Величина оптовой цены 1м3 древесины Q зависит от номера тарифного пояса прейскуранта цен круглых лесоматериалов Т, породы древесины П, размера брёвен по диаметру d и длине l, наличию и степени развития пороков древесины в бревне Ф, то есть Q=Q(T, П, d, l, Ф). В определённом тарифном поясе для хлыстов одной породы оптовая цена единицы объёма древесины зависит от размеров бревна и наличия в нем пороков древесины. Учитывая значительные различия величины оптовых цен 1м3 древесины в зависимости от сорта и размеров бревен, экономико-математическая модель Q(y/H) по относительной длине хлыста представляет линейно-ступенчатую функцию. Координаты по y/H ступенчатых переходов Q(y/H) хлыста определяются границами качественных размерно-сортовых зон. В связи с различием хлыстов по размерам и степени фаутности единую экономико-математическую модель получить не представляется возможным. Поэтому для определения по каждому хлысту границ размерно-сортовых зон необходимо использовать на автоматизированных линиях автоматические измерители размеров хлыстов и дефектоскопы пороков древесины.
6.2 Критерии оптимальности раскряжевки хлыстов
Для наилучшего использования древесины в народном хозяйстве каждый древесный ствол нужно раскроить наилучшим образом, то есть оптимально. Уровень качества раскроя определяется численными величинами показателей, критериев раскряжёвки. Критерии оптимальности раскряжёвки – это технико-экономические показатели раскроя, характеризующие количественный и качественный выход круглых лесоматериалов.
В теории и практике производства и потребления сортиментов используют четыре основных критерия оптимальности раскряжёвки:
1) общий объёмный выход деловых сортиментов;
2) выпуск лесоматериалов плановых сортиментов;
3) товарный выход круглых лесоматериалов по оптовым ценам (в рублях);
4) цилиндрический объём древесины брёвен (в м3).
Получение наибольшего возможного выхода деловой древесины позволяет:
а) увеличить выпуск деловых сортиментов с 1 га лесосечного фонда;
б) сократить расходы на строительство лесосечных дорог, трелёвку и вывозку древесины;
в) уменьшить площади лесных вырубок;
г) улучшить снабжение и загрузку производственных мощностей лесообрабатывающих отраслей промышленности.
Выпуск наибольшего возможного объёма сортиментов в заданном соотношении плановой номенклатуры даёт возможность наилучшим образом удовлетворить плановые поставки круглых лесоматериалов потребителям.
Увеличение цилиндрического объёма и снижение объёма сбеговой зоны брёвен даёт возможность улучшить показатели использования древесины. На предприятиях лесопиления, фанерного производства, в строительстве и горнорудной промышленности:
а) уменьшаются затраты на механическую обработку древесины;
б) увеличивается выход конечных продуктов из 1м3 леса.
Рассмотренные критерии в общем-то не противоречивы, увеличение численного значения одного показателя в определённой мере повышает значение других показателей. При оптимизации раскряжёвки нельзя рассматривать четыре критерия изолированно друг от друга, без учёта условий лесозаготовок и сбыта лесопродукции. Поэтому оптимальная раскряжёвка должна в наибольшей мере удовлетворять конкретным требованиям и условиям производства и потребления круглых лесоматериалов.
6.3 Целевые функции оптимизации раскряжёвки
Целевые функции оптимизации раскряжёвки можно показать в виде аналитических представлений рассмотренных критериев оптимальности.
1. Выход товарной продукции из хлыста по принятой схеме раскроя в оптовых ценах Qобщ. Известны длины брёвен, выпиливаемых из хлыста, начиная с комлевого: l1=y1, l2=y2-y1, … , ln=yn-yn-1. Здесь у1, у2, … , уn – расстояние от комлевого торца хлыста до верхнего сечения 1, 2, … , n-го бревна.
Величина Qобщ зависит от объёма каждого бревна V1, V2, … , Vn и соответствующей оптовой цены 1 м3 древесины Q1, Q2, … , Qn, которая определяется сортностью и размером 1, 2, … , n-го сортимента.
, (5)
где i= 1, 2, … , n, то есть объём каждого бревна
, (6)
поэтому
. (7)
Для максимизации товарного выхода круглых лесоматериалов из хлыста в оптовых ценах необходимо прежде всего раскроить хлыст в сечениях границ сортовых зон на однородные по сортности отрезки, затем распилить сортовые зона на сортименты определённой длины. При определении числа брёвен n, выпиливаемых из хлыста, можно использовать соотношение:
, (8)
где аср – средняя сортиментная длина брёвен, определяемая плановой спецификацией поставки круглых лесоматериалов.
Границы сортиментных зон хлыста определяются в основном размерами сучьев, реже размерами гнилей.
Для определения мест распиловки однородной по сортности зоны хлыста на брёвна целевая функция (7) максимизируется не в пределах длины хлыста, а в пределах длины сортовых зон. Для этого можно воспользоваться методами классического анализа, градиента, одношагового поиска, динамического программирования, итерационного поиска. Полученные длины брёвен округляются до стандартных размеров.
7 Описание параметров и признаков поточной линии ЗАО
«Шиверский»
В результате анализа работ [6,7] выделен ряд принципиальных особенностей, определяющих элементы структуры СУАИ.
1) Практика разработки и применения устройств автоматизации измерения размеров хлыстов и круглых лесоматериалов для решения измерительных задач показал, что перспективу имеют только устройства на базе бесконтактных первичных преобразователей.
2) Поверхность объектов измерения – хлыстов и круглых лесоматериалов характеризуется наличием сучков, коры, сколов, наплывов, внутриствольной и поверхностной гнили, шероховатостью после окорки, различных коэффициентов отражения, что обуславливает большие погрешности при определении значения диаметров по одному измерению, в одном сечении, т.е. нет возможности измерения диаметра с требуемой точностью, DТИЗ.Д. = 2 мм. Поэтому при измерении диаметров хлыстов и круглых лесоматериалов любым типов первичных преобразователей необходимо определение значения диаметра по нескольким измерениям участка хлыста или круглых лесоматериалов в процессе их продольного или поперечного перемещения, т.е. необходимо выполнение операции усреднения для достижения требуемой точности.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.