Повышение эффективности производства конструкционных пиломатериалов из маломерных пиловочных сортиментов icon

Повышение эффективности производства конструкционных пиломатериалов из маломерных пиловочных сортиментов



НазваниеПовышение эффективности производства конструкционных пиломатериалов из маломерных пиловочных сортиментов
БЫЗОВ Виктор Евгеньевич
Дата конвертации10.03.2013
Размер232.87 Kb.
ТипАвтореферат
скачать >>>


На правах рукописи


БЫЗОВ Виктор Евгеньевич


ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ

ПРОИЗВОДСТВА КОНСТРУКЦИОННЫХ

ПИЛОМАТЕРИАЛОВ ИЗ МАЛОМЕРНЫХ

ПИЛОВОЧНЫХ СОРТИМЕНТОВ


Специальность 05.21.05 – Древесиноведение, технология и

оборудование деревообработки


АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук


Архангельск

2008


Работа выполнена в Архангельском государственном техническом университете


Научный руководитель: доктор технических наук, профессор,

засл. деятель науки РФ

^ Мелехов Владимир Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор,

засл. деятель науки

республики Марий Эл

Торопов Александр Степанович

кандидат технических наук, доцент

^ Коноплев Сергей Петрович

Ведущая организация - ОАО «Научдревпром – ЦНИИМОД»

(163000, г.Архангельск, наб. Сев. Двины, 112, к. 2)


Защита состоится 9 июня 2008 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д212.008.01 при Архангельском государственном техническом университете (наб. Сев. Двины, 17, главный корпус, ауд. 1228).


С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке АГТУ.


Автореферат разослан 7 мая 2008 г.


Учёный секретарь

диссертационного совета

кандидат технических наук, А.Е.Земцовский

доцент

^ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ


Актуальность темы. В настоящее время возникает потребность в высококачественных конструкционных пиломатериалах, особенно в строительстве, в том числе и при осуществлении национальных проектов. В строительстве применяют в основном конструкционные пиломатериалы больших сечений, вырабатываемые в соответствие со спецификацией из первосортного пиловочного сырья диаметром более 22 см, ресурсы которого ограничены, что объясняется рядом причин – существенно сократились лесозаготовки, истощена транспортно доступная лесосырьевая база крупномерного пиловочника и т.д.

В то же время пиловочные сортименты меньших диаметров (от 14 до 20 см), из которых вырабатывается основная масса конструкционных пиломатериалов только небольших сечений, составляет значительную часть в объеме лесозаготовок.
Однако из тонкомерного пиловочного сырья, возможно, вырабатывать пиломатериалы и больших сечений сравнимых с наиболее востребованными, но в строительстве такие пиломатериалы применяются ограниченно из-за недостаточной обоснованности прочностных показателей и нормативной базы, а также особенностей качественных характеристик. Поэтому направление исследований по повышению эффективности производства конструкционных пиломатериалов больших сечений из пиловочных сортиментов малого диаметра путем повышения достоверности оценки прочности таких конструкционных пиломатериалов является актуальным.


^ Цель и задачи исследований. Цель работы - повышение эффективности производства конструкционных пиломатериалов больших сечений - брусьев из пиловочных сортиментов малого диаметра путем научно обоснованного обеспечения достоверности оценки их прочности и расширения области применения.

1. Провести анализ исследований по обоснованию и нормированию показателей прочности пиломатериалов и возможности использования их в несущих строительных конструкциях.

2. Научно обосновать и доказать возможность выработки из пиловочного сырья малого диаметра конструкционных пиломатериалов в виде брусьев адекватных по качественным и прочностным характеристикам пилопродукции выработанной из высококачественного крупномерного пиловочного сырья.

3. Выполнить теоретические исследования по обоснованию показателя, повышающего достоверность оценки прочности конструкционных брусьев.

4. Установить количественные оценки прочности конструкционных брусьев, полученных из пиловочных сортиментов малого диаметра.

5. Выполнить экспериментальные исследования по обоснованию производственного показателя, повышающего достоверность оценки прочности конструкционных брусьев с сердцевиной.

6. Разработать нормативы потребительских и производственных показателей прочности, обеспечивающие заданные прочностные характеристики для напряженно-деформированных состояний изгиба нагружением кромки и сжатия вдоль волокон древесины брусьев применяемых в строительных конструкциях.

7. Провести испытания экспериментальной конструкции выполненной из брусьев с сердцевиной, рассортированных по разработанным нормативам показателей прочности.


^ Научная новизна результатов исследований

- теоретически обосновано и экспериментально доказано, что конструкционные пиломатериалы в виде брусьев из древесины хвойных пород, выработанные из пиловочных сортиментов малого диаметра, могут быть применены для изготовления несущих элементов строительных конструкций;

- экспериментально установлены количественные характеристики прочности и деформативности сердцевинных брусьев из древесины ели и сосны;

- обоснован производственный показатель – совокупный массив сучков на участке разрушения, повышающий достоверность оценки прочности брусьев.


^ На защиту выносятся:

- результаты исследований по установлению количественной оценки прочности и деформативности брусьев из древесины ели и сосны, получаемых из пиловочного сырья малого диаметра;

- нормативы показателя – совокупного массива сучков участка разрушения, повышающего достоверность оценки прочности сердцевинных брусьев, вырабатываемых из пиловочных сортиментов малого диаметра;

- результаты экспериментальных исследований опытной плоской стержневой конструкции, прочность элементов которой оценена по разработанным нормативам.


^ Практическая ценность работы

Результаты исследований позволяют применять в строительных конструкциях пиломатериалы, которые ранее не использовались из-за отсутствия научно-обоснованной системы оценки их прочностных характеристик и организовать производство таких конструкционных пиломатериалов из пиловочных сортиментов малого диаметра.


^ Реализация результатов работы. Результаты работы нашли применение при разработке ЦНИИ строительных конструкций им. В.А.Кучеренко нормативно-технической документации, регламентирующей требования к древесине для изготовления элементов строительных конструкций, использованы при разработке технических условий и стандарта предприятия на правила сортирования по прочности брусьев, вырабатываемых из круглых пиловочных сортиментов малого диаметра.


^ Апробация работы. Основные положения работы и результаты исследований доложены на научно-технической конференции молодых ученых и специалистов лесопильной промышленности (г.Архангельск); творческой конференции молодых специалистов и ученых Министерства лесной, целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности СССР (г.Москва); Всесоюзной научно-технической конференции «Роль молодых ученых и специалистов в повышении эффективности использования древесины и ее отходов в народном хозяйстве» (г.Архангельск, 1986г.); Всероссийской научной конференции «Современные проблемы древесиноведения» (г. Красноярск, 1997г.), Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития лесного комплекса» (г.Вологда, 2008 г.), научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава АГТУ 2007-2008 г.


Публикации. Материалы исследований опубликованы в девяти работах, в том числе одна в издании по перечню ВАК.


^ Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, библиографического списка включающего 177 наименований, изложена на 150 страницах, содержит 37 рисунков и 22 таблицы.


^ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ


Во введении отражены актуальность проблемы повышения эффективности производства конструкционных пиломатериалов из сортиментов малого диаметра, задачи и новизна исследований, общая характеристика работы и положения, выносимые на защиту.

^ В первой главе рассмотрено современное состояние производства и потребления пиломатериалов и основные принципы организации производства и потребления пиломатериалов целевого назначения, ориентированного на конкретного потребителя. Рассмотрены принципы нормирования показателей качества, методы и способы проведения неразрушающего контроля прочности пиломатериалов, применяемых при изготовлении несущих строительных конструкций. Проведен анализ напряженно-деформированного состояния брусчатых элементов в конструкциях.

Вопросами технологии производства пиломатериалов и оценки их качественных и прочностных характеристик занимались А.Н.Песоцкий, Р.Е.Калитеевский, В.Г.Турушев, А.М.Копейкин, А.Д.Голяков, С.Н.Рыкунин, В.В.Огурцов, Л.С.Суровцева, В.Н.Волынский, А.М.Боровиков, С.А.Кабаков, Л.М.Ковальчук, Е.Б.Рюмина и др.

В этих исследованиях показано, что часть пиломатериалов, используемых для изготовления элементов несущих конструкций, имеют прочностные показатели значительно выше расчетных значений. В то же время часть пиломатериалов, обладающих требуемой прочностью, не допускаются к использованию для изготовления деревянных несущих строительных конструкций существующей нормативно-технической документацией из-за ее несовершенства. Прочность пиломатериалов в пределах сорта имеет существенное различие, а поля распределений значений пределов прочности сортов накладываются друг на друга (рис.1).

Таким образом, существует разрыв между требованиями к качеству пиломатериалов и их применением в производственных условиях. Устранить это противоречие возможно при организации производства и потребления пиломатериалов целевого назначения, в том числе конструкционных пиломатериалов, способных выдерживать расчетные нагрузки. А.В.Гличевым предложено в основу нормирования показателей качества продукции ввести разделение показателей качества на потребительские и производственные показатели. Эти принципы применительно к пиломатериалам теоретически и практически наиболее полно отражены в работах М.З.Свиткина, В.В.Огурцова и А.М.Боровикова.


Рис. 1. Границы пределов прочности брусьев: 1 – отборного сорта по ГОСТ 8486; 2 – первого сорта по ГОСТ 8486; 3 – второго сорта по ГОСТ 8486; 4 – третьего сорта по ГОСТ 8486


Критическим свойством, однозначно определяющим возможность их использования, является прочность пиломатериалов. Непосредственное определение прочности пиломатериалов связано с их разрушением, поэтому в условиях производства используют методы неразрушающего контроля. Все применяемые методы неразрушающего контроля основываются на корреляционной связи потребительского показателя прочности с производственным показателем, регистрируемым без разрушения пиломатериалов. При отсутствии средств механизированного контроля прочности брусьев, реально осуществимый метод контроля – визуальный, при котором оценивается степень снижения прочностных показателей из-за наличия пороков древесины.

Из этого следует, что установленные по традиционной методике нормативы пороков недостаточно полно и точно характеризуют прочность пиломатериалов и требуют дополнительного исследования и уточнения. На основании проведенного анализа определена цель и задачи исследований.

^ Во второй главе рассмотрены вопросы прочностных характеристик пиломатериалов с точки зрения строительной механики и особенностей макроструктуры сортимента – сучковатости, решена задача по обоснованию производственных показателей прочности на примере брусьев хвойных пород для строительных конструкций.

Конструкционные брусья традиционно вырабатывают из круглых сортиментов диаметром >22 см, при этом получают не менее двух брусьев. Сердцевинная часть сортимента вырезается и удаляется. Конструкционный брус в этом случае можно условно представить в виде модели из набора вертикально расположенных частично изогнутых пластин, а в брусе, получаемом из сортиментов диаметром 14-20 см без удаления сердцевины, сохраняется структура кольцевых оболочек. Далее такие брусья называем сердцевинными. Сортименты диаметром до 20 см условно для удобства изложения называем маломерными пиловочными сортиментами или сортиментами малого диаметра, а диаметром 22 и более см – крупномерными. Пиловочный сортимент схематично представлен в виде коаксиально нанизанных друг на друга кольцевых оболочек, моделирующих годичные слои древесины (рис.2).


Рис. 2. Схемы раскроя

пиловочных сортимен-

тов на конструкционные

пиломатериалы:

I – раскрой с вырезкой

сердцевины; II - раскрой

без удаления сердцеви-

ны; 1 – конструкцион-

ные пиломатериалы

(брусья); 2 – боковая

часть сортимента;

3 - сердцевинная часть

пиловочного сортимента


Рассмотрим напряжения, возникающие в брусьях при изгибе нагружением кромки. Для расчетов примем условие возникновения напряжений при чистом изгибе. При работе бруса на изгиб, в случае I работает на изгиб вертикально расположенная частично изогнутая пластина. При больших диаметрах пиловочника ее можно представить как плоскую пластину. В случае II работающим элементом является кольцевая оболочка с толщиной стенки соответствующей толщине пластины. Имеющимся сдвигом элементарных слоев пренебрегаем. Особенностью бруса, выработанного из пиловочных сортиментов малого диаметра, является то, что слабая в прочностном отношении сердцевинная часть не работает, так как находится в районе нейтральной оси, где нормальные сопротивления изгибу принимают минимальные значения.

Поперечное сечение элементарной пластины имеет вид прямоугольника с размерами t и Н. Поперечное сечение кольцевой оболочки представляет собой кольцо с наружным диаметром D и внутренним диаметром d. Толщина стенки кольца t = (D – d) / 2.

Применив методы строительной механики, определили значения напряжений, возникающих в пластинчатом и кольцевом элементах. Соотношения толщины и ширины брусьев определены при решении задачи Парана нахождения размеров сечения бруса, обладающего максимальным моментом сопротивления. При одной и той же величине нагрузки, нормальные сопротивления изгиба в пластине будут в 1,33 – 1,38 раза выше, чем в кольцевой оболочке. Приняв прочность волокон и макроэлементов древесины одинаковой, можно отметить - брус, полученный из круглого сортимента малого диаметра, имеет прочность на 33-38% больше, чем полученный традиционным способом.

Другим критерием, определяющим качество бруса, являются сортообразующие пороки. Наиболее значимым, из них является сучковатость. Сучки классифицируются и измеряются по ГОСТ 2140. В круглых сортиментах небольшого диаметра сучки имеют форму, приближенную к конусной. Вершины конусов располагаются вблизи сердцевины, поэтому, чем дальше от оси бревна будет располагаться пласть или кромка пиломатериалов, тем больше будет абсолютный размер сучка (рис. 3).

Наиболее эффективно с точки зрения полезного выхода пилопродукции вырабатывать из пиловочных сортиментов малого диаметра центральный брус, отвечающий по прочностным характеристикам требованиям потребителя. При этом может быть получен брус сечением, обладающим сравнимым моментом сопротивления с традиционно применяемыми пиломатериалами. В таких брусьях присутствует сердцевина, не допускаемая в традиционных пиломатериалах, однако макроструктура центрального бруса максимально приближена к макроструктуре ствола. Поэтому, можно предположить, что такие брусья при меньшей материалоемкости по прочностным характеристикам адекватны пиломатериалам, традиционно применяемым в строительстве (как известно расчетные сопротивления в строительных конструкциях установлены с большим запасом, часто не обоснованным). В то же время нормативная база, позволяющая обоснованно применять показатели оценки прочности таких брусьев с сердцевиной, в настоящее время недостаточна, что ограничивает применение таких пиломатериалов.


Рис. 3. Геометрическая модель расположения сучков в пиловочных сортиментах и пиломатериалах: I – пиловочные сортименты диаметром 14 – 20 см; II – пиловочные сортименты диаметром >22см; 1 – сучки; 2 – пиловочный сортимент; 3 - пиломатериалы


При сопоставимости моментов сопротивления пиломатериалов разных сечений можно отметить, что размеры сечений бруса и досок не адекватны, высота сечения досок превосходит больший размер стороны бруса в 1,5-2 раза. В тоже время пиломатериалы таких сечений невозможно получить из сортиментов диаметром от 14 до 20 см. Кроме того, в пиломатериалах больших сечений высших сортов большие сучки не допускаются, и ограничивается присутствие сердцевины. При получении пиломатериалов из сортиментов малого диаметра сучки присутствуют в большем количестве, однако размеры сучков на пластях и кромках пиломатериалов будут меньше. В сердцевинных брусьях сучки перерезаются один и редко два раза, а волокна древесины перерезаны на пластях и кромках брусьев. Во втором случае в большем количестве присутствуют перерезанные волокна древесины, а сучки перерезаны до трех раз. Это снижает расчетную прочность строительных элементов и вынуждает с запасом увеличивать их сечение. Величина отношения размеров сучков к поперечному сечению сердцевинных брусьев меньше чем для пиломатериалов и брусьев большого сечения, выработанных из крупномерного пиловочника. Поэтому сучки, присутствующие в брусьях полученных из круглых сортиментов малого диаметра, снижают их прочность в меньшей степени - на 15-20%.

В работе за параметр оценки сучков принят совокупный массив сучков на участке разрушения, который определяется как отношение суммы объемов сучков, располагающихся на участке длиной равной ширине бруса к объему этого участка (рис. 4).


Рис. 4. Совокупный мас-

сив сучков на участке

разрушения:

Vсов.- совокупный массив

на участке разрушения;

V1,2,3…n - объемы сучков

на участке разрушения;

S – площадь контура суч-

ка; h – высота сучка;

В – толщина бруса;

H – ширина бруса;

L – длина участка разру-

шения.


Совокупный массив сучков рассчитывается по формуле

( 1 )

Объем сучков определяется

( 2 )

где - большой диаметр сучка; - малый диаметр сучка; - расстояние от сердцевины до стороны бруса, на которой измеряют размеры сучка.

Этот параметр в наибольшей степени характеризует влияние сучков на прочностные показатели сердцевинных брусьев.

Производственными показателями прочности брусьев для проведения исследований приняты характеристики упругости, совокупный массив сучков на участке разрушения, плотность древесины и ширина годичных слоев.

^ В третьей главе приведена методика проведения исследований по обоснованию производственного показателя, повышающего достоверность оценки прочности брусьев.

Для обоснования производственного показателя, повышающего достоверность оценки прочности брусьев, проведены экспериментальные исследования. На первом этапе проведены испытания брусьев с целью установления зависимостей их прочностных характеристик от наиболее значимых производственных показателей. Выборки формировали селективным отбором из совокупностей брусьев. Экспериментальное определение прочностных и деформационных характеристик брусьев производили с применением специальных измерительных комплексов (рис. 5).


Рис. 5. Экспериментальные установки: а – для испытаний

образцов брусьев при изгибе нагружением кромки; б - для

испытаний образцов брусьев при сжатии вдоль волокон;

1 – обойма; 2 – индикатор часового типа; 3 - упор


Модуль упругости определен совместно с определением предела прочности и рассчитан по формуле

( 3 )

где - приращение нагрузки, Н;- расстояние между центрами опор, см; - расстояние между средней точкой измерения прогиба и ближайшей опорой, см; - размеры поперечного сечения образца, мм;- приращение прогиба, измеренное центральным прибором, мм; ,- приращение прогибов, измеренных крайними приборами, мм.

Модуль упругости при сжатии вдоль волокон древесины:

( 4 )

где - приращение нагрузки, Н; - первоначальная длина участка, мм; - укорочение участка, мм; ,- размеры поперечного сечения образца, мм.

Второй этап включал оценку прочности брусьев выборочной совокупности по существующей нормативно-технической документации и контрольным границам производственных показателей, обеспечивающих заданную прочность. Определен выход брусьев с требуемыми прочностными характеристиками, прочность которых оценена по стандартным правилам сортирования и нормативам, установленным при проведении исследований.

^ В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований по обоснованию производственного показателя, повышающего достоверность оценки прочности брусьев.

Для проверки соответствия распределения эмпирических рядов теоретическому закону распределения, и для определения точечных оценок параметров распределений проведен статистический анализ показателей прочности брусьев. Экспериментальные данные выравнивали по нормальному или логарифмически-нормальному законам распределения, и выбирали теоретический закон, имеющий наибольшую вероятность согласия с опытным распределением. Для показателей распределение значений, которых подчиняется логарифмически-нормальныму закону, проводили логарифмирование значений.

Статистическим анализом установлено, что распределения рассмотренных прочностных показателей подчиняются нормальному закону, а распределение количества годичных слоев описывается логарифмически-нормальным законом. В общем случае график функции F(х) распределения случайной величины х представляет собой кривую линию. Преобразованием величины и величины F(х), или обеих величин, удалось сделать график распределения прямолинейным и определить параметры прямолинейного графика по методу наименьших квадратов. Для определения по нормальному закону, вероятностная сетка имеет размерную шкалу х, а по оси ординат отложены квантили U(F). Согласие опытного распределения с теоретическим проверено по критерию . Этот критерий использует статистику, представляющую собой взвешенную сумму квадратов разностей между эмпирической и теоретической функциями распределениями. Поскольку на практике различия между распределениями наиболее отчетливо выступают в области крайних значений случайной величины, для которых, как правило, почти всегда имеется мало наблюдений и поэтому этим наблюдениям целесообразно придать больший вес, программным обеспечением предусмотрен расчет статистики при высокой функции На рис. 6 показаны распределения пределов прочности брусьев.

Установлены регрессионные связи прочностных характеристик брусьев с производственными показателями. Регрессионные модели связи в нормализованном масштабе, имеют вид: для еловых брусьев при изгибе нагружением кромки

( 5 )

для сосновых брусьев при изгибе нагружением кромки

( 6 )

для сосновых брусьев при сжатии вдоль волокон древесины

( 7 )

где ,,- пределы прочности еловых и сосновых брусьев при изгибе нагружением кромки и сжатии вдоль волокон; -нормированные значения модуля упругости; - нормированные значения плотности древесины с пороками; - нормированные значения количества годичных слоев на 1 см; - нормированные значения совокупного массива сучков. Коэффициенты множественной корреляции 0,46, 0,67 и 0,58 соответственно.

Эти модели в стандартных единицах имеют вид: для еловых брусьев при изгибе нагружением кромки

( 8 )

для сосновых брусьев при изгибе нагружением кромки

( 9 )

для сосновых брусьев при сжатии вдоль волокон древесины

( 10 )


Рис. 6. Распределе-

ние пределов проч-

ности брусьев;

а, б – нормальное

и логарифмически

нормальное при из-

гибе нагружением

кромки образцов

брусьев из древеси-

ны ели; в, г – нор-

мальное и логариф-

мически нормаль-

ное при изгибе на-

гружением кромки

образцов брусьев из

древесины сосны;

д, е - нормальное

и логарифмически

нормальное при

сжатии вдоль воло-

кон образцов брусь-

ев из древесины

сосны


Коэффициенты уравнения множественной регрессии найдены путем решения системы нормальных линейных уравнений, методом факторного анализа. Проверка существенности вклада параметров в исследуемый процесс и интенсивность влияния производственных показателей проведена по коэффициентам детерминации. Определена значимость и проведено ранжирование производственных показателей по степени их влияния на прочность брусьев. Выбраны производственные показатели прочности брусьев, обеспечивающие прочностные характеристики брусьев с требуемой достоверностью. Получены регрессионные уравнения связи показателя прочности с производственными показателями.

В результате анализа приоритетности влияния производственных показателей на прочность установлено, что в наибольшей степени пределы прочности брусьев при изгибе нагружением кромки и сжатии вдоль волокон древесины зависят от значения совокупного массива сучков на участке разрушения, который принят за производственный показатель прочности брусьев. Регрессионные уравнения связи параметров представлены на рис. 7.


Рис. 7. Регрессионные

модели связи пределов

прочности образцов с

параметрами совокуп-

ного массива сучков


^ В пятой главе приведены результаты решения задачи нормирования потребительских и производственных показателей прочности конструкционных брусьев.

В основу разработанного метода оценки прочности брусьев положены определенные нами граничные нормативы прочности 30, 24 и 15 МПа, что соответствует границам прочности конструкционных пиломатериалов сортов 1К, 2К и 3К. Все брусья из древесины ели соответствуют прочностному сорту 1К, а брусья из древесины сосны могут быть рассортированы на два прочностных сорта 1К и 2К. Сравнительный анализ выходов брусьев при оценке прочности по нормативам сортов ГОСТ 8486 и граничным размерам сучков прочностных сортов показал, что предел прочности еловых брусьев при изгибе нагружением кромки составляет не менее 30 МПа, а 83% сосновых брусьев – не менее 24 МПа. При сортировании по ГОСТ 8486 выход еловых брусьев 2 сорта 63%, а сосновых – 40%. Сортирование на прочностные сорта по параметрам совокупного массива сучков повышает выход брусьев с одинаковой прочностью в два раза.

^ В шестой главе приведены результаты испытаний экспериментальной конструкции из брусчатых элементов разных размеров, рассортированных по нормативам совокупного массива сучков, с целью проверки обеспеченности этих нормативов.

Научно обоснованные нормативы и рекомендации проверены на экспериментальной конструкции (рис. 8).


Рис. 8. Схема эксперимен-

тальной строительной

конструкции из брусчатых

элементов


Элементы конструкции изготовлены из брусьев прочностного сорта, соответствующего нагрузкам, рассчитанным при экстремальном виде загружения. 84% брусьев, соответствует прочностному сорту 2К. Брусья более низкой прочности использованы для изготовления элементов конструкции, работающих при напряженно-деформированном состоянии сжатия вдоль волокон. Таким образом, вся совокупность брусьев задействована в конструкции.

Испытания конструкции проводили путем ступенчатого увеличения нагрузки с шагом 64кН и измерением деформаций. Расчетные нагрузки и определенные экспериментально напряжения в стержнях конструкции имеют хорошее совпадение. Разрушение конструкции произошло на 10 этапе нагружения, при суммарной нагрузке 640кН. В результате испытаний установлено, что конструкция имеет двукратный запас прочности, а установленные нормативы сучков для сортирования обеспечивают заданную прочность брусчатых элементов.

^ В седьмой главе рассмотрены вопросы технологии производства конструкционных брусьев из пиловочных сортиментов малого диаметра.

Для производства конструкционных брусьев разработано технологическое решение, ориентированное на производство брусьев целевого назначения. Наиболее эффективно вырабатывать конструкционные брусья из пиловочного сырья малого диаметра на фрезерных линиях. В технологическом процессе предусмотрено промежуточное и окончательное сортирование брусьев.


^ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ


1. Научно обоснована и доказана возможность выработки из пиловочных сортиментов малого диаметра конструкционных пиломатериалов больших сечений в виде сердцевинных брусьев адекватных по качественным и прочностным характеристикам пилопродукции, выработанной из высококачественного крупномерного пиловочного сырья.

2. Теоретически и экспериментально доказано, что сортирование по качественным характеристикам совокупного массива сучков повышает достоверность оценки прочности сердцевинных брусьев из древесины хвойных пород.

3. Впервые получены количественные оценки прочностных показателей сердцевинных брусьев из древесины ели и сосны, выработанных из пиловочных сортиментов диаметром 14-20 см, применение таких брусьев в практике увеличивает ресурсы конструкционных пиломатериалов.

4. Впервые научно обоснован и экспериментально проверен показатель – совокупный массив сучков участка разрушения, повышающий достоверность оценки прочности конструкционных пиломатериалов.

5. Определены нормативные границы (30, 24 и 15 МПа) предела прочности и нормативы совокупного массива сучков для конструкционных брусьев.

6. Проведение сортирования по предлагаемым нами нормативам увеличивает выход брусьев с большей прочностью по сравнению с сортированием стандартным методом. При сортировании по разработанным нормативам совокупного массива сучков 100% брусьев из древесины ели и 83% сосновых брусьев имеют прочность при изгибе нагружением кромки 24 МПа, что соответствует нормативу второго сорта по ГОСТ 8486. При сортировании стандартным методом выход еловых и сосновых брусьев второго сорта составляет 63% и 40% соответственно.

7. Разработанная нормативно-техническая база может быть рекомендована для применения на предприятиях вырабатывающих пилопродукцию конструкционного назначения из пиловочных сортиментов малого диаметра.

8. Результаты исследований показывают, что в строительных конструкциях возможно применение конструкционных пиломатериалов, которые ранее не использовались из-за отсутствия научно обоснованной системы оценки их прочностных характеристик.

9. Рекомендуется организовать на предприятиях отрасли производство конструкционных сердцевинных брусьев с применением разработанной технологии.


^ Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

по перечню

ВАК


1. Бызов В.Е. Оценка прочности брусьев для строительных конструкций [Текст] / В.Е.Бызов // Деревообрабатывающая промышленность.- 2008.- №1.- С.16-19.


прочие


2. Бызов В.Е. Прочность пиломатериалов, полученных из круглых сортиментов небольших диаметров [Текст] / В.Е.Бызов //Материалы международной научно-технической конференции. – Вологда, 2008. – С. 85-87.

3. Бызов В.Е. Производство брусьев для строительства на лесопильных предприятиях [Текст] / В.Е.Бызов // Материалы международной научно-технической конференции. – Вологда, 2008. – С. 87-89.

4. Бызов В.Е. Алгоритм расчета объема сучков пиломатериалов [Текст] / В.Е.Бызов // Материалы пятой научно-технической конференции молодых ученых и специалистов лесопильной промышленности. – Архангельск, 1983. – С. 34-36.

5. Бызов В.Е. Сортировка по прочности брусьев из тонкомерного пиловочного сырья [Текст] / В.Е.Бызов //Механическая обработка древесины: экспресс-информ.- М.: ВНИПИЭИлеспром. – 1986. – Вып. 9.- С.7-8.- (Отечественный производственный опыт).

6. Бызов В.Е. Прочность брусьев [Текст] / В.Е.Бызов //Материалы всесоюзной конференции «Современные проблемы древесиноведения», 22-24 сент. 1987 г.: отв. ред. Б.С.Чудинов.- Красноярск.: Институт леса и древ.им.В.Н.Сукачева - 1987.– С.189-190.

7. Бызов В.Е. Рекомендации по применению брусчатых деталей в несущих строительных конструкциях [Текст] / В.Е.Бызов // Резервы использования материальных ресурсов: сб. науч. тр. /ЦНИИМОД.- 1988. – С. 35-37.

8. Бызов В.Е. Разработка метода контроля прочности брусьев для строительства [Текст] / В.Е.Бызов // Вопросы эффективности лесопильного производства: сб. науч. тр. /ЦНИИМОД, 1989. – С.108-112.





Похожие:

Повышение эффективности производства конструкционных пиломатериалов из маломерных пиловочных сортиментов iconПовышение эффективности производства сортиментов на лесосеке путем согласованности операций в комплексах механизмов и машин. 05. 21. 01. Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства
Работа выполнена в Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии им. С. М. Кирова
Повышение эффективности производства конструкционных пиломатериалов из маломерных пиловочных сортиментов iconКонтрольная работа По дисциплине «Экономика организаций (предприятия)» на тему «Повышения экономической эффективности производства»
Охватывают комплексы технических, организационных и социально- экономических мер, на основе которых достигается экономия живого труда,...
Повышение эффективности производства конструкционных пиломатериалов из маломерных пиловочных сортиментов iconПовышение эффективности производства в реорганизованном

Повышение эффективности производства конструкционных пиломатериалов из маломерных пиловочных сортиментов iconКонтрольная работа по дисциплине «Менеджмент» на тему: «Принятие управленческих решений»
...
Повышение эффективности производства конструкционных пиломатериалов из маломерных пиловочных сортиментов iconПовышение эффективности деятельности промышленного предприятия при использовании механизмов управления издержками производства
Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный...
Повышение эффективности производства конструкционных пиломатериалов из маломерных пиловочных сортиментов iconПовышение эффективности производства щепы энергетического назначения мобильными машинами для территориально распределенных потребителей 05. 21. 01 Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства
Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Петрозаводский
Повышение эффективности производства конструкционных пиломатериалов из маломерных пиловочных сортиментов iconПовышение эффективности использования древесных отходов лесозаготовок путем производства из них топлива для газогенераторных установок 05. 21. 01. Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства
Работа выполнена в Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии им. С. М. Кирова
Повышение эффективности производства конструкционных пиломатериалов из маломерных пиловочных сортиментов iconУчебно-методический комплекс по дисциплине Основы производства раздел «Технология конструкционных материалов»
Учебно-методический комплекс Основы производства раздел Технология конструкционных материалов
Повышение эффективности производства конструкционных пиломатериалов из маломерных пиловочных сортиментов iconПовышение эффективности защиты от коррозии газонефтепроводов с отслаиваниями изоляционного покрытия с пециальность 25. 00. 19 Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ
Повышение эффективности защиты от коррозии газонефтепроводов с отслаиваниями изоляционного покрытия
Повышение эффективности производства конструкционных пиломатериалов из маломерных пиловочных сортиментов iconПовышение экологической эффективности этапа ликвидации последствий аварийных ситуаций на промысловых нефтепроводах 03. 00. 16 Экология
Повышение экологической эффективности этапа ликвидации последствий аварийных ситуаций
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©rushkolnik.ru 2000-2015
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы