Введение
1 Анализ состояния вопроса производства конструкционных пиломатериалов .8
1.1. Концепция современного лесопиления 8
1.2. Основные положения классической технологии пиломатериалов 12
1.2.1. Раскрой пиловочного сырья .12
1.2.2. Основные технологические операции формирования сечений пиломатериалов .15
1.3. Особенности производства конструкционных пиломатериалов .16
1.3.1. Общее описание пиломатериалов 16
1.3.2. Требования к качеству. Стандартизация пиломатериалов .18
1.3.3. Завершающие этапы участка лесопиления 18
1.3.4. Сушка конструкционных пиломатериалов 21
1.3.5. Дефекты сушки 22
1.3.6. Конструкционные пиломатериалы из лиственницы даурской 23
1.3.7. Визуальный и машинная сортировка конструкционных пиломатериалов 26
1.3.8. Оборудование для сортировки пиломатериалов по прочности 28
1.4. Состояние вопроса раскроя лиственницы даурской на пиломатериалы 32
1.5. Выводы 37
2 Теоретический анализ закономерностей получения конструкционных пиломатериалов 39
2.1. Факторы, влияющие на качественные характеристики пиломатериалов 39
2.2. Влияние строения древесины на объемный выход пиломатериалов .41
2.3. Формирование прочности древесины при статическом изгибе и сжатии вдоль волокон в процессе роста деревьев 41
2.4. Анализ начальных напряжений сформировавшихся в стволах лиственницы даурской 47
2.4.1. Образование смоляных кармашков в древесине лиственницы даурской 47
2.4.2. Причины образования и развития смоляных кармашков в древесине лиственницы даурской 50
2.5. Теоретические исследования напряжений в сечениях дерева от собственного веса ствола, кроны и атмосферных осадков 54
2.6. Теоретические исследования начальных напряжений в лиственнице даурской 57
2.6.1. Распределение начальных напряжений в стволах деревьев 57
2.6.2. Определение размера радиуса ядровой зоны и соотношения пределов прочности вдоль волокон и при статическом изгибе .59
2.6.3. Вычисление главной относительной деформации в радиальном направлении 62
2.6.4. Влияние на прочностные характеристики пиломатериалов естественной деформации (покоробленности) .65
2.6.5. Влияние начальных напряжений на изгибающий момент, приводящих к их естественной деформации 66
2.7. Выводы 68
3 Общие методические положения 69
3.1. Характеристика пород древесины и круглых сортиментов, используемых в исследовании 73
3.2. Исследование расположения кармашков и определения коробления от действия начальных напряжений 73
3.2.1. Методика исследования расположения кармашков в стволе лиственницы даурской 73
3.2.2. Методология и средства контроля исследования кармашков 83
3.2.3. Обработка результатов исследования кармашков 87
3.2.4. Результаты экспериментальных исследования положения кармашков по объему ствола лиственницы даурской .89
3.3. Исследование продольной покоробленности от действия начального напряжения и собственного веса пиломатериалов 97
3.3.1. Методика для исследования продольной покоробленности пиломатериалов 98
3.3.2. Разработка экспериментальной установки для проведения наблюдений 98
3.3.3. Методика и средства контроля исследования покоробенности 100
3.3.4. Результаты экспериментального исследования величины коробления пиломатериалов из лиственницы даурской от действия начальных напряжения и собственного веса 102
3.4. Выводы .105
4 Экспериментальные исследования влияния действия начальных напряжений на качество пиломатериалов 108
4.1. Исследование толщины заболони по высоте ствола 109
4.2. Прогнозирование прочности древесины при сжатии вдоль волокон .111
4.3. Исследование изгибающего момента и коробления 116
4.3.1. Расчет величин изгибающих моментов на торцах пиломатериалов из лиственницы даурской 116
4.3.2. Расчет величины продольного прогиба по пласти и по кромке от действия начальных напряжений и собственного веса пиломатериалов 121
4.3.3. Расчет необходимой и достаточной длины пиломатериала для компенсации естественного коробления от действия начальных напряжений собственным весом 124
4.3.4. Прикладное применение действия изгибающих моментов и деформации пиломатериалов от действия начальных напряжений .126
4.3.5. Численное моделирование величины продольного коробления от действия начальных напряжений 129
4.4. Выводы .130
5 Технико-экономическая эффективность результатов исследований 132
5.1. Описание действующего технологического процесса «Алмас» 132
5.2. Повышение эффективности от внедрения изменений в правила формирования поставов и способов формирования сушильных пакетов на ДОЗ «Алмас» .133
5.3. Описание действующего технологического процесса «Азия Лес» 139
5.4. Повышение эффективности от внедрения изменений в правила формирования поставов и способов формирования сушильных пакетов на заводе «Азия Лес» .141
5.5. Выводы .142
Общие выводы и рекомендации 144
Список использованных источников 146
Приложения .163
