Кількісна оцінка відходів при розпилюванні природного каменю дисковими пилами

Abstract

У статті представлено комплексну кількісну оцінку утворення відходів при розпилюванні блоків природного каменю дисковими пилами, що є актуальним завданням для каменеобробної галузі. Дослідження вирішує науково-практичну проблему, що полягає у значній розбіжності між теоретичними розрахунками та фактичними обсягами втрат сировини на виробництві. Ця розбіжність призводить не лише до прямих економічних збитків через втрату дорогоцінного матеріалу, але й ускладнює виробниче планування та калькуляцію собівартості продукції. Дослідженням підтверджено зворотну залежність між товщиною слябів та відсотком відходів. Практичні показники втрат, отримані в ході експерименту, значно перевищують ідеальні розрахункові значення. Наприклад, при розпилюванні на сляби товщиною 20 мм фактичні втрати сягають 51,41 %, тоді як теоретичний розрахунок прогнозує лише 34 %. Встановлено, що ключовою причиною такої різниці є подвійна природа відходів: крім технологічного шламу, що є неминучим наслідком роботи різального інструменту, утворюються геометричні відходи («обапол») через неправильну форму сировинних блоків. Аналіз 29 окремих блоків показав, що висока варіативність фактичних втрат (від 34 до 54 %) зумовлена переважно індивідуальною геометрією кожного блоку, що робить узагальнені розрахунки недостатньо точними для практичного застосування. Головним результатом роботи є розроблена чотириетапна методика кількісної оцінки відходів, що дозволяє подолати обмеження існуючих підходів. Вона містить вхідний контроль із визначенням нетто- та брутто-об’ємів для попередньої оцінки геометричних втрат; теоретичне моделювання для розрахунку ідеального об’єму шламу; емпіричний аналіз для складання фактичного матеріального балансу після розпилювання; введення емпіричного коефіцієнта коригування (К). Цей коефіцієнт враховує неідеальності реального виробничого процесу (вібрації, знос інструменту тощо) і дозволяє створити вдосконалену прогностичну модель. Таким чином, запропонована методика перетворює оцінку відходів зі статичної констатації втрат на дієвий інструмент для економічно обґрунтованого планування, точного прогнозування та оптимізації технологічних процесів у каменеобробній галузі.