Раскрой пиловочного сырья на радиальные пиломатериалы с использованием оборудования фирмы «kara»

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 бревена — 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 фрезерованиема — 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

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.

Инструменты для распила бревна

Выбор подходящего инструмента для распиловки заготовки зависит от многих критериев. К ним относятся:

• объём работы,
• размеры заготовок для распила,
• качество и количество нужного пиломатериала.

Чтобы распилить большое количество заготовок и получить большое количество качественного пиломатериала, разумнее всего воспользоваться пилорамой. Это станок для обработки дерева, рабочим инструментом которого являются разные пилы. Предназначен для продольного распила бревен длиной до 6 метров и диаметром 20-80 см.

На крупных деревообрабатывающих предприятиях с большими объёмами производства  используются специализированные линии по распилу дерева. На линии можно распилить разнокалиберные брёвна, получая при этом пиломатериалы точно заданного размера с качественно обработанными поверхностями. Линии характеризуются высокой производительностью.

Для получения небольшого количества пиломатериалов для нужд небольшого хозяйства из бревен длиной 2-3 метра и диаметром 30-50 см можно воспользоваться мотопилой. Необходимо знать, что заточка цепей для продольного распила отличается от заточки для поперечной распиловки.

Для продольной распиловки своими руками можно изготовить деревянный упор — ведущую линейку, которая позволит ровно распилить бревно. Упор представляет собой две деревянные доски, одна из которых закреплена перпендикулярно в середине другой. Приспособление прикручивается к заготовке саморезами так, чтобы верхняя кромка вертикально расположенной доски находилась ниже верхнего края бревна. Разница между верхним краем бревна и верхней кромкой доски и определяет толщину отпиливаемого горбыля.

Виды рабочих насадок

При необходимости заготовку можно распилить бензопилой на доски пользуясь специальными насадками.  Рамка для бензопилы крепится на инструмент и предназначена для обеспечения прямолинейного движения при горизонтальном распиле заготовки. Конструкция состоит из:

• направляющей рамки, двигающейся по поверхности, параллельно которой необходимо произвести распил дерева;
• вертикальной стойки, на которой крепится механизм регулировки толщины изделия;
• механизм регулировки толщины, состоящий из рукояток для регулировки и винта, фиксирующего нужный размер;

Возможность выставить точный размер и правильный раскрой бревна позволяют получить доски одинаковой толщины и снизить количество отходов. Для первого распила дерева необходима направляющая рама или ровная прямая доска. В качестве альтернативы можно создать ровную базовую поверхность с помощью топора, электрорубанка и уровня. При последующих распилах базовой поверхностью служит ровная сторона доски, полученная при предыдущем подходе.

Каретка для мотопилы является разновидностью рамки. Она крепится на пилу и имеет дополнительные ролики или колёсики, которые позволяют насадке легче перемещаться по заготовке. Одновременно, упираясь в заготовку, колёсики придают пиле продольного распила устойчивость, позволяя ровно распилить бревно на доски.

Такого рода насадки на бензопилу для продольной распиловки позволяют без особых затрат труда и финансов распилить бревно своими руками. Разновидностями каретки являются мини-пилорамы и портативные лесопилки.

Продольный распил бревна

Перед распилом бревна выбирают оптимальный способ, который зависит от размеров нужных пиломатериалов, нужного качества поверхности досок, породы дерева и технических возможностей.

К распилу приступают только после осмотра бревна, после чего его освобождают от коры и сучьев. Если на бревне нет изъянов, то обработка проходит быстрее, а пиломатериал получается более качественным.

Раскрой бревна

В зависимости от ориентации годичных колец пользуются разными видами раскроя бревна:

• Радиальный вид — распил проходит по радиусу годичных колец. Получают пиломатериал высокого качества, который не деформируется.
• Тангенциальный вид — бревно распиливают по касательной к годичным кольцам. Пиломатериал получается невысокой прочности.
• Параллельный вид — распил проходит параллельно волокнам дерева.

Для распиловки по направлению волокон самый простой круговой распил. В первую очередь срезают горбыль. После этого бревно поворачивают на 180 градусов, а затем срезают второй горбыль. Чтобы получать доски, бревно постоянно поворачивают.

Для качественной распиловки брёвен разными способами пользуются общими правилами:

чтобы бревно не двигалось при обработке, его надёжно закрепляют;
если распиловку производят бензопилой, то используют цепь для продольной обработки

Чтобы срез был ровным, а пилу не уводило в сторону, цепь должна быть хорошо наточена и не провисать;
для распиловки вручную стараются выбирать брёвна небольшой длины;
перед распиловкой бревно размечают под определённый вид распила;
распиловку бревна на доски начинают со спила горбыля;
особое внимание уделяют мерам безопасности на всех этапах распиловки бревна.. Распиловку брёвен своими силами выполняют с помощью различных режущих инструментов

Распиловку брёвен своими силами выполняют с помощью различных режущих инструментов.

Электрические или бензиновые пилы

Бензиновая пила имеет преимущества перед электрической моделью:

• рабочее место не привязано к источнику электропитания;
• более высокая мощность;
• благодаря плавному пуску и регулировке скорости снижена опасность разрыва пильной цепи;
• непрерывная работа в течение до часа, нет необходимости прерывать распил, чтобы пила остыла;
• можно работать при любой влажности, например, во время дождя.

Дисковая мини‒пилорама

В качестве режущего элемента используют один или два диска, разделённые вставкой.

Такой пильный станок широко используют из-за его достоинств:

• простая конструкция, укомплектованная электрическим или бензиновым двигателем;
• несложное пользование;
• точность распила бревна по отметкам;
• высокая производительность при распиловке брёвен.

Основное требование к циркулярной пиле — это прочная станина и мощный двигатель.

Особенность самостоятельного продольного распила бревна хорошо видно на четырёх простых способах.

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:

1. Для необрезной доски и прочих необрезных материалов во время распиловки выход составит 70%. Это число полученного материала при обработке, количество отходов будет равно 30%.
2. 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.
3. 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.

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:

1. У необрезного материала — 60%.
2. 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.

Для обработки бревен на ленточной пилораме необходимо придерживаться принятой технологии. Таким образом можно получить максимальное количество качественных материалов — досок и бруса. Но предварительно следует ознакомиться с основными правилами раскроя.

Способы раскроя

В качестве сырья для производства пиломатериалов используется очищенное от сучьев и верхней части ствола бревно. Чтобы наиболее рационально использовать бревно для производства пиломатериалов применяют различные схемы. Их главная задача снизить процент отходов. А значит, понизить себестоимость продукции. Косвенно, выбранный способ раскроя влияет и на средний расход электроэнергии ленточной пилорамы.

Схемы роспуска бревен

Наиболее популярными способами пиления бревен являются:

• Распиловка вразвал. Производится с помощью параллельных линий по плоскости сечения заготовки. На выходе получается необрезная доска и два боковых горбыля. Это самый простой способ, который используется для производства пиломатериала из бревна небольшого диаметра.
• Распиловка с брусовкой. Сначала из бревна выпиливается двухкантный брус. Остальное сырье используется для производства необрезных досок. Брус можно использовать как самостоятельный материал или распустить на обрезные доски. Такой способ подходит для крупных предприятий, где параллельно, на другом оборудовании, можно производит роспуск бруса.

Чтобы подойти к распилу бревна максимально точно и правильно рассчитать этот процесс на крупных предприятиях используют специальные компьютерные программы. В них учитывается множество параметров. Начиная от толщины пильного диска и заканчивая породой древесины.

На 90 или 180 градусов

В зависимости от модели ленточной пилорамы такое оборудование может использоваться для производства распиловки с:

Вращением бревна на 90 градусов.

В первом случае используется оборудование, которое поворачивается на 180 градусов вдоль своей оси. Что позволяет получить пиломатериалы с несколькими типами распилов. На первом этапе отделяются горбыли, находящиеся под прямым углом друг от друга. Затем производится вырезка двух досок у кромлевой части.

После разворота на 90 градусов изготавливается еще несколько досок. Затем проводится еще один поворот бревна на 90 градусов и проходит его окончательная нарезка на доски.

Этот метод обладает возможностью производства пиломатериала среднего качества. Наиболее популярна такая схема при изготовлении рустикальных досок. К недостаткам такой схемы распила нужно отнести малую скорость производства.

Если используется производство радиальных или трангенциальных досок, то вышеописанная схема не подходит. В этом случае используют распил с одновременным анализом полученных пиломатериалов на наличие дефектов. Если они обнаруживаются, происходит быстрая перестройка оборудования с целью минимизации их количества.

При использовании оборудования с поворотом бревна на 90 градусов, схема распила выглядит следующим образом. Сначала удаляется первичный горбыль. Когда ширина составит не менее 110 мм производят нарезку необрезной доски. При этом со ствола снимается еще 25 – 30 мм.

Проводится анализ остатка бревна. Если на срезанной поверхности количество дефектов находится в допустимом уровне, то производится дальнейший раскрой на пиломатериалы нужных размеров.

Такой способ подходит для оборудования, обладающего одной режущей поверхностью.

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.

Распиловка на пилораме с вращением бревна на 180°

Для формирования максимального количества досок рекомендуется использовать технологию, при которой некоторые процессы ленточной обработки поворачиваются на 180°. Это позволяет добиться максимального количества пиломатериалов с различными типами распилов.

Принцип обработки заключается в выполнении первоначальных резов по краям бревна, находящиеся под углом 90° относительно друг друга. Они послужат основанием для дальнейшей ленточной резки. Работы осуществляются на оборудовании с вертикальным расположением режущих элементов. Диаметр ствола должен быть не менее 26 сантиметров.

Поэтапный порядок выполнения работ.

1. Обработка стороны со срезанной кромлевой частью. В результате этого получаются две доски.
2. Разворот заготовки на 90°. Рез выполняется с противоположной части. Количество изделий варьируется от 3 до 4.
3. Повторный разворот на 90°. Происходит обработка основной части исходного материала. В зависимости от планируемых может получиться 7-8 заготовок.

Несмотря на все свои положительные качества, этот метод имеет один существенный недостаток — низкая скорость производства. Его рекомендуется применять на оборудовании, в котором предусмотрен блок автоматического изменения положения бревна относительно режущей части станка.

Рекомендации по составлению поставов

Проектирование поставов предусматривает их составление и расчет. Составление постава заключается в определении положения досок в бревне, их толщины и числа. При составлении поставов учитываются следующие рекомендации, вытекающие из теории и практики раскроя:

• • поставы должны быть симметричными относительно центра бревна при распиловке бревен на многопильных станках. Несимметричные поставы увеличивают число вариантов ширины досок, создают эксцентричную нагрузку на пильные механизмы бревнопильных станков;
• • рекомендуется распиловка с брусовкой. Это обеспечивает меньшее варьирование ширины досок, лучшее использование качественных зон бревен и некоторое увеличение объемного выхода пиломатериалов;
• • при распиловке с брусовкой наиболее целесообразной толщиной (высотой) бруса является его величина равная 0,7d ± 0, Id, которая увязывается со спецификационными требованиями к ширине выпиливаемых обрезных досок;
• • при раскрое крупномерных бревен (d > 40 см) с брусовкой целесообразно на первом проходе планировать выпиловку 2 или 3 брусьев, сумма высот которых должна находиться в пределах 0,6…0,8 диаметра верхнего торца бревна;
• • рекомендуется метод последовательной оптимизации: при раскрое бревна составляют основной постав из пифагорической зоны для бруса толщиной (0,6.. .0,8) d, а для раскроя бруса постав на его развал;
• • в центральной части постава располагают толстые доски, по краям постава толщина досок уменьшается. Это снижает отходы древесины в рейку;
• • разница в толщине досок в поставе не должна быть менее 5 мм. Иначе затрудняется не только визуальная сортировка досок на одной сортировочной площадке, но и происходит переход досок из одного размера в другой при определении размеров их поперечных сечений на автоматических линиях;
• • толщина центральных и сердцевинных досок должна быть не менее размеров, указанных в табл.4.3;
• • величина охвата бревна поставом должна находиться в пределах (0,9. ..1,1) верхнего диаметра бревна; или с учетом формулы (4.24);
• • постав должен быть составлен так, чтобы полностью использовать пифагорическую зону бревна для выпиловки длинномерных досок;
• • поставы на распиловку бревен должны обеспечивать выработку спецификационных пиломатериалов при наименьших затратах сырья и труда.
• • Для составления и расчета поставов используют аналитический, графический и табличный методы, а также ЭВМ на основе специальных технологических программ.

При составлении поставов широко используются рекомендации Н.А. Батина, П.П. Аксенова по выбору оптимальных толщин досок и их количеству в поставе. При этом необходимо знать расход ширины постава и местоположение досок в нем. Ширина постава С – это расстояние между симметричными наружными пластями крайних боковых досок:

где h – толщина досок, мм;у – припуск на усушку по толщине досок, мм; П – ширина пропила, мм; п – число досок в пределах С.

Для расчета величины С определяется расход ширины постава на одну доску, который зависит от ее положения в поставе.

Расход ширины постава (рис.4.15); на сердцевидную доску или брус

на центральную доску

Рис. 4.15 Схемы к расчету расхода ширины постава на боковую доску

где С с, С_ц, Сб—расход ширины постава на сердцевинную, центральную и боковые доски, мм; у — припуск на усушку,, мм; П — ширина пропила, мм. Расстояние между симметричными наружными пластями досок будет равно:

В нечетных поставах (рис.4Л 6,а) для сердцевинной доски

для первой пары боковых досок

второй пары боковых досок

В четных поставах (рис.4.16, б) для центральных досок

для первой пары боковых досок

Рис.4.16 Расстояние между симметричными пластями в нечетных (а) и четных (б) поставах

После составления поставов производят их расчет, который заключается в определении ширины и длины досок, их объема по каждому сечению или в целом по бревну.

Для составления и расчета поставов используют аналитический, графический и табличный методы, а также ЭВМ на основе специальных технологических программ.

Отбор сырья

Заготовки круглого леса

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.

Схема проведения окорки стволов

Опубликовано 01.06.2020 Обновлено 03.06.2020 Пользователем admin