерного типа

1.6.5. Выводы по патентному обзору

1.7. Современные методы расчета технических параметров процесса 71 окорки древесины

1.7.1. Технологические аспекты расчета параметров процесса окорки

1.7.2. Расчет параметров роторной окорки древесины

1.7.3. Расчет параметров групповой окорки древесины в окорочных 87 барабанах

1.7.4. Расчет параметров фрезерной окорки древесины

1.7.5. Методы расчета при гидравлической технологии окорки

1.7.6. Выводы по современным методам расчета технических пара- 102 метров процесса окорки древесины

1.8. Выводы по главе

Глава 2. Методология оценки и управления эффективностью работы 110 окорочного оборудования

2.1 Обоснование методики оценки и показателей эффективности ра- 110 боты окорочных станков

2.2 Оценка качества работы окорочного оборудования

2.2.1 Применение петли качества для оценки работы окорочного обо- 122 рудования

2.2.2 Методология управления качеством работы окорочного обору- 126 дования

2.3 Обоснование необходимости внедрения селективной окорки 128 круглых лесоматериалов

2.3.1 Характеристика коры основных лесообразующих пород

2.3.2 Химический состав коры сосны '

2.3.3 Основные направления использования отходов окорки лесома- 147 териалов основных лесообразующих пород

2.4. Выводы по главе

Глава 3. Теоретические исследования процесса разрушения коры при 160 роторной окорке древесины

3.1. Математическая модель процесса роторной окорки и исследова- 160 ние способов управления его параметрами

3.1.1. Управление угловым параметром

3.1.2. Управление силовым параметром

3.1.3. Управление кинематическим параметром

3.2. Моделирование влияния влажности на особенности разрушения 174 коры при роторной окорке

3.3. Влияние температуры среды на эффективность роторной окорки

3.4. Влияние диаметра кряжа на развитие механизма роторной окорки

3.5. Вариационный метод расчета и стабилизации параметров ротор- 202 ной окорки древесины

3.6. Селективный метод окорки лесоматериалов

3.7. Выводы по главе

Глава 4. Объект, аппаратура, методика и условия проведения экспе- 224 риментальных исследований

4.1 Обоснование и выбор объекта экспериментальных исследований

4.1.1 Место экспериментальных исследований в совершенствовании 224 технологических процессов лесозаготовительного и деревообрабатывающего производств

4.1.2 Задачи экспериментальных исследований

4.2 Аппаратура экспериментальных исследований

4.2.1 Выбор и обоснование места проведения экспериментальных ис- 226 следований, измеряемых показателей и характеристик

4.2.2 Стенд и электроизмерительная аппаратура экспериментальных 229 исследований

4.3 Обоснование точности измерения и достоверности эксперимента

4.3.1 Точность измерения,

4.3.2 Определение относительной погрешности средств измерения

4.3.3 Длительность опыта или число измерений

4.3.4 Число опытов

4.4 Методика экспериментальных исследований 241'

4.5 Условия экспериментальных исследований

4.6 Выводы по главе

Глава 5. Результаты теоретических и экспериментальных исследова- 255 ний

5.1. Статистические характеристики толщин слоев коры на пиловоч- 255 ных бревнах

5.2. Результаты теоретических исследований 263 5.2.1 Общие замечания 263 5.2.2. Вклад силовых и кинематических параметров в результаты 265 процесса окорки

5.3. Результаты экспериментальных исследований

5.4. Выводы по главе

Глава 6. Оценка технико-экономической эффективности внедрения 276 селективной окорки круглых лесоматериалов на предприятиях лесопромышленного комплекса

6.2. Содержание экономических исследований утилизации отходов 278 окорки на предприятиях ЛПК

6.2.1. Экономические вопросы использования отходов окорки в уело- 278 виях рыночных отношений на предприятиях ЛПК

6.2.2. Общая оценка необходимых предпосылок рациональной утили- 280 зации отходов окорки

6.2.3. Экономическая классификация отходов окорки

6.3. Принципы экономической оценки эффективности утилизации 286 отходов окорки

6.4. Формирование цены и прибыли на продукцию из отходов окорки

6.5. Методы экономической оценки эффективности технологического 298 использования отходов окорки

6.6. Оценка экономической эффективности внедрения селективной 303 окорки на предприятиях ЛПК

6.7. Выводы по главе 6 314 Общие выводы и рекомендации 319 Литература

6.1. Общие замечания

б

Центральной задачей лесного комплекса всегда было сохранение, приумножение и эффективное использование лесных богатств в интересах человека, общества и государства. Развитие отраслевой науки и практические действия предприятий всех основных и обслуживающих подотраслей должны быть направлены на создание «эффективной системы использования природных ресурсов». Именно такое требование содержалось в одном из посланий Президента РФ В.В. Путина Федеральному Собранию. Оно конкретизировано и развито в Концепциях развития лесного хозяйства и лесопромышленного комплекса, одобренных Правительством России.

Известно, что понятия эффективности и качества имеют сильную взаимосвязь. Невозможно говорить о качестве процесса, если он не эффективен. В последние годы опубликовано большое число учебно-методических и научных работ, всесторонне рассматривающих вопросы управления качеством, как на общетеоретическом уровне, так и для конкретных отраслей народного хозяйства — промышленности, торговли, финансов, медицины, образования, научных исследований, и т.д.

В качестве примера, можно привести ряд формулировок: «Под управлением качеством лечебного процесса понимают постоянное формирование условий для оказания качественной медицинской помощи, которая должна соответствовать потребностям и ожиданиям пациента и врача, а также категориям доказательной медицины»; «Под качеством процесса регулирования понимают способность автоматического регулятора поддерживать с достаточной точностью заданный закон изменения регулируемого параметра. Качество процесса регулирования тем выше, чем меньше отклонение регулируемого параметра от заданного значения и чем быстрее достигается заданный установившийся режим»; «Под качеством процесса движения понимается степень слитности (прерывности)»; «Качество образования - ряд системно-социальных свойств и характеристик, которые определяют соответствие (адекватность) системы образования принятым требованиям, социальным нормам, государственным образовательным стандартам». Данное цитирование можно продолжать весьма долго, поскольку литература, и ресурсы информационной сети Internet предлагают широкий спектр толкований и трактовок вопроса управления качеством. Одним из наиболее подходящих для нашего случая определений является «Под качеством процесса следует понимать — это совокупность свойств характеристик процесса, которые придают ему способность удовлетворять обусловленные или предлагаемые потребности» [44].

Известно, что окорка древесины является наиболее энерго- и трудоемкой операцией первичной лесопереработки, которая осуществляется на всех типах лесопромышленных складов. В результате ее выполнения образуются значительные объемы отходов, которые в настоящее время не находят эффективного применения. При современном состоянии окорки* древесины в лесной, целлюлозно-бумажной промышленности нашей страны ресурсы коры, пригодной для использования, составляют свыше 6 млн. м , в том числе около 2 млн. м коры образуется на лесопильно-деревообрабатывающих предприятиях. Однако доля её использования в промышленности составляет всего 12,7 %. Остальная часть коры свозится на свалки или не эффективно сжигается, засоряя территорию регионов предприятий. Можно утверждать, что без возможности эффективной утилизации отходов окорки, особенно это касается отходов окорки хвойных пород, процесс окорки не может быть признан эффективным, иначе говоря, качественным. Данное утверждение наглядно подтверждается рядом составляющих известной петли качества [45].

Проведенные отечественными и зарубежными учеными исследования свидетельствуют о ценности коры как сырья для выработки различного вида продуктов, которые в дальнейшем могут быть использованы в качестве: компонентов в композиции древесноволокнистых плит, бумаг и формовочных составов; пластификаторов и наполнителей клеев, пластмасс, резины и различных строительных растворов; фильтрующих материалов; добавок к буровым растворам, а также в качестве подслой-ного материала для уплотнения твёрдых грунтов при сооружении дорог в заболоченных местностях, изоляционного материала от промерзания грунтов; мульчи для садовых почв. Приготовления компостов, подстилки в животноводческих фермах с последующим использованием её в качестве гумуса [46].

Кора состоит из двух сильно различающихся частей — корки и луба. Каждая из них имеет специфическую структуру, биологическую роль и химический состав. Соотношение этих частей тоже разное у различных пород, к тому же очень большие отличия практически по всем показателям обнаруживается у деревьев одной породы, но произрастающих в разных местах. В среднем, доля корки от 20 до 45% от коры. В корке много лигнина и «мало целлюлозы, в лубе и того и другого немного, но больше гемицеллюлоз и экстрактивных веществ.

При сопоставлении группового состав липидов луба и корки выявлено, что содержание липидов в лубе практически одинаково "по всей высоте ствола и составляет 7,1%; количество липидов в корке возрастает с высотой ствола и равно соответственно 1,39%, 4,35%, 6,75%. Следовательно, добывать липиды из луба коры гораздо выгоднее.

Сравнение химического состава луба и древесины показывает, что целлюлозы в лубе в 1,5 раза меньше, чем в древесине, но в литературе отмечается отсутствие принципиальной разницы между качеством целлюлозы, содержащейся в коре и древесине. Луб выгодно отличается значительной долей дубильных веществ. В целом луб содержит меньше целлюлозы и лигнина по сравнению с древесиной, но значительно больше веществ, экстрагируемых органическими растворителями и водой.

Соответственно, способы получения целлюлозы из древесины и волокнистого полуфабриката из луба должны быть различны, т.е. целесообразно раздельно использовать лубяную и корково-древесную части отходов окорки. Из всего вышеуказанного можно сделать вывод о том, что для повышения качества процесса окорки, по критерию возможности эффективной утилизации отходов, необходимо разработать и внедрить в производство новый способ высококачественной окорки, который бы позволил производить удаление коры с хвойных и лиственных пород древесины послойно - разделяя пробковый и лубяной слой — селективную окорку.

Способ селективной окорки, помимо критерия утилизации отходов, благоприятно скажется и на наиболее традиционном показателе качества окорки - степени удаления коры с поверхности бревен.

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 удалениях 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 коры, 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 смысле более полного удаления коры и минимального разрушения поверхности древесины снижается производительность окорочного оборудования.

Эта тенденция 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»).

Цель работы. Совершенствование технологии механической окорки лесоматериалов за счет обоснования основных параметров работы роторных окорочных станков для конкретных производственных условий.

Объект исследований. Кора и древесина основных лесораститель-ных пород.

Предмет исследования. Процесс механической окорки лесоматериалов в роторных окорочных станках.

Научная новизна работы. Разработанные и исследованные математические модели роторной окорки, отличающиеся оценкой параметров деформаций элементарного объема сплошной среды и обобщенных диаграмм Мора, позволяют оценить нормальные и касательные компоненты приведенного давления в толще массива коры и условия его разрушения на границе с древесиной различных пород.

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

На защиту выносятся следующие положения:

• Разработанная математическая модель роторной окорки, основанная на механизмах деформаций элементарного объема сплошной среды и построении обобщенных диаграмм Мора, позволяющая оценить нормальные и касательные компоненты приведенного давления в толще массива коры и условия его разрушения на границе с древесиной различных пород деревьев.

• Установленные количественные соотношения зависимости, величины« приведенного давления от угловых, силовых и кинематических параметров управления процессом окорки, позволяющие произвести сравнительный анализ степени их влияния на достижение заданного качества отделения коры от древесины.

• Детерминированный метод оценки влияния влажности, температуры, диаметра бревна, величины сбега на достижение необходимой и достаточной удельной силы окорки.

• Метод расчета параметров селективной роторной окорки лесоматериалов при использовании типоразмерного ряда двухроторных окорочных станков, учитывающий отличительные особенности разрушения слоев корки и луба различной толщины, позволяющий обосновать выбор угловых и геометрических характеристик короснимателя в сочетании с силовыми параметрами, обеспечивающие процесс селективной окорки лесоматериалов.

• Методика оценки экономической эффективности внедрения селективной окорки на предприятиях лесопромышленного комплекса.

• Стенд для исследования процесса окорки лесоматериалов, предназначенный для измерения и регистрации показателей процессов, характеризующих режимы работы роторного окорочного станка и свойства массива коры лесоматериала.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Повышение качества окорки круглых лесоматериалов является одним из основных направлений научно-технического прогресса лесной промышленности. Данное направление научных исследований входит в створ Перечня Приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в Российской Федерации, утвержденного Президентом РФ 21 мая 2006 г. Пр-843 (пункт «Рациональное природопользование»).

2. Отделенные друг от друга в процессе окорки пробковый и лубяной слои коры основных лесообразующих пород являются ценными полуфабрикатами для производства различных товаров для народного хозяйства. Особенно важно иметь возможность селективной окорки хвойных пород древесины, поскольку до настоящего времени не разработано технологий эффективной утилизации отходов окорки хвойных деревьев, включающих пробку и луб.

3. Разработанная* математическая модель роторной окорки* с использованием тупых короснимателей,. основанная на механизмах деформаций элементарного объема сплошной среды и построении обобщенных диаграмм-Мора, позволяет оценить нормальные и касательные компоненты приведенного давления в толще массива коры, и условия его разрушения на границе с древесиной различных пород деревьев.

4. Установленные на основе реализации математической модели количественные соотношения зависимости величины приведенного давления от угловых, силовых и кинематических параметров управления процессом окорки позволяют произвести сравнительный анализ степени их влияния на достижение заданного качества отделения коры от древесины в конкретных технологических условиях.

5. Рассматривая массив коры как трехкомпонентную среду, содержащую твердую, жидкую и газообразную компоненты, обоснован детерминированный метод оценки влияния влажности, температуры, диаметра бревна, величины сбега на достижение необходимой и достаточной удельной силы окорки.

6. Учитывая, что в реальных производственных условиях факторы влияния и параметры управления процессом окорки являются переменными величинами и варьируются в широких пределах, разработанный вариационный метод на основе имитационного моделирования устанавливает допустимые диапазоны их вариаций, которые обеспечивают стабилизацию качественных показателей окорки.

7. Разработанный метод расчета параметров селективной роторной окорки лесоматериалов при использовании типоразмерного ряда двухроторных окорочных станков, учитывающий отличительные особенности разрушения слоев корки и луба различной толщины, позволяет обосновать такой выбор угловых и геометрических характеристик короснимателя в сочетании с силовыми параметрами, обеспечивающих выполнение процесса селективной окорки.

8. Установлен линейный характер возрастания« относительной прочности коры с увеличением относительного диаметра, т.е. масштабный эффект среды разрушения является существенным. . Проявление масштабного эффекта в зимнее время существенно выше, чем при окорке летних бревен.

9. Запатентованный стенд для измерения и регистрации процессов роторной окорки круглых лесоматериалов показал надежную и точную работу в процессе проведения экспериментальных исследований, что позволяет рекомендовать его для дальнейших исследований.

10. Значение толщин массива коры в целом, отдельных ее слоев - пробки и луба, в зависимости от диаметра бревна, наиболее точно описываются полиномиальной зависимостью с коэффициентом аппроксимации от 0,737 до 0,937.

11. Сравнение результатов теоретических и экспериментальных исследований, значение коэффициента неравномерности с определением доверительного интервала, позволяет утверждать, что разработанные математические модели адекватны объекту исследования.

12. Автоматизированное рабочее место «Расчет параметров окорки», разработанное на основании математических моделей, позволяет автоматизировать и существенно сократить трудоемкость расчета основных параметров роторной окорки, что позволяет рекомендовать его для включения практику предприятий лесопромышленного комплекса, отраслевых НИИ и КБ, и в учебный процесс вузов, для студентов специальности 250401 «Лесоинженерное дело», и направления 250300 «Технология« и оборудование лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств».

13. Согласно петле качества, возможность эффективной утилизации отходов окорки является неотъемлемой составляющей общей оценки качества работы окорочного оборудования, наряду с площадью и шероховатостью поверхности лесоматериала очищенного от коры.

14. Решение экономических аспектов, связанных с эффективной утилизацией отходов окорки имеет важные специфические особенности: формирование затрат при комплексном использовании древесной массы и коры, формирование стоимости и потребительской стоимости при оценке различных видов коры, обоснование цен на продукцию, получаемую при утилизации отходов окорки, организация маркетинга, и т.д.

15. В зависимости от того, какой потенциал отходов окорки используется (материальный, энергетический и др.), отходы окорки целесообразно подразделять на материальные (сырье для дальнейшей переработки по видам продукции) и энергетические.

16. Финансовый успех предприятий ЛПК, внедряющих селективный метод окорки круглых лесоматериалов, будет определяться спросом отходов окорки, как технологического сырья, так и энергетической составляющей в топливном балансе самого предприятия. При этом рекомендуется предусматривать методический учет нормативных параметров отходов окорки по видам.

17. Расчеты показывают, что на среднем лесопромышленном складе (бирже сырья потребителя), при минимальных отпускных ценах на луб, и утилизацию пробковой части коры в собственной котельной, при удаленности потребителей лубяного слоя на расстояние 50-75 км, срок окупаемости инвестиций в мероприятия, связанных с внедрением селективной окорки, составит около 3,5 лет.

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. Абрамович А.Д. О работе корообдирки завода имени Второй пятилетки. // Бумажная промышленность, 1938. № 2. С. 8-10.

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.-36с.

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

15. Пигильдин Н.Ф. Математическая модель процесса окорки древесины. Труды ЦНИИМЭ. Химки: ЦНИИМЭ, 1972, вып. 127. С. 97-102.

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

17. Пигильдин Н.Ф. К вопросу об анализе боковой поверхности древесного ствола; Труды ЦНИИМЭ. Химки: ЦНИИМЭ, 1970, вып. 110. С. 113-122.

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

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

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

21. 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.

22. 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.

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

24. Березин В.А. Обоснование и внедрение в производство сухой пред-рамной окорки пиловочника с целью увеличения выхода технологической щепы из отходов лесопиления. Дисс. канд. техн. наук. Л.: ЛТА, 1988.-212 с.

25. Советский энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия, 1982. 862 с.

26. Анисимов Г.М. и др. Управление качеством гусеничных и колесных машин в эксплуатации. СПб.: Изд-во JTTA. 2002. 420 с.

27. Анисимов Г.М. Магистральные направления научно-технического прогресса лесозаготовительной промышленности // Известия Санкт•5,

28. Петербургской лесотехнической академии. СПб.: JITA. № 169. 2003. С. 129-140.

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

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

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

32. Rechen Е. Bark adhesion ah methods of facilitating bark removal: Pulp and papers magazine of Canada. 1958.i

33. Симонов M.H., Захаров B.B. Изменения сил сцепления коры с древе?синой в зависимости от времени года. Труды ЦНИИМЭ, сб. 65. Химки. 1965.

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

35. Торговников Г.И. Влияние отрицательных температур на силы сцепления коры с древесиной. Труды ЦИИИМЭ, сб. 110. Химки. 1970.

36. 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.

37. Харитонов В.В. Исследование процесса окорки древесины на станках с тупыми короснимателями. Автореферат дисс. канд. техн. наук. МЛТИ, 1959. 22 с.i

38. Симонов М.Н., Югов В.Г. Окорка древесины. М.: Лесная промышiленность. 1972.

39. Ю.И. Ребрин. Управление качеством. Учебное пособие. Таганрог: Издательство ТРТУ, 2004.

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

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

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

43. 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.

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

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

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

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

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

49. Покрышкин О.В. Исследование режимов окорки мерзлой древесины и параметров резца на короторных окорочных станках. Автореферат диссертации канд.техн.наук- Л., ЛТА 1968.-20с.

50. Попеко B.C. Исследование процесса окорки лиственницы тупыми короснимателями. Автореферат диссертации канд.техн.наук-Минск., 1970.-15с.

51. Симонов М.Н. Теоретические основы и оптимизация параметров гаммы роторных окорочных станков. Автореферат диссертации докт.техн.наук- М.,1979.-41с.

52. Симонов М.Н., Пигильдин Н.Ф. Состояние и тенденции развития окорочного оборудования- М.,1977.-64 с.

53. Симонов М.Н., Фрид Л.Д. Исследование процесса механической окорки древесины лиственных пород.- Труды/ЦНИИМЭ. Вып.110. Химки, 1970, с.30-39.

54. Фрид Л.Д. Исследование процесса окорки тупыми короснимателями. Автореферат диссертации канд.техншаук- М., 1967.-19с.

55. Харитонов В.В. Исследование процесса окорки древесины на станках с тупыми короснимателями. Автореферат диссертации, канд.техн.наук- М., 1961.-19с.

56. Шемякин Е.И. О волнах напряжений, в прочных горных породах.-Прикладная механика и техническая физика. 1963 , №5,с.83-93.

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

58. Дмитриев Ю.Я., Кислицина Г.Ф. Гидравлическая окорка древесины." М.: Лесная промышленность, 1981.-136 с.

59. Научные основы гидравлического разрушения угля/ ИГД им.Скочинского. Никонов Г.П., Кузьмич И.А., Ищук И.Г., Гольдин Ю.А.-М.:Наука,1973.-147 с.

60. Советский энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия, 1982. 862 с.

61. Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. 1984. 944 с.

62. Лесная энциклопедия. М.: Советская энциклопедия, Т.1, 1985.-564 с.

63. Анисимов Г.М., Большаков Б.М. Новые концепции теории лесосечных машин. СПб.: ЛТА, 1998. - 114 с.

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

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

66. Анисимов Г.М. Эксплуатационная эффективность трелевочных тракторов. М.: Лесная промышленность. 1990. 208 с.

67. Ксеневич И.П., Скотников В.А., Ляско М.И. Ходовая система -почва урожай. М.: Агропромиздат, 1985. 306 с.

68. Гороховский К.Ф., Калиновский В.П., Лившиц Н.В. Технология и машины лесосечных и лесоскладских работ. М.: Лесная промышленность. 1980 г. 383 с.

69. Залегаллер Б.Г., Ласточкин П.В., Бойков С.П. Технология и оборудование лесных складов: Учебник для вузов 3-е изд., испр., доп. -М.: Лесная промышленность. 1984, 352 с.

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

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

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

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

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

75. Песоцкий А.Н. Лесопильное производство. М., Лесная промышленность, 1979. — 336с;169; Селиванов Н.Ф: и др Станки и оборудование потоков шпало-пиления: справочник т. Г. М.: МГУЛ, 2000: — 516с.

76. Калитиевский Р;Е. Авторизация производственных процессов в лесопилении. М., Лесная промышленность, 1979; — 336с.

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

78. Адлер Ю., Щепетова С. Процессное описание бизнес-основ для системы экономики качества //Стандарты и качество. 2002. № 2. С. 66-69.

79. Адлера ЮЛ. Анатомия организации с точки зрения физиологии// Стандарты и качество. 2001. № 2. С. 46-50:

80. Адлер Ю.П. О промышленной революции XXI ве-ка//Стандарты и качество. 1999. № 2. С. 30-31.

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

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

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

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

85. Беляевский И.К. Маркетинговое исследование: информация, анализ, прогноз: Уч. пос. М.: Финансы и статистика, 2001. 320 с.

86. Боков В.А., Гаяев В.И. Проблема «качество»// Стандарты и ка. чество. 1996. №> 8. С. 49-51.

87. 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.

88. Внутренний аудит. Серия «Все о качестве. Отечественные разработки». Вып. 2. 2002. М:: НТК «Трек», 2001. 32 с.

89. Всеобщий менеджмент качества; Уч. пос./ Под общ. ред. С.А. Степанова. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2001.200 с.184: Гольдштейн Г.Я. Инновационный менеджмент:: Учеб. пос. Таганрог: ТРТУ, 1998. 132 с.

90. Гольдштейн Г.Я. Основы менеджмента: Конспект лекций; Таганрог: ТРТУ, 1995. 145 с.

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

92. Гуленков В.Ю., Куприянова М.С. Новое в подходе к сертификации систем менеджмента качества// Стандарты и качество. 2002. № 3.С. 90-83.

93. Дворук Т.Ю. Удовлетворенность потребителей российских организаций в зеркале экспертных оценок// Сертификация. 2000. № 3. С. 12-14.

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

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

96. 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.

97. Забежинский А.Д. Создание и поддержание системы обеспечения качества крупного промышленного предприятия// Стандарты и качество. 1996. № ю. С. 56-61.

98. Замятина О., Самойлова О. Ведение секретариатов технических комитетов ИСО: тяжкое бремя или трамплин для прыжка?// Стандарты и качество. 2002. № 3. С. 40-44.

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

100. Зорин Ю.В., Ярыгин В.Т.* Управление безопасностью и сертификацией продукции в регионе// Стандарты и качество. 1996. № 8. С. 44-48.

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

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

103. Качалов В.А. «Изюминки» систем качества предприятий России и ближнего зарубежья по ИСО 9001:1994// Стандарты и качество. 2001. №5. С. 180-186.

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

105. Качалов В.А. Насколько точно «русское лицо» стандартов ИСО серии 9000:2000// Стандарты и качество. 2002. № 6. С. 31-38.

106. Керне Д. Т., Недлер Д. А. Пророки во тьме или рассказ о том, как «Ксерокс» восстал из пепла и дал бой японцам/ Пер. с англ. СПб.: Азбука-Терра, 1996. 352 с.

107. Кетола Дж., Роберте К. Менеджмент ресурсов. Снятие завесы таинственности с МС ИСО 9001:2000// Стандарты и качество. 2002. №5. С. 78-82.

108. Крейг Роберт Дж. ИСО 9000: руководство по получению сертификата о регистрации по ИСО 9000. М.: РИА «Стандарты и качество», 2001. 183с. (сер. «Дом качества», вып. 9).

109. Кузнецова Н.И. «ДЖИТ»-производство. // Стандарты и качество. 1987. №8. С. 52-57.

110. Лапидус В.А. Всеобщее качество (TQM) в российских, компаниях / Гос. ун-т управления; Нац. фонд подготовки кадров. М.: ОАО «Типография Новости», 2000.-432 с.

111. Лапидус В.А. Прежде чем внедрять стандарты ИСО 9000, надо навести элементарный порядок на производстве// Стандарты и качество. 1999. №2. С. 31-33.

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

113. Методика оценивания состояния TQM на предприятии. Сер. «Все о качестве». Мищенко С., Пономарев С., Герасимов Б.э Пономарева О. Экспертные оценки затрат на качество на предприятиях Тамбовской области//Стандарты и качество. 2001. № 7-8. С. 79-81.

114. Молодое М.В. Место социальных факторов в концепции TQM// Стандарты и качество. 2002. № 5. С. 65-67.

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

116. Никифоров А.Д.Управление качеством: Уч. пос. для вузов. М.: Дрофа, 2004, 720 с.

117. Ноулер JL, Дж. Хауэлл и др. Статистические методы контроля качества продукция/Пер. с англ.2-е рус. изд. М.: Изд-во стандартов, 1989. 96с.

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

119. Окрепилов В.В. Управление качеством: Учебник для ВУЗов /2-е изд., доп. и перераб. СПб.: ОАО «Издательство «Наука», 2000, 912 с.

120. Отраслевая система управления качеством продукции. Состав, содержание и организация работ по совершенствованию. М.: Изд-во стандартов, 1985.

121. Пейдж С. Тщательная проработка — ключ к разработке стратегии в области качества и процедур// Стандарты и качество. 2000. № 8. С. 67-70.

122. Пичугин К.В. Постоянное улучшение. Что улучшать?// Сертификация. 2001. №4. С. 22-24.

123. Пичугин К.В. Принцип «постоянного улучшения» в стандартах ИСО 9000 версии 2000 года// Сертификация. 2001. № 3. С. 20-22.

124. Плетнева Н. Документирование системы качества// Стандарты и качество. 2001. №З.С. 75-78.

125. Плетнева. Н.П. ИСО 9001 2000: Новый подход к созданию системы менеджмента качества// Стандарты и качество. 2001. №8. С. 46.

126. Рождественский В. Системы менеджмента качества как составная часть системного менеджмента// Аудитор. 1998. № 9. С. 1419.

127. Руководство по применению стандарта ИСО 9001:2000 в малом бизнесе /Пер. с англ. A.JI. Раскина; Под ред. А.В. Руженцева. М.: РИА «Стандарты и качество», 2001. 168 с.

128. Свиткин М.З. Стандарты ИСО серии 9000 версии 2000 года: новые шаги в практике менеджмента качества// Стандарты и качество. 2000. № 12. С. 56-60.

129. Скрипко JI. Экономические методы менеджмента качества в стандартах ИСО серии 9000:2000// /Стандарты и качество. 2002 № 7. С. 66-68.

130. Спицнадель В.Н. Системы качества (в соответствии с международными стандартами ISO семейства 9000): Уч. пос. СПб.: Издательский дом «Бизнес-пресса», 2000. 336 с.

131. Справочник директора предприятия/Под ред. М.Г. Лапусты. 5-е изд., испр., изменен, и доп. М.: ИНФРА-М, 2001. 750 с.

132. Сурнин В.В. Фрагментно-пиктографический метод отображения технической информации// Стандарты и качество. 2002. № 3. С. 45-46.

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

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

135. Шадрин А. Качество, конкурентоспособность, менталитет, сертификация// Стандарты и качество. 2002. № 6. С. 68-73.

136. Ярцев Д. Сертификация систем качества: проблемы, которые можно избежать//Сертификация. 2000. № 8. С. 80-83.

137. Концепция системы стандартизации Российской Федерации. М.: Изд-во стандартов, 1992.

138. 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. / ВНИПИЭИлеспром; Вып. 11).

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

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

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

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

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

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

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

146. Шамко В. Е. Состояние и перспективы развития сульфитных процессов // Обз. инф. Целлюлоза, бумага и картон. М., 1988. 50 с.

147. Гельфанд Е. Д. Концепция создания экологически безопасных гидролизных производств //Лесной журнал. 1995. № 2-3. С. 147-150.

148. Мусихина Л.Н. Комплексное использование коры ели. — В кн.: Тезисы докладов Всесоюзной конференции по использованию древесной коры. Свердловск, 1971, с. 51-53.

149. Ягодин В.И. Химическая технология древесной коры хвойных и лиственных пород дерева. СПб.: ЛТА. 2008. 28 с.

150. Лесной комплекс РФ. М., ОАО «ИНПИЭП леспром» 2002-04 г.

151. Чочаев А.Х. Экономические основы стратегии развития лесного • сектора России: Автореферат дисс.д.э.н. М.: МГЛУ, 2002. 36 с.

152. Саркисов В.В., Шелехов В.М. Научная организация и нормирование труда в лесозаготовительной промышленности и лесном хозяйстве М.: Высш. школа. 1990. 335 с.

153. 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.

154. Маленков Ю.А. Новые методы инвестиционного менеджмента. СПб., изд.дом «Бизнес-Пресса», 2002. 208 с.

155. Мурашкин Н.В., Демченков B.Ki, Крылов B.C., Тюкина О.Н.,

156. Сенник Н.М., Мурашкин A.M., Савельев Г.Г.: Основы маркетинга. Под общей ред. Мурашкина Н.В., Учебник, Великие Луки, ВСК, 2003. 507 с.

157. Мурашкин Н.В. Экономическая оценка разработки, производства и потребления лесозаготовительной техники. Дисс. д.э.н. СПб, СПбГЛТА, 1992. 377 с.

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

159. Великанов К. М., Власов В. Ф., Краюхин Г. А. и др. Расчеты экономической эффективности новой техники. 2-е изд. Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1990. 448 с.

160. Зыков Ю. А. Народно-хозяйственный социально-экономический эффект новой техники // Вопросы экономики. 1919: № 12.

161. Виленский М. А. О критериях экономической эффективности новой техники //Вопросы экономики. 1974! № 10.

162. Виленский М. А. Планирование эффекта- научно-технического прогресса/ЛЗопросы экономики. 1978. № 1.

163. Хочатуров Т. С. Еще раз об эффективности капитальных вложений//Вопросы экономики. 1983. № 3. С. 65.

164. Фельзенбаум В. Совершенствовать методы определения эффективности новой техники //Вопросы экономики. 1978. № 12. С. 106— 119.

165. Глушков Н. Плановое ценообразование и управление экономикой // Вопросы экономики. 1982. № 8. С. 9.

166. Никитин Н. А. Совершенствование методов оценки сравнительной эффективности трудосберегающей техники (на примере лесозаготовительной промышленности): Автореф. дисс. . к.э.н. М.: МЛТИ, 1987. 19с.

167. Плоткин Я. Об основных определениях экономической эффективности новой техники // Экономические науки. 1984. № 9. С. 60— 65.

168. Бурдин Н. А. Социально-экономические проблемы эффективности использования новой техники в лесозаготовительной промышленности: Автореф. дисс. д. э. н. Л.: ЛТА, 1981. 38 с.

169. Эффективность научных исследований и разработок /Под ред. Г. Фасфельда и Р. Ланглуа; пер. с англ. М.: Экономика, 1986.

170. Бурдин Н. А. Методы и практика оценки эффективности использования новой техники // Хозрасчетный механизм стимулирования научно-технического прогресса. М.: Лесн. пром-сть, 1984. С. 84— 123.

171. Эффективность капитальных вложений: Сб. утвержденных методик. М.: Экономика, 1983. 128 с.

172. Бажал Ю. Н. Измерение эффективности новой техники. Киев: Наумова Думка, 1983. 104 с.

173. Бурдин Н. А., Евдокимов В. М. Социально-экономическая эффективность новой техники в лесной промышленности. М.: Лесная промышленность, 1985. 200 с.

174. Методика определения эффективности капитальных вложений. М.: Госплан СССР, 1988. 17 с.

175. Косяков О. А. Совершенствование методов оценки качества и эффективности лесозаготовительной техники: Автореф. дисс. . к. э. н. М.: МЛТИ, 1984. 18с.

176. Критерии и показатели социально-экономической эффективности новой техники / Под ред. М. А. Виленского. М.: Наука, 1982. 248 с.

177. Народнохозяйственная эффективность: показатели и методы оценки / Под ред. А. С. Астахова. М.: Экономика, 1984. 248 с.

178. Титов Н. Н. Новая техника: Проблемы определения эффективности и стимулирования. М.: МГУ, 1983. 95 с.

179. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования. М., 2000.

180. Ковалев В: В. Финансовый анализ: управление капиталом. Выбор инвестиций. Анализ отчетности. М.: Финансы и статистика, 1995. 432 с.

181. Марголин А. М. Финансовое обеспечение и оценка эффективности инвестиционных проектов. М., 1997.

182. Данг Ву Гихань. Экономическая оценка развития интеграции в отраслях лесопромышленного комплекса Санкт-Петербурга и! Ленинградской области: Автореф. дисс. . к.э.н. СПб.: СПбГЛТА, 2000. 29 с.

183. Мурашкин Н. В. и др. Маркетинг: Учеб. пособие. Псков, 2000. 276 с.

184. Мурашкин Н. В. и др. Прогнозирование и стратегическое планирование: Учеб. пособие. Псков, 1999. 336 с.

185. Мурашкин Н. В. и др. Основы маркетинга: Учебник. В.Луки, 1999. 374 с.

186. Мурашкин Н. В. и др. Основы маркетинга: Учебн., 2-е изд. В.Луки, 2003. 507с.

187. The project and its life cycle. Volume I (1994 г.) Проект и его жизненный цикл. Т. I (1994). Институт экономического развития Всемирного Банка.

188. Project Design and analysis Volume II (1994 г . Разработка и анализ проектов, том II, 1994. Институт экономического развития Всемирного банка.

189. A cuide to project analysis ), 1994 (Руководство по проективному анализу), 1994. Институт экономического развития Всемирного Банка.

190. Леликов К. Ю. Исследование экономических вопросов использования вторичных древесных ресурсов в условиях рынка: Дисс. в виде научн. докл. к.э.н. СПб., 2002. 40 с.

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

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

193. Общесоюзные нормы технологического проектирования лесозаготовительных предприятий. Ч. I. Нормы. Л., 1980. 192 е.; Ч. II. ТЭП. Л, 1981.147с.

194. Общесоюзные нормы технологического проектирования лесозаготовительных предприятий. Л.: Гипролестранс, 1986. 232 с.

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

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

197. Бурдин Н. А., Шлыков В. М. Егорнов В. А., Саханов В. В. Лесопромышленный комплекс: состояние, проблемы, перспективы. М.: ГУЛ, 2000. 473с.

198. Мурашкин Н. В., Гусейнов Э. М., Гусейнова Н. Э., Бегов И. Р. Вторичные древесные ресурсы и экономика их формирования и использования. СПб.: СПбГЛТА, 2004. 64 с.

199. Ковалев В. В. Методы оценки инвестиционных проектов. М.: Финансы и статистика, 2002.

200. Бирман Г., Шмидт С. Экономический анализ инвестиционных проектов. М.: ЮНИТИ, 1997.

201. Шарп У. Ф., Александер Г. Дж., Бейли Дж. В. Инвестиции: Пер. с англ. М.: Инфра-М., 1997.

202. Беренс В., Хавранек П.М. Руководство по оценке эффективности инвестиций. МгИнфра М, 1995.

203. Гусейнова Н.Э. Экономическая оценка лесозаготовительного производства с комплексным использованием биомассы заготовляемых деревьев. Дисс. на соис. уч. степ, к.э.н., СПб.: ЛТА, 2006.

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

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

206. Газизов A.M., 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.

207. Анисимов Г.М., Кочнев A.M. Основы научных исследований. СПб.: СПб ГЛТА. 2006. 490 с.

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

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

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

211. Капица П.Л. Эксперимент, теория, практика. М.: Наука. 1981. 496 с.

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

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

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

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

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

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

218. СЕВЕРНЫЙ (АРКТИЧЕСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ05201150557 пРав^^Укописи1. ГАЗИЗОВ Асгат Мазхатович

219. Место окорки в современных технологических процессах лесоза- 14 готовительного и деревообрабатывающего производства

220. Сравнительный анализ способов окорки круглых лесоматериалов 17

221. Анализ типоразмерных рядов роторных окорочных станков и их 23 инструментального оснащения

222. Магистральные направления научно-технического процесса в ле- 39 созаготовительном комплексе

223. Влияние строения и состояния коры на параметры процесса 41 окорки

224. Глава 2. Методология оценки и управления эффективностью работы 110 окорочного оборудования

225. Обоснование методики оценки и показателей эффективности ра- 110 боты окорочных станков

226. Оценка качества работы окорочного оборудования 11522.1 Применение петли качества для оценки работы окорочного обо- 122 рудования22.2 Методология управления качеством работы окорочного обору- 126 дования

227. Глава 3. Теоретические исследования процесса разрушения коры при 160 роторной окорке древесины

228. Математическая модель процесса роторной окорки и исследова- 160 ние способов управления его параметрами31.1. Управление угловым параметром 16931.2. Управление силовым параметром 17131.3. Управление кинематическим параметром 172

229. Моделирование влияния влажности на особенности разрушения 174 коры при роторной окорке

230. Влияние температуры среды на эффективность роторной окорки 182

231. Влияние диаметра кряжа на развитие механизма роторной окорки 192

232. Вариационный метод расчета и стабилизации параметров ротор- 202 ной окорки древесины

233. Селективный метод окорки лесоматериалов 20837. Выводы по главе 3 221

234. Глава 4. Объект, аппаратура, методика и условия проведения экспе- 224 риментальных исследований

235. Аппаратура экспериментальных исследований 22642.1 Выбор и обоснование места проведения экспериментальных ис- 226 следований, измеряемых показателей и характеристик42.2 Стенд и электроизмерительная аппаратура экспериментальных 229 исследований

236. Обоснование точности измерения и достоверности эксперимента 23543.1 Точность измерения, 23543.2 Определение относительной погрешности средств измерения 23843.3 Длительность опыта или число измерений 23943.4 Число опытов 240

237. Методика экспериментальных исследований 241'

238. Условия экспериментальных исследований 243

239. Выводы по главе 4 254 Глава 5. Результаты теоретических и экспериментальных исследова- 255 ний

240. Статистические характеристики толщин слоев коры на пиловоч- 255 ных бревнах

241. Результаты теоретических исследований 263 5.2.1 Общие замечания 263 5.2.2. Вклад силовых и кинематических параметров в результаты 265 процесса окорки

242. Результаты экспериментальных исследований 26754. Выводы по главе 5 275

243. Глава 6. Оценка технико-экономической эффективности внедрения 276 селективной окорки круглых лесоматериалов на предприятиях лесопромышленного комплекса61. Общие замечания 276

244. Принципы экономической оценки эффективности утилизации 286 отходов окорки

245. Формирование цены и прибыли на продукцию из отходов окорки 293

246. Методы экономической оценки эффективности технологического 298 использования отходов окорки

247. Оценка экономической эффективности внедрения селективной 303окорки на предприятиях ЛПК67. Выводы по главе 6 314

248. Общие выводы и рекомендации 3191. Литература 3231. ВВЕДЕНИЕб

249. Способ селективной окорки, помимо критерия утилизации отходов, благоприятно скажется и на наиболее традиционном показателе качества окорки степени удаления коры с поверхности бревен.

250. Эта тенденция 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.

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

252. 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»).

253. Цель работы. Совершенствование технологии механической окорки лесоматериалов за счет обоснования основных параметров работы роторных окорочных станков для конкретных производственных условий.

254. Объект исследований. Кора и древесина основных лесораститель-ных пород.

255. Предмет исследования. Процесс механической окорки лесоматериалов в роторных окорочных станках.

256. Глава 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ1.1Место окорки в современных технологических процессах лесозаготовительного и деревообрабатывающего производства

257. Березовые стойки подвергаются окорке с оставлением по концам манжет шириной 10 см.

258. Чистой окорке подвергают балансы, используемые в целлюлозно-бумажном производстве и поставляемые на экспорт, а так же все материалы подлежащие пропитке (шпалы, столбы линий связи и т.д.).

259. Пролыске подвергают тонкомерные лесоматериалы, подлежащие сплаву. За счет пролыски древесина без растрескивания подсушивается на берегу, снижая объемный вес, что позволяет значительно» снизить утоп при сплаве.

260. Несмотря на то, что ГОСТ на окорку не регламентирует механические повреждения поверхности лесоматериалов, кроме отдельных требований для балансов чистой окорки на экспорт, однако, они имеют определенное значение.

261. Во-первых, механические повреждения снижают товарный вид лесоматериалов.

262. Общая тенденция заключается в том, что с повышением требований качеству окорки в смысле более полного удаления коры и минимального разрушения поверхности1 древесины снижается производительность окорочного оборудования.

263. Эта тенденция 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.

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

265. Сравнительный анализ способов окорки круглыхлесоматериалов

266. Рис. 1.1. Классификация окорочного оборудования : а) индивидуальная механическая окорка;.б)— групповая бункерная окорка; в) групповая окорка в барабанах

267. Классификация окорочного инструмента для поштучной окорки круглых лесоматериалов приведена на рис. 1.2.