Лестницы. Входная группа. Материалы. Двери. Замки. Дизайн

Зависимость объемного выхода обрезных

пиломатериалов от способа распиловки бревен

Уласовец В.Г. (УГЛТУ. г. Екатеринбург, РФ)

The influence of the ways of log-sawing the volume outcome of edged boards was examined in this paper.

В практике лесопиления основным способом является распиловка бревен параллельно их продольной оси. Применение ленточнопильных и круглопильных станков позволяет вести распиловку бревен параллельно образующей, т.е. по сбегу. При одинаковом расположении относительно вершинного торца бревна необрезные доски одинаковых толщин, выпиленные различными способами, будут иметь различную форму и объем. При этом выход из них обрезных прямоугольных пиломатериалов будет также различным.

Если исследуемая необрезная доска и получаемая из нее прямоугольная обрезная имеют одинаковую толщину и длину, то сравнение объемов можно вести по отношению их ширин

где - объемный выход обрезной доски из необрезной, %;

b o - ширина обрезной прямоугольной доски;

b н.о. - средняя ширина исходной необрезной доски.

Исследуем зависимость изменения объемного выхода обрезных пиломатериалов из необрезных от способов распиловки бревен параллельно продольной оси и параллельно образующей.

В общем виде ширину обрезной прямоугольной доски b o для обоих способов распиловки рассчитывают по формуле

, (2)

где r - радиус бревна в вершине;

e вн.в. - расстояние от центра вершинного торца бревна до внутренней пласти исследуемой доски;

N = (а + у а )/2r - толщина выпиливаемой доски с припуском на усушку в долях вершинного диаметра бревна.

Среднюю ширину исходной необрезной доски при распиловке параллельно продольной оси бревна (первый способ) вычислим по следующим формулам:

где К – коэффициент сбега бревна.

Сделаем некоторые выводы об объемном выходе обрезных пиломатериалов из необрезных, полученных в первом способе распиловки:

При постоянном е вн.в. /r с увеличением толщины необрезной доски уменьшается ширина обрезной и увеличивается объем реек, поэтому объемный выход обрезных пиломатериалов уменьшается.Например, при е вн.в /r = 0,45и коэффициенте сбега бревна К =1,15с изменением толщины доски от 0,05d до 0,2d объемный выход исследуемых досок, выпиленных из бревен с формой ствола усеченный параболоид, снизится от87,5до 61,3%,а соответствующий объемный выходобрезных досок при форме ствола бревна - усеченный конус, снизится от87,8до61,5%;

С увеличением е вн.в /r увеличивается коэффициент сбега необрезной доски и увеличивается объем реек при обрезке, поэтому объемный выход обрезных пиломатериалов уменьшается.Например, при распиловке бревна с коэффициентом сбега К = 1,3 на доски толщиной0,15d при изменении величины е вн.в /r =0,05до е вн.в /r =0,45коэффициенты сбега необрезных досок изменяются соответственно от К д. 1 = 1,304 до К д. 1 =1,397, при этом объемный выход (усеченный параболоид) снизится от82,0 до 66,6%,а объемный выход (усеченный конус) снизится от 82,7 до 67,4%;

С увеличением коэффициента сбега исходного бревна увеличивается коэффициент сбега необрезной доски, а объемный выход обрезных пиломатериалов уменьшается. Например, при выпиливании необрезных досок толщиной0,25d при е вн.в /r =0,25с увеличением коэффициентов сбега бревен от К =1,05до К =1,45коэффициенты сбега соответствующих необрезных досок изменяются от К д .1 =1,058до К д .1 =1,511,а объемный выход обрезных пиломатериалов (усеченный параболоид) снижается от73,8 до 58,0%; объемный выход (усеченный конус) снижается от 73,9 до 59,1%;

С увеличением диаметра бревна в вершине уменьшается величина отношения к нему толщины доски и уменьшается относительный объем реек, поэтому выход обрезных пиломатериалов увеличивается. Например, при выпиливании досок толщиной32 мм при е вн.в /r = 0,3из бревен с коэффициентом сбега К = 1,35при изменении диаметров бревен от 20 до 50 см величина отношения толщины доски к диаметру бревна изменяется от 0,16до 0,064, а исследуемый объемный выход обрезных пиломатериалов соответственно увеличивается от71,6 до 79,9%; объемный выход обрезных пиломатериалов увеличивается от 72,6 до 80,9%.

Среднюю ширину необрезной доски при распиловке параллельно образующей бревна (второй способ) вычисляют по следующим формулам:

Для бревен с формой ствола в виде усеченного параболоида

Для бревен с формой ствола в виде усеченного конуса

Сделаем некоторые выводы об объемном выходе обрезных пиломатериалов из необрезных,полученных во втором способе распиловки:

При постоянном расстоянии от центра вершинного торца бревна до внутренней пласти выпиливаемой доски с увеличением толщины необрезной доски уменьшается ширина обрезной и необрезной, увеличивается объем реек, а объемный выход обрезных пиломатериалов уменьшается.Например, при е вн.в /r =0,45и коэффициенте сбега бревна К =1,15с изменением толщины доски от0,05d до0,2d объемный выход обрезных досок (форма ствола бревна – усеченный параболоид) снизится от 91,8 до 66,3%, а (форма ствола бревна – усеченный конус) снизится от91,9 до 66,4%;

С увеличением е вн.в /r уменьшается коэффициент сбега необрезной доски, уменьшаются ее ширина и объем, а также ширина и объем обрезной доски, уменьшается объемный выход обрезных пиломатериалов. Например, при распиловке бревна с коэффициентом сбега К = 1,3на доски толщиной 0,15d при изменении величины е вн.в /r = 0,05до е вн.в /r = 0,45 коэффициенты сбега необрезных досок изменяются от К д. 2 = 1,238до К д .2 =1,18, а объемный выход обрезных пиломатериалов (усеченный параболоид) снизится от85,0до75,5%,объемный выход обрезных пиломатериалов (усеченный конус) снизится от85,5 до 75,9%;

С увеличением коэффициента сбега исходного бревна увеличивается коэффициент сбега необрезной доски, а объемный выход обрезных пиломатериалов уменьшается.Например, при выпиливании необрезных досок толщиной 0,25d при е вн.в /r =0,25с увеличением коэффициентов сбега бревен от К =1,05до К = 1,45коэффициенты сбега соответствующих необрезных досок изменяются от К д. 2 =1,036до К д. 2 =1,286, а объемный выход обрезных пиломатериалов , выработанных из них, снижается от75,12 до 66,3%, соответственно объемныйвыход пиломатериалов снижается от 75,13 до 67,0%;

С увеличением диаметра бревна уменьшается величина отношения толщины доски к диаметру бревна в вершине и уменьшается относительный объем реек, поэтому выход обрезных пиломатериалов увеличивается. Например, при выпиливании досок толщиной 32мм при е вн.в /r =0,3из бревен с коэффициентом сбега К = 1,35при изменении диаметров бревен от 20до 50см объемный выход обрезных пиломатериалов увеличивается от78,8 до 85,9%,соответственно объемный выход увеличивается от 79,4 до 86,6%.

Отметим, что так же, как и при распиловке бревна параллельно продольной оси, во втором способе распиловки объемный выход обрезных пиломатериалов из необрезных, полученных при раскрое бревен с формой ствола усеченный конус, несколько выше, чем при раскрое бревен, имеющих форму ствола – усеченный параболоид. Это можно объяснить несколько большим объемом сбеговой зоны необрезных досок, выпиленных из бревен с формой ствола усеченный параболоид, который при выработке обрезных пиломатериалов переходит в рейки.

Следует отметить, что во втором способе при распиловке бревен с большим коэффициентом сбега на доски толщиной не более0,1d ,с увеличением е вн.в /r наблюдается повышение объемного выхода обрезных пиломатериалов из необрезных. Например, в случае распиловки бревна, имеющего форму ствола в виде усеченного параболоида, с коэффициентом сбега К = 1,5на доски толщиной0,05d при значениях е вн.в =0, е вн.в /r = 0,1,е вн.в /r =0,2, е вн.в /r =0,3величина объемного выхода обрезных пиломатериалов из необрезных будет соответственно принимать значения80,72, 81,52, 82,11, 82,48%, достигая максимума при е вн.в /r = 0,38…0,387соответственно - 82,59%.

У бревен с формой ствола в виде усеченного конуса для указанных выше условийвеличина объемного выхода обрезных пиломатериалов из необрезных будет соответственно принимать значения 81,99, 82,73, 83,27, 83,58%, достигая максимума при е вн.в /r = 0,36…0,37соответственно -83,64%.

Относительную разность объемного выхода обрезных пиломатериалов из соответствующих необрезных, полученных в обоих способах распиловки вычисляют по формуле

. (8)

где V o . 2 - объем обрезной доски во втором способе распиловки бревна;

V o . 1 - объем обрезной доски в первом способе распиловки бревна.

При распиловке бревен сравниваемыми способами относительная разность объемного выхода обрезных пиломатериалов из необрезных может составлять значительную величину. Например, при распиловке бревна с коэффициентом сбега К = 1,25 на доски толщиной 0,1d при изменении расстояния от центра вершинного торца бревна до внутренней пласти доски е вн.в /r = 0…0,6 относительная разность объемного выхода обрезных пиломатериалов из необрезных изменяется: для бревен с формой ствола усеченный параболоид – от 1,7 до 15,9%; для бревен с формой ствола усеченный конус – от 1,6 до 15,1%.

Проведенные исследования указывают на то, что предприятиям, вырабатывающим длинномерные обрезные пиломатериалы, заготовки и детали, экономически выгодно вести распиловку бревен параллельно образующей.

Перед распиловкой кругляка требуется провести расчет того, сколько объема останется для дальнейшей эксплуатации, а сколько материала уйдет на переработку. Это важно, потому как влияет на конечную стоимость продукции. Количество полученного необреза будет полностью зависеть от того, какие породы дерева используются. При этом существуют определенные меры, позволяющие увеличить коэффициент выхода пиломатериала после раскроя.

Что представляет собой процент выхода и его зависимость от диаметра пиломатериалов

Чтобы разобраться с этим, необходимо раскрыть само понятие. Процент выхода пиломатериала из круглого леса – это все полезное дерево после распила. Остальное – отходы, которые направляются на дальнейшую обработку для получения таких материалов, как МДФ, ДВП, ДСП. Стоит понимать, что объем, который будет получен в результате раскроя дерева, просчитывается для каждого отдельно взятого диаметра и выбранного варианта пиления.

Стоит разобраться в вопросе того, почему рассматриваемый параметр зависит от диаметра леса. Здесь все предельно просто: чем меньше на дереве резов, тем выше будет значение объема. Конечно, многое будет зависеть еще и от технологии распила и от того, в какой последовательности проводился раскрой. Корректная последовательность будет представлена на рис. 2. При этом стоит понимать, что из некрупных пород дерева получают небольшие пиломатериалы, а из большого леса изготавливают толстую доску и брус. Стоит также рассмотреть средние диаметры с примерными нормами объемной доли расхода:

• 14 – от 45 до 50%;
• 20 – около 52%;
• 25 – в среднем до 57%;
• 34 – такой диаметр имеет брусовая древесина, которая отличается самым высоким значением объемной доли, равным 66%;
• если же лес имеет диаметр больше 40 см, то здесь наблюдается резкое снижения полученных материалов.

Объем отходов после распиловки

Чтобы готовая продукция имела большой процент, следует корректно все рассчитать и подготовить. А сам рабочий процесс должен проводиться в полном соответствии с технологией. При этом стоит брать во внимание, что круглый лес хвойных и лиственных деревьев будет давать различный выход пиломатериалов из необрезной доски в м 3 .

Обратите внимание! Хвойные породы древесины считаются оптимальным вариантом, благодаря тому, что они имеют прямой ствол и сравнительно больший диаметр. Кроме того, такой лес не в такой мере подвержен процессу гниения, что приводит к меньшему количеству брака.

При работе с лиственными породами используется 2 метода обработки:

1. С использованием ленточной пилорамы на 375 или 363.
2. В развал. Такая технология предусматривает вырезание полубруса, который впоследствии пропускается через многопильное устройство.

При этом первый способ позволяет получить примерно 40-50% на выходе. А вот методика в развал отличается несколько большим объемом – до 70%. Недостаток такой технологии в том, что затраты на нее сравнительно большие. При распиловке круглых пиломатериалов длиной в 3 м можно заметить достаточно высокий уровень брака. При этом оставшаяся древесина не будет сразу полезной в силу того, что требует проведения дополнительного процесса обработки.

Ремонтно-строительные работы часто подразумевают использование пиломатериалов. Но магазины, лесоторговые базы реализуют их чаще не штуками, а кубами.

Количество обрезных досок в 1 кубическом метре.

Все очень просто и быстро.

Методика расчета обрезного пиломатериала

• штангенциркуль, рулетку или складной м, при известных параметрах длины изделий из древесины можно ограничиться обычной линейкой;
• калькулятор – подойдет мобильный телефон, смартфон, если со счетом “в уме” могут возникнуть проблемы;
• листок бумаги и карандаш – чтобы зафиксировать итоги расчетов, сколько досок в кубе.

1. Объем = Длина × Высота (толщина изделия) × Ширина.

Для предупреждения путаницы при переводе кубических сантиметров в кубические метры удобнее результаты измерений сразу записывать в метрах.

Расчет веса кубического метра древесины.

Например, 0,132 куб. м = 6 м × 0,022 м (2,2 см) × 0,10 м (10 см).

Теперь, чтобы определить количество дощечек в кубе, нужно 1 куб. м разделить на 0,132. Полученный результат (7, 5757) при покупке лесоматериалов требуется округлить до 8 шт.

Данный метод расчета кубатуры подходит также для бруса. Так можно определить, сколько кубов лесоматериала нужно приобрести, если известно требуемое количество изделий, или, наоборот, определить нужное количество кубов.

Для определения требуемого объема лесоматериалов самый простой способ – провести расчеты аналогично вышеуказанному методу. Только конечный результат нужно умножить на 1,2 – поправочный коэффициент. Из необрезных досок можно получить не больше 70-80% обрезных.

Ширина и толщина каждого изделия при этом измеряются с учетом его дальнейшей обработки. Методика поможет определить количество кубов деревянных изделий, нужных для работы, если в конечном результате планируется их дальнейшая обработка – обрезка.

При покупке измеряются самые широкие и самые тонкие доски для получения среднего показателя ширины. Если ширина пиломатериалов у комля шире, чем у верхушки, используется среднеарифметическое значение их размеров без учета лубяного слоя или коры с округлением до 10 мм. При этом доли от 5 мм округляются до полных 10 мм, а доли до 5 мм не учитываются. Длина и толщина пиломатериала измеряются обычным способом. Объем лесоматериалов определяется по обычной схеме:

Схема расчета кубатуры бревна.

• подсчитывается объем одного изделия;
• определяется общая кубатура покупаемого лесоматериала; согласно ГОСТ используется поправочные коэффициенты: 0,96 – для пиломатериалов из хвойных пород, 0,95 – для пиломатериалов из лиственных пород древесины.

Кроме поштучного метода определения объема необрезного пиломатериала, может применяться геометрический метод.

Требования к пакету необрезных лесоматериалов:

• пиломатериал уложен плотно, без нахлестов, горизонтальными рядами;
• с одной из сторон торцы досок выровнены;
• все стороны пакета строго вертикальны: согласно ГОСТ смещение отдельных изделий наружу, внутрь не должно превышать 0,10 м;
• по всей длине пакет пиломатериалов должен быть одинаковой ширины.

Затем рассчитывается объем пакета, полученный результат умножается на коэффициент:

• 0,67 – число торцов в невыровненной стороне пакета более 50% от общего количества досок;
• 0,50 – если торцов всего 50%;
• 0,33 – число торцов меньше 50% от общего количества лесоматериалов.

Поштучный или геометрический методы определения кубатуры помогут сориентироваться при покупке необрезных лесоматериалов. При возникновении проблем с расчетами можно обратиться за помощью к продавцу-консультанту, менеджеру, работнику склада.

http://masterbrusa.ru

При распиловке леса важно сразу рассчитать, каким будет расход, так как это окажет влияние на стоимость пиломатериалов. Выход готовых изделий может быть различным. Все зависит от того, какого качества лес используется, применяются ли меры по оптимизации раскроя. Есть специальные меры, позволяющие увеличить эффективность работы, сделать выход лучше, а качество распиловки выше. Перед распиловкой надо предварительно все рассчитать. Это не так сложно, как может показаться, зато расход круглого леса будет оптимальным, выгодным для получения отличного результата.

Как увеличить эффективность раскроя

Чтобы выход пиломатериала был значительным, надо использовать специальные меры по увеличению эффективности процесса:

1. Расчет следует проводить только при использовании специальных программ, вручную он будет иметь низкую результативность, процент брака получится большим.
2. Предварительно кругляк надо отсортировать, чтобы обработка велась правильно.
3. Для распила надо применять оборудование высокого качества. В противном случае количество отходов будет большим, а качество получаемого пиломатериала станет низким.
4. Лучше всего сначала пилить широкий пиломатериал, на обработку узкого уходит больше времени.
5. Бревна не рекомендуется брать длинные.
6. Перед работой следует настроить оборудование.

Выход готовых пиломатериалов может быть различным. Необходимо помнить, что на первом этапе получаются доски, затем их сортируют. В итоге процент еще больше снижается, например, для лиственных пород он может составить всего 10-20%.

Как оптимизировать раскрой

Чтобы сделать выход пиломатериалов выше, процесс распила необходимо оптимизировать. Это касается в первую очередь тех заготовок, которые имеют значительную кривизну. Чтобы распилить кривой круглый лес, нужно выполнить ряд действий:

1. Сначала для работы отбирается только подходящий лес. Если на оставшихся бревнах есть гниль, проростки, трещины на торцах, то необходимо провести отторцевание некоторых участков.
2. Если во время работы обнаружена гнилая сердцевина, то можно ее аккуратно удалить, после чего распилить оставшуюся часть. Это позволит избежать больших потерь, получить доски с длиной от 1 м с необходимым качеством.
3. Рекомендуется использовать бревна с большим диаметром, чтобы процент выхода был выше. Коэффициент может составлять 1,48-2,1, но все зависит от диаметра, качества кругляка, сортировки, оборудования. Для рамных цехов такой коэффициент составит 1,48-1,6, а для линий с фрезерным оборудованием – 1,6 для крупного леса. При диаметре кругляка от 12 см коэффициент может превысить отметку в 2,1.

Объем отходов после распиливания

Чтобы готовая доска выходила с большим процентом, необходимо правильно все подготовить, работы должны проводиться только в соответствии с технологией. Круглый лес хвойных и лиственных пород дает различный выход. В последнем случае объем получается меньшим, даже если использовать специальное дополнительное оборудование. Хвоя для распиловки считается более удобной, так как ствол у нее прямой, а бревно имеет больший диаметр. Хвойный лес не так подвержен гниению, поэтому брака меньше. Для лиственных пород обычно используют 2 технологии распила:

• при помощи ленточной пилорамы на З75, З63;
• в развал, когда в сердцевине материала вырезается полубрус, пропускаемый через многопильный станок.

Объем у ленточной пилорамы составляет 40-50%. При использовании технологии в развал выход другой, его можно увеличить до 70%, но и затраты на такую работу более высокие. Если распиливаться будет круглый лес, длина которого составляет 3 м, то можно увидеть, что процент брака довольно большой, а оставшийся материал требует обработки. Это касается основной массы с досками 22х105(110, 115)х3000 мм. Вариантов такого брака много. Например, это может быть червоточина, которая уже не подходит для большинства работ.

После сортировки объем материала лиственных пород, который относится к сорту 0-2, составит всего 20-30% от того количества, которое получается после распиловки. Это означает, что от общей массы заготовленного круглого леса выход нормальной доски составит всего 10-20%. Остальные материалы в основном идут на дрова. У хвойного кругляка выход будет другим, но внимание надо обращать на то, какие средние значения полученного объема наблюдаются.

Выход пиломатериала

Чтобы выход пиломатериала был оптимальным, необходимо учитывать многочисленные условия. Для правильно вычисления можно рассмотреть пример выхода круглого леса. Данные получены на реальном опыте специалистов и на показателях пилорам. Это дает возможность сравнить процентное соотношение, вычислять оптимальные средние числа.

У хвойных пород возможен следующий выход:

1. Для необрезной доски и прочих необрезных материалов во время распиловки выход составит 70%. Это число полученного материала при обработке, количество отходов будет равно 30%.
2. Для обрезного материала при использовании пилорам на 63, 65, 75 будет меньший выход пиломатериалов, всего в районе 45%. У ленточных пилорам выход обычно составляет до 55-60% готового материала. Если применять средства по повышению эффективности, то можно достигнуть и 70%, хотя для этого требуется большой опыт работы.
3. С дисковой пилорамы можно получить пиломатериал в количестве 70-75%, хотя при использовании методов повышения эффективности вполне может быть и 80-75%. Но необходим опыт работы.

Согласно ГОСТ 8486-86, для сорта 0-3 процент выхода, не учитывая сортировку, составляет примерно 70%.

Еще 30% может оставляться на отбраковку готового материала. Отбракованный материал не выбрасывается, он используется для изготовления других видов пиломатериалов, которые допускают наличие определенного брака.

У круглого леса лиственных пород наблюдается другой процент выхода:

1. У необрезного материала – 60%.
2. У обрезного – до 35-40%, так как кривизна исходного леса лиственных пород обычно большая.

Выход можно и повысить, для этого применяется дополнительное оборудование. Это может быть специальный многопильный станок, станок для обрезания кромок, подгорбыльный станок. В таком случае получится выход пиломатериала увеличить примерно на 20%. Приведенный процент дается на основании данных по получению доски сорта 0-4. При сортировке сортов 0-1 процент получения пиломатериала равен 10%. Чтобы получить куб готового обрезного материала из лиственных пород, необходимо на распил пустить 10 кубов исходного круглого леса.

Выход пиломатериалов из круглого леса может быть различным. Все зависит от исходной породы древесины, используемой пилорамы. Специальные меры по увеличению эффективности позволяют получить больший процент, чем это возможно, но для этого следует иметь определенный опыт работы.

Коэффициенты выхода пиломатериалов из круглого леса

Теги и ключевые фразы