6.7 Окорка пиловочного сырья

6.7.1 Назначение, оборудование и режимы окорки

При распиловке бревен на пиломатериалы получается большое количество вторичного сырья в виде горбылей, реек, оторцовок и опилок. Горбыли и рейки могут быть использованы для изготовления клееных пиломатериалов и заготовок или как сырье для выработки технологической щепы, идущей для производства целлюлозы, древесноволокнистых и древесностружечных плит. Ценность этой продукции значительно увеличивается, если она не содержит коры. Окорку осуществляют в бревнах. У окоренных бревен в автоматизированных информационных системах точнее определяется и регистрируются их параметры формы и качества. Улучшается процесс их ориентаций перед распиловкой. При пилении бревен снижается износ пил, повышается объемный выход продукции, ее качество возрастает производительность бревнопильного оборудования на 3…4 %. Древесина используется эффективно и комплексно.

Объемы окорки пиловочного сырья составляют в России более 25 млн. м³ (свыше 40 % от общего объема распиленного сырья) в год. Почти полностью окаривается сырье на предприятиях Карелии, Архангельской и Вологодской обл., Восточной Сибири и др. районах.

Принцип окорки заключается в отделении коры от древесины по комбиальному слою. Окорку древесины можно осуществлять контактными и бесконтактными способами: фрикционным, режущим, струйным (гидравлическим, пневматическим), электро- и теплофизическим (электрическим, электрогидравлическим, СВЧ-методом, термокомпрессионным, высокоскоростными и высокотемпературными газовыми потоками), ударным (дробеструйным, твердым инструментом).

В лесопилении наибольшее применение получили фрикционный и режущий способы окорки, осуществляемые с помощью роторных станков. Эти станки дают небольшие потери древесины (в среднем 0,8 %), обеспечивают хорошее качество окорки, компактны, измельчают кору на частицы заданных размеров. Однороторные окорочные станки (ОК40-2, ОК63-21, ОК80-2) предназначены для окорки свежесрубленной древесины хвойных и лиственных пород, двухроторные (2ОК40-1, 2ОК63-1, 2ОК80-1) - для чистовой окорки, а также мерзлых и подсушенных бревен. Для окорки с зачисткой сучьев (высотой и диаметром до 5см) заподлицо с поверхностью лесоматериалов на двухроторных станках на первом роторе устанавливают коросниматели, а на втором зачистные инструменты. Важнейшее требование окорки – минимум потерь древесины. Так, ели при окорке будет удалено до 5 % древесины,то можно недополучить до 25 % технологической щепы.

Перед роторной окоркой бревна пропускают через металлоискатель и при обнаружении металлических включений отделяют.

Эффективность окорки зависит от способа обработки (числа короспимателей, усилий их прижима к бревну, частоты вращения ротора, скорости подачи), породы, размеров и качества древесины, влажности заболони бревна и температуры. Процесс окорки при положительной температуре происходит удовлетворительно до тех пор, пока камбиальный слой и прилегающая к нему древесина содержит не менее 45 % влаги. При этой влажности кора имеет показатели прочности значительно ниже прочности древесины. При понижении влажности сила сцепления коры с древесиной значительно возрастает. В зимнее время прочность коры и сила сцепления увеличивается в 2…6 раз. В этом случае окорка возможна только при изменении режимных параметров роторных станков: удельной силы короснимателя, частоты вращения ротора, скорости подачи, геометрии рабочей кромки короснимателя и комбинации числа короснимателей и коронадрезателей на роторе станка. Окорка с максимальной производительностью достигается при условии, что режимные параметры станка в каждом случае будут соответствовать переменным параметрам лесоматериала: породе, влажности, толщине коры, силе сцепления коры с древесиной, температуре среды, степени промерзания и обледенения коры, наружным порокам древесины и т.д. При таком множестве взаимосвязанных параметров возможна только автоматическая оптимизация процесса окорки. В отечественной практике используют следующие режимы окорки бревен [23]:

Параметр	Состояние древесины
	Свежесрубленная	Подсушенная	Оттаянная
Скорость подачи бревен в станок, м/мин	20…35	15…25	20…40
Частота вращения ротора, С-1	3,0	2,23, …0	2,2…3,0
Давление резца короснимателя на поверхность бревна, Па	15…20	203…0	152…0
Радиус заточки рабочей кромки резца, мм	1,5…2,0	1,3…1,5	1,5…2,0

В отечественных окорочных станках Ок-40, ОК-80 и др.механизмы регулирования прижима короснимателей отсутствуют. Поэтому для обеспечения постоянного давления короснимателей бревна подаются рассортированные минимум на три группы по диаметрам: 14…24, 24…34 и 34 см и более.

Для окорки летом и зимой используют одни и те же режущие инструменты. Однако зимой величину радиуса заточки уменьшают в 5…7 раз и по существу процесс окорки происходит резанием.

Фактическая производительность роторных окорочных станков может быть определена по следующей формуле, м³ бревен в смену:

(6.10 )

где - пропускная способность станка, равная шт. бревен в мин.; U - скорость подачи окорочного станка, м/мин; L_p - расчетная длина бревна, м; - коэффициент использования машинного времени окорочного станка; - коэффициент, характеризующий снижение расчетной скорости окорки бревен вследствие падения напряжения на зажимах нагрузки; - коэффициент технического использования станка; - коэффициент загрузки станка; - время смены, мин; q_ср - объем бревна среднего (расчетного) диаметра расчетной длины, м³ .

Скорость подачи окорочного станка может быть определена по формуле, м/мин:

(6.11)

где b_к - ширина полосы коры, снимаемой одним короснимателем, равная в летних условиях b_к = 0,95B_кор , где B_кор - длина рабочей кромки короснимателя, см; n_рот - частота вращения ротора, мин^-1; z_кор - число короснимателей.