Статья: Увеличение выхода пиломатериалов при распиловке бревен параллельно образующей

Увеличение выхода пиломатериалов при распиловке бревен параллельно образующей

Уласовец В.Г.

При продольном раскрое противоположных боковых частей бревна (сегментов) параллельно сбегу (образующей) в средней части будет выпилена двухкантная клиновидная вырезка, т. е. средний клин, длина которого практически равна длине бревна, а ширина в вершинной части bв равна

bв . (1)

Толщина среднего клина в комлевой части Ткл будет равна двойной величине смещения геометрического центра комлевого торца бревна относительно центра вершинного торца при распиловке сегмента [1] или

Ткл = (D - d) = d(K - 1), (2)

где D и d - диаметр бревна соответственно в комлевом и вершинном торце; К - коэффициент сбега бревна; t - величина пропила.

Ширину среднего клина в комлевом торце Вкл бревна вычисляют по формуле

. (3)

Относительная ширина и толщина среднего клина в комлевой части бревен, имеющих различные коэффициенты сбега, приведены в табл. 1.

Таблица 1

Из табл. 1 видно, что относительная толщина среднего клина при коэффициенте сбега К = 1,3 равна 0,3. Это обозначает следующее:

Ткл/d = 0,3. (4)

Тогда для бревен с вершинным диаметром 50 см толщина среднего клина в комлевой части составит

Ткл = 0,3 d = 150 мм,

аналогично ширина, будет равна

Bкл = 1,2649 d = 632,45 мм

Для бревен с вершинным диаметром 14 см при сбеге К = 1,3 толщина среднего клина в его комлевой части составит Ткл = 0,3 d = 42 мм, а ширина будет равна Bкл = 1,2649 d = 177,09 мм.

Из данных таблицы 1 и выражений (2 и 3) видно, что толщина и ширина среднего клина в комлевом торце зависит от величины коэффициента сбега бревна, его вершинного диаметра и увеличивается с их ростом. пиломатериал распиловка бревно хвойный

В табл. 2 представлены данные расчетов по выходу пилопродукции при распиловке хвойных бревен параллельно продольной оси (постава 1, 3, 5) и параллельно образующей (постава 2, 4, 6).

Составление поставов на распиловку бревен параллельно продольной оси и параллельно образующей велось с помощью известных графиков [2, 3].

Отметим, что при расчетах во всех поставах за форму бревна был принят усеченный параболоид.

В табл. 2 показаны размеры выпиливаемых досок и объемный выход хвойных (кроме лиственницы) обрезных пиломатериалов при их оптимальных ширинах и длинах, а также при ширинах и длинах, соответствующих требованиям ГОСТ 24454-80 "Пиломатериалы хвойных пород. Размеры".

Таблица 2

Анализируя данные, полученные в сравниваемых способах раскроя, отметим, что при переходе от оптимальных размеров ширин досок к стандартным может наблюдаться небольшое изменение (увеличение или уменьшение) объемного выхода.

Объемный выход обрезных специфицированных пиломатериалов в основном поставе обоих способов распиловки отличается незначительно.

Структура поставов при распиловке бревен одинаковых размеров различными способами схожа, однако, толщина и ширина самой крайней доски постава, наружная пласть которой находится в параболической зоне, при распиловке параллельно продольной оси будут немного больше за счет использования сбеговой зоны бревна. Такая же доска, выпиленная параллельно сбегу, будет иметь несколько меньшую ширину и толщину, но будет равна длине бревна, поэтому предприятиям, вырабатывающим длинномерные обрезные пиломатериалы и заготовки, экономически выгодно вести распиловку бревен этим способом. Необрезные доски в поставах 1, 3, 5 имеют больший коэффициент сбега, чем аналогично расположенные в поставах 2, 4, 6, следовательно, при выпиловке обрезных досок в первом способе раскроя бревен кусковых отходов будет больше.

Как показали проведенные расчеты, дополнительный постав на продольную распиловку среднего клина перпендикулярно его пропиленным пластям позволяет получить до 8% (от объема бревна) обрезных клиновидных пиломатериалов. Это в конечном итоге повышает общий объемный выход обрезной пилопродукции, уменьшает объем кусковых отходов и способствует рациональному использованию сырьевых ресурсов, хотя несколько увеличивает трудозатраты.

Продольную распиловку среднего клина, выпиленного из бревен больших диаметров, предпочтительно вести перпендикулярно его пропиленным пластям, начиная с комлевой стороны. В этом случае будут получаться обрезные клиновидные пиломатериалы, из которых после сушки и фрезерования кромок можно склеивать щиты различного назначения. Раскрой среднего клина на обрезные клиновидные пиломатериалы можно производить как однопильными, так и многопильными круглопильными, ленточнопильными станками или тарными лесопильными рамами.

Средний клин, выпиленный из бревен мелких и средних диаметров, в необходимых случаях можно после сушки и фрезерования склеивать или соединять "вразнокомелицу" по пласти с последующей обрезкой (или фрезерованием кромки) на ширину клина в вершинном торце, а далее (при необходимости) склеивать по кромке в щиты.

Следует отметить, что полученный средний клин и сам по себе может являться заготовкой для некоторых деталей домостроения.

Проведенные исследования создают основу решения практических задач по рациональному раскрою бревен параллельно образующей на ленточнопильных и круглопильных станках.

Способ раскроя сырья оказывает значительное влияние на объемный выход пилопродукции, что необходимо учитывать в практике лесопиления при расчете баланса раскроя пиловочного сырья, а также при выборе основного бревнопильного оборудования и оборудования для утилизации кусковых отходов.

Библиографический список

1. Уласовец В.Г. Теоретическое обоснование раскроя боковой зоны пиловочника на пиломатериалы: дисс. … д-ра техн. наук /Уласовец Вадим Григорьевич. - Екатеринбург, 2005. - 325 с.

2. Уласовец В.Г. Технологические основы производства пиломатериалов: учеб. пособие для вузов / В.Г. Уласовец. - Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2002. - 510 с.

3. Уласовец В.Г. Расчет оптимальных размеров пиломатериалов, получаемых при раскрое бревен параллельно образующей / В.Г. Уласовец // Деревообраб. пром-сть. - 2005. - № 3. - С. 7 - 10.