A brief review of the applications of numerical methods to modeling the debarking of roundwood, chipping and screening of wood чипс is given. Application of numerical simulation allows confirm some of the recommendations to DECREASE wood waste in the manufacture of chips.
debarking wood, debarking waste, grinding, rheology model.
УДК 51-74 : 674.02
О МОДЕЛИРОВАНИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ
С ЦЕЛЬЮ УМЕНЬШЕНИЯ ОТХОДОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ ЩЕПЫ
ABOUT MODELING OF TECHNOLOGICAL OPERATIONS IN ORDER TO DECREASE WASTE IN WOOD CHIPS PRODUCTION
Горбачева Н.А., аспирантка
ФГБОУ ВПО «Петрозаводский государственный университет»
г. Петрозаводск, Россия
2003bk@bk.ru
DOI: 10.12737/16277
Аннотация: Представлен краткий обзор публикаций, в которых рассмотрено применение численных методов к моделированию окорки круглых лесоматериалов, измельчения на щепу и фракционирования щепы. Применение методов численного моделирования позволяет обосновать некоторые рекомендации по уменьшению древесных отходов в производстве щепы.
Summary: A brief review of the applications of numerical methods to modeling the debarking of roundwood, chipping and screening of wood чипс is given. Application of numerical simulation allows confirm some of the recommendations to DECREASE wood waste in the manufacture of chips.
Ключевые слова: окорка древесины, щепа, рациональное использование ресурсов, численное моделирование.
Keywords: debarking wood, debarking waste, grinding, rheology model.
Необходимым звеном в подготовке круглых лесоматериалов к их дальнейшему использованию в производстве щепы является очистка от коры. Для обоснования рекомендаций по совершенствованию технологии окорки необходимы теоретические и экспериментальные исследования. По условиям технической возможности и экономической целесообразности физические и производственные эксперименты в данной области не всегда возможны. Поэтому в настоящее время для обоснования названных рекомендаций применяют численное моделирование. Обзоры исследований в данной области приведены, например, в работах [1 – 3]. Окорка балансов в корообдирочных барабанах происходит за счет разрушения коры при вращении балансов и их соударениях друг с другом и с внутренней поверхностью барабана. В работе [4] массив балансов в барабане разделен на три условных слоя: нижний, средний и верхний. По результатам численного решения модельных задач в [4] установлено, что в нижнем слое балансы испытывают наиболее интенсивное механическое воздействие. С увеличением степени заполнения сила соударений балансов в среднем и верхнем уменьшается и может оказаться недостаточной для разрушения коры (Рисунок 1).
1. Obzor issledovaniy okorki drevesiny / Yu.V. Nikonova, M.I. Rakovskaya, N.A. Dospekhova, M.I. Zaytseva. Resources and Technology. - 2014. - T. 11. № 1. - S. 11-49.
2. Grigor´ev, I.V. Matematicheskaya model´ gruppovoy okorki lesomaterialov v okorochnykh barabanakh / I.V. Grigor´ev, V.Ya. Shapiro, A.E. Gul´ko. Nauchnoe obozrenie. - 2012. - № 4. - S. 154-172.
3. Modelirovanie tekhnologicheskogo protsessa ochistki drevesiny v koroobdirochnom barabane s primeneniem metoda diskretnykh elementov / I.R. Shegel´man, G.N. Kolesnikov, A.S. Vasil´ev, Yu.V. Nikonova. Izvestiya Sankt-Peterburgskoy lesotekhnicheskoy akademii. 2008. № 184. S. 172-179.
4. Nikonova, Yu.V. Obosnovanie konstruktivno-tekhnologicheskikh parametrov koroobdirochnykh barabanov s primeneniem chislennogo modelirovaniya dinamicheskogo vzaimodeystviya balansov : avtoref. dis. … kand. tekhn. nauk : 05.21.01 / Nikonova Yuliya Vasil´evna. - Petrozavodsk, 2009. - 19 s.
5. Kolesnikov, G.N. Zakonomernosti soudareniy i kachestvo ochistki balansov neodinakovogo diametra v koroobdirochnom barabane / G.N. Kolesnikov, N.A. Dospekhova. Fundamental´nye issledovaniya. - 2013. - № 10-15. - S. 3328-3331.
6. Tekhnologicheskie resheniya dlya realizatsii potentsiala resursosberezheniya pri pererabotke kruglykh lesomaterialov na shchepu / S.B. Vasil´ev, L.A. Devyatnikova, G.N. Kolesnikov, I.V. Simonova. Petrozavodsk. - 2013. - 92 s.
7. Vasil´ev, S.B. Modul´ rol´ganga s tekhnologicheskoy funktsiey intensifikatsii vydeleniya korotkomerov iz potoka balansov / S.B. Vasil´ev, N.A. Dospekhova, G.N. Kolesnikov. Fundamental´nye i prikladnye issledovaniya: problemy i rezul´taty. - 2013. - № 9. - S. 145-149.
8. Utochnennaya model´ vliyaniya dliny balansa, izmel´chaemogo v diskovoy rubitel´noy mashine, na razmery chastits drevesnoy shchepy / G.N. Kolesnikov, L.A. Devyatnikova, N.A. Dospekhova, S.B. Vasil´ev. Politematicheskiy setevoy elektronnyy nauchnyy zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2015. - № 105. - S. 413-425.
9. Vasil´ev, S.B. O Vliyanii kharakteristik zagruzochnogo ustroystva rubitel´noy mashiny i izmel´chaemogo balansa na kachestvo shchepy / S.B. Vasil´ev, G.N. Kolesnikov. Mezhdunarodnyy zhurnal prikladnykh i fundamental´nykh issledovaniy. 2015. № 8-5. S. 973-974.
10. Fetyaev, A.N. Ob imitatsionnoy modeli protsessa izmel´cheniya porubochnykh ostatkov / A.N. Fetyaev, S.V. Fokin. Nauchno-tekhnicheskiy vestnik Povolzh´ya. - 2012. - № 2. - S. 291-294.
11. Kolesnikov, G.N. Matematicheskaya model´ tekhnologicheskogo protsessa fraktsionirovaniya polidispersnogo sypuchego materiala metodom rasseva na ustanovkakh s yarusnoy komponovkoy sit / G.N. Kolesnikov, S.B. Vasil´ev. Fundamental´nye i prikladnye problemy tekhniki i tekhnologii. 2012. № 3. S. 42-49.
12. Gavrilov, T.A. O resursosberegayushchikh tekhnologiyakh ekologicheski bezopasnoy utilizatsii drevesnoy kory / T.A. Gavrilov, L.S. Patalaynen, G.N. Kolesnikov. Sovremennye nauchnye issledovaniya i innovatsii. - 2014. - №7 (39). - S. 59-64.
