способ раскряжевки стволов деревьев на сортименты на установках с продольной подачей

Формула изобретения

СПОСОБ РАСКРЯЖЕВКИ СТВОЛОВ ДЕРЕВЬЕВ НА СОРТИМЕНТЫ НА УСТАНОВКАХ С ПРОДОЛЬНОЙ ПОДАЧЕЙ, включающий поштучную загрузку, измерение размерных и качественных параметров, составление на ЭВМ программы раскроя и раскряжевку, отличающийся тем, что, с целью повышения полезного выхода и оперативности управления, начало измерения параметров ствола совмещают с началом цикла раскряжевки, измеряют параметры комлевой части и рассчитывают параметры всего ствола, составляют программу его раскроя и выполняют раскряжевку и обрезку сучьев, в процессе непрерывной обработки измеряют текущие параметры ствола, сравнивают величины расчетных и текущих параметров, при их рассогласовании уточняют расчетные параметры необработанной части ствола и корректируют программу раскроя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к лесной и деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано на автоматизированных раскряжевочных и сучкорезно-раскряжевочных установках.

Известен способ раскряжевки стволов деревьев на установках с продольной подачей, включающий поштучную загрузку ствола, оценку его размерных и качественных параметров, составление программы раскроя и раскряжевку с одновременной обрезкой сучьев.

Недостатком способа является низкий уровень автоматизации технологического процесса, поскольку оценка параметров ствола и составление программ раскроя выполняется оператором установки. Объясняется это сложностью автоматизации измерения параметров ствола дерева. В результате снижается выход деловых сортиментов и не обеспечивается выполнение плана раскряжевки стволов.

Наиболее близким техническим решением является способ раскряжевки хлыстов на сортименты на установках с продольной подачей, заключающийся в измерении размерных и качественных параметров хлыста, составлении на ЭВМ оптимальной программы раскроя и раскряжевке хлыста.

Недостатком известного способа являются ограниченные технологические возможности ввиду того, что на установке не предусматривается первичная обработка стволов деревьев. Это сужает область применения установок, которые, в этом случае, используются преимущественно на лесных складах, получающих древесное сырье в хлыстах.

Недостатком способа являются также значительные транспортные операции ствола при его обработке, выполняемые с целью измерения размерных и качественных параметров и заключающиеся в перемещении ствола продольным транспортером через измерительное устройство. Это приводит к значительным затратам времени на измерение параметров ствола, к нерациональному использованию лесоскладских площадей, требует дополнительных материальных затрат.

Выполнение процесса измерения размерных параметров ствола без его значительных перемещений обеспечивается в известном способе наличием большого числа измерительных устройств, что снижает надежность и удорожает систему управления установкой.

Целью предложенного способа является расширение технологических возможностей и повышение оперативности управления раскряжевкой стволов.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе раскряжевки стволов, заключающемся в поштучной загрузке, измерении размерных и качественных параметров, составлении на ЭВМ модели и программы раскроя и раскряжевке, согласно изобретению измеряют размерные параметры и составляют программу раскроя ствола в процессе его раскряжевки с одновременной обрезкой сучьев, причем начало измерения размерных параметров совмещают с началом цикла раскряжевки, а программу раскроя составляют на ЭВМ по прогнозируемой модели ствола, которую в процессе раскряжевки уточняют и корректируют программу раскроя. Сопоставительный анализ предлагаемого решения с прототипом показывает, что предлагаемый способ отличается от известного тем, что измеряют размерные параметры и составляют программу раскроя ствола в процессе его раскряжевки с одновременной обрезкой сучьев, причем начало измерения размерных параметров совмещают с началом цикла раскряжевки, а программу раскроя составляют на ЭВМ по прогнозируемой модели ствола, которую в процессе раскряжевки уточняют и корректируют программу раскроя. Таким образом, предлагаемый способ соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение предлагаемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие предлагаемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 изображена схема установки для раскряжевки стволов с одновременной обрезкой сучьев; на фиг. 2 - раскряжевочная установка, на которой определение размерных параметров ствола выполняется при его перемещении через измерительное устройство; на фиг. 3 - раскряжевочная установка, на которой определение размерных параметров ствола выполняется несколькими измерительными устройствами, устанавливаемыми через определенное расстояние по всей длине ствола; на фиг. 4 - сучкорезно-раскряжевочная установка для осуществления предлагаемого способа, общий вид; на фиг. 5 и 6 - схемы раскроя ствола, поясняющие последовательность процесса раскряжевки при осуществлении предлагаемого способа; на фиг. 7 - циклограммы работы установок, поясняющие последовательность выполнения технологических операций при осуществлении предлагаемого способа.

Раскряжевочные и сучкорезно-раскряжевочные установки с продольной подачей стволов 1 во всех случаях содержат устройство поштучной загрузки 2, пильный механизм 3 и транспортер для выноса сортиментов 4. Сучкорезно-раскряжевочные установки (фиг. 1 и 4) кроме этого содержат сучкорезно-протаскивающий механизм 5, а раскряжевочные установки - подающий механизм 6, который может быть выполнен в виде транспортера. Для измерения размерных параметров ствола установки (фиг. 2, 3 и 4) содержат устройство 7.

На схеме (фиг. 5) показаны начальная зона измерения ствола l_и, расчетная (прогнозируемая) длина сортиментной зоны, например, длина пиловочной зоны ствола l_з и соответствующая ей программа раскроя l₁, l₂, ..., l_n. На схеме (фиг. 6) показаны зона измерения l^l_и, уточненная длина пиловочной зоны l^l_з и скорректированная длина последнего сортимента из программы раскроя l^l_п.

На циклограммах (фиг. 7) показана последовательность выполнения циклов обработки ствола Т₁, Т₂ и Т₃ на установках, представленных на фиг. 2, 3 и 4 соответственно. Каждый из циклов обработки включает время загрузки t₁, время измерения размерных параметров t₂ и время цикла раскряжевки t₃. На установке (фиг. 2) процесс измерения размерных параметров выполняется путем перемещения ствола через измерительное устройство 7, а время измерения будет определяться длиной ствола и скоростью транспортера 6. На установке (фиг. 3) время измерения будет в основном определяться временем установки ствола на подающем транспортере 6 в исходное положение. То есть данные установки характеризуются последовательным выполнением технологических операций загрузки, измерения и раскряжевки ствола. При этом на установке (фиг. 3) для измерения параметров ствола требуется наличие большого числа измерительных устройств. На установке (фиг. 4) процесс измерения размерных параметров совмещен с началом цикла раскряжевки ствола, что позволяет получить наименьший цикл обработки и обеспечивается наличием в системе управления одного измерительного устройства.

Способ осуществляется следующим образом.

В отличие от существующих способов раскряжевки стволов на сортименты, например, на установках с автоматическим измерением параметров (фиг. 2 и 3), предлагаемый способ не требует значительного продольного перемещения стволов или большого числа измерительных устройств при определении размерных параметров. Предлагаемый способ позволяет автоматизировать технологический процесс раскряжевки стволов с одновременной обрезкой сучьев и тем самым значительно повысить уровень автоматизации сучкорезно-раскряжевочных установок.

Предлагаемый способ может осуществляться на раскряжевочных и сучкорезно-раскряжевочных установках с продольной подачей при обеспечении процесса измерения размерных параметров ствола автоматическими устройствами. Оператор установки (фиг. 4) загружает ствол дерева 1 в сучкорезно-протаскивающий механизм 5, оценивает качественные параметры ствола самостоятельно или с помощью ЭВМ и производит включение автоматического режима обработки. Включается сучкорезно-протаскивающий механизм 5 и начинается подача ствола с одновременной обрезкой сучьев. Также одновременно с подачей ствола выполняется измерение размерных параметров с помощью устройства 7. Информация о диаметрах и текущей длине ствола поступает от измерительного устройства 7 в ЭВМ и обрабатывается. При перемещении ствола на длину l_и (фиг. 5) ЭВМ, на основании полученной информации, рассчитывает длину сортиментных зон ствола, например, длину пиловочной зоны l_з и определяет программу ее раскроя l₁, l₂, ..., l_n согласно заданным критериям оптимальности раскряжевки и с учетом сортиментного плана. Выполняется последовательная выпиловка сортиментов в соответствии с программой раскроя. При этом информация о диаметрах и текущей длине ствола продолжает поступать в ЭВМ и обрабатываться. Перед началом подачи ствола для выпиловки последнего из программы раскроя сортимента ЭВМ, на основании информации о размерных параметрах зоны ствола l^l _и (фиг. 6), вновь рассчитывает длину пиловочной зоны. Согласно уточненной длине пиловочной зоны ствола l^l_з ЭВМ корректирует программу раскроя путем изменения длины последнего сортимента. Выбор скорректированной длины последнего сортимента l ^l_п выполняется с учетом рационального использования пиловочной зоны ствола и обеспечения плана раскряжевки. Выполняется выпиловка последнего сортимента из пиловочной зоны ствола. Раскряжевка других сортиментных зон ствола выполняется аналогичным образом.

Значение длины начальной зоны измерения размерных параметров ствола l_и составляет 3,0 м из условиях обеспечения точности прогноза размеров сортиментных зон ствола и определения программ их раскроя до начала процесса раскряжевки.

Введение коррекции программ раскроя позволяет свести к минимуму ошибки прогноза размерных параметров ствола, обеспечивает более рациональное использование длины сортиментных зон, например, таких как зоны выработки авиационных, резонансных, палубных, шпальных и других кряжей, пиловочной и балансовой зон, увеличивает объемный и качественный выход круглых лесоматериалов.

Использование предлагаемого способа раскряжевки стволов деревьев на установках с продольной подачей обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества:

1. Прогнозирование размерных параметров всего ствола, на основании информации о размерных параметрах его комлевой части, позволяет автоматизировать процесс раскряжевки стволов с одновременной обрезкой сучьев.

2. Кроме того, вследствие автоматизации определения длин сортиментных зон и выбора оптимальных программ раскроя стволов деревьев, повышается выход деловых сортиментов и выход сортиментов заданной номенклатуры, снижается психофизиологическая нагрузка на оператора сучкорезно-раскряжевочных установок.

3. Совмещение цикла измерения размерных параметров ствола с циклом его раскряжевки позволяет либо исключить из процесса обработки значительные транспортные операции ствола, либо существенно упростить техническое обеспечение системы автоматизированного управления.