19. Понятие о выходе пилопродукции. Объемный выход пилопродукции. Посортный выход пиломатериалов. Посортный состав пиломатериалов. Спецификационный выход.

Одной из основных задач, стоящих перед лесопилением и деревообработкой, является задача рационального, комплексного использования пиловочного сырья, представляющего собой большую и наиболее ценную часть всех заготовляемых круглых лесоматериалов. При переработке пиловочного сырья на пилопродукцию потери и отходы древесины неизбежны, и величина их меняется в зависимости от различных технологических факторов. Для оценки степени и рациональности использования пиловочного сырья служат объемный, спецификационный выходы, состав пилопродукции по качеству, а также коэффициент комплексного использования сырья. ^ Объемный выход пилопродукции – это отношение объема выработанной или подлежащей выработке пилопродукции к объему распиленного или подлежащего распиловке сырья, выраженное в процентах: , где Vп- объем пилопродукции, м^3; Vс – объем сырья, м^3. Это основной показатель рациональности использования пиловочного сырья, так как в себестоимости пиленой продукции затраты на сырье составляют до 80% всех затрат на ее выработку. Объемный выход пилопродукции зависит от многих факторов, учитывая которые можно добиться улучшения этого показателя. С увеличением диаметра распиливаемых бревен объемный выход пиломатериалов увеличивается. Влияние длины бревен на этот показатель характеризуется тем, что ее уменьшение при прочих равных условиях приводит к увеличению объемного выхода пиломатериалов. Из кривых бревен выход пиломатериалов уменьшается. При распиловке бревен с брусовкой выход пиломатериалов больше по сравнению с таковыми при распиловке вразвал. На выход пилопродукции оказывает влияние правильность подбора пил по толщине. Существенное влияние на объемный выход пилопродукции оказывают организация труда, квалификация рабочих и ИТР. ^ Посортный выход пиломатериалов – это выход пиломатериалов по сортам, выраженный в процентах объема распиленного сырья:  Здесь Vпi – объем пиломатериалов определенного сорта и сортимента, м^3.  ^ Посортный состав пиломатериалов – это распределение выхода по сортам и сортиментам, выраженное в процентах общего объема пиломатериалов: . Здесь Ci – доля каждого сорта и сортимента пиломатериалов в их общем объеме, %. Для оценки качественного состава пилопродукции введены также ценностные коэффициенты сортности (Кс). Значение коэффициентов зависит от породы древесины, назначения и сорта пилопродукции. В качестве базового сортимента (Кс=1) приняты обрезные пиломатериалы хвойных пород длиной 2-6,5 м 3-го сорта. Такие же пиломатериалы отборного сорта оцениваются коэффициентом Кс=2. ^ Спецификационный выход – это отношение объема пиломатериалов, выработанных в соответствии с заданной спецификацией, к общему объему полученных пиломатериалов, выраженное в процентах: . Здесь Vсп объем спецификационных пиломатериалов, м^3.

20. Характеристика и стандартизация пиловочного сырья. Измерение бревен и определение их объема.

Сырьём для выработки продукции в лесопильном производстве служат пиловочные брёвна. Их выпиливают из наиболее ценной части древесного ствола. По длине, толщине и качеству пиловочные брёвна должны удовлетворять требованиям ГОСТ 9463-88 и ГОСТ 9462-88.

Установлены две группы пиловочных брёвен по толщине: средние (14…24 см) и крупные (26 см и более). Длина брёвен для выработки хвойных пиломатериалов общего назначения принята 3…6,5 м с градацией 0,25 м; лиственных — 2..6 м с градацией 0,25 м; для выработки пиломатериалов специального назначения экспортных северной и балтийской сортировок — 4…7 м с градацией 0,3 м; экспортных черноморской сортировки — 4…8 м с градацией 0,25 м; хвойных авиационных, резонансных, карандашных — 3…6,5 м с градацией 0,5 м. Пиловочные брёвна должны иметь припуск по длине 3…5 см, который в расчёт не принимается. При нарушении градации длину бревна определяют по ближайшей наименьшей длине, установленной в стандартах.

Одна из характеристик формы бревна — сбежистость, то есть уменьшение диаметра его от комлевого торца к вершинному. Величину сбега определяют по разнице диаметров бревна (см) на 1 м длины. Сбежистость колеблется в значительных пределах, поэтому условно принят её средний показатель. Для хвойных брёвен при укрупнённых расчётах принимают среднюю сбежистость 1 %, то есть считают уменьшение диаметра от комля к вершине равным 1 см на каждый метр длины бревна. Средние величины сбега для насаждений II и III бонитетов приведены ниже.

Диаметр, см	14…18	20…22	24…26	28…30	32…34	36…38	40…42	44…46	48…50	52…54	56…58	60 и более
Сбег, см/м	0,8	0,9	1,0	1,1	1,15	1,25	1,35	1,45	1,55	1,65	1,70	1,80

Пиловочным сырьем являются пиловочные бревна и кряжи, которые представляют собой отрезки деловых стволов различных пород деревьев, соответствующие по размерам и качеству определенным требованиям, тесно связанным с требованиями на продукцию (пиломатериалы), вырабатываемую из пиловочного сырья. При составлении качественных требований на сырье и на продукцию учитывают биологические особенности древесных стволов, используемых в качестве пиловочного сырья. Пиловочное сырье заготовляется из древесины хвойных и лиственных пород в соответствии с породами деревьев, которые могут быть использованы для производства пиломатериалов. Как известно, наибольшее хозяйственное значение имеют хвойные породы, что объясняется их широкой территориальной распространенностью, высокими техническими свойствами и хорошей обрабатываемостью режущими инструментами. К размерам бревен относятся диаметр (толщина) и длина. Диаметр бревен измеряется в верхнем торце без коры. Если торец не представляет правильного круга, за учетный принимается диаметр, равный полусумме наименьшего и наибольшего диаметров. Учетными являются диаметры через 2 см. К размеру длины бревен или кряжей делается припуск на оторцовку пиломатериалов, который не входит в обмер бревен и, следовательно, в учет объема. Учетные длины имеют градацию через 0,5 м. Как известно, от комлевого торца до вершинного все бревна имеют уменьшение диаметра по их длине, называемое сбегом и учитываемое в виде средней величины в сантиметрах на 1 м длины бревна. Часто в расчетах для хвойного сырья принимается условный сбег в размере 1 см на 1 м длины. На самом деле сбег бревен имеет различные значения. Можно установить некоторые средние значения сбега, относящиеся к определенным ступеням толщины бревен.  Форма бревен приближается либо к усеченному конусу, либо к усеченному параболоиду вращения. При сравнении табличного объема с действительным по отношению к одному бревну или малому их количеству можно установить значительную разницу, доходящую для тонких бревен до 15-20%. При измерении большой партии бревен одного размера отклонение табличного объема от действительного не превышает 1-2%. В ряде случаев объемное содержание древесины в бревнах учитывается по объему цилиндра с диаметром в вершинном конце (в скандинавских странах). В США содержание древесины на основании вершинного диаметра и длины определяется по возможному выходу обрезных досок из бревна в бордфутах. Составлены специальные таблицы, указывающие этот выход, из которых наибольшим признанием пользуются таблицы Скрибнера. Обычно получается несколько больший выход; превышение выхода относится к табличному значению, учитывается в процентах и носит названиеоверан (overrun).  Большое значение имеет наименьший диаметр пиловочных бревен. Он определяется исходя из ряда экономических соображений. В странах, располагающих в основном тонкомерным сырьем (со средними диаметрами пиловочных бревен 18-24 см), целесообразно для увеличения сырьевых ресурсов использовать стволы и их отрезки с предельно малыми диаметрами, которые определяют исходя из возможности получения пиломатериалов наименьшего допустимого сечения. В частности, на европейском севере такой наименьшей шириной считается 80-100 мм, что определило наименьший допустимый к распиловке диаметр пиловочного сырья 12-14 см. В странах тропического пояса, где производится выборочная рубка деревьев большого диаметра в труднодоступных районах, считается нецелесообразным и неэкономичным заготавливать сравнительно тонкомерный лес. Так, во многих странах Африки ведется заготовка пиловочного сырья диаметром не менее 60 см. Тонкомерное сырье по сравнению с толстомерным в общем случае ведет к снижению основных технико-экономических показателей предприятия (производительности основного оборудования, коэффициента полезного выхода основной продукции, т. е. крупных пиломатериалов, стоимости распиловки сырья, себестоимости продукции). Производительность на лесопильных заводах вследствие недостаточного использования производственной мощности лесопильных станков на малых диаметрах бревен с уменьшением среднего диаметра несколько уменьшается.

Однако соответствующим подбором оборудования, применяя, например, круглопильные станки с непрерывной подачей для тонкомерных бревен или узкопросветные рамы с большим числом оборотов, можно значительно снизить влияние бревен малых диаметров (при наличии их в большом количестве) на производительность предприятий. Так, при распиловке на лесопильных рамах уменьшение полезного выхода пиломатериалов с уменьшением диаметра характеризуется следующим (для сырья одинакового качества, в частности без гнили): если принять полезный выход при диаметре 30 см за 100%, то он будет при диаметре 26 см 97%, при диаметре 22 см 95% и при диаметре 16 см 89%.

Производительность предприятия в этом случае примерно обратно пропорциональна среднему диаметру сырья. Соответственно с меньшей производительностью и меньшим использованием сырья будет несколько увеличиваться стоимость распиловки и себестоимость пиломатериалов. Распределение сырья по диаметрам имеет очень важное значение на всех этапах деятельности предприятия, начиная с его проектирования и кончая эксплуатацией. Характеристику сырья в этом отношении можно представить в виде кривых распределения числа бревен по ступеням толщины (диаметрам) по нарастающим итогам. На риснках справа показаны два графика: для тонкомерного соснового сырья европейской части нашей страны и хвойного сырья Западной Сибири. На вертикали указано число бревен к общему их количеству. Число бревен отложено нарастающим итогом; таким образом каждая точка на кривой показывает суммарное количество бревен данного диаметра и ниже в процентах к общему числу бревен. Из этого рисунка видно, что 53% бревен имеют диаметр 18 см и ниже (до 14 см), а из этого рисунка, что 55% бревен имеют диаметр 32 см и ниже. Для районов Сибири, где пиловочное сырье имеет средний диаметр 28-36 см, характерно следующее распределение его по ступеням толщины: Сокращенную характеристику сырья можно дать по средним значениям диаметра, длины и объема. Понятия о среднем диаметре и средней длине сырья широко применяются как в промышленной практике, так и для исследовательских целей.

В ряде случаев удобно определять величину среднего диаметра, пользуясь значениями среднего объема и средней длины.Учет пиловочных бревен в процессе лесопильного производства заключается в определении их размеров: диаметра в вершине, длины и кубатуры. Качество сырья устанавливается на основе документов поставщика, проверяется на предприятии выборочным путем и непосредственно в процессе обработки не учитывается, хотя технологически правильно перед распиловкой на лесопильных рамах делить сырье на минимальное количество качественных групп; деление по качеству не удается производить вследствие большого числа сортировочных групп.

Диаметр и длина бревен измеряется перед подачей их на лесопильные рамы. Обычно учетчик стоит перед одной или двумя рамами и отмечает в ведомости количество и размер бревен, направляемых в распиловку.

При этом диаметр виден ему по меткам, либо устанавливается глазомер, а длина определяется по специальной измерительной линейке, имеющейся на продольном транспортере (автоматической бревнотаске). В случаях сомнений учетчик измеряет диаметр специальной мерной линейкой. В дальнейшем на основе записей в ведомости по таблицам объемов определяется кубатура всех распиленных за данный отрезок времени бревен. Указанные записи являются основными первичными документами для определения норм выработки и выполнения плана предприятия.

Измерение и учет бревен можно автоматизировать. Предложено несколько типов автоматических механических или электронных устройств с выдачей результатов либо в виде тех же данных, что и при визуальном учете, либо дополнительно с данными о суммарной кубатуре бревен.

Определение объема бревен.

Известен способ определения объема бревен, заключающийся в том, что измеряемое бревно разбивают на ряд участков, замеряют геометрические параметры этих участков, по полученным результатам замеров вычисляют 1О объем каждого из них и определяют общий объем бревна путем суммирования объемов отдельных его участков.

Недостатком известного способа является нерациональная разбивка бревна на участки равной длины с последующим замером диаметров этих участков, так как аппроксимация элементарного участка бревна цилиндром дает систематическую погрешность в определении его объема, зависящую от величины сбега бревна {отношения разницы диаметров в торцах бревна к его длине), которая для реальных бревен, особен2 ,но при больших значениях сбега, мо жет изменяться в широких пределах.

Все это приводит к погрешности при определении объема партии бревен.

Цель изобретения - повышение точности определения объема бревен.

Цель достигается тем, что согласно способу определения объема бревен, заключающийся в том, что измеряемое бревно разбивают на ряд участков, за" меряют геометрические параметры этих участков, по полученным результатам замеров вычисляют объем каждого из них и определяют общий объем бревна путем суммирования объемов отдельных его участков, разбивку бревен на ряд участков производят так, чтобы разность между значениями диаметра в начале и конце участков была постоянной и равной заранее заданной величине.