Выход обрезной доски. Сколько отходов получается при распиловке леса Расчет выхода деловой древесины с кругляка

Распиловка леса представляет собой цикл действий с применением разнообразных технологий,направленный на получение из кругляка пиломатериалов, пригодных для дальнейшего использования в промышленности.Длительность и трудозатратность процесса зависят от выбранного метода обработки кругляка, а также времени года.

Инструмент и оборудование

В производство идут стволы и большого размера ветки. Весь материал разбивается на группы по толщине и наличию коры. Часто предприятия по переработке леса имеют цеха рядом с местом заготовки, в которых устанавливаются станки для первоначальной обработки дерева.

Ручная окорка леса

Не прошедший этап окорки лес может применяться на устройстве перекрытий или в качестве конькового бруса в соответствующем интерьере, или как опорное приспособление в ходе строительства.

Промышленная окорка леса

Если запланирован другой вариант использования дерева, то проводится распиловка, на выходе дающая следующие сегменты:

• необрезные и полуобрезные (черновой материал, из которого монтируют основы пола, стен или потолка);
• обрезные (предназначены для чистового настила).

Распил может осуществить выездная организация, у которой имеется весь необходимый инструмент.

Карта распиловки дерева

Рациональное использование материала обеспечивается соответствием с картой распиловки. Это позволяет уменьшить себестоимость за счет отходов, процент которых карта позволяет значительно сократить. Применяемый инструмент и виды лесообрабатывающего оборудования зависят от объема, желаемого качества и размера готового пиломатериала.

Чаще всего используют циркулярную пилу и различные станки:

• циркулярка за счет дисковой пилы позволяет выполнить точные надрезы различной направленности. Подходит как для профессионального, так и для домашнего применения, прекрасно справляется с диаметром кругляка выше среднего;
• бензопила;
• станки для чистого снятия коры;
• распиловка на ленточной пилораме дает возможность обработки плотных бревен, считается самой популярной, так как выход дает качественный материал и небольшой объем отходов;
• дисковый станок: производство двухкантного бруса и необрезных досок;
• рамная пилорама не нуждается в фундаменте, технология с ее использованием позволяет установить оборудование в непосредственной близости к месту вырубки;
• тонкомер обрабатывают универсальные станки, выход дает качественные стройматериалы даже из низкосортных хлыстов;
• распиловка круглого леса на крупном деревообрабатывающем предприятии должна производиться с наибольшим количеством пиломатериалов, отличающихся от остальных особым качеством и точными размерами. Для этой цели устанавливают специальные линии, предназначенные для распиловки.

На пилораме получают брус и обрезную доску благодаря разрезу бревна длиной до 7м и диаметром 15-80см по продольной линии. Циркулярная пила имеет один или несколько дисков, обрабатывает разный диаметр леса соответственно их количеству.

Если в домашних условиях необходимо обработать небольшой объем древесины, то можно воспользоваться обычной бензопилой.

Раскрой дерева

Перед тем как выбрать инструмент, необходимо определиться с видом распила, ориентируясь на годовые кольца бревна. Выделяют несколько видов:

• радиальный (по радиусу);
• тангенциальный (спил параллелен одному радиусу, касается годовых колец);
• волокна располагаются параллельно относительно производимого раскроя.

Среди способов распила выбирается тот, который наиболее подходит для конкретного случая:

1. Вразвал. Распиловка леса таким способом производится для лиственных деревьев с небольшой толщиной ствола, считается простейшей обработкой. Выход: необрезные элементы и горбыли.
2. Если имеется еще один лесообрабатывающий станок, то есть возможность раскроить до 65% материала для выхода одинаковых по ширине обрезных досок. Сначала выпиливается двухкантный брус и доски с боков, а затем из бруса получается некоторое количество обрезного пиломатериала.
3. Более специфические методы – секторное и сегментное распиливание. Количество элементов в первом методе варьируется от 4 до 8, и зависит от толщины ствола. После разделения из каждого сектора напиливают элементы по тангенциальной или радиальной линии. Второй способ начинается с выхода бруса из центральной части, а из боковых сегментов по тангенциальному направлению напиливаются доски.
4. Для индивидуального распила дерева подходит круговой метод. Он основан на повороте бревна по продольной линии на 90° после каждой отпиленной доски. Это позволяет следить за качеством древесины и своевременно удалять пораженные участки ствола.

Ручная работа: применение бензопилы

Для домашнего раскроя нескольких стволов нецелесообразно приобретать инструмент, стоимость которого в разы превышает цену готовых изделий. Если есть необходимый навык, то эффективнее и дешевле проделать всю необходимую работу обычной бензопилой, или цепным оборудованием, работающим от электричества. Конечно, такая работа требует гораздо больше физических затрат и времени, но зато цена вопроса существенно уменьшается.

Работа на садовом участке требует обрезки плодовых деревьев, а также появляется возможность дополнительно изготовить материал для хозяйственных построек, не прибегая к услугам специалистов, так что любой рачительный хозяин предпочтет купить бензопилу. Чаще всего для дома заготавливаются хвойные породы, с распилом которых прекрасно справляется этот инструмент. Благодаря ровным стволам проще наметить линии разреза, что увеличивает скорость работы. Профессионалы, кстати, чаще всего пользуются именно бензопилой, так как она мощнее электрической и воспользоваться ей можно в любом месте, независимо от наличия на месте вырубки или распила источников электропитания.

Для работы бензопилой на раскрое бревен понадобится такое приспособление, как насадка на пилу, а также направляющие распила и закрепители основы-ствола. Насадка в виде рамки крепится на инструмент так, чтобы оставалась возможность регулирования расстояния между цепью и самой рамкой. Делается это для возможности выхода готовых пиломатериалов, разных по толщине. На роль направляющей можно взять либо нужной длины профиль, либо ровную деревянную планку с достаточной жесткостью. На инструмент подбирается специальная цепь, предназначенная для разреза ствола вдоль. Ее отличие от остальных состоит в зубьях, заточенных под определенным углом.

Перед тем, как приступить к работе, необходимо не только подготовить весь необходимый инструмент. Вне зависимости от того, предназначается для обработки ствола деревообрабатывающий станок или ручное приспособление, первым делом нужно ознакомиться с картой распила. Это делается для того, чтобы минимизировать процент отходов, и увеличить выход полезной продукции.

Первое, о чем нужно побеспокоиться при продольном распиле – равномерная плотность готовых досок. Для этого грамотный распиловщик направляет инструмент с восточной стороны бревна на западную, или в обратном направлении. Это объясняется большей плотностью кругляка в его северной части, чем в южной.

Далее бензопилой снимается горбыль с двух сторон таким образом, чтобы получить двухкантный брус. Его, в свою очередь, распиливают в соответствии со схемой распила, выбранной в начале работ. Выход дает необрезную доску. Если в стволе присутствует некоторый процент пороков, то возможен круговой распил с поворотом ствола под прямым углом или на 180°.

Количество готового материала, цена распила

Выход полезного материала с хвойных и лиственных пород отличается в процентном соотношении. Для пиломатериалов, полученных с хвойных деревьев, характерны следующие показатели:

• при условии, что операцию проводит профессионал, и используется дисковая пилорама, процент готового леса будет наиболее высоким (80-85%);
• обрезной материал, который дают станки, составляет в среднем 55-70%;
• необрезная доска при работе бензопилой оставляет до 30% отходов.

Цифры приводятся без учета готового отбракованного леса, количество которого может достигать 30%. Однако такой материал идет на изделия, допускающие определенный брак.

Лиственный кругляк дает 60% готового необрезного леса и около 40% обрезного. Это объясняется исходной кривизной кругляка. Можно увеличить количество получаемой продукции: для этого потребуются лесообрабатывающие станки различной направленности. Определенного рода приспособление может повысить количество пиломатериала на 10-20%. На один куб пиломатериала понадобится около 10 кубов лиственного кругляка. Цена на установку дополнительного оборудования окупится стоимостью готового леса. Специальные линии дают больший объем, но их использование целесообразно только на большом участке. Средняя цена распиловки леса на обычной пилораме составит примерно 150-180 рублей за кубометр досок.

Карта распиловки

Карта распиловки представляет собой расчет оптимального количества готового пиломатериала из одного бревна. Ее можно рассчитать самостоятельно для каждого конкретно диаметра бревна, а можно воспользоваться компьютерной программой, значительно облегчающей расчет, и цена которой вполне доступна.

Либо источником может стать обычный справочник по лесопильному делу. В итоге получается таблица, которую берут за основу. Лесопильное приспособление всегда должно быть ориентировано на ее данные, для получения большего количества пиломатериалов любой породы дерева.

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

Перед распиловкой кругляка требуется провести расчет того, сколько объема останется для дальнейшей эксплуатации, а сколько материала уйдет на переработку. Это важно, потому как влияет на конечную стоимость продукции. Количество полученного необреза будет полностью зависеть от того, какие породы дерева используются. При этом существуют определенные меры, позволяющие увеличить коэффициент выхода пиломатериала после раскроя.

Что представляет собой процент выхода и его зависимость от диаметра пиломатериалов

Чтобы разобраться с этим, необходимо раскрыть само понятие. Процент выхода пиломатериала из круглого леса – это все полезное дерево после распила. Остальное – отходы, которые направляются на дальнейшую обработку для получения таких материалов, как МДФ, ДВП, ДСП. Стоит понимать, что объем, который будет получен в результате раскроя дерева, просчитывается для каждого отдельно взятого диаметра и выбранного варианта пиления.

Стоит разобраться в вопросе того, почему рассматриваемый параметр зависит от диаметра леса. Здесь все предельно просто: чем меньше на дереве резов, тем выше будет значение объема. Конечно, многое будет зависеть еще и от технологии распила и от того, в какой последовательности проводился раскрой. Корректная последовательность будет представлена на рис. 2. При этом стоит понимать, что из некрупных пород дерева получают небольшие пиломатериалы, а из большого леса изготавливают толстую доску и брус. Стоит также рассмотреть средние диаметры с примерными нормами объемной доли расхода:

• 14 – от 45 до 50%;
• 20 – около 52%;
• 25 – в среднем до 57%;
• 34 – такой диаметр имеет брусовая древесина, которая отличается самым высоким значением объемной доли, равным 66%;
• если же лес имеет диаметр больше 40 см, то здесь наблюдается резкое снижения полученных материалов.

Объем отходов после распиловки

Чтобы готовая продукция имела большой процент, следует корректно все рассчитать и подготовить. А сам рабочий процесс должен проводиться в полном соответствии с технологией. При этом стоит брать во внимание, что круглый лес хвойных и лиственных деревьев будет давать различный выход пиломатериалов из необрезной доски в м 3 .

Обратите внимание! Хвойные породы древесины считаются оптимальным вариантом, благодаря тому, что они имеют прямой ствол и сравнительно больший диаметр. Кроме того, такой лес не в такой мере подвержен процессу гниения, что приводит к меньшему количеству брака.

При работе с лиственными породами используется 2 метода обработки:

1. С использованием ленточной пилорамы на 375 или 363.
2. В развал. Такая технология предусматривает вырезание полубруса, который впоследствии пропускается через многопильное устройство.

При этом первый способ позволяет получить примерно 40-50% на выходе. А вот методика в развал отличается несколько большим объемом – до 70%. Недостаток такой технологии в том, что затраты на нее сравнительно большие. При распиловке круглых пиломатериалов длиной в 3 м можно заметить достаточно высокий уровень брака. При этом оставшаяся древесина не будет сразу полезной в силу того, что требует проведения дополнительного процесса обработки.

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.

Деревообработка сегодня - одна из лидирующих отечественных отраслей в плане ликвидности. Не мудрено, что всё больше предпринимателей и, прежде всего, начинающих, стремятся занять свою нишу в этом бизнесе.

В лесопилении, когда борьба идет за идеальную геометрию пиломатериала , сочетание в оборудовании качества, производительности и цены - залог коммерческого успеха. Очень важно подобрать технологию работы и оборудование, оптимально удовлетворяющее всем этим показателям.

Выбор типа пилорамы

Сейчас на российском рынке представлены ленточные , дисковые , а также рамные пилорамы. Для того, чтобы сравнить эффективность их работы, воспользуемся таким параметром, как процент выхода готового пиломатериала . Максимальный показатель в этом сравнении у ленточных пилорам, которые дают 82-88%. Для сравнения: у рамной пилорамы - всего 61%.

Второй очень важный момент: с какими типами леса лучше всего работает та или иная пилорама. У ленточных пилорам это - тонкомер и средний лес, дисковые пилорамы хорошо пилят крупный лес, но сталкиваются с большими проблемами при распиловке тонкомера, а рамная пилорама не сможет распилить бревно более 480 мм в диаметре.

Выбор лесопильной технологии

Гатерная технология (лесопильные рамы)

Морально устаревшая технология . Под оборудование требуется установка многотонного фундамента. А ещё нужна подсортировка пиловочника минимум по 12 типоразмерам для оптимизации выхода годного коэффициента материала. Нуждается в постоянной перенастройке пил. Имеет плохую геометрию доски и высокую шероховатость ее поверхности. Толщина реза 5-6 мм. Большинство распространенных пилорам с трудом справляются с часто встречающимся толстомером (диаметр пиловочника более 70 см). Коэффициент выхода годного по обрезному пиломатериалу около 50-55%.

Тем не менее, имеет отличную стабильность резания , хорошую производительность, неприхотлива в обслуживании, не требует высокой квалификации пильщика. До сих пор пользуется заслуженной популярностью, выпуская продукцию в основном для неприхотливого внутреннего рынка, где, чем дешевле, тем лучше. Не может пилить доску радиального распила в основном по причине плохой точности.

Рекомендуется применять при наличии собственной лесозаготовки и большого количества дешевого сырья средней толщины. Безусловный лидер среди всех технологий по производству необрезного пиломатериала среднего качества.

Ленточнопильная технология

Сравнительно молодая технология. Стальная лента, сваренная в кольцо, имеет зубья, нарезанные с одной или двух сторон. Надевается на два вращающихся барабана диаметром от 0,5 до 1 м. Главное, что лента должна быть достаточно гибкой, чтобы долго вращаться и в то же время достаточно твердой, чтобы долго резать и не тупиться. Иногда зубья закаливают, приваривают зубья из другого металла. Следует различать станки, работающие с узкой лентой шириной 20-60 мм и с широкой лентой 100-300 мм. Зубья на узкой ленте разводятся. Широкая лента имеет плющеные или стеллитированные зубья.

Многие ленточнопильные станки могут пилить бревна диаметром более 1 м. Не требуют оборудования фундамента. Толщина реза 2-3 мм. Легко справляются с твердыми породами дерева. Требуют смазку: летом - воду, зимой - солярку. Имеют, как правило, индивидуальный рез, не требуют подсортировки бревен. Обладают самым высоким среди всех технологий коэффициентом выхода годного по обрезным пиломатериалам - до 75%.

Станки фермерского класса на узкой ленте производительностью около 5 кубометров в смену достаточно дешевые. Станки среднего класса на ленте шириной 100-130 мм пилят до 10-15 кубометров в смену и стоят в несколько раз дороже.

Станки с узкими лентами плохо пилят грязную и мерзлую древесину. Выдают волнистую доску, причем пила тупится буквально после одного пропила по грязному бревну. Стоимость приличной пилы более 25 долларов, а распилить она может около 10 кубометров бревен и приходит в негодность. Технология имеет самую высокую удельную стоимость инструмента на кубометр выпускаемой продукции и среднюю стабильность резания.

После двух часов пиления ленточную пилу необходимо снять и повесить отдыхать на сутки для сохранения усталостной прочности. Реально получается, что для обеспечения двухсменной работы станка на узкой ленте необходимо около 100 пил в год! Требуется высокая квалификация заточника и осторожность пильщика, малейшая ошибка чревата обрывом ленты. Для её ремонта используют достаточно дорогостоящие сварочные аппараты импортного производства. Их применение позволяет сваривать ленту буквально из метровых кусков, что продлевает ее жизнь, существенно уменьшая расходы на инструмент.

Ленточнопильные станки на узкой ленте, вследствие их невысокой стоимости имеют большинство самых маленьких лесопильных предприятий и фермеров. Основной недостаток узкой ленты - волнистый пропил, что сильно ограничивает возможности производства. Поэтому такая технология подходит только для производств малого бизнеса, причем, без возможности роста.

Более предпочтительным является использование ленточных пилорам горизонтального пиления с лентой шириной 80-100 мм. Такие ленты имеют стеллитированные зубья и не боятся грязного и мерзлого леса. Стоят такие пилы от 200 долларов и выше. За свою жизнь они могут напилить до 300 кубометров пиломатериалов. Однако такие пилы требуют целого комплекса оборудования для поддержания их в рабочем состоянии, сравнимого по стоимости с самим станком.

Горизонтальные пилорамы с шириной ленты 80-100 рекомендуется применять в качестве станков первого ряда при наличии достаточно толстого и дорогого сырья, когда на первый план выступает экономичность его переработки. Для этих целей, несомненно, следует использовать станки с лентой шириной от 100 мм и выше.

Целесообразно применение ленточнопильной технологии на узкой лент е в качестве станков второго ряда. Это четырехголовочные и пятиголовочные многопилы марки «Авангард». Данный класс станков прекрасно дополняет распространенные сейчас циркулярные бревнопильные станки типа «Кара», «Магистраль», ЦДС. Изготовить и довести до совершенства широкую ленточную пилу достаточно сложно. Высокого уровня мастерства в производстве и подготовке к работе широких ленточных пил достигла фирма «Пилотех».

Циркулярная, круглопильная технология

Станки, работающие по этой технологии, делятся на три вида.

1. Вертикальнопильные циркулярные станки

С началом рыночных реформ из Финляндии к нам пришли циркулярные бревнопильные станки с большой пилой типа «Кара», «Лаймет», «Слайдтек», позволяющие выпускать пиломатериалы экспортного качества с точностью до 1-2 мм. В России начали производить прототипы: «Магистраль СПР-1100», ЦДС-1100, и т. п.

Все они, как правило, используют пилы диаметром 900-1100 мм. Стоимость одной пилы в зависимости от степени ее подготовки колеблется от 300 до 700 долларов. Одна пила способна напилить до 3000 кубометров обрезных пиломатериалов, затачивается она прямо на станке. Но раз в неделю пила требует балансировки и формирования зубьев. Для этого потребуется заточной станок для дисковых пил или полуавтоматический заточной станок, например, ТчПА-7 Кировского станкозавода. Стальные пилы тупятся достаточно быстро. Зимой требуют заточки 2 раза в смену, а летом до 4-5 раз в смену.

Возможно использование твердосплавных и стеллитированных пил. Причем твердосплавные пилы лучше применять летом, а стеллитированные - зимой. Поддержание инструмента в рабочем состоянии и выработка доски с экспортной геометрией требуют наличия квалифицированного пилоправа. Большинство лесопильных хозяйств таковых не имеют и выпускают доску способную продаваться только на российском, неприхотливом рынке.

Ширина реза пилы толщиной 4 мм - 6-10 мм. Рез индивидуальный, подсортировки диаметров не требует. Коэффициент выхода годного по обрезным пиломатериалам реально - 52-56%. Если будете перепиливать горбыль на штакетник - 56-58%.

Циркулярная технология имеет самую высокую скорость резания : шестиметровое бревно режется за 8-14 секунд, доска отрезается за 4 секунды. Производительность достаточно высокая (до 15 кубометров за восьмичасовую смену). Позволяет работать при температуре до -30 С о.

Соответственно имеет низкие затраты на инструмент : 3-4 пилами можно пилить два года. Стабильность резания высокая, когда бревно не очень грязное. Станок выполняет функции транспортера продукции по цеху, что не маловажно. Российский станок обладает не очень надежными, но легкодоступными и недорогими элементами гидравлики: гидромоторами, насосами, распределителями. А самое главное в 3-4 раза дешевле своих импортных аналогов, при этом, конечно, уступает им в надежности.

Рекомендуется применять для создания производств малой и средней мощности в качестве базового элементы первого ряда. Подходит как для изготовления готового обрезного пиломатериала, так и для развала бревна на крупные куски с целью дальнейшей переработки на высокоэкономичных, ленточнопильных станках.

2. Углопильные циркулярные станки

Есть целый класс круглопильных бревнопильных станков, который называют «угловики» . Это может быть сразу две-три пилы установленных под углом 90 градусов друг к другу. Например, станки «Гризли», «Бобр-2000», ДП-1200, «Вятка 600», «Альфа». А так же станки с единственным поворотным пильным диском, например словацкие UH500 и UP700. Станок «Барс» имеет две независимые пилы, установленные под углом 90 градусов, и в отличии импортных прототипов выполняет функции транспортировки пиломатериалов по цеху.

Станки данного класса имеют ряд неоспоримых преимуществ : могут пилить бревна диаметром более метра, имея К выхода годного до 70%; используют пилы с твердосплавными наконечниками D=500-800 мм сравнительно невысокой стоимости; хорошо справляются с грязными бревнами, т. к. имеют твердосплавные наконечники; требуют заточки 1 раз в сутки и реже; имеют непревзойденную точность распиловки в 1 мм.

Рекомендуется применять для переработки толстомера и в первую очередь для производства пиломатериалов радиального распила. В частности словацкие станки и российские «Барсы» очень хороши для радиальной распиловки лиственницы на заготовку для ламели.

На российском рынке так же имеются недорогие станки углового пиления с поворотным диском, вполне заменяющие для предприятия малого бизнеса ленточную пилораму, но не имеющие проблем с геометрией пиломатериала - «Север 550», ПДУ1.

3. Горизонтальнопильные циркулярные станки

Имеется еще одна разновидность круглопильных станков, подтверждающая то, что возможности циркулярной технологии далеко не исчерпаны. Это станки с горизонтальным расположением двух пил в одной плоскости. Представителями здесь являются словацкий станок KP58 и российские «Барс ДГ», «Тойма 600».

Преимущества : станки достаточно мощные и могут обрабатывать бревна диаметром до 500 мм; нет необходимости часто менять пилы, они работают не менее 24 часов без заточки; производительность при использовании загрузчика и кантователя бревен может достигать 6-12 и более кубометров за 8-часовую смену; обеспечивают хорошее качество поверхности и геометрии пиломатериала.

Как вы уже догадались, универсальной технологии деревообработки нет. Пилораму следует подбирать под то сырье, которое вы собираетесь пилить и ту продукцию, которую собираетесь производить.

Владислав Пермин, специально для сайт

МНЕНИЯ ЭКСПЕРТОВ

Дмитрий Бычков, директор ООО «Камский Берег» (www.kbstanok.ru):

Главный критерий выбора - эксплуатационные затраты на 1 кубометр пиломатериала. Соответственно (при прочих равных), чем выше производительность, тем меньше себестоимость.

Найдите профессионалов, изучите опыт других производств, изучите конъюнктуру рынка пиломатериалов - спрос подвержен сезонным колебаниям, рентабельность, в среднем, невысокая, на покупном сырье работать очень сложно. Рентабельность так же зависит от глубины переработки древесины. И помните: заточник - важнейший работник, поскольку прибыль деревообработчика - на острие зуба пилы.

Я бы еще упомянул такой класс оборудования, как брусовальные дисковые станки первого ряда и многопильные дисковые станки второго ряда, проходного типа. В РФ тяжелые брусовалы (диаметр бревна до 500 мм) делают сейчас только две фирмы - «Экодрев-Машинери» (Arctant) и мы, «Камский Берег-Станкострой» (Витязь 640М). Если нужно перерабатывать от 100 кубов в смену - других вариантов отечественного производства нет. Если пиловочник до 300 мм (тонкомер), можно использовать дисковые брусовалы для тонкомера («Вепрь 700»).

Дисковые многопилы - это надежное и широко распространенное решение для серьезного бизнеса. Их применение требует высокой степени механизации участка, но стоимость механизированной комплексной линии дискового пилиения быстро оправдывается за счет высокой производительности потока, низких эксплуатационных расходов и высокой надежности оборудования.

Артур Зайнутдинов, генеральный директор ООО «ТФ «ЭкспоФорм» (www.expoform.ru):

Сейчас на российском рынке превалирует широкая гамма деревообрабатывающего оборудования, как от хорошо известных, так и не очень, производителей. При его подборе в первую очередь надо смотреть на сервисную поддержку приобретаемого оборудования. Зачастую приобретается оборудование с очень выгодной ценой или комплектацией, а потом начинаются проблемы с поставками запасных частей и сервисной поддержкой. Всегда нужно выбирать в качестве поставщика известную на рынке компанию, поставляющую надежное оборудование от проверенного производителя.

Второй момент, на который стоит обратить внимание, - качество сборки, материалов и комплектующих, использованных при изготовлении конкретного оборудования. Бюджетное оборудование имеет преимущество на стадии, когда производство только открывается и нужны средства на раскрутку, а хочется оснастить производство максимально всем необходимым оборудованием. Но нужно всегда помнить, что через какое-то время встанет вопрос о ремонте или замене оборудования.

Не секрет, что чаще всего с плохим качеством мы сталкиваемся при приобретении оборудования из Юго-Восточной Азии, особенно из КНР. Также нарекания поступают и на европейских производителей, чьи производства или сборочные участки размещены в вышеуказанных регионах.

Важно помнить, что на вторичном рынке оборудование хорошего качества тоже ценится и всегда продать его легче и быстрее. Поэтому иногда лучше купить нужный станок известного производителя на вторичном рынке, чем приобретать новый станок, раскрашенный яркими красками, с блестящими ручками и множеством наворотов сомнительного качества.