3.2.2.Использование раскряжевочных установок на нижнем складе.

Основная трудность, возникающая при создании высокопроизводительных средств для раскряжевки хлыстов, таится в двойственном характере самого процесса раскряжевки, состоящего из двух элементов: предварительной разметки и собственно раскряжевки. Процессу раскряжевки наилучшим образом отвечает поперечное перемещение хлыста. При этом возможно достигнуть очень высокой производительности раскряжевочного агрегата. Разметке же хлыстов более всего удовлетворяет принцип продольного перемещения, при котором производительность раскряжевочных агрегатов резко снижается. Достижение высокой производительности агрегата при рациональном раскрое хлыстов представляет собой трудную и актуальную задачу. Поэлементный анализ работы раскряжевочных агрегатов говорит о том, что возможности продольного принципа при разделке хлыстов далеко еще себя не исчерпали. Применение скоростных подающих механизмов, а также систем надвигания хлыстов и пильных органов, работающих по принципу постоянства усилия надвигания (в противовес применяемым ныне системам действующим по закону постоянства скоростей подачи), позволит по крайней мере удвоить максимальный предел производительности, достигнутый сегодня на линиях типа ПЛХ в лучших лесозаготовительных предприятиях.

Следующим качественно новым этапом совершенствования средств раскряжевки является применение поперечного принципа перемещения хлыстов в процессе обработки на слешерных и тиммерных установках. Раскряжевочные агрегаты слешерного типа, особенно в варианте с дисковыми пилами, очень громоздки и мало приспособлены для индивидуального раскроя хлыста. Применение слепого раскроя, т.е. разделки всех хлыстов независимо от их индивидуальных особенностей по одной и той же заранее обусловленной порядком расстановки пил программе, дает черезвычайно высокую производительность. Однако назвать такой метод разделки хлыстов раскряжевкой в общепринятом ее понимании можно лишь с большими оговорками. Скорее это приведение хлыста к транспортабельному виду, в результате чего мы получаем обезличенные отрезки древесины. Такой метод раскроя приемлем лишь при более или менее равномерном по характеристике древостое в крупных лесозаготовительных предприятиях с комплексной переработкой древесины. Особое значение этот метод приобретает при строительстве лесопромышленных комплексов.

Более широкие возможности заложены в раскряжевочных агрегатах триммерного типа, на которых разделка производится не путем надвигания хлыстов на относительно неподвижные плиты, а при неподвижном хлысте и надвигающихся на него пилах. В этом случае избирательный принцип (т.е.

участия в разделке не всех, а только части пильных аппаратов) может быть осущесвлен конструктивно довольно просто.

В настоящее время раскряжевочные агрегаты поперечного надвигания слешарного и триммерного типов пока еще не получили широкого применения. Не вышли еще из стадии экспериментов и комбинированные варианты, в которых делается попытка осуществить одновременно рациональную разделку при продольной подаче хлыстов и разделку по константным программам при поперечном методе надвигания отдельных участков хлыстов, на которых производится стандартный раскрой. При разделке сравнительно однородных по качеству хлыстов и особенно их вершинных частей не исключается и метод пачковой групповой раскряжевки, однако и здесь еще предстоит преодолеть немалые технологические и технические трудности.

Совершенно очевидно, что работа над созданием наиболее производительных механизмов для раскряжевки хлыстов не может проводиться без учета применения приемлемых для каждого случая методов раскроя и принципов программирования. Лучшее и более полное использование лесосырьевых ресурсов зависит от качества выполнения раскряжевки хлыстов. Приемы выполнения самого процесса раскряжевки чрезвычайно просты: подача очередного хлыста, разделение хлыста на части и выдача полученных сортиментов для последующей сортировки. Однако порядок разделки, места пропилов в хлыстах не стабильны и их заранее определить невозможно. На нижний склад одновременно поступают деревья различных пород, возрастов и размеров, с различной степенью наличия пороков. Даже деревья одной породы и одной группы размерностей в той или иной степени разнородны по качественной характеристике. В многообразии форм, размеров и качественных признаков таится одна из основных трудностей разработки оптимального метода раскроя хлыстов.

В настоящее время повсеместно распространен так называемый рациональный метод раскряжевки, при котором хлыст нужно разделить на отрезки таким образом, чтобы в заготовленных сортиментах древесина была по возможности однородной, одинакового качества. Однако соблюдение этого условия в ряде случаев даже нежелательно. Это объясняется следующим.

Каждый леспромхоз стеснен в своих действиях и не имеет свободы выбора ни сортиментов, ни длин сортиментов, поскольку получает сортиментную программу, рассчитанную на определенных потребителей, выдвигающих свои требования по номенклатуре и длине сортиментов. Это количественные потери деловой древесины.

Один и тот же хлыст при рациональном методе раскроя в различных экономических районах будет разделен по–разному, поэтому наличие в любом сортименте древесины более высокого качества, нежели этого требуют условия, в тех или иных размерах объективно неизбежно. Поскольку выбор длин сортиментов в каждом леспромхозе согласовывается с сортиментной программой и в то же время ни один хлыст не имеет однородности деловой зоны, даже при рациональном подходе к разделке всегда наблюдается перевод части деловой древесины более высокого качества в сортименты низшего качества. Это качественные потери древесины.

Задача рациональных методов раскряжевки сводится к тому, чтобы фактические размеры количественных и качественных потерь деловой древесины возможно меньше отличались от номинала, от неизбежных потерь, определенных конкретными природными и производственными условиями. Количественные и качественные потери присущи любому методу раскроя хлыстов, и по их фактической величине в каждом конкретном случае можно выбрать оптимальный метод.

Сложность программирования разделки хлыстов состоит в многообразии параметров и факторов, от которых зависит назначение того или иного вида сортимента, в возможном многообразии различных сочетаний этих параметров и во влиянии этих сочетаний на выбор наиболее целесообразной программы раскроя. Трудности такого рода побудили исследователей искать методы раскроя, наиболее приемлемые для машинного программирования. Появилось несколько различных концепций. Одна из них – «слепой» метод раскряжевки – направлена на предельное упрощение задачи создания раскряжевочных станков – автоматов. Однако вопрос выбора приемлемого для машины и оптимального для народного хозяйства метода раскроя хлыстов еще до сих пор остается дискуссионным.

Кроме рационального и «слепого» методов раскроя, при разработке систем раскряжевочных агрегатов находит применение так называемой константный метод, или раскряжевка по средним выходам, а также комбинированный метод, представляющий собой организацию разделки хлыстов по двухступенчатой схеме: первая ступень – «слепой» метод, вторая – рациональный раскрой.

Если рациональный метод требует индивидуального подхода к разделке каждого хлыста и учитывает как размерные, так и качественные его особенности, то «слепой» и константный методы раскряжевки допускают при разделке хлыстов групповой подход. Сущность константного метода состоит в том, что для группы хлыстов с определенной ступенью толщины опытным путем находят среднюю длину деловой части и, разрабатывают и распространяют на все хлысты, относящиеся к данной ступени толщины, стандартные программы. При этом за основу принимают только геометрические размеры, по которым хлыст относится к той или иной группе и разделывается по соответствующей этой группе хлыстов заранее разработанной программе. При пользовании этим методом в выборе того или иного варианта раскроя ствола на сортименты раскряжевщик не принимает никакого участия и его роль сводится к выбору заданной схеме раскроя в зависимости от размеров стволов.

С точки зрения автоматизации процесса раскряжевки из рассмотренных выше методов наиболее всего подходит константный метод стандартных программ. Действительно, установить геометрические размеры очередного хлыста, выбрать из арсенала заранее разработанных программ и реализовать соответствующую программу стандартного раскроя – задачи уже вполне посильные для техники сегодняшнего дня.

Наряду с поисками технических решений повышения пропускной способности раскряжевочных агрегатов делаются попытки перейти к поперечному перемещению сортиментов при их сортировке. Если сортировочные транспортеры с продольной подачей хотя и требуют дальнейшего усовершенствования, но уже сегодня вполне работоспособны, то сортировочные установки поперечного принципа действия для круглых лесоматериалов технически, а главное, технологически еще достаточно не отработаны.

Наибольшее распространение в промышленности получили полуавтоматические установки с продольной подачей хлыстов ПЛХ – 3АС и ЛО – 15С для мелких и средних лесонасаждений и ЛО – 68 для крупных лесонасаждений.

В установке ЛО – 68 в отличие от ЛО – 15С изменена конструкция привода подающего транспортера, позволяющая обеспечивать двухскоростной режим работы, и установлен двухдисковый пильный станок. Для одновременного выполнения операций обрезки сучьев и раскряжевки хлыстов используются сучкорезно – раскряжевочные установки ЛО – 30.

Раскряжевка хлыстов на нижних складах производится электропилами ЭП-К6, бензопилами на разгрузочно – разделочных эстакадах и с применением полуавтоматических поточных линий типа ПЛХ – ЦНИИМЭ.

Полуавтоматическая линия ПЛХ – 3АС имеет в своем составе поперечный растаскиватель ПРХ – 2С, транспортер подачи хлыстов ТС – 29С, автоматическую циркульную плиту АЦЗС, гидравлический привод ГПАС, стол приемный СПЗС, транспортер уборки отходов 3ТС.

Разгруженная пачка хлыстов разобщается на эстакаде поперечным растаскивателем хлыстов ПРХ – 2С. Управление растаскивателем производит оператор линии ПЛХ – 3АС.

Индивидуальное управление каждой из ветвей ПРХ-2С позволяет, при необходимости, произвести выравнивание торцов. С помощью растаскивателя производится поштучная подача хлыстов на транспортер ТС-29С, который осуществляет продольное перемещение хлыста к пиле.

Оператор с помощью транспортера ТС-29С подгоняет торец хлыста под автоматическую циркулярную пилу АЦ3С и производит оторцовку. После этого он определяет длину отпиливаемого сортимента и переводит работу линии на полуавтоматический режим. При этом выдвигается один из соответствующих упоров приемного стола СП3С. Хлыст начинает движение со скоростью 1,06 м/с, и когда расстояние от его торца до упора равно 400мм, происходит автоматическое переключение скорости транспортера на 0,34 м/с. Хлыст на малой скорости, не доходя до упора на 80мм, воздействует на микропереключатель, который выключает двигатель транспортера и приемного стола. За оставшиеся 80мм тормоза поглощают инерционные

усилия транспортеров, и хлыст плавно подходит к упору. После этого упор автоматически падает.

Одновременно с выключателем привода транспортера хлыст центрируется расположенным на приводной секции транспортера ТС – 29С центрирующим устройством. Начинается надвигание пильного диска со скоростью, устанавливаемой автоматически, в зависимости от сопротивления резанию. При выходе пильного диска из пропила производится автоматический сброс сортимента правыми или левыми сбрасывателями на один из околопильных транспортеров.

Диск пилы выходит из пропила и останавливается на высоте 150 – 200мм от хлыста.

После возврата сбрасывателя приемного стола в исходное положение линия готова для следующего цикла. Сброс дровяной древесины и вершин хлыстов производится по желанию операторов вторыми сбрасывателями на дровяной транспортер.

При автоматическом режиме происходит разделка хлыстов на сортименты одной длины. В этом случае оператор, переставляя переключатель режимов работы в положении «Автоматически» и нажимая на одну из кнопок, определяющих длину сортимента, переводит линию на автоматический режим. Операция в пределах одного цикла проходит в той же последовательности, как и в полуавтоматическом режиме. По истечении полного цикла отрезания одного сортимента происходит автоматический заказ на ту же длину. Оператор только наблюдает за работой линии и, в случае необходимости, может вмешаться в ее работу. Откомлевки и опилки из-под пилы падают на транспортер отходов и направляются в бункер.

Установка раскряжевочная ЛО – 15А предназначена для раскряжевки хлыстов на нижних складах лесозаготовительных предприятий, биржах сырья и лесопильных заводах. Установка предназначена для эксплуатации в районах с лесонасождениями со средним объемом хлыста до 0,75м.куб. с различным породным составом.

Технологические варианты раскряжевки. Существует несколько технологических вариантов раскряжевки хлыстов. Они различаются по количеству одновременно обрабатываемых хлыстов, по режиму работы раскряжевочных установок, направлению подачи хлыстов относительно раскряжевочных устройств, по возможности размерно-качественной оценки хлыстов.

По количеству одновременно обрабатываемых хлыстов различают поштучную и групповую раскряжевку. Поштучной называют раскряжевку отдельных хлыстов с предварительной оценкой качества каждого из них. Под групповой раскряжевкой понимают одновременную раскряжевку всей пачки хлыстов.

Режим работы раскряжевочных установок может быть цикличным и непрерывным. Цикличный режим характерен для установок периодического действия. Цикл у них состоит из перемещения хлыста на расстояние, равное длине сортимента, и остановки, во время которой выполняется рез. На установках непрерывного действия перемещение хлыста и раскрой его на сортименты совмещены во времени.

Хлысты к раскряжевочному устройству можно подавать в продольном и поперечном направлениях, возможна и комбинированная подача хлыстов.

Принцип продольного перемещения используется в раскряжевочных установках периодического действия. Хлыст перемещается в продольном направлении, его движение чередуется с остановками, во время которых включается режущий механизм и перерезает хлыст в заданном направлении. При работе по принципу продольного перемещения достигается рациональная раскряжевка с учетом размеров, пороков и породы каждого хлыста и получением наибольшего выхода ценных и наиболее нужных сортиментов.

По принципу поперечного перемещения хлыстов осуществляется процесс раскряжевки на установках непрерывного действия – слешерах и триммерах. Хлысты надвигаются на систему пил «щетью», в поперечном направлении, и пилы разрезают их на сортименты сразу в нескольких сечениях. Основное преимущество этого принципа – получение наивысшей производительности. Он применим при обезличенном методе раскряжевки.

Принцип комбинированного перемещения используется в раскряжевочных установках, которые совмещают в себе продольное перемещение хлыста под пилу с последующим поперечным перемещением некоторых его отрезков к системе пил.

Оценка размерно–качественных признаков хлыстов является необходимым условием раскряжевки их. Возможность такой оценки и ее точность в современных условиях определяется не только квалификацией и быстротой реакции операторов, но и конструктивными особенностями раскряжевочных установок. Можно выделить три метода оценки: индивидуальный, программный и обезличенный.

Метод индивидуальной оценки, то есть метод оценки размеров и качества каждого хлыста, характерен для поштучной раскряжевки. Оператор имеет возможность визуально оценивать особенности не только хлыста в целом, но и корректировать эту оценку по мере отпиливания каждого сортимента: сделав очередной раз, оператор видит торец следующего сортимента и принимает решение о том, на каком расстоянии сделать рез. Метод индивидуальной оценки используется также хлыстов электропилами.

Программный метод заключается в следующем. Оператор визуально оценивает поступающий на установку хлыст и с помощью электронного устройства набирает программу его раскряжевки. Устанавливается, например, следующая программа: первое бревно – пиловочник длиной 6,5м, второе – пиловочник 4,5м, все последующие – балансы длиной 2 м. Оператор переключается затем на выполнение других приемов, допустим, на подачу манипулятором следующего хлыста, а раскряжевка в это время ведется автоматически по заданной программе.

Метод обезличенной раскряжевки состоит в том, что отдельные хлысты или пачки хлыстов раскряжевываются на сортименты заранее установленной длины без предварительной оценки качества каждого хлыста. Для повышения полезного выхода сортиментов рекомендуется делать подсортировку хлыстов по группам пород и размеров. Подсортировка хлыстов делается либо на лесосеке, либо в условиях нижнего склада.

На нижних складах лесозаготовительных предприятий работают раскряжевочные установки с продольной подачей хлыста ПЛХ-3АС, ЛО-15С и ЛО-68. Некоторые крупные склады оснащены многопильными установками ЛО-65 с поперечной подачей хлыстов. Имеются также установки ЛО-67 для групповой (пачковой) раскряжевки рудничного долготья. Ведется работа над созданием целого ряда других раскряжевочных установок.

Многопильные раскряжевочные установки используют на крупных нижних складах. Они наиболее эффективны при работе в комплекте с бункерными сучкорезными установками, образуя в этом случае головную группу оборудования в системе машин 2НС. Существует несколько конструкций многопильных установок, как в слешарном, так и в триммерном исполнении. Слешеры предназначены для выработки сортиментов равных длин; длины определяются расстояниями между пилами. К числу слешеров относятся многопильные установки ЛО-65, ЛО-105, ЛО-26, СТИ-3, Раума-Репола. У триммеров по заказу оператора пилы могут вводиться в действие в разных сочетаниях, поэтому длину сортиментов в известных пределах можно менять. Наиболее отработанными триммерными раскряжевочными установками с пилением неподвижного хлыста является установки АПЛ-1 и МР-8.

К триммерным установкам, распиливающим движущийся хлыст, относится установка финской фирмы «Раума-Репола». Она имеет 11 пил диаметром 1,8 и 1,4м., расположенных по диагоналям. Хлысты из буферного магазина, через ориентирующий транспортер поступают на подающие цепи триммера, которые перемещаются в поперечном направлении со скоростью до 0,3 м/с. Гарантированная поштучная подача хлыстов обеспечивается манипулятором, расположенным на форме, перекрывающей стол триммера. Программа раскроя выбирается автоматически в зависимости от диаметра и длины хлыста. Пилы, которые должны участвовать в выполнении данной программы, поднимаются только тогда, когда через зону их действия пройдет предыдущий хлыст. Это значительно усложняет систему автоматического управления, но дает возможность при диагональном расположении пил иметь сравнительно небольшое расстояние между крюками на подающих цепях триммера (3,6м.) и, следовательно, получать высокую производительность.

Для раскряжевки хлыстов довольно широко начали применяться установки слешарного типа.

У пятипильного слешера ЛО-65 хлысты из буферного магазина поштучно подаются на реверсивный продольный транспортер и ориентируются по любой из пил слешера, после чего сбрасывателями сталкиваются на цепи, которыми подаются на пилы.

Диаметр пил 1,8 и 1,5 м. Скорость движения цепей слешера 0,1 и 0,2 м/с в зависимости от толщины распиливаемых хлыстов. Расстояние между крючьями на цепях 1,6 м. Каждая пила приводится во вращение от отдельного электродвигателя. Производительность слешера составляет 70 – 80 м³/ч.

На лесных складах целлюлозно-бумажных комбинатов широкое распространение получили слешеры для разделки балансового долготья на отрезки постоянной длины (1 или 1,25м). Из воды долготье разгружается поперечным транспортером и передается на подающие цепи слешера. Производительность такого слешера составляет 80 - 100 м³/ч.

Сортименты, полученные при раскряжевке хлыстов, маркируют и сортируют. Кроме того на складе производится их обмер и учет. Все эти операции неразрывно связаны и выполняются почти одновременно. В пунктах раскряжевки хлыстов производится маркировка лесоматериалов – на их верхние торцы наносят условные знаки, по которым можно определить назначение, сорт и диаметр каждого бревна.