1. Определение средних размеров сырья

На предприятиях пиловочное сырье, распиливаемое за календарный срок (месяц, квартал, год и т. д.), характеризуют по средним размерам: среднему диаметру, средней длине, среднему объему.

Средний диаметр d_ср рассчитывают по следующим формулам:

,

,

где

d₁, d₂ … d_n – конкретные диаметры бревен, см;

n₁, n₂ … n_n – количество соответствующих бревен в штуках или кубометрах. Расчеты в кубометрах дают более точные результаты, особенно по второй формуле.

Средняя длина определяется также по формуле средневзвешенных величин:

,

где

L₁, L₂ и т.д. – конкретные значения длины бревен, м.

Зная L_ср и d_ср, по таблицам объемов круглых лесоматериалов (ГОСТ 2708-75) определяют средний объем. Если в спецификациях сырья указывают диаметры и объемы бревен каждого диаметра, м³ , в этих случаях рассчитывают средний диаметр и средний объем V_ср, а затем по таблицам ГОСТ 2708-75 находят среднюю длину L_ср.

,

где V₁ и V₂ - объем одного бревна соответствующего диаметра и длины.

Спецификацией сырья называется ведомость, в которой указаны диаметры бревен, их количество в общем объеме в процентах или группам диаметров.

По внешнему признаку в бревне выделяются две зоны: цилиндрическая, измеряемая по вершинному торцу бревна, и сбеговая, включающая оставшуюся часть бревна. Но теоретически для решения задач рационального раскроя в бревне выделяют три зоны, первая из которых пифагорическая, имеет диаметр d₁, меньше диаметра вершинного торца d, т. е. d₁< d. Вторая геометрическая зона располагается в периферийном кольце торца бревна толщиной (d₁- d). Третья зона, сбеговая, расположена за пределами вершинного торца.

Доски, выпиливаемые в первой зоне, обрезают по вер шинному торцу и имеют длину, равную длине бревна. Ширина этих досок теоретически рассчитывается по формуле Пифагора, поэтому первая зона получила название пифагорической. Во второй и третьих зонах вырабатываются доски, имеющие в обрезном виде длину, меньше длины бревна, то есть укороченные. Поэтому вторую и третью зоны объединяют и называют зоной укороченных досок или параболической зоной.

Качество древесины бревен зависит от места их вырезки из хлыста. По месту вырезки бревна разделяют на комлевые, срединные и вершинные. В составе пиловочного сырья с увеличением диаметра процент комлевых и срединных бревен повышается, а удельный вес вершинных бревен в группах крупных толщин составляет не более 3 – 5 %. Как правило, сортовой состав бревен комлевой и срединной вырезки выше, чем вершинной. Повышение качества древесины бревен с удалением от вершины к комлю подтверждается не только их распределением по сортам, но и опытными распиловками, исследованиями с лущением хлыстов и бревен. Наиболее распространенным пороком в пиловочном сырье являются сучки. Пораженность сучками от комля к вершине делового хлыста возрастает, при этом увеличивается встречаемость сучков крупных размеров. Но гниль и внутренние трещины встречаются чаще в комлевых бревнах, а в бревнах срединной вырезки их сравнительно меньше, тем более в вершинных.

Качество древесины в разных зонах бревен принято характеризовать сортовым составом пиломатериалов и наличием различных пороков. Сортность пиломатериалов зависит от нормирования пороков в стандартах на пиломатериалы, которые периодически пересматриваются. Объективную оценку качества древесины в разных зонах бревен получают методом их лущения, позволяющим моделировать зональное расположение пороков в бревнах, прежде всего сучков, как наиболее распространенного порока, отражающего закономерности роста и строения дерева. Глубину залегания сучков разных размеров по толщине комлевых и некомлевых бревен сосны и лиственницы характеризуют по таблицам ГОСТ 8486-85 и ГОСТ26002-83Э.

Эти данные получены методом лущения хлыстов с предварительным их делением на чураки. В таблицах не выделены вершинные бревна, так как зональность расположения в них сучков мало отличается от бревен смежной вырезки. По размерам сучков в зонах можно определять допустимую толщину бессортных досок, выпиливаемых в каждой зоне, ориентируясь на нормы их допуска в стандартах. Поэтому в таблицах указана рекомендуемая минимальная толщина. Доски большей толщины можно выпиливать в каждой зоне, но снижение толщины против указанной приведет к переводу по качеству в

четвертый сорт.

Несмотря на значительные различия в размерно-качественных показателях распределение качественных зон в бревнах разных пород и мест вырезки характеризует некоторые общие законы для организации раскроя бревен с учетом их качества.

1. Четко выраженные качественные зоны в пиловочных бревнах позволяют составлять и планировать для них такие схемы раскроя, которые обеспечивают максимальную возможную выработку досок с однородным качеством древесины.

2. Если сравнивать не количество сучков, а удельную насыщенность сучками поверхностей зон бревен с центральными, то зона максимально насыщенная сучками включает 1, 2, 3 доли радиуса бревна от центра и малосучковой оказывается периферийная зона, включающая 7, 8, 9 и 10-ю доли радиуса. Это характерно для бревен разных пород и мест вырезки. Поэтому планировать их раскрой можно по единым схемам и способам, но при этом структура постава должна учитывать породную спецификацию сырья. Например, в сосновом пиловочнике Иркутской области распространены метики, ими поражено более 80 % бревен, а в пиловочнике Дальнего Востока часто встречается гниль. Гниль и метик концентрируются в наиболее сучковатой зоне (0,3 … 0,4)d, поэтому для раскроя бревен с гнилью и метиком эффективны схемы, рационально учитывающие сучки. Качественный выход в этом случае будет зависеть от соответствия размеров сердцевинной вырезки в бревнах, брусьях и досках размерам наиболее пораженных участков. Кроме того, при наличии гнили и метика требуется соблюдение других известных правил распиловки. Например, при распиловке бревен с метиком на первой раме метик располагают горизонтально, чтобы на второй раме его включать в отдельную доску.