The effect of the chipping log sections length on the fractional composition of wooden chips

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

It was noticed that in the course of actual manufacturing process the length of the pulpwood fed into the disk chipper affects the fractional composition of the chips. A theoretical study confirmed the existence of a correlation between the length of the pulpwood and the fractional composition of the chips. In particular, the result of the theoretical study showed that the fractional composition of the chips manufactured from sections of logs chipped by a disk chipper depends on their length. Analytical research demonstrated that with the increased length of the chipped segment (all other things being equal), the yield of the standard chips increased. Thus, two tasks were set to be solved in an experimental way. The first one was to check the effect of the log chipping sections length on the fractional composition of the chips produced by a disk chipper. The second one was to establish how the proportion of short length sections of logs in the total flow of raw material supplied to the disk chipper affects the fractional composition of chips under actual industrial conditions. The experimental results showed that there was a correlation between the length of a log section crushed in a disk chipper and the fractional composition of the resulting chips when both upper and lower methods of chip evacuation were used. A decrease in the length of the crushed section in the studied cutting speed range (17-38 m/s) led to a decrease in the proportion of the standard fraction in the chips. During the industrial experiment, a correlation was also established between the proportion of short sections of logs in the total batch of raw material supplied to the chipper and the fractional composition of the chips produced. The dependences of the mass content of various fractions of wood chips can be approximated by linear expressions with a reasonable degree of accuracy. Studies in industrial conditions showed that a decrease in the proportion of log sections with a length of no more than 0.8 m in the total amount of pulpwood from 68 to 38% led to an increase in the yield of the standard fraction in wood chips by 2.5%. At the same time, there was also a decrease in the proportions of oversized and small fractions by 0.8% and 1.7%, respectively. The regression equations obtained from the results of the industrial experiment made it possible to establish the maximum permissible proportion of short sections of logs in the flow of raw material. Thus, the manufacture of wood chips that meets the fractional composition requirements for wood chips of the C1 brand according to GOST 15815-83 is possible in a chipper with a knife disk with a diameter of 2500 mm, if the proportion of log sections with a length of no more than 0.8 m does not exceed 45% in the flow of pulpwood supplied for chipping.

About the authors

Sergey Borisovich Vasilyev

Petrozavodsk State University

Email: servas@psu.karelia.ru

Lyudmila Anatol'evna Devjatnikova

Petrozavodsk State University

Email: dev@petrsu.ru

Gennady Nikolaevich Kolesnikov

Petrozavodsk State University

Email: kgn@petrsu.ru

References

  1. Девятникова Л. А., Васильев С. Б., Колесников Г. Н. Влияние технологии раскроя балансов на фракционный состав щепы // Вестник МГУЛ — Лесной вестник. М.: Изд-во МГУЛ, 2012. № 3. С. 120—124.
  2. Васильев С. Б., Девятникова Л. А., Колесников Г. Н. Влияние изменения длины баланса, измельчаемого в дисковой рубительной машине, на размеры частиц древесной щепы // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ). Краснодар: КубГАУ, 2012. № 07 (81). Текст: электронный.
  3. Bjurulf A. Chip Geometry. Methods to impact the geometry of market chips // Doctoral thesis. Swedish University of Agricultural Sciences. Uppsala, 2006. 43 p. URL: http://diss-epsilon.slu.se/archive/00001251/01/Chip_geometry.pdf. Text. Image: electronic.
  4. ГОСТ 15815-83. Щепа технологическая. Технические условия. Введ. 24.08.83. М.: Изд-во стандартов, 1992. 11 с.
  5. Девятникова Л. А. Комплекс задач по совершенствованию технологии и оборудования древесно-подготовительного цикла для производства целлюлозы // Леса России в XXI веке: Материалы Пятой междунар. научно-практич. Интернет-конф. СПб.: ЛТА, 2010. С. 151—158.
  6. Вальщиков Н. М., Лицман Э. П. Рубительные машины: [монография]. М.: Лесн. пром-сть, 1980. 96 с.
  7. Никонова Ю. В. Обоснование конструктивно-технологических параметров корообдирочных барабанов с применением численного моделирования динамического взаимодействия балансов: Автореф. дис. … канд. техн. наук. Спец.: 05.21.01, 05.13.18. Петрозаводск, 2009. 20 с.
  8. Рубцов Ю. В., Коннова Г. В., Рудько С. В. Технология переработки низкокачественной древесины на щепу рубительными машинами в США и России // Учёные записки Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета. 2011. Т. 1, № 8. С. 108—114.
  9. Twaddle A. A., Watson W. F. Shortwood vs. longwood chipping what impact on chip distribution // Tappi Journal. June, 1992. P. 107—111.
  10. Kuptz D., Hartmann H. Evaluation of Fuel Quality, Throughput Rate and Energy Consumption During Non-Industrial Wood Chip Production with Three PTO Driven Chippers // Croatian Journal of Forest Engineering: Časopis za teoriju i praksu šumarskoga inženjerstva. 2022. Vol. 43, no. 1. P. 109—122. URL: https://doi.org/10.5552/crojfe.2022.1191. Text. Image: electronic.
  11. Reduction in Operating Costs and Environmental Impact Consisting in the Modernization of the Low-Power Cylindrical Wood Chipper Power Unit by Using Alternative Fuel / Ł. Warguła, M. Kukla, P. Krawiec, B. Wieczorek // Energies. 2020. 13. 2995. URL: https://doi.org/10.3390/en13112995. Text. Image: electronic.
  12. Sustainability Assessment of Alternative Strip Clear Cutting Operations for Wood Chip Production in Renaturalization Management of Pine Stands / J. Schweier, B. Blagojević, R. Venanzi, F. Latterini, R. Picchio // Energies. 2019. 12. 3306. URL: https://doi.org/10.3390/en12173306. Text. Image: electronic.
  13. Classification of Wood Chips Using Electrical Impedance Spectroscopy and Machine Learning / M. Tiitta, V. Tiitta, J. Heikkinen, R. Lappalainen, L. Tomppo // Sensors. 2020. 20. 1076. URL: https://doi.org/10.3390/s20041076. Text. Image: electronic.
  14. Effect of Thermal Treatment of Birch Wood by Saturated Water Vapor on Granulometric Composition of Chips from Sawing and Milling Processes from the Point of View of Its Processing to Composites / R. Kminiak, K. A. Orlowski, L. Dzurenda, D. Chuchala, A. Banski // Appl. Sci. 2020. 10. 7545. URL: https://doi.org/10.3390/app10217545. Text. Image: electronic.
  15. Impact of Number of Operators and Distance to Branch Piles on Woodchipper Operation / Ł. Warguła, M. Kukla, P. Krawiec, B. Wieczorek // Forests. 2020. 11. 598. URL: https://doi.org/10.3390/f11050598. Text. Image: electronic.
  16. Rojcewicz K., Oksiuta Z. A Vertical Fountain Dryer Adjusted for Sawdust and Wood Chips Drying // Processes. 2023. 11. 430. URL: https://doi.org/10.3390/pr11020430. Text. Image: electronic.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Vasilyev S.B., Devjatnikova L.A., Kolesnikov G.N.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».