RU2572561C1 - Способ раскряжевки хлыстов - Google Patents
Способ раскряжевки хлыстов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2572561C1 RU2572561C1 RU2014131339/13A RU2014131339A RU2572561C1 RU 2572561 C1 RU2572561 C1 RU 2572561C1 RU 2014131339/13 A RU2014131339/13 A RU 2014131339/13A RU 2014131339 A RU2014131339 A RU 2014131339A RU 2572561 C1 RU2572561 C1 RU 2572561C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- length
- whip
- assortments
- cameras
- bucking
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к раскряжевке хлыстов. Осуществляют поштучную загрузку хлыстов. Перемещают хлыст на продольном транспортере. Сортиментный план задают процентным содержанием сортиментов в хлысте. Измерение длины и диаметра на середине длины сортиментов производят путем последовательного опроса включенных в работу фотокамер. Фотокамеры расположены над продольным транспортером под углом 90° и через локальную сеть связаны с коммуникационным процессором. Процессор входит в состав контроллера, установленного с блоком питания внутри шкафа управления. Преобразуют полученные с фотокамер координаты в цифровые значения. Цифровые значения вводят в программу, где по дискретной модели зависимости сечений относительной длины от отношения текущего объема к общему объему хлыста определяют длины границ размерных зон. Устанавливают на заданное расстояние пилы. Затем раскряжевывают хлыст на заданную длину. Повышается точность раскряжевки. 3 ил.
Description
Изобретение относится к лесной промышленности и может найти применение в технологиях раскряжевки хлыстов на круглые лесоматериалы на нижних складах лесоперерабатывающих предприятий.
Известен индивидуальный способ раскроя хлыстов на сортименты, заключающийся в том, что оператор раскряжевочной установки, визуально оценивая геометрические размеры и качество хлыста, подлежащего раскряжевке, дает последовательно заказы на длину каждого отпиливаемого отрезка. При этом он одновременно учитывает требования ГОСТа, сортиментный план (Залегаллер Б.Г. Технология и оборудование лесных складов. [Текст] / Б.Г. Залегаллер, П.В. Ласточкин, С.П. Бойков. - М.: Лесн. пром-сть, 1984. - с. 54).
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится 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 способом по технической сущности к заявленному изобретению является способ раскряжевки стволов деревьев на сортименты на установках с продольной подачей, осуществляемый на раскряжевочных и сучкорезно-раскряжевочных установках с продольной подачей при обеспечении процесса измерения размерных параметров ствола автоматическими устройствами. Оператор установки загружает ствол дерева в сучкорезно-протаскивающий механизм, оценивает качественные параметры ствола самостоятельно или с помощью ЭВМ и производит включение автоматического режима обработки. Включается сучкорезно-протаскивающий механизм и начинается подача ствола с одновременной обрезкой сучьев. Также одновременно с подачей ствола выполняется измерение размерных параметров. Информация о диаметрах и текущей длине ствола поступает от измерительного устройства в ЭВМ и обрабатывается. При перемещении ствола на длину lи ЭВМ, на основании полученной информации, рассчитывает длину сортиментных зон ствола, например длину пиловочной зоны lз, и определяет программу ее раскроя l1, l2, …, ln 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
вновь рассчитывает длину пиловочной зоны. Согласно уточненной длине пиловочной зоны ствола
ЭВМ корректирует программу раскроя путем изменения длины последнего сортимента. Выбор скорректированной длины последнего сортимента
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 lи составляет 3,0 м из условиях обеспечения точности прогноза размеров сортиментных зон ствола и определения программ их раскроя до начала процесса раскряжевки (Патент РФ №2026164, В27В 5/00, В27В 1/00, опубл. 09.01.1995). Принят за прототип.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что в способе размерные параметры ствола дерева определяются измерением параметров комлевой части хлыста, с последующим преобразованием их на весь ствол. Использование такого метода определения размерных характеристик хлыста является неудовлетворительным по точности, так как измерения диаметра в комлевой части чаще всего будут некорректными ввиду сильной закомленности или других пороков комлевой части ствола дерева.
Поэтому прототип способа не достаточно точно определяет границы размерных зон хлыста и не может гарантировать заданной точности раскряжевки.
Сущность изобретения заключается в следующем:
Измерение диаметра на середине длины и длины хлыста производится путем последовательного опроса включенных в работу фотокамер и преобразования, полученных от них координат в цифровые значения. При измерении диаметра производится коррекция результатов измерения, компенсирующая смещение ствола относительно оси прокатки. Устройство контроля диаметра и длины хлыста (фиг. 1) содержит фотокамеры, которые устанавливаются над продольным транспортером на специальной конструкции, обеспечивающей расположение камер под углом 90°, что позволяет уменьшить погрешности измерения. Через локальную сеть камеры связаны с коммуникационным процессором, входящим в состав контроллера.
На посту оператора размещается шкаф управления, внутри которого установлен контроллер и блок питания. На передней стенке шкафа управления установлена панель оператора, содержащая клавиатуру, функциональные кнопки и дисплей, предназначенный для индикации диаметра хлыста.
Пусть с учетом сортиментных заданий наиболее оптимальным планом раскряжевки хлыстов является следующее соотношение в процентах по выпуску сортиментов круглого леса (фиг. 2).
При разработке системы раскряжевки стволовой древесины используем наиболее точную математическую модель, а именно уравнение образующей стволов, определяемое в виде функции 2x/d0.5 в относительных величинах:
где 2х - текущий диаметр ствола на расстоянии l от комля, м; d0.5 - диаметр ствола на средине высоты, м; Н - высота ствола, м; f(l/H) - некоторая непрерывная функция для стволов данной породы, которая наиболее точно аппроксимируется алгебраическим полиномом 4-й степени.
Математическая модель (1) дает возможность получить формулу для вычисления объемов стволов:
Используя уравнение образующей хлыстов всех пород:
где a4, а3, а2, a1, а0 - коэффициенты, имеющие определенное значение для каждой породы.
Так как диаметр ствола на высоте груди измеряется в коре, а учет объема древесины производится без коры, необходимо ввести поправочный коэффициент λ, таким образом, объем ствола будет равен:
где lпил, lб, lшк - длина зон хлыста для пиловочника, баланса и шахтного крепежа соответственно, м.
Для определения значений длин сортиментных зон lпил, lб, lшк используем формулу (4), изменяя верхнюю границу интеграла Н, с шагом dH=0,02, обозначим, как L. Определим процентный объем сортиментов в хлысте, как отношение текущего объема к объему хлыста Vтек/Vхл для хлыстов длиной Н и диаметром d0.5.
Значения длин сортиментных зон определяются следующим образом. В соответствии с заданным сортиментным заданием процентное содержание пиловочника, баланса и шахтного крепежа в хлысте Vтек/Vхл находится по выражению (8). Для нахождения значений величин lпил, lб, lшк, построим дискретную модель зависимости относительной величины l/Н с областью дискретных значений l/Н=0…1, от величины процентного содержания сортиментов в хлысте Vтек/Vхл (фиг. 3). Для удобства расчета используем метод наименьших квадратов для определения функции l/Н=f(Vтек/Vхл), формула (9).
где L - величина изменения длины хлыста с шагом dН=0,02; L=0,0.02…H, м.
где с6, с5, с4, с3, c2, с1, с0 - коэффициенты, имеющие определенное значение для каждого хлыста.
Исходя из дискретной модели для пиловочника и баланса находится значение (l/Н)пил, (l/H)б соответствующее величине процентного содержания в хлысте формулы (7) и (8).
где V20 - значение объема хлыста при 20%, м3.
где V90 - значение объема хлыста при 90%, м3.
Для того чтобы найти границы размерных зон сортиментов в хлысте lпил, lб необходимо величину (l/H)пил и (l/H)б умножить на длину хлыста Н выражения (9) и (10).
Граница размерной зоны шахтного крепежа определяется по следующему выражению:
Используя рассмотренное выше математическое обеспечение, разрабатывается программа для определения границ размерных зон хлыста, которая устанавливается на компьютер на посту оператора. Оператор вводит в программу значения сортиментного плана и данные, поступающие ему с измерительного устройства, где и рассчитываются длины границ размерных зон хлыста. Исходя из значений этих длин, пилы устанавливаются на заданное расстояние и хлыст раскряжевывается.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в прототипе способа раскряжевки хлыстов, заключающемся в поштучной загрузке, измерении размерных и качественных параметров, составлении на ЭВМ модели и программы раскроя и раскряжевке, далее измеряют размерные параметры и составляют программу раскроя ствола, 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. В предложенном способе раскряжевки хлыстов измерение длины и диаметра на середине длины сортиментов производится путем последовательного опроса включенных в работу фотокамер и преобразования, полученных от них координат в цифровые значения. Сортиментный план задается как процентное содержание сортиментов в хлысте, исходя из которого строится дискретная модель зависимости относительной величины l/Н от отношения Vтек/Vхл. По результатам которой на ЭВМ методом наименьших квадратов определяются границы размерных зон и хлыст раскряжевывается.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата.
Технический результат, который получают при осуществлении изобретения, обеспечивают тем, что координаты, полученные с фотокамер, расположенных под углом 90°, преобразуют в цифровые значения длины и диаметра на середине длины, после чего передаются оператору, который вводит данные в программу, в которой строится дискретная модель зависимости относительной величины l/Н от процентного содержания сортиментов в хлысте Vтек/Vхл, задающегося сортиментным планом, и рассчитываются границы размерных зон, после чего хлыст раскряжевывается на заданную длину.
Разработанный способ соответствует современным технологиям использования, электронных вычислительных инструментов для решения задач раскряжевки хлыстов.
Claims (1)
- Способ раскряжевки хлыстов, включающий поштучную загрузку хлыстов, перемещение хлыста на продольном транспортере, использование средств определения длины и диаметра сортиментов, сортиментного плана и программы на ЭВМ для определения границ размерных зон хлыста, отличающийся тем, что сортиментный план задают процентным содержанием сортиментов в хлысте, измерение длины и диаметра на середине длины сортиментов производят путем последовательного опроса включенных в работу фотокамер, расположенных над продольным транспортером под углом 90° и через локальную сеть связанных с коммуникационным процессором, входящим в состав контроллера, установленного с блоком питания внутри шкафа управления, преобразуют полученные с фотокамер координаты в цифровые значения, которые вводят в программу, где по дискретной модели зависимости сечений относительной длины от отношения текущего объема к общему объему хлыста определяют длины границ размерных зон, исходя из которых устанавливают на заданное расстояние пилы, после чего раскряжевывают хлыст на заданную длину.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014131339/13A RU2572561C1 (ru) | 2014-07-29 | 2014-07-29 | Способ раскряжевки хлыстов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014131339/13A RU2572561C1 (ru) | 2014-07-29 | 2014-07-29 | Способ раскряжевки хлыстов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2572561C1 true RU2572561C1 (ru) | 2016-01-20 |
Family
ID=55086973
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014131339/13A RU2572561C1 (ru) | 2014-07-29 | 2014-07-29 | Способ раскряжевки хлыстов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2572561C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3443610A (en) * | 1965-07-07 | 1969-05-13 | Mo Och Domsjoe Ab | Sawing apparatus |
SU1727992A1 (ru) * | 1990-04-27 | 1992-04-23 | Всесоюзное научно-производственное объединение лесной промышленности | Способ раскр жевки хлыстов |
RU2026164C1 (ru) * | 1987-11-10 | 1995-01-09 | Сибирский научно-исследовательский институт лесной промышленности | Способ раскряжевки стволов деревьев на сортименты на установках с продольной подачей |
EP1349715B1 (en) * | 2000-12-07 | 2007-02-14 | Tähkä OY | Apparatus and method for handling logs |
-
2014
- 2014-07-29 RU RU2014131339/13A patent/RU2572561C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3443610A (en) * | 1965-07-07 | 1969-05-13 | Mo Och Domsjoe Ab | Sawing apparatus |
RU2026164C1 (ru) * | 1987-11-10 | 1995-01-09 | Сибирский научно-исследовательский институт лесной промышленности | Способ раскряжевки стволов деревьев на сортименты на установках с продольной подачей |
SU1727992A1 (ru) * | 1990-04-27 | 1992-04-23 | Всесоюзное научно-производственное объединение лесной промышленности | Способ раскр жевки хлыстов |
EP1349715B1 (en) * | 2000-12-07 | 2007-02-14 | Tähkä OY | Apparatus and method for handling logs |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Залегаллер Б.Г., Технология и оборудование лесных складов, Лесная промышленность, М., 1984, с. 54. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9470455B2 (en) | Sorting green lumber | |
US4941100A (en) | Automatic edger saw | |
CN105264330A (zh) | 用于测量木料的方法和设备 | |
AU2013357211B2 (en) | An apparatus and a method for producing a mix of at least two food products where the mix fulfils at least two target criteria | |
Campu et al. | Time consumption and productivity in manual tree felling with a chainsaw–a case study of resinous stands from mountainous areas | |
Gergeľ et al. | Computed tomography log scanning–high technology for forestry and forest based industry | |
US4250935A (en) | Method and an apparatus for cross-cutting trees | |
RU2572561C1 (ru) | Способ раскряжевки хлыстов | |
Orlovský et al. | Analysis of the time efficiency of skidding technology based on the skidders | |
Rummukainen et al. | Economic value of optical and X-ray CT scanning in bucking of Scots pine | |
US20140251499A1 (en) | Methods and systems of managing chipping and sawing equipment | |
Moberg et al. | Predicting lumber volume and grade recovery for Scots pine stems using tree models and sawmill conversion simulation | |
Mokhirev et al. | Design of logging infrastructure in consideration of the dynamically changing environment | |
Marshall et al. | Evaluation of the economic impacts of length and diameter measurement error on mechanical harvesters and processors operating in pine stands | |
Gligoraş et al. | Factors affecting the effective time consumption, wood recovery and feeding speed when manufacturing lumber using a FBO-02 CUT mobile bandsaw | |
Hohmann et al. | Harvester measuring system for trunk volume determination: comparison with the real trunk volume and applicability in the forest industry | |
Đuka et al. | Round Wood Waste and Losses–Is Rationalisation in Scaling Possible? | |
RU2026164C1 (ru) | Способ раскряжевки стволов деревьев на сортименты на установках с продольной подачей | |
Fowler | Individual tree volume equations for red pine in Michigan | |
Uusitalo et al. | Predicting probability of A-quality lumber of Scots pine (Pinus sylvestris L.) prior to or concurrently with logging operation | |
Fergin | Development of the sawing process theory | |
RU2557167C2 (ru) | Способ определения размерных технологических параметров стволов деревьев | |
Terblanche | Unlocking the potential of harvester on-board-computer data in the South African forestry value chain | |
Miklašēvičs | Harmonization of piece-by-piece measurement methods in all stages of roundwood manufacturing processes | |
Marshall | Log merchandizing model used in mechanical harvesting |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170730 |