Выход пиломатериала из круглого леса — по сортам и в зависимости от диаметра бревен. Распиловка бревна на брус. Распиловка пиломатериалов Какой выход с кругляка березы

02.11.2019

Распиловка пиломатериала - основополагающий процесс в обработке древесины. Для начала надо напомнить несколько терминов, которые употребляются в деревообрабатывающей промышленности и которые определены ГОСТ 18288-87 производство лесопильное термины и определения :

Пиломатериалы. Материалы, которые имею одну или более ровных сторон. В зависимости от отношения длины к ширине и количества параллельных сторон отличают брус, бруски, доски, обапол и шпалы.

Бруски - толщина менее 100 мм, ширина не превышает двойной толщины. К этой категории относятся и рейки, только линейные размеры их значительно меньше.
Брус - толщина более 100 мм, ширина не превышает двойной толщины.
Доски - ширина превышает две толщины, могут быть обрезными (все четыре стороны обрезаются) или необрезными (боковые стороны не обрезаются).
Шпалы - это брус со строго определенными размерами, применяется во время строительства железных дорог, в настоящее время используется редко.
Обапол - более привычное название «горбыль», внешняя сторона хлыста, имеет только одну ровную поверхность. Чаще всего используется для дальнейшей переработки в щепу.

Методы распиловки древесины

Это очень важный фактор, от выбранного метода во многом зависит общий выход пиломатериалов и их качество. В зависимости от направления распила к годовым кольцам существует два способа:

Радиальный. Наиболее качественные пиломатериалы, имеют отличную структуру и высокие показатели по физической прочности. Пила движется перпендикулярно к годовым кольцам.
Тангенциальный. Дает значительно больший выход пиломатериалов, но качество их несколько ниже. Пила движется параллельно к годовым кольцам или в тангенциальном направлении.

Выбор конкретного метода распила завит от конечного использования пиломатериалов и состояния хлыста. В интернете можно встретить «странные статьи» о распиловке по кругу и так далее. В действительности абсолютное большинство хлыстов во время распиловки находится в одном положении, в результате часть пиломатериалов имеет тангенциальный распил (примерно 2/3 от всего количества), а остальные пиломатериалы имеют радиальный распил. Тангенциально распиливается верх и низ бревна, радиально распиливается только его середина.

По требованию заказчика или с учетом собственного производства хлыст может распиливаться с боковых сторон, потом кантоваться на 90°, опять производится распиловка. В результате получается часть досок необрезных тангенциального распила, а остальная часть досок будет обрезными с радиальным распилом. Еще раз повторим, что способы распила выбираются в каждом конкретном случае отдельно с учетом вышеперечисленных факторов. В настоящее время существуют три типа пилорам, каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Поговорим о них более подробно.

Рамные пилорамы

Это первые механизмы, которые начали использоваться для механической распиловки древесины. Сегодня, по нашему мнению, незаслуженно «вышли из моды». Рассмотрим объективно их достоинства и недостатки.

Чтобы было понятнее, надо узнать о принципах работы. На рамной пилораме в вертикальном положении фиксируется несколько пил (от десяти и более, все зависит от размеров станины), расстояние между пилами устанавливается один раз, распиловка осуществляется вертикальным движением всех пил с одновременной подачей хлыста.

Плюсы .

Можно полностью механизировать весь процесс
Пилорама проста в устройстве и обслуживании
Производительность находится на вполне приемлемом уровне
За один проход распиливает весь хлыст
Все полученные необрезные доски можно сделать обрезными одновременно и также за один проход
Обрезная доска получается высокого качества
Экономия времени

Минусы

Считается, что эти пилорамы переводят в опилки большое количество древесины. Но это верно только в отношении устаревших моделей. Раньше пилы изготовлялись из не очень качественных сталей, толщина каждой пилы составляла до 3 мм, плюс развод зубьев, пропил увеличивался до 5 мм. Сегодня за счет уменьшения толщины пилы и угла развода зубьев толщина пропила существенно уменьшается. Мы толщину пропила сравним с ленточной пилорамой ниже, вы узнаете то, о чем молчат их производители.

Ленточные пилорамы

Считаются самым совершенным оборудованием, наиболее производительным, количество опилок минимальное. Это мы еще обсудим, но для начала кратко опишем их устройство и принцип действия. Распил производится замкнутыми высокооборотными пилами, толщина пил небольшая, ширина распила уменьшается. Распил происходит за счет поступательно/возвратного движения одной пилы вдоль хлыста. Честно говоря, достоинств мы особых не замечаем (для покупателя), а недостатки есть. Чтобы не быть голословными, расскажем о тонкостях процесса резания.

Пилорамы требуют очень внимательного к себе отношения. Неправильная заточка зубьев, неправильное натяжение или выбор скорости резания (все эти параметры выбираются с учетом вида древесины) приводят к тому, что пиломатериалы получают волнистую поверхность. Высота волн может достигать несколько сантиметров. А такая волнистость даже одной доски сводит на нет все «преимущества тонкого распила». Волна на пиломатериале является видимым пороком обработки и снижает сорт пиломатериала. Классификация дефектов древесины подробно описана в одноименной статье.

У этих пилорам довольно низкая производительность, требует много физического труда. К примеру, если ваш хлыст имеет диаметр 100 см, то подсчитайте, сколько проходов туда/обратно нужно сделать, чтобы распилить его на доски толщиной 2 см., а рамная пилорама распилит его за один проход. Кроме этого, каждую пропиленную доску необходимо вручную снимать с пилорамы и складировать в отдельном месте. При этом после каждого среза приходится опять устанавливать уровень пилы. Очень высокая степень опасности при эксплуатации. Риски травматизма во время работы на такой пилораме возрастают в геометрической прогрессии - это и обрыв пилы на высоких оборотах, и наличие металлических предметов в теле дерева (а такое случается не так уж и редко). Проблемы с уборкой опилок. Они рассыпаются по всей длине пилорамы, убирать их долго и затруднительно.

Конечно, о таких «тонкостях» производители ленточных пилорам «стыдливо» умалчивают. Мы советуем во время выбора пилорамы учитывать максимальное количество факторов: необходимый объем пиломатериалов, наличие квалифицированных кадров, особенности пиломатериалов и требования к их качеству. Ведь профессиональные работники на ленточной пилораме производят пиломатериалы 1 сорта в соответствии с ГОСТом.

Плюсы .

Сравнительно недорогая
Распиловка и в горизонтальном и вертикальном направлени
Большая толщина хлыста, до 400 мм
Низкий процент отходов
Чистота пила

Минусы

Низкая производительность
Повышенная степень опасности
Сложная настройка
Высокая квалификация персонала
Обязательно "время отдыха" от 8 до 10 часов
Уборка

Дисковые пилорамы

Дисковые пилы, отличаются от ленточной и рамной (многопильной) пилорамы, качеством кромок и параллельностью пласти. Пиломатериал произведенный на дисковой пилораме по праву считается лучшим, но только с точки зрения потребителя. Основным фактом делающим пиломатериалы произведенные на дисковой пилораме не доступными для потребления - это высокая цена. Высокая цена не позволяет конкурировать на рынке строительных материалов, несмотря на превосходное качество доски и бруса произведенного таким методом. Связано данное обстоятельство с тремя фактами влияющими на увеличение себестоимости пиломатериала с дисковой пилорамы:

Подведем итог: при выборе обрезного пиломатериала нужно учитывать не только способ распиловки пиломатериала, но и квалификацию персонала, обслуживающего данное оборудование. Купить пиломатериалы хорошего качества вы можете у проверенного поставщика, ознакомившись с продукцией по предлагаемым фото на сайте производителя или приехав на склад готовой продукции. Компания Елка-Палка готова предложить свои услуги в соответствии с прайс-листами, указанными на нашем сайте. Мы реализуем только качественную продукцию собственного производства или закупаемую у проверенных поставщиков. Обязательный контроль качества.

При распиловке леса важно сразу рассчитать, каким будет расход, так как это окажет влияние на стоимость пиломатериалов. Выход готовых изделий может быть различным. Все зависит от того, какого качества лес используется, применяются ли меры по оптимизации раскроя. Есть специальные меры, позволяющие увеличить эффективность работы, сделать выход лучше, а качество распиловки выше. Перед распиловкой надо предварительно все рассчитать. Это не так сложно, как может показаться, зато расход круглого леса будет оптимальным, выгодным для получения отличного результата.

Как увеличить эффективность раскроя

Чтобы выход пиломатериала был значительным, надо использовать специальные меры по увеличению эффективности процесса:

Расчет следует проводить только при использовании специальных программ, вручную он будет иметь низкую результативность, процент брака получится большим.
Предварительно кругляк надо отсортировать, чтобы обработка велась правильно.
Для распила надо применять оборудование высокого качества. В противном случае количество отходов будет большим, а качество получаемого пиломатериала станет низким.
Лучше всего сначала пилить широкий пиломатериал, на обработку узкого уходит больше времени.
Бревна не рекомендуется брать длинные.
Перед работой следует настроить оборудование.

Выход готовых пиломатериалов может быть различным. Необходимо помнить, что на первом этапе получаются доски, затем их сортируют. В итоге процент еще больше снижается, например, для лиственных пород он может составить всего 10-20%.

Как оптимизировать раскрой

Чтобы сделать выход пиломатериалов выше, процесс распила необходимо оптимизировать. Это касается в первую очередь тех заготовок, которые имеют значительную кривизну. Чтобы распилить кривой круглый лес, нужно выполнить ряд действий:

Сначала для работы отбирается только подходящий лес. Если на оставшихся бревнах есть гниль, проростки, трещины на торцах, то необходимо провести отторцевание некоторых участков.
Если во время работы обнаружена гнилая сердцевина, то можно ее аккуратно удалить, после чего распилить оставшуюся часть. Это позволит избежать больших потерь, получить доски с длиной от 1 м с необходимым качеством.
Рекомендуется использовать бревна с большим диаметром, чтобы процент выхода был выше. Коэффициент может составлять 1,48-2,1, но все зависит от диаметра, качества кругляка, сортировки, оборудования. Для рамных цехов такой коэффициент составит 1,48-1,6, а для линий с фрезерным оборудованием – 1,6 для крупного леса. При диаметре кругляка от 12 см коэффициент может превысить отметку в 2,1.

Объем отходов после распиливания

Чтобы готовая доска выходила с большим процентом, необходимо правильно все подготовить, работы должны проводиться только в соответствии с технологией. Круглый лес хвойных и лиственных пород дает различный выход. В последнем случае объем получается меньшим, даже если использовать специальное дополнительное оборудование. Хвоя для распиловки считается более удобной, так как ствол у нее прямой, а бревно имеет больший диаметр. Хвойный лес не так подвержен гниению, поэтому брака меньше. Для лиственных пород обычно используют 2 технологии распила:

при помощи ленточной пилорамы на З75, З63;
в развал, когда в сердцевине материала вырезается полубрус, пропускаемый через многопильный станок.

Объем у ленточной пилорамы составляет 40-50%. При использовании технологии в развал выход другой, его можно увеличить до 70%, но и затраты на такую работу более высокие. Если распиливаться будет круглый лес, длина которого составляет 3 м, то можно увидеть, что процент брака довольно большой, а оставшийся материал требует обработки. Это касается основной массы с досками 22х105(110, 115)х3000 мм. Вариантов такого брака много. Например, это может быть червоточина, которая уже не подходит для большинства работ.

После сортировки объем материала лиственных пород, который относится к сорту 0-2, составит всего 20-30% от того количества, которое получается после распиловки. Это означает, что от общей массы заготовленного круглого леса выход нормальной доски составит всего 10-20%. Остальные материалы в основном идут на дрова. У хвойного кругляка выход будет другим, но внимание надо обращать на то, какие средние значения полученного объема наблюдаются.

Выход пиломатериала

Чтобы выход пиломатериала был оптимальным, необходимо учитывать многочисленные условия. Для правильно вычисления можно рассмотреть пример выхода круглого леса. Данные получены на реальном опыте специалистов и на показателях пилорам. Это дает возможность сравнить процентное соотношение, вычислять оптимальные средние числа.

У хвойных пород возможен следующий выход:

Для необрезной доски и прочих необрезных материалов во время распиловки выход составит 70%. Это число полученного материала при обработке, количество отходов будет равно 30%.
Для обрезного материала при использовании пилорам на 63, 65, 75 будет меньший выход пиломатериалов, всего в районе 45%. У ленточных пилорам выход обычно составляет до 55-60% готового материала. Если применять средства по повышению эффективности, то можно достигнуть и 70%, хотя для этого требуется большой опыт работы.
С дисковой пилорамы можно получить пиломатериал в количестве 70-75%, хотя при использовании методов повышения эффективности вполне может быть и 80-75%. Но необходим опыт работы.

Согласно ГОСТ 8486-86, для сорта 0-3 процент выхода, не учитывая сортировку, составляет примерно 70%.

Еще 30% может оставляться на отбраковку готового материала. Отбракованный материал не выбрасывается, он используется для изготовления других видов пиломатериалов, которые допускают наличие определенного брака.

У круглого леса лиственных пород наблюдается другой процент выхода:

У необрезного материала – 60%.
У обрезного – до 35-40%, так как кривизна исходного леса лиственных пород обычно большая.

Выход можно и повысить, для этого применяется дополнительное оборудование. Это может быть специальный многопильный станок, станок для обрезания кромок, подгорбыльный станок. В таком случае получится выход пиломатериала увеличить примерно на 20%. Приведенный процент дается на основании данных по получению доски сорта 0-4. При сортировке сортов 0-1 процент получения пиломатериала равен 10%. Чтобы получить куб готового обрезного материала из лиственных пород, необходимо на распил пустить 10 кубов исходного круглого леса.

Выход пиломатериалов из круглого леса может быть различным. Все зависит от исходной породы древесины, используемой пилорамы. Специальные меры по увеличению эффективности позволяют получить больший процент, чем это возможно, но для этого следует иметь определенный опыт работы.

Экономическая эффективность лесопильного производства во многом зависит от степени использования сырья. Оборудование, применяемое на производстве, рациональный раскрой бревен по оптимальным поставам, грамотное планирование раскроя обуславливают эффективное использование ресурсов и, соответственно, высокое качество продукции.

Основные схемы раскроя пиловочного сырья

Способы и схемы раскроя бревен напрямую зависят от требований к качеству и размерам производимой продукции, характеристиками сырья и типом применяемого оборудования.

Основные способы распиловки бревен
а — вразвал; б — с брусовкой; б’ — с получением двух брусьев; б» — вразвал брусьев; в — секторный; в’ — распиловка сектора на радиальные доски; в» — на тангентальные доски; г — сегментный; г’ — развально-сегментный; г» — брусово-сегментный; d — круговой; 1 — необрезные доски; 2 — обрезные доски; 3 — рейка; 4- брусья; 5 — части бревен в виде секторов; 6 — части бревен в виде сегментов; 7 — односторонне- обрезные доски

Раскрой бревна вразвал заключается в его делении по параллельным плоскостям одним или несколькими режущими инструментами. Данная схема позволяет получить необрезные доски с разным расположением пластей относительно годичных слоев. Метод рационален при раскрое бревен до 18 см в диаметре и для пиловочников, имеющих искривление стволов (наиболее часто применяется в случаях раскроя березового сырья, имеющего в 70% случаев простую или сложную кривизну).

Необрезные доски, полученные после раскроя вразвал, перерабатываются в обрезные или передаются для раскроя на заготовки в необрезном виде.

В случае, если преобладающее количество готовой продукции должно иметь установленные размеры поперечного сечения, применяется метод раскроя с брусовкой . Данная схема также применяется для раскроя бревен крупных диаметров при производстве пиломатериалов общего назначения.

Распиловка с брусовкой осуществляется на многопильном оборудовании за два прохода. При этом, на первом этапе из круглого леса получают брусья толщиной, равной ширине необходимой доски. Затем эти брусья делятся на доски требуемых размеров в толщину.

Для раскроя крупномерных кряжей применяют сегментный и секторный методы. Стоит отметить, что данные схемы специфичны и используются в специальных видах производств для получения тангентальных и радиальных пиломатериалов.

Индивидуальный раскрой крупных бревен и бревен, имеющих внутреннюю гниль, осуществляют круговым способом .

Переработка круглого леса методом фрезерования

Формирование сечения пиловочного сырья фрезерованием производят с совмещением этого метода с пилением. При этом применяют три основных схемы раскроя:

получение на первом узле двухкантного бруса;
получение необрезных досок и двухкантного бруса на головном станке;
получение профильного бруса с размерами, соответствующими размерам сечения обрезных пиломатериалов с выработкой досок на одном оборудовании.

Двухкантный брус — это полуфабрикат для дальнейшего производства обрезных пиломатериалов делением бруса на доски.

Основные методы раскроя бревен фрезерованием
а — получение двухкантного бруса на головном станке; б — получение двухкантного бруса и необрезных досок; в — получение профильного бруса; г — получение длинных обрезных пиломатериалов; д — получение обрезных пиломатериалов различной длины; е — получение обрезных пиломатериалов различной длины и ширины; 1 — зона пиломатериалов; 2 — обрезные пиломатериалы; 3 — фигурный брус; 4 — двухкантный брус; 5- необрезные пиломатериалы

Понятие постава на распиловку круглого леса

Постав – это набор пил, зажимных и межпильных прокладок, установленных в пильную рамку, для получения пиломатриалов с заданными параметрами толщины.

Другими словами, постав – это план-схема распиловки однородного по качеству и размерам пиловочного сырья (бревен) на продукцию заданных пераметров и качества.

При распиловке вразвал постав реализуется цифровым рядом, показывающим толщину выпиливаемых досок в миллиметрах:

19-19-32-32-19-19.

Данный ряд цифр означает, что из центральной части бревна выпиливаются две доски толщиной 32 мм, а из боковых частей – четыре доски толщиной 19 мм.

При развале с брусовкой, например, постав записывают двумя рядами из цифр, для распиловки бревна (первый проход) и бруса (второй проход):

19-19-150-19-19 (первый проход);

19-32-40-40-32-19 (второй проход).

Как и в предыдущем примере, данные цифры означают, что на головном станке первого ряда, на котором распиливается бревно, получают один брус толщиной 150 мм и, соответственно, четыре необрезные доски по 19 мм (по две с каждой стороны), а на станке второго ряда распиливают полученный брус на доски толщиной 40, 32 и 19 мм.

При распиловке бревна на однопильных станках постав определяет порядрк раскроя.

Составление поставов

Составление постава по сути означает определение оптимальных размеров и пропорций досок по толщине, обеспечивающее рациональное использование поперечного сечения диаметра бревна.

Основные правила составления постава :

поставы должны быть симметричными;
в одном поставе не должно быть досок, различных по толщине менее чем на 5 мм;
составление постава начинайте с наиболее крупных по сечению пиломатериалов;
размеры толщин досок должны уменьшаться от оси бревна к периферии;
не предусматривайте на краю постава выпиловку более двух тонких (16, 19 мм) досок при раскрое сырья на лесопильных рамах;
высоту бруса на первом проходе выбирайте по ширине ведущих в спецификации по размерам толщин досок;
пласть бруса, пропиленная на втором проходе, распиливайте на доски равной толщины;
при составлении поставов на пиломатериалы без задания по спецификации применяйте табличный или графический способы;
при распиловке с использованием метода с брусовкой толщину бруса определяйте из соотношения (0,06-0,08) вершинного диаметра бревна – d;
постав не должен превышать величину максимального охвата диаметра бревна;
наименьшие толщины центральных досок определяйте по данной таблице :

Графический метод составления поставов

Составить рациональный постав в соответствии с ГОСТами можно и без указания конкретных размеров по сечению (без заданий в виде спецификаций) – с помощью специальных графиков.

Пример использования графика предельных толщин пиломатериалов по П.П. Аксенову

Для того чтобы определить предельные толщины на оси абсцисс откладывается расстояние от оси постава до внутренней части пласти постава искомой доски. Затем проводится вертикаль до пересечения с наклонной линией, которая соответствует данному диаметру, и полученная точка пересечения сносится на ось координат.

График оптимальных толщин пиломатериалов по Г.Г. Титкову

Отношение объёма вырабатываемой пилопродукции V n к объёму распиливаемого сырья Vc в процентах называется объёмным выходом Р, %:

Это основной показатель рациональности использования сырья, т.к. в себестоимости пиленой продукции затраты на сырьё составляют 80 % всех затрат на её выработку. Объёмный выход пропорционален диаметру (например, при распиловке в развал брёвен диаметром 16 см длиной 6,5 м он равен около 55 %, при диаметре 32 см – 61,5 % , при диаметре 40 см – свыше 63%) и обратно пропорционален его длине (например, на каждые 0,5 м уменьшения длины брёвен от 6,5 м он увеличивается в среднем на 0,65 %). Кривизна брёвен в 1 % снижает выход на 8...12 %. При распиловке с брусовкой выход на 2,5 % выше, чем в развал. Увеличение толщины пил на 0,2 мм в 7-пильном поставе ведёт к увеличению потерь древесины и к уменьшению выхода продукции на 0,3...0,5 %. На объёмный выход пилопродукции оказывают влияние организация труда, квалификация рабочих и ИТР, технадзор за оборудованием, технологическая дисциплина на всех производственных участках.

Выход пиломатериалов по сортам в процентах от объёма распиленного сырья называется посортным выходом:

Суммарный выход всех сортов даёт объёмный выход пилопродукции

Распределение выхода по сортам и сортиментам в % общего объёма пиломатериалов С, = 100 V ni – V n % – есть посортный состав продукции. Качественный состав пилопродукции оценивают коэффициентом сортности Кс, зависящим от породы древесины, назначения и сорта. В качестве базового сортимента (К с = 1) приняты обрезные хвойные пиломатериалы длиной 2...6,5 м 3 сорта (ГОСТ 8486-86*), (для отборного сорта К с = 2). Процентное отношение объёма спецификационных пиломатериалов к общему их объёму называется спецификационным выходом:

С целью стимулирования лесопильных предприятий по комплексному рациональному использованию сырья введён" так называемый коэффициент комплексного использования сырья - отношение суммарного объёма пиломатериалов (V п), другой пилопродукции (обапола, тарной дощечки – V ДП), технологической щепы (V Щ), технологических опилок (Von), реализованных на сторону отходов (V P) и отходов, использованных на производство пара и энергии (Vn/э) к объёму распиленного сырья:

В связи с этим и появилось оборудование по агрегатной переработке сырья. Показатели степени и рациональности использования пиловочного сырья Р, Рс, Реп, Кисп, делятся на плановые и отчётные.

Постав

Схема раскроя бревна или группы брёвен на пилопродукцию требуемых размеров, устанавливающая порядок и место пропилов, толщину, а иногда и ширину получаемых материалов, называется поставом , (в отличие от так называемого "постава пил" – набора устанавливаемых в многопильных станках на определённом расстоянии одна от другой пил для получения из брёвен досок и брусьев определённых размеров). Поставы бывают симметричные и несимметричные . (применяемые редко, например, при выпиливании шпал), чётными и нечётными . В чётных симметричных поставах сердцевина попадает в центральный пропил и оказывается в двух центральных досках, в нечётных поставах – в сердцевинную доску. Развальный и брусовый поставы заданных параметров называются расчётными : постав, обеспечивающий наибольший объёмный выход пиломатериалов называется максимальным , а постав, обеспечивающий наибольший выход пиломатериалов заданной спецификации – оптимальным . Запись поставов ведут по номинальным размерам пиломатериалов (без припусков на усушку, учитываемых при расчёте поставов). Чётный симметричный развальный постав записывают по-разному, например,

19-25-50-50-25-19 или 50/2-25/2-19/2 или:

2 доски 50 мм

2 доски 25 мм

2 доски 19 мм.

Брусовый постав записывают в два прохода, например:

а) 1-й проход – 16-16-175-16-16, 2-й проход – 16-16-50-50-50-16-16;

б) 1-й проход – 175/2 - 16/2 - 16/2, 2-й проход – 50/1 - 50/2 - 16/2 - 16/2;

в) 1-й проход – 1 брус 175 мм, 2-й проход – 1 доска 50 мм

2 доски 16 мм 2 доски 50мм

2 доски 16 мм, 2 доски 16 мм

2 доски 16 мм.

Возможны и другие виды записи поставов.

Толщина межпильной прокладки равна сумме величин номинальной толщины доски, припуска на усушку по её толщине и двустороннего уширения зубьев пилы плющением или разводом.

При составлении и расчёте поставов необходимо знать расход ширины постава А, мм – расстояние между симметричными наружными пластями крайних боковых досок в поставе, складывающееся из суммы номинальной толщины досок , припусков на усушку и ширины пропилов е (при п досок в поставе):

Составление поставов для заданной спецификации пиломатериалов при известном диаметре брёвен заключается в определении числа досок и в последовательном подборе (вписывании) их толщин в данный диаметр бревен. Сначала подбирают наиболее выгодный диаметр брёвен для получения бруса определённого размера, а затем подбирают толщины досок для первого и второго проходов. Правила составления поставов следующие:

а) при массовой распиловке сырья поставы должны быть симметричными;

б) составление поставов следует начинать от оси бревна;

в) число выпиливаемых из бревна сечений должно быть минимальным – из бревна следует получать не более 1-2 толщин пиломатериалов толстых и двух толщин тонких;

г) не следует включать в постав доски смежных толщин с разницей менее 5 мм, т.к. их трудно отсортировывать;

д) не выпиливать центральные доски из брёвен толщиной 36...62 см и выше, а сердцевинные не тоньше 40... 100 мм, а из брёвен диаметром 14…34 см центральные 16...44 мм, а сердцевинные 32...50 мм;

е) избегать многопильных "тяжёлых" поставов: при диаметрах брёвен от 14...16 до 30. ..32 число досок в поставе принимать от 4...7 до 8...12;

ж) высоту бруса брать в пределах 0,6...0,8 вершинного диаметра бревна (рис. 3.17);

з) получать боковые доски на 1-м в 2-м проходах одинаковых толщин;

и) ширина постава должна быть равной или близкой предельному охвату диаметра бревна поставом, зависящему от минимальных ширины b min длины доски l min (принимаемой 1,5 м), от диаметров и длины бревна D и L :

к) при распиловке брёвен в развал предельные и оптимальные толщины досок устанавливают по графикам (рис. 3.18) либо по формулам;

л) толщину крайних досок во избежание зазоров рекомендуется брать в зависимости от диаметров брёвен: 16 и19 мм при диаметре 14-18 см; 19 и 22 мм при 20-24 см; 19, 22 и 25 при диаметре 26-36 см; 22 и 25 при диаметре 38-42 см; 25 и 32 при диаметре 34-56 см; 32 мм при
диаметре 58 см и более.

Расчёт поставов – это определение ширины, длины выпиливаемых досок, их объёма, объёмного и посортного выхода по каждому сечению досок и в целом по бревну. Длину и ширину досок находят графическим или аналитическими методами. На листе бумаги наносят в определённом масштабе окружности вершинного и комлевого торцев бревна и начиная от центра вписывают требуемые сечения пиломатериалов, замеряют ширину и определяют с учётом сбега бревна длину досок. Иногда пользуются шаблонами из прозрачной пластмассы. Широко распространён метод расчёта поставов с помощью графика-квадранта (рис. 3.19).

Для определения длины и ширины необрезных и обрезных досок и размеров бруса на оси абсцисс находят расстояние от оси постава до рассматриваемой пласти доски. Из полученной точки проводят вертикаль до пересечения с расчетным диаметром и точку пересечения сносят на ось ординат, где и находят расчетную ширину доски. Из нее вычитают припуск на усушку по ширине и результат округляют до стандартной ширины доски. В качестве расчетного диаметра бревна может быть диаметр вершинного сечения d или диаметр любого сечения d x , отстоящего от вершинного торца на расстоянии х. Диаметр бревна в любом сечении определяют по формулам:

где b х – ширина доски в сечении, см; α – расстояние от оси бревна до пласта доски, см;

S – сбег бревна, см/м.

Длину укороченной доски определяют по формуле

Составление и расчет поставов – очень важный и ответственный этап в планировании раскроя сырья. Он определяет рациональность использования древесины при раскрое. После составления и расчета каждого постава необходимо сразу же определить объем распиливаемого сырья, а также выход из него пиломатериалов и занести их в ведомость плана раскроя (форма 3.1).

Посортный выход пиломатериалов С t , % из разносортного сырья определяют по нормативам выхода пиломатериалов определяемого сорта Р, Р 2 Рз Р 4 , %, из бревен I, II, III, IV сортов объемом (или в количестве) соответственно Q 1 , Q 2 , Q 3 , Q 4 м 3 (или шт) и подсчитывают по формуле

Определение объёмного выхода пиломатериалов по каждому сортименту и в целом по поставу ведут в кубометрах и процентах от объёма бревна.

План раскроя составляют на весь объём сырья, предназначенный к переработке в течение месяца или на 1 000 м 3 (с сохранением удельных соотношений размеров и качества брёвен, указанных в спецификации на месяц) (форма 3.3). На его основе составляют график распиловки сырья с учётом возможности его сортировки и сроков поставки пилопродукции потребителям.

Все операции по планированию раскроя сырья можно выполнять на ЭВМ.

Баланс древесины при раскрое сырья – это распределение всего объёма древесины по видам продукции, отходов и потерь, отражающее рациональность использования древесины и зависящее от способов распиловки, размеров и качества сырья, назначения пилопродукции, применяемых поставов, толщины пил и других факторов. Баланс древесины бывает плановый (расчётный) и отчётный (фактический). Например, баланс хвойного пиловочного сырья при выработке обрезных пиломатериалов по ГОСТ 24454-80* и 8486-86 содержит: пилопродукции 60 %, технологической щепы 18 %, опилок 14 %, отходов (отсев щепы) 2 %; усушка 6 %. (Сюда не включены внебалансовые отходы – кора 10...12 % и припуски по длине брёвен 1 %).

Таблица 3.3

Форма 3.1. План раскроя сырья на пиломатериалы

на месяц 20 г.

№ № поставов

Диаметр бревен, см

Сорт бревен

Распиливаемый объем сырья, м 3

Спецификация пиломатериалов

Толщина, мм Ширина, мм Длина, м Сорт Объем, м 3

Всего, м

Получено пиломатериалов по расчету, м

Итого

м 3 % м 3 %

Перевыполнение

Недовыполнение

Для получения на выходе высокого процента пиломатериалов из круглых брёвен, применяют несколько разных технологий, включающих определённые циклы действий. По времени распиловка круглого леса и трудозатратность процесса бывает разной, в зависимости от выбранного метода обработки, места проведения работ, сезона. Так, некоторые предприятия строят цеха по первичной обработке сырья рядом с местом заготовок леса и экономят на этом.

В обработку идут не только стволы, но и большие ветки. Заготовки круглого леса сортируются по размерам и наличию коры. Стволы, не прошедшие сортировки, используются в дальнейшем для черновых работ (изготовления строительных лесов и др.). При приёмке сырья от поставщика проверяется не только кубатура, но и наличие повреждений, гнили, сучков – такие материалы не соответствуют техническим условиям. Изъяны древесины снижают на выходе процент готовой продукции, а сучки могут повредить оборудование.

Перед распиловкой часто проводится окорка стволов (удаление коры на специальном станке) – этот процесс необязателен, но считается экономичным:

из-за отсутствия застрявших камушков и песка в коре пила сохраняется от преждевременного износа;
повышается качество стружечного материала;
некоторые предприятия не принимают в обработку горбыль с неокоренных брёвен;
погрешность результатов при сортировке леса с помощью электроники снижается.

Типы раскройки леса

Прежде всего надо определиться с типом распила – их несколько. Тангенциальный – разрез идёт по касательной к годичным кольцам, поверхность получается с узорами в виде колец, арок. Доски, полученные таким способом, дешевле, но имеют высокие проценты усушки и разбухания.

Радиальный – разрез по радиусу, перпендикулярен годичным кольцам, рисунок равномерный, выход доски небольшой, но она отличается повышенным качеством и большей прочностью.

Рустикальный – проводится под любым углом, видны дефекты, сучки, заболонь и др.

Способы распила

Для каждого конкретного случая выбирается способ распила.

Вразвал – самый экономичный, почти без отходов, высокий процент готового леса. На выходе получаются необрезные доски и два горбыля.

С брусовкой – вначале получают двухкантный брус, необрезные доски, два горбыля. Затем брус распиливается перпендикулярно спилу на обрезные доски, по краям получаются две необрезные доски и два горбыля.

Секторный – вначале бревно распиливается на 4–8 секторов, а затем каждый из них на радиальные или тангенциальные материалы. Иногда в центре выпиливаются несколько необрезных досок.

Развально-сегментный – при таком распиле в центре ствола выпиливают две или несколько необрезных досок, а по бокам – из сегментов распиливаются обрезные односторонние доски.

Брусово-сегментный – похож на развально-сегментный, только в середине бревна выпиливается двухкантный брус, который затем распиливается на обрезные доски. Процент выхода пиломатериалов большой.

Круговой – после отпила одной или нескольких необрезных досок бревно поворачивается на 90 0 и отпиливаются следующие доски. Такой метод применяется, когда крупное бревно поражено в центре ядровой гнилью. С его помощью отделяется здоровая от низкокачественной древесины.

Агрегатный – с применением фрезерных инструментов и круглых пил одновременно с качественными пиломатериалами получают на выходе технологичную щепу (вместо горбылей и реек). Такая комплексная обработка леса позволяет рационально использовать сырьё и трудовые затраты. Получается безотходное производство готового пиломатериала.

Необходимый инструмент

Выбор инструментов зависит от количества планируемой готовой продукции, её качества и размеров изделий. Чаще всего распил выполняют циркулярной пилой. На определённых этапах производства требуется применение специальных станков.

Циркулярная пила выполняет точные надрезы в любых направлениях, прекрасно справляется с любыми размерами бревна, подходит для профессионального и домашнего использования.

Применяется для домашнего использования, когда надо заготовить небольшое количество пиломатериалов. Проще выполнить более трудную работу с помощью бензопилы, чем покупать дорогое оборудование. К ней понадобятся только специальная насадка, закрепитель для ствола и направляющие распила.

Станки для снятия коры. Они довольно дорогие, но при регулярном использовании на предприятии, где выполняются большие объёмы работ, быстро окупаемы. Их необязательно использовать, но желательно, потому что при этом можно получить ряд экономических преимуществ и удобств в производственном процессе.

А также понадобится:

Дисковый станок – для получения из леса необрезных материалов на выходе.
Ленточная пилорама даёт выход качественных пиломатериалов и низкий процент отходов.
Рамная пилорама – не нуждается в фундаменте и её можно устанавливать прямо в местах лесозаготовок.
Универсальные станки способны дать на выходе даже из низкосортной древесины качественный материал.

На предприятиях с массовым производством для получения сверхточных и качественных изделий устанавливаются целые комплексы современного оборудования, и распиловка леса проводится любой сложности.

Технологическая карта распиловки

Для подсчёта оптимального процента получения из бревна готовых пиломатериалов составляется карта распиловки леса. Эти расчёты можно сделать самостоятельно или воспользоваться специальной компьютерной программой. Такую информацию ещё можно получить в обычном справочнике, где собрана информация о проведении лесопильных работ.

Карта раскроя позволяет определить, сколько будет на выходе готовых изделий, какой процент отходов пойдёт на переработку. По этим данным, можно определить конечную стоимость продукции. Результат может во многом зависеть от породы леса. Существуют некоторые меры для увеличения процента выхода пиломатериалов.

Процент пиломатериала на выходе – это готовая для использования в работе, полезная древесина. Отходы – сырьё для получения плит МДФ, ДСП, ДВП. Эти объёмы будут зависеть от диаметра дерева, видов изготавливаемых изделий из цельной древесины, варианта пиления.

Процент из кругляка

Точный подсчёт каждого кубометра древесины – дорогого натурального сырья, важен на каждом деревообрабатывающем предприятии. Кубометры круглого леса подсчитывают несколькими способами.

По объёму транспорта. На каждый вид транспорта подсчитывается и устанавливается своя кубатура леса. Например, в вагоне вмещается 70,5 кубов круглой древесины. Тогда в трёх вагонах её будет 22,5 кубов. Такой метод подсчёта ускоряет приёмку сырья, особенно это важно при большом количестве поступившего груза. Но при этом существует большая погрешность в результатах подсчётов таким способом.

Расчёт по объёму одного ствола. Если вся лесозаготовка состоит из одинаковых по размеру лесоматериалов, то подсчитав объём одного, можно сосчитать их все и умножить на кубатуру одного. Такой способ более точный, но требует много времени и привлечения большего количества работников для приёмки груза.

Автоматизированные системы с измерительными рамками. Эти измерения дают более высокие проценты точности, чем проводимые людьми. Когда брёвна проходят через измерительную рамку, то учитываются все утолщения и кривизна ствола и даже сучки. При этом можно сразу и сортировать стволы.

Способ подсчёта путём умножения объёма на коэффициент. Измеряется высота, ширина, длина штабеля и умножается на коэффициент. Такой подсчёт быстрый, но с низким процентом точности. Применяется когда надо срочно определить количество кубометров.

Зависимость итогового процента выхода от технологии пиления

Чтобы увеличить выход готовых пиломатериалов, необходимо оптимизировать сам процесс распиловки. Особенно это касается работы с заготовками, имеющими кривизну, повреждения или другие изъяны:

Сначала надо выбрать и запустить в производство только качественный лес.
Затем выбрать стволы с повреждениями на торцах (гнилью, трещинами) и сделать отторцевание этих мест.
При участке ствола с гнилой сердцевиной, надо его удалить, а оставшуюся древесину разрезать на пиломатериалы. Они будут короче, но лучшего качества.
А также для получения высококачественной доски подходит метод кругового распила.
Выше процент выхода при распиловке лесоматериалов с большим диаметром.

Выход также зависит от качества бревна, сорта древесины, используемого оборудования. Новое качественное, хорошо настроенное оборудование позволяет обрабатывать стволы почти без потерь.

Эффективность раскроя леса можно увеличить, если принимать заранее специальные меры. Для этого надо произвести точные расчёты с помощью цифровых программ. Если это делать вручную, то процент брака на выходе будет больше. Следует заранее учесть, что из хвойных пород леса получается больше процент на выходе пиломатериалов. Потому что стволы у них ровные, большие, менее подвержены гниению и поэтому почти без брака. Из лиственных большой объём часто выбраковывается.

Для рационального использования древесины лучше брать короткие брёвна. Но в отечественном производстве обычно для распиловки берут стволы длиной от 4 м и более. Из-за их кривизны на выходе получается большой процент брака.