3.4 Составление плана раскроя бревен на пиломатериалы

3.4.1 Составление постава

План раскроя – система поставов, которые обеспечивают использование спецификации пиломатериалов при условии рационального распиливания данного сырья. Для составления плана раскроя необходимо учитывать заданную спецификацию бревен по размерам и качеству, спецификацию пиломатериалов, которые необходимо выпилить, и нормативы сортового выхода пилопродукции.

Основными этапами составления плана раскроя являются:

• cоставление поставов;

• расчет поставов;

• составление плана раскроя.

Составить постав – значит выбрать способ распиловки, определить количество досок в поставе, их местоположение и толщину.

Поставы должны обеспечить рациональный раскрой бревен, выпиливание досок, которые отвечают спецификации и имеют высокое качество.

Теоретические исследования по раскрою бревен дают возможность сформулировать основные требования к составлению рациональных поставов.

1. При распиловке вразвал с центральной зоны бревна предусматривают выпиловку толстых досок, а по мере приближения к краю торца толщина досок в поставе уменьшается.

При распиловке с брусовкой толщину выбирают в пределах 0,55 – 0,8 вершинного диаметра бревна с учетом спецификации пиломатериалов; толщину досок за брусом в первом проходе и толщину боковых досок за пределами пласти бруса определяют по приведенным графикам (рис.1 и 2 приложения) и принимают по возможности одинаковых размеров; толщину досок, которые выпиливают со средней части бруса во втором проходе, определяют с учетом качественных зон бревна и спецификации пиломатериалов.

При этом желательно выпиливать толстые доски только одного – двух размеров по толщине.

Распиловка с брусовкой обеспечивает лучшее использование качественных зон бревна и меньшее рассеивание размеров пиломатериалов, чем распиловка вразвал. Объемный выход обрезных досок, особенно спецификационных, при распиловке с брусовкой увеличивается.

2. Поставы должны быть симметричными относительно центра бревна. Несимметричные поставы увеличивают количество размеров досок по ширине, усложняют их сортировку, создают неблагоприятные условия для работы лесопильной рамы.

3. В один постав не рекомендуется включать доски смежной толщины (16–19; 19–22; 22–25), так как при их сортировке усложняется размещение по размерам досок, толщина которых меньше чем на 5 мм.

4. Не рекомендуется составлять поставы с большим количеством пил, это значит выпиливать только тонкие доски, так как при перезагрузке лесорамы значительно снижается ее производительность.

Оптимальное количество досок в поставе выбирают по табл.1 приложения.

5. В связи с тем, что сердцевинная часть доски имеет низкое качество, толщина центральных и сердцевинных досок должна быть принята не менее, чем указано в табл.2.

6. Ширина постава не должна превышать размера наибольшего граничного обхвата диаметра бревна поставом. При составлении поставов используют графики и табл. Профессора М. А. Батина .

Брёвна диаметром 26 см и длиной 6 м распиливают на лесопильной раме. Ширина пропила составляет 3,6 мм. Составить постав на распиловку этих брёвен вразвал.

По таблице 1(приложения А) выбираем оптимальное количество досок в поставе (6 досок) и составляем схему постава.

Устанавливаем номер графика, по которому будем определять толщину досок, по формуле:

N = (m+1) - n (3.1)

где N – номер графика, по которому определяют толщину доски;

m - общее количество пар досок в поставе;

n - порядковый номер доски от центра торца бревна.

N= (3+1)-1= 3;

N= (3+1)-2= 2;

N= (3+1)-3= 1.

Это значит, толщину первой доски определяем по графику 3 (в приложении А), следовательно, толщину второй доски - по графику 2, третей – по графику 1.

Для определения толщины доски необходимо знать расстояние от центра до внутренней пласти доски. Для первой доски это расстояние:

C₁=0,5s (3.2)

где s – ширина пропила.

С₁= 0,5*3,6 = 1,8 мм.

Тогда на оси абсцисс находим пункт c₁ = 1,8 мм и по вертикали поднимаемся до пересечения с кривой, соответствующей диаметру 26 см. Пункт пересечения переносим на ось ординат и находим, что стандартная толщина а₁= 60 мм.

Для второй доски расстояние от центра постава до внутренней пласти:

С₂ = с₁ +(a₁+y₁+s) (3.3)

С₂=1,8+(60+1,8+3,6) = 67,2 мм.

Обозначим, что величина усушки у₂=1,2 для доски толщиной а₂=40 мм определим по таблице 2 приложения.

По графику 2 определим толщину третей доски: а₃=19 мм.

Для третей доски:

С₃= с₂ +(a₂+y₂+s) (3.4)

С₃=67,2+(40+1,2+3,6)=112 мм.

По графику 1приложения определим толщину третей доски: а₃=19 мм.

Обозначим, что при определении по графикам с двух ближайших стандартных значений принимаем ту толщину доски, которая задана спецификацией пиломатериалов. Таким образом, наш постав имеет вид:

19 – 40 – 60 – 60 – 40 – 19

Рисунок 1.1 Схема постава на распиливание бревна вразвал

Находим общую ширину этого постава, это значит расстояние между внешними пластями крайних досок:

Е=2((а₁+у₁+s /2)+(a₂+y₂+s)+(a₃+y₃+s)) (3.5)

Е=2((60+1,8+3,6/2) + (40+1,2+3,6) + (19+0,6+3,6))= 2(63,6+44,8+23,2) = 263,2 мм = 1,01d.

Составим постав на распиливание бревна хвойных пород диаметром 44 см, длиной 6 м на обрезные пиломатериалы с брусовкой на ленточнопильном станке. Ширина пропила составляет 3,6 мм.

Постав для первого прохода.

С учётом спецификации пиломатериалов выбираем толщину бруса 275 мм. По таблице 1приложения определим количество досок, которые выпиливают в 1 проходе (по две с каждого боку). После этого составляем схему постава для 1 прохода.

Устанавливаем номер графика, по которому будем определять толщину досок. Для второй доски – этот график 2, а для третей – график 1. Затем определим расстояние от центра постава до внутренней пласти досок. Для второй доски:

C₂=0,5(h_b+y_b) + s (3.6)

где h_b - номинальная толщина бруса;

y_b - припуск на усушку.

C₂= 0,5 (275+6,6) + 3,6= 144,4 мм.

По графику 2 определим толщину второй доски (a₂ = 44 мм).

Для третей доски по формуле (1.4):

C₃= 144,4 + (44 + 1,4 + 3,6) = 193,4 мм.

По графику 1 определим толщину третей доски : а₃= 32 мм.

В этих расчётах h_б-номинальная толщина; у_б, у₂ - припуски на усушку по толщине; s-ширина пропила.

Постав первого прохода:

– –

Общая ширина этого постава:

E_n = (а₁+у₁) + 2(a₂+y₂+s) + 2(a₃+y₃+s) (3.7)

E_n1 = (275 + 6,6) + 2(44 + 1,4 + 3,6) + 2(32 + 1,0 + 3,6) = 281,6 + 98 + 73,2 = = 452,8 = 1,02d.

Постав для 2 прохода.

Сначала определим ширину пласти бруса:

В_б (3.8)

где d – диаметр;

у_б- припуск на усушку.

В_б

По таблице 1приложения установим количество досок, которые выпиливают с боковой зоны бревна за пластью бруса во 2 проходе (по 1 доске с каждого бока).

Составим схему постава для 2 прохода и определим расстояние от центра до внутренней пласти доски:

С₃ = 0,5 * Е_п1.1 + s (3.9)

С₃=0,5 * 341,2 + 3,6 = 174,2 мм.

По графику (приложения А) определим толщину этой доски, ближайший стандартный размер будет 44 мм. Тогда постав 2 прохода будет:

Общая ширина этого постава находим по формуле (3.7):

E_п2= (125+3,4) + 2(100+2,8+3,6) + 2(44+1,4+3,6) = 128,4 + 212,8 + 98 = 439,2 мм = = 0,99d.

Рисунок 1.2 Схема поставов на распиливание бревна с брусовкой