Методы распиловки низкокачественного и низкосортного сырья и схемы раскроя

Категория:
Первичная обработка древесины


Методы распиловки низкокачественного и низкосортного сырья и схемы раскроя

Технологическая последовательность изготовления изделии из пиловочного сырья состоит из двух этапов: раскрой бревен на товарные пиломатериалы (обрезные и необрезные доски, fn ья и т д.) — лесопильные цехи и раскрой пиломатериалов на заготовки (мебельные, строительные, тару, клепку и т. д.) — иаскроечные цехи. В зависимости от назначения предприятия эти цехи могут быть объединены территориально, могут быть блокированы в одном здании и могут располагаться на разных предприятиях, первое — поставщик, второе — потребитель. В такой схеме построения технологического процесса изготовления изделий из пиловочных лесоматериалов есть свои достоинства и недостатки.

Основной недостаток такого технологического процесса, когда производство заготовок не является органическим продолжением производства пиломатериалов, по мнению П. П. Аксенова [4], заключается в том, что в этом случае неизбежны излишние потери древесины и труда на выработку единицы продукции. Если это положение, подтверждаемое практикой, верно для распиловки обычных пиловочных бревен, то тем более его важно учитывать при переработке низкокачественной и низкосортной древесины, особенно лиственных пород.

Основным сортообразующим пороком, определяющим сортность и назначение древесины, являются гнили. До 80% бракуемой, особенно крупномерной древесины, переводится в разряд низкокачественной и низкосортной из-за наличия внутренних гнилей более допускаемых стандартами норм. Эти сортименты из-за напенной гнили получаются в основном из комлевой части бревен. У таких пород, как осина, береза, пихта и другие многие хлысты, особенно перестойные, поражены и стволовой гнилью. Тонкомерные лесоматериалы, отнесенные к низкокачественным из-за чрезмерной кривизны и из-за большого количества и размеров сучьев, могут быть разделаны на короткие отрезки, из которых можно получить стружку, щепу, балансы и другие деловые сортименты. Распиливать дровяной тонкомер (кривой и суковатый) мало эффективно. Поэтому принято считать низкокачественное сырье годным для распиловки, начиная с диаметра 20 см и выше. Следовательно, годное для распиловки низкокачественное и низкосортное сырье в основном состоит из комлевых и стволовых бревен. Таким образом, у таких бревен для получения продукции используются две высшие зоны качества древесины: периферийная — бессучковая или малосучковая, и срединная, охватывающая в виде кольца центральную зону, с отмершими сучками. Стволовая и напенная гниль поражает обычно центральную и прилегающую к ней часть срединной зоны. Наиболее ценная часть древесины остается здоровой. Задача состоит в том, чтобы определить рациональные схемы раскроя бревен и пиломатериалов и способы их осуществления, посредством которых с минимальными затратами труда можно было бы получить максимальное использование древесины наиболее ценных зон бревен. При этом со-ршенно очевидно, что низкокачественное и низкосортное сырье различного диаметра и с различной степенью поражения сердцевинной части бревна гнилью требует различных методов распиловки, схем раскроя и способов их осуществления. У такого сырья основной причиной образования отходов, зависящих от способов распиловки, является качество лесоматериала: наличие, месторасположение и размеры гнилей, сучьев здоровых и табачных, червоточин, кривизны и др. Естественно, что чем короче и тоньше выпиливаемые пиломатериалы, тем больше полезный выход из такого сырья, но в то же время большее количество отходов, зависящих от техники распиловки. Следовательно, при выборе оптимальных схем раскроя для распиловки низкокачественного и низкосортного сырья необходимо иметь в виду одностадийное получение конечной продукции — заготовок. Получающиеся при этом промежуточные пиломатериалы различных размеров и наименований не являются товарной продукцией и служат полуфабрикатами для выработки заготовок.

В зависимости от размеров, качества, породы перерабатываемого сырья и ряда других факторов могут быть использованы два основных метода распиловки: батарейный (рамный) и индивидуальный на круглопильных или ленточнопильных станках. Оба метода распиловки могут быть осуществлены по разным схемам раскроя, различными способами. Различия в способах распиловки и схемах раскроя сырья определяются его размерно-качественной характеристикой и требованиями к получаемой продукции в отношении размеров, положения пластей относительно годовых слоев и качества материала заготовки. Наиболее распространенными схемами раскроя пиловочного, некоторой части низкокачественного и низкосортного сырья и тарного кряжа, имеющих незначительную гниль, менее 0,5 диаметра, и выходящую только на один торец, при батарейном методе распиловки являются развальный и брусовый, изображенные на рис. 5.

При распиловке сырья с гнилью в верхнем торце, размер которой близок или больше 0,5 диаметра, используется индивидуальный метод распиловки. При этом наиболее распространенными являются сегментно-тангентальная и брусово- или развально-сегментные схемы.

Для выпиловки брусьев (лафетов) из средних и крупных кряжей, пораженных гнилью значительно больше чем на 0,5 диаметра верхнего торца, рекомендуется использовать так называемую брусово-круговую схему раскроя. Эти и ряд других применяемых в промышленности схем раскроя изображены на рис. 6. Каждая из этих схем в зависимости от породы, размерно-качественной характеристики сырья и назначения получаемой пилопродукции может иметь ряд модификаций.

Рис. 1. Основные методы распиловки:
батарейный (групповой): а — вразвал, б — с брусовкой;

Выбор метода распиловки во многом предопределяет выбор схем раскроя и способов его осуществления. Следует иметь в виду, что от метода распиловки зависит возможность максимального использования здоровой части распиливаемого лесоматериала, применяемое оборудование и последовательность его установки (технологический процесс),эксплуатационные затраты и экономическая эффективность процесса распиловки сырья данного размерно-качественного состава.

Метод батарейной распиловки применим для лучшей части пиловочника IV сорта и тарного кряжа II и III сортов. Количество такой древесины не превышает 50% общего его объема. Тарный кряж имеет малую длину. А это значит, что большое количество такого кряжа, независимо от его качества, не может быть пропущено даже через коротышовую раму. Следует также иметь в виду, что для получения максимального выхода конкретной продукции при данном поставе нужно подобрать подаваемые в распиловку бревна по двум-трем смежным диаметрам. Но подобрать в распиливаемую партию бревна одинаковые или близкие по диаметру и с одинаковой или близкой по размеру внутренней гнилью практически невозможно. Естественно, что из-за этого значительно снижается выход при батарейной распиловке как вразвал, так и с брусовкой и резко увеличиваются трудозатраты при раскрое пиломатериалов на заготовки. Опытные распиловки, проведенные различными исследователями, подтверждают это положение. Поэтому общее количество низкосортной и низкокачественной древесины, которое может быть распилено в леспромхозах батарейным методом, в среднем не превышает 25% всего количества такого сырья, поступающего на склад.

Методика составления плана раскроя, выбор и способы составления поставов и прочие сведения об организации рамной распиловки достаточно подробно описаны в специальной литературе. Поэтому ниже несколько более подробно рассмотрен метод индивидуальной распиловки, которая производится на однопильных, редко двухпильных ленточнопильных или кругло-пильных станках. Основное преимущество этого метода распиловки состоит в том, что независимо от используемой схемы раскроя в распиловку могут подаваться бревна без предварительной их подсортировки по диаметрам и, тем более, по размерам внутренней гнили.

Полученные после развала секторы, брусья и лафеты в зависимости от назначения заготовок могут быть распилены так, чтобы выходили только радиальные заготовки, или только тангентальные, или те и другие.

В том случае, если направление волокон не имеет особого значения для получаемых заготовок, тогда наиболее приемлемой и эффективной является сегментно-тангентальная схема раскроя.

Рис. 2. Наиболее распространенные схемы раскроя:
I — сегментно-тангентальная; II — сегментно-радиальная; III и V — сегментно-развальная; IV — сегментно-брусковая; VI — брусково-круговая

В связи с тем, что величина гнили у сырья, распиливаемого индивидуальным методом, близка к половине диаметра верхнего торца, толщина центрального бруса, или сумма толщин нескольких центральных брусьев (в зависимости от диаметра кряжа) также должна быть равной половине диаметра верхнего торца. При этом пропилы, отделяющие здоровую часть сектора, или бокового бруса от центрального бруса (или брусьев) с вписанной в него гнилью, должны проходить по границе здоровой зоны, но желательно за счет гнили.

Толщина выпиливаемых брусьев (лафетов) и брусков, получаемых из секторов, определяется прежде всего шириной получаемых из них дощечек, а также требованиями максимального использования древесины при данном диаметре сырья и степени поражения его гнилью.

При распиловке сырья по схеме первичного раскроя, как видно из рис. 5, можно получить заготовки, ширина которых больше толщины здоровой периферийной части кряжа. Кроме того, при данной схеме раскроя гниль, остающаяся в секторах или брусьях, попадает в одну, две заготовки, а не во все, как это может быть при радиальном способе. Попадание гнили в одну, две заготовки уменьшает трудозатраты, связанные с их переобрезкой по ширине. И, наконец, такая схема раскроя позволяет лучше чем другие использовать здоровую часть кряжа.

Однако несмотря на то, что при распиловке брусьев и сегментов для получения радиальных заготовок часть здоровой древесины попадает в горбыль, клинья или обрезки, такие схемы используются для получения винной, бутовой, заливной клепки и других изделий. Высокая ценность заготовок окупает увеличение трудозатрат на их изготовление и некоторое уменьшение полезного выхода.

Следовательно, выбор той или иной схемы раскроя бревна зависит прежде всего от назначения заготовок, требований к их качеству, стремления добиться наибольшего выхода при наименьших трудозатратах. Выбранная схема раскроя позволяет получить после распиловки на головном станке промежуточные пиломатериалы определенного размера и формы, которые дают возможность осуществить намеченный раскрой на последующем оборудовании. В связи с этим очень важно стремиться к тому, чтобы на головном станке делать минимально необходимое количество резов, а последующее оборудование обеспечивало бы пропуск материалов после головного станка как по размеру, так и по количеству. При соблюдении этих условий, во-первых, увеличивается пропускная способность (производительность потока), а, во-вторых, уменьшаются потери древесины на пропил, так как в качестве головного чаще всего используется круглопильный станок для продольной распиловки

Сшпалорезка) с шириной пропила 74-9 мм. Очевидно, что в качестве головного лучше использовать ленточнопильный станок с шириной пропила 2,64-3 мм.

Ввиду того, что качество распиливаемой древесины в целом много ниже качества получаемых из нее заготовок, особое значение приобретает выбор способа раскроя промежуточного материала.

Процесс раскроя промежуточного материала на заготовки состоит из формирования изделий по ширине, длине и толщине. Первый этап — формирование ширины заготовок — частично начинается на головном станке, когда назначается толщина выпиливаемых брусьев. В некоторых случаях, обычно при получении винной клепки, бута и подобных изделий, на головном станке выпиливаются промежуточные пиломатериалы с толщиной, равной толщине получаемых из них заготовок.

Рис. 3. Схема индивидуального раскроя промежуточных пиломатериалов:
1 — продольно-поперечный; 2 — поперечно-продольный

В связи с тем,что в пиломатериалах после головного станка неизбежно имеются те или иные пороки, их следует раскраивать по длине, ширине и толщине индивидуально. Известны и широко применяются два основных способа раскроя промежуточных пиломатериалов на прирезные1 или окончательные2 заготовки: продольно-поперечный и поперечно-продольный. Название эти способы получили по последовательности формирования размеров заготовок. При продольно-поперечном раскрое вначале формируется длина, а затем ширина заготовок. При поперечно-продольном — наоборот.

Последовательность и место формирования толщины заготовок от способа раскроя не зависят и определяются конкретными условиями предприятия, местом и наличием сушки заготовок и их назначением.

Промежуточные пиломатериалы, полученные из сортиментов низших сортов и низкокачественной древесины таких пород, как дуб, граб, имеют, помимо самого разнообразного расположения гнилей, в том числе чаще всего п заболонной, периферийной части, еще и значительную кривизну (значительно больше 5%), крупные сучья, неправильности формы и т. д. При этом пороки имеют небольшую протяженность, но частую встречаемость по длине и значительное распространение по ширине. В связи с этим основным способом их раскроя является поперечно-продольный. Недостаток этого способа, особенно заметный при распиловке ценных пород, состоит в том, что необрезные промежуточные пиломатериалы невозможно уложить так, чтобы торцовый рез был строго перпендикулярен длине заготовки. Поэтому приходуется увеличивать припуск на последующую, чистовую торцовку после формирования длины и ширины заготовки. Зато имеется возможность лучшего использования сбеговой зоны, особенно значительной у комлевых отрезков низкокачественной и низкосортной древесины.

Пороки промежуточных пиломатериалов из низкокачественной и низкосортной древесины хвойных и мягких лиственных пород, включая березу, имеют большую продольную протяженность (например, узкие полосы гнили, трещины и др.). У древесины этих пород более четко проявляется закономерность увеличения числа пороков по направлению от периферии к центру бревна. В связи с этим большее число пороков концентрируется с одной стороны промежуточных пиломатериалов, ближайшей к центру ствола. Поэтому при продольном раскрое разные пороки попадают в разные полуфабрикаты, причем повышается их сортность и уменьшается возможность перехода здоровой древесины вместе с пороками в вырезки. Очевидно, что основным способом раскроя таких промежуточных пиломатериалов является продольно-поперечный. Преимущество продольно-поперечного способа раскроя состоит также в том, что при этом можно получить большее число наиболее ценных длинных заготовок. Каждый способ раскроя имеет свои преимущества и недостатки, отражающиеся на ценности вырабатываемых заготовок и их полезном выходе, поэтому тот или иной способ раскроя древесины в чистом виде па предприятиях, как правило, не применяется.

Технологические процессы на большинстве предприятий, где перерабатывают низкосортную и низкокачественную древесину, построены так, что в потоке превалирует какой-то один способ раскроя, но при этом допускается возможность частичного применения и другого.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум