Распиловка бревен параллельно образующей с выработкой спецификационных пиломатериалов равных толщин

Размещено на http://www.allbest.ru/

УГЛТУ, г. Екатеринбург, РФ

Распиловка бревен параллельно образующей с выработкой спецификационных пиломатериалов равных толщин

Уласовец В.Г.

Иногда на практике при выполнении спецификационных заданий с целью уменьшения числа одновременно выпиливаемых сечений досок боковую зону бревен распиливают на доски равных толщин [1, 2]. При этом количество таких досок будет зависеть от величины диаметра бревна, толщины выпиливаемых досок и величины пропила. Технологический процесс, в котором вырабатывают ограниченное число сечений досок, благоприятен для внедрения средств автоматизации и механизации, в результате чего возрастает производительность на участках сортировки, пакетирования, погрузки и транспортирования пиломатериалов.

Приведенные в работах [1, 2] рекомендации по выпиливанию досок равных толщин относятся к распиловке боковой зоны бревен параллельно их продольной оси, что в нашей стране осуществляют преимущественно на двухэтажных и одноэтажных лесопильных рамах.

Широкое использование в последние годы ленточнопильных и круглопильных станков в лесопилении позволяет расширить технологические возможности по применяемым схемам раскроя пиловочного сырья, в том числе, по распиловке бревен параллельно образующей (т.е. по сбегу). Теоретическое обоснование целесообразности этого способа при выработке пиломатериалов оптимальных толщин приведено в работах [ 3 … 5].

По методическим положениям, изложенным в работах [1, 2], и на основании результатов исследований были разработаны и построены графики [6, 7] для составления поставов на распиловку боковой зоны бревен (сегментов) параллельно образующей на доски равных толщин (рис. 1 и рис. 2).

По нижней и верхней горизонтальным линиям графиков отложены расстояния от центра вершинного торца бревна до внутренней пласти его раскраиваемой боковой зоны, а по оси ординат (вертикальная шкала слева) - номинальные размеры толщины досок.

Представленные на рис. 1 и рис. 2 наклонные линии, идущие слева вниз направо, отражают изменение номинального размера толщины досок в зависимости от величины расстояния внутренней пласти боковой зоны до центра вершинного торца бревна и имеют отметки, соответствующие вершинным диаметрам бревен, см.

Справа у каждой группы наклонных линий проставлен номер, который показывает, сколько досок одной толщины будет выпилено из боковой зоны бревна.

При выпиловке из боковой зоны одной доски ее толщину определяют по графику 1, двух досок - по графику 2, трех досок - по графику 3 и т.д.

Отметим, что хотя разработанные графики (рис. 1 и 2) отражают лишь частный случай раскроя пиловочника, тем не менее, они представляют значительный интерес для практического лесопильного производства.

Пусть, например, требуется составить постав на распиловку параллельно образующей (т.е. по сбегу) боковой зоны бревен сосны диаметром 42 см на доски

Рис. 1. Графики для составления поставов при распиловке сегментов бревен параллельно образующей на доски равных толщин (количество досок: 6, 5, 4)

одной толщины, при условии, что из сегмента уже выпилен боковой (центральный) брус толщиной (высотой) Н_бр.= 125 мм, величина пропила t = 2 мм, влажность пиломатериалов W = 14 … 16 %. При распиловке бревен иных пород на пиломатериалы другой влажности учитывают соответствующие припуски на усушку.

Вначале перед решением определим расстояние от центра вершинного торца бревна до внутренней пласти распиливаемой боковой зоны

С = t /2 + (Н_бр. + у_бр) + t

где у_бр - величина усушки бокового бруса по толщине, мм.

В рассматриваем случае С = 1 + (125 + 4,7) + 2 = 132,7 мм.

На верхней (или нижней) горизонтальной шкале графика отмечаем точку, соответствующую С = 132,7 мм, и от нее проводим вертикаль до пересечения в каждом графике с той наклонной, которая соответствует диаметру 42 см. От полученных точек пересечения проводим горизонтали влево до пересечения с осями ординат соответствующих графиков. Тогда в нашем примере для раскроя сегмента бревна параллельно образующей будем иметь следующие поставы:

125/1 - 16/4 (график 4); 125/1 - 22/3 (график 3);

125/1 - 32/2 (график 2); 125/1 - 50/1 (график 1).

выпиливание пиломатериал доска толщина

Рис. 2. Графики для составления поставов при распиловке сегментов бревен параллельно образующей на доски равных толщин (количество досок: 3, 2, 1)

Отметим, что вторую половину раскраиваемого бревна можно распилить по любому из вышеприведенных поставов, если такие толщины требуются по спецификационному заданию. При выработке из сегмента бревна диаметром 44 см бокового бруса толщиной 125 мм расстояние от центра вершинного торца бревна до раскраиваемой боковой зоны составит С = 132,7 мм.

Вышеописанным путем получаем следующие возможные схемы раскроя:

125/1 - 19/4 (график 4); 125/1 - 25/3 (график 3);

125/1 - 32/2 (график 2); 125/1 - 60/1 (график 1).

По предлагаемым выше графикам (рис. 1 и 2) можно не только определить число выпиливаемых досок заданной толщины и установить толщину досок при известном их количестве, но и составить рациональные схемы раскроя вразвал параллельно образующей сегментов бревен различных диаметров. Так, при распиловке сегмента елового бревна диаметром 28 см (при t = 2 мм и W = 14 … 16 %) могут быть следующие рациональные схемы раскроя:

16/6 (график 6); 22/5 (график 5); 32/4 (график 4);

40/3 (график 3); 60/2 (график 2).

Если найденный по графику номинальный размер толщины доски не совпадает со стандартным, то следует брать ближайший спецификационный размер. Например, при распиловке сегмента бревна диаметром 14 см на одну доску наилучшим решением, в соответствии с графиком 1, будет доска, номинальной размер которой равен 48 мм, а ближайшие к нему размеры составляют по стандарту 50 и 44 мм. Здесь окончательный выбор толщины доски будет зависеть от конкретного спецификационного задания. При этом полезно помнить, что в рассматриваемом случае ширина тонкой доски будет больше, чем толстой.

По разработанным графикам можно также легко подобрать наилучшие величины диаметров бревен, если задана толщина центрального бруса и боковых досок. Например, требуется выпилить из елового бревна центральный брус толщиной 150 мм, а из оставшейся боковой зоны - доски толщиной 25 мм. Пусть величина пропила t = 3 мм, а влажность пиломатериалов W = 22 %.

Вычислим расстояние от центра вершинного торца бревна до раскраиваемой боковой зоны.

С = t/2 + (Н_бр. + у_бр) + t = 1,5 + (150 + 3,9) + 3 = 158,4 мм.

Находим точки пересечения вертикали из С = 158,4 мм с горизонтальными линиями заданных толщин досок (в нашем примере - 25 мм) каждого графика, которые и укажут наилучший диаметр бревна при различном количестве выпиливаемых досок

64 см (график 6); 60 см (график 5); 54 … 56 см (график 4);

50 см (график 3); 44 см (график 2); 40 см (график 1).

Отсюда следует, что соответствующие рациональные поставы будут иметь вид: 150/1 - 25/6 (график 6); 150/1 - 25/5 (график 5); 150/1 - 25/4 (график 4);

150/1 - 25/3 (график 3); 150/1 - 25/2 (график 2); 150/1 - 25/1 (график 1).

Приведенные выше примеры свидетельствуют о простоте пользования разработанными графиками при решении практических задач.

Как показали проведенные теоретические исследования [6, 7], выпиливание пиломатериалов равных толщин вместо досок оптимальной толщины не оказывает значительного влияния на изменение коэффициента объемного выхода пиломатериалов, если будет обеспечено теоретически обоснованное оптимальное соотношение между размерами боковой зоны бревна, количеством выпиливаемых из нее досок и их толщиной.

Реализация рациональных схем раскроя, разработанных с помощью вышеприведенных графиков, в настоящее время возможна на имеющемся ленточнопильном и круглопильном оборудовании.

Библиографический список

1. Батин, Н.А. Вспомогательные графики для составления поставов на распиловку бревен с брусовкой для первого прохода /Н.А. Батин //Деревообраб. пром-сть. 1975. - № 2. - С. 15 - 16.

2. Уласовец, В.Г. Распиловка боковой зоны бревен крупных диаметров на спецификационные пиломатериалы одинаковых толщин / В.Г. Уласовец // Деревообраб. пром-сть. - 1983. - № 6. - С. 3 - 6.

3. Уласовец, В.Г. Сравнительный анализ двух способов распиловки бревен на необрезные пиломатериалы / В.Г. Уласовец // Деревообраб. пром-сть. - 2005. - № 1. - С. 5 - 7.

4. Уласовец, В.Г. Теоретические основы распиловки бревен параллельно образующей / В.Г. Уласовец // Тр. факультета МТД. - Екатеринбург: УГЛТУ, 2005. - С. 4 - 13.

5. Уласовец, В.Г. Влияние способов раскроя пиловочника на размеры и объем необрезных пиломатериалов /В.Г. Уласовец // Тр. факультета МТД. - Екатеринбург: УГЛТУ, 2005. - С. 14 - 31.

6. Уласовец, В.Г. Распиловка бревен параллельно образующей с выработкой спецификационных пиломатериалов одной толщины / В.Г. Уласовец // Деревообраб. пром-сть. - 2007. - № 4. - С. 12 - 15.

7. Уласовец, В.Г. Распиловка бревен параллельно образующей: моногр./В.Г. Уласовец. - Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2009. - 147 с.

Размещено на Allbest.ru