3 Анализ процесса продольной распиловки

На лесных складах наибольшее распространение получили круглопильные станки и лесопильные рамы, которые являются головным оборудованием лесопильных, тарных и шпалорезных лесообрабатывающих цехов. Данное оборудование удовлетворяет требованиям, которые предъявляются к продольной распиловке лесоматериалов – это, прежде всего производительность и качество распила.

Управление процессом продольной распиловки лесоматериалов заключается в задании оптимальных параметров функционирования оборудования. К основным параметрам управления данным процессом относится скорость подачи лесоматериала (или пилы). На скорость подачи оказывают влияние принятая схема раскроя лесоматериала, его диаметр, порода и физическое состояние, а также параметры пилы.

Поэтому в данной лабораторной работе требуется определить скорость подачи лесоматериала при продольной распиловке на лесопильных рамах и круглопильных станках и установить закономерности ее изменения от действующих факторов.

3.1 Определение схем раскроя бревен на пиломатериалы

Распиловка бревен может осуществляться различными способами (см. п. 1.2), выбор которых зависит от породы, размеров и качества распиливаемых бревен, назначения вырабатываемой продукции и конструкции бревнопильных станков.

Для определения схемы раскроя лесоматериала необходимо воспользоваться теорией расчета поставов.

Поставом называется план (схема) раскроя бревен на пиломатериалы заданных размеров и качества, показывающий порядок и место пропилов, толщину, ширину и длину получаемых досок. Постав является технологическим документом, от которого зависит рациональность раскроя пиловочного сырья.

Постав, обеспечивающий наибольший объемный выход обрезных досок из бревен данного диаметра, принято называть максимальным, а постав, обеспечивающий наибольший объемный выход пиломатериалов заданной спецификации - оптимальным.

Если бревно или брус распиливается на доски одинаковой толщины, то постав называется пучковым, а если они распиливаются на доски разной толщины, то постав называется смешанным. Смешанные постава по расположению в них досок относительно оси бревна могут быть симметричными и несимметричными, по количеству досок - четными и нечетными. Для распиловки бревен применяют, как правило, симметричные постава, которые обеспечивают равномерное распределение нагрузки на бревнопильные механизмы. Несимметричные постава применяют в специальных случаях, например, при выпиливании шпал.

Постава составляются и рассчитываются до поступления сырья на распиловку. По составленным поставам в многопильных бревнопильных станках устанавливаются пилы, а на однопильных - на бревне делают резы.

При распиловке бревен вразвал составляется и рассчитывается один постав, а при распиловке с брусовкой, развально-сегментном, круговом и секторном способах – два постава: первого прохода – на распиловку сырья на брус и боковые доски или сегменты и второго прохода – для распиловки бруса или сегмента на доски.

Записать постав можно цифровым рядом, который показывает номинальную толщину, ширину, длину и количество планируемых к выпиловке пиломатериалов из бревна данного диаметра и длины.

Например, симметричный постав на распиловку бревна диаметром 22 см имеет формулу

Выбор постава влияет на объемный выход пиломатериалов, который определяется как:

, %, (1)

где – объем пиломатериалов, м³;

– объем сортимента, м³.

, м³ (2)

где – длина лесоматериала, м;

– средний диаметр, м; определяется через вершинный диаметр и коэффициент сбега по формуле

, м, (3)

– коэффициент сбега лесоматериала, см/м;

, м³, (4)

где – толщина, ширина и длина досок, соответственно, м;

– число досок одного типоразмера, шт.

Максимальный постав при распиловке с брусовкой или в развал можно рассчитать с использованием теории Х.Л. Фельдмана, относительно которой толщина и ширина выпиливаемых досок рассчитывается в долях вершинного диаметра по следующей схеме (рис. 11).

Рис. 11 Схема к расчету максимальных поставов

В соответствии с этой методикой общий выход обрезных пиломатериалов без учета пропилов определяется как

, м³. (5)

В данном разделе лабораторной работы требуется выполнить расчет постава путем составления схемы раскроя (см. рис. 11), относительно данных индивидуального задания (приложение 1 – вершинного диаметра, длинны лесоматериала и толщины досок). При этом необходимо выполнить следующее:

• выбрать масштаб схемы;

• построить на миллиметровой бумаге окружность диаметром d_в с осевыми линиями;

• штрих пунктиром обозначит максимальный постав (см. рис. 11);

• руководствуясь рядом значений толщины досок спроектировать постав (10, 13, 16, 19, 22, 25, 32, 40, 45, 50, 60, 70, 75 и 100 мм);

• определить число пропилов;

• рассчитать теоретический объемный выход обрезных пиломатериалов.

Таким образом, зная схему раскроя, расстояние между пилами и число пропилов можно переходить к определению режимов работы оборудования.