Виды и способы распиловки брѐвен на пиломатериалы, схемы раскроя и применяемое бревнопильное и брусопильное оборудование

Различают индивидуальный раскрой брёвен одной пилой с учётом особенностей бревна и групповой, набором пил (поставом), без учёта особенностей каждого бревна. Первый вид раскроя ведут на однопильных станках (кругло- и ленточнопильных и горизонтальных лесопильных рамах); второй – на вертикальных лесопильных рамах, кругло-многопильных, фрезерно-пильных станках и агрегатах. Распил делают параллельно продольной оси бревна (а иногда ориентированный радиаль­ный либо тангенциальный или параллельно образующей бревна) двумя способами: вразвал и с брусовкой.

Распиловка брёвен вразвал характеризуется тем, что плоскости всех пропилов в бревне параллельны между собой. Из бревна выпиливают не­сколько необрезных досок и два горбыля. Этим способом распиливают сы­рьё лиственных и частично хвойных пород диаметром 14...16 см (рис. 3.15, а).

Распиловка брёвен с брусовкой отличается тем, что из бревна снача­ла получают двухкантный брус (иногда два-три), необрезные доски и два горбыля, затем брусья распускают на обрезные и необрезные доски и пары горбылей. Получается более высокий объёмный выход особенно спецификационных пиломатериалов и более высокий сортовой состав. Этим спосо­бом перерабатывают до 60 % сырья в основном хвойного d 18 см и более (рис. 3.15, б, в).

Секторный способ распиловки основан на делении бревна сначала на 4...8 секторов, а затем на радиальные или тангенциальные доски (рис. 3.15, г). (В перспективе возможно включение в технологический процесс промежуточной операции склеивания секторов для повышения полезного выхода продукции)

Развально-сегментный способ распиловки основан на получении не­скольких необрезных досок из средней части бревна и двух секторов из периферийной с последующим их роспуском на одностороннеобрезные радиальные доски (рис. 3.15, д). Используют как и при сегментном способе брёвна диаметром не менее 26 см.

Брусово-сегментный способ распиловки отличается тем, что из сред­ней части бревна выпиливают брус, а из периферийной два крупных сег­мента с последующим их раскроем на тангенциальные доски (рис. 3.15, е) и рекомендуется для распиловки брёвен диаметром 26 см и более.

Круговой способ индивидуальной распиловки толстомерных брёвен, особенно поражённых ложным ядром или ядровой гнилью, основан на том, что после отпила одной, двух, трёх параллельных досок бревно пово­рачивают на 90° для отпиливания следующей группы досок (рис. 3.15, ж) от центральной низкокачественной зоны бревна.

Основные типы бревнопильных станков:

• пилорамы;
• круглопильные станки различных типов;
• ленточнопильные станки горизонтальные и вертикальные;
• фрезерно-брусующие станки;
• агрегатные линии.

Пилорамы "рамные".

Строго говоря, только этот тип бревнопильных станков имеет право называться "пилорамами". Термин, например, "дисковая пилорама" это нонсенс, т.к. дисковые станки не имеют пильной рамки (рамы). Однако, этот термин, равно как и "ленточная пилорама", прижился и широко используется, с этим приходится считаться.

Достоинства.

• Привычность. Пилорамы - традиционный и наиболее распространенный в России тип оборудования. Существует множество стандартных решений по организации лесопильных потоков на их базе, отечественная промышленность выпускает стандартные средства механизации для таких потоков. Кроме того, имеются опытные кадры по эксплуатации пилорам и подготовке режущего инструмента, что для российских условий немаловажно.
• Высокая производительность. Пилорама - станок проходного типа, т.е. бревна распиливаются за один проход и могут подаваться торец в торец.
• Невысокая абсолютная цена. (кроме двухэтажных 2Р-75) Производство пилорам хорошо отработано и оптимизировано, поэтому отпускные цены на них относительно невелики.
• Низкая относительная цена. (даже у 2Р-75)
• Низкие текущие расходы.
• Доступность запчастей.

Недостатки.

• Быстрый износ. Принцип действия пилорам основан на возвратно-поступательном движении пильной рамки, приводимой коленчатым валом. Масса пильной рамки накладывает жесткие ограничения на частоту вращения коленвала, что не позволяет приблизится к оптимальной для сырой древесины скорости резания (40-50 м/сек), скорость на пилорамах 15-25 м/сек. Это, приводит к повышенным усилиям резания и сопротивления подаче. Эти факторы, а также само колебательное движение пильной рамки приводят к быстрому износу механизма рамы, и, соответственно, к необходимости частой замены деталей и узлов.
• Низкое качество пиломатериала. В пилораме распиливаемое бревно находится в постоянном движении относительно основных базирующих элементов - рябух, что приводит к "гулянию" и "прыганью" бревна на сучках и других неровностях и, соответственно, к нарушениям геометрии и ухудшению чистоты поверхности пиломатериала. Высокие сила сопротивления подаче и усилие резания усугубляют данный эффект.

Круглопильные станки проходного типа.

Иначе называются "брусующими станками" или "брусовалами".

Предназначены для брусовки, распиливают бревно на двухкантный брус, 0-4 подгорбыльных доски и 2 горбыля. Бревна распиливаются, как и в пилорамах, за один проход без возвратного движения и подаются одно за другим.

Пильный механизм оборудован 1-4 пильными валами, в качестве режущего инструмента используются круглые пилы O500-900 мм в количестве 2-8 шт. Имеются двух- и четырех- вальные механизмы с пилами, расположенными попарно в одной плоскости, в этом случае каждая пара пил формирует один пропил.

Подающий механизм, как правило, представляет из себя лоток, по дну которого проходит зубчатая цепь или цепь с толкателями. Бревно ложится в лоток и приводится в движение зубцами цепи или толкателем, который упирается в хвостовую часть бревна. В некоторых станках имеются верхние и боковые прижимные вальцы.

Достоинства.

• Высокая производительность. Скорость подачи фактически ограничена только мощностью приводов пильных валов и подачи, обычно это 10-20 м/мин. Бревна распиливаются за один проход.
• Простота конструкции.
• Простота в эксплуатации. При использовании пил небольших диаметров, это самый легкий в эксплуатации тип оборудования.
• Легкость монтажа. Специальный фундамент не требуется, достаточно ровной и жесткой поверхности. Пусконаладка также не вызывает затруднений.
• Низкая относительная цена.
• Низкие текущие расходы.
• Отличная встраиваемость в потоки.. С помощью специального механизма можно организовать автоматическое брусоотделение и подачу материалов на станки второго ряда.

Недостатки.

• Очень жесткие требования к качеству сырья. Самые жесткие требования к сырью из всех типов оборудования. Подающий механизм цепного типа в состоянии обеспечить прямолинейность подачи только ровных бревен без торчащих сучьев и пороков, нарушающих геометрию бревна. Небольшая кривизна допускается только в вертикальной плоскости. Нарушения прямолинейности подачи (перебазировка) приводит к вибрации, “гулянию”, “затиранию”, перегреву пил, а также к нарушениям геометрии распила и ухудшению качества поверхности пилопродукции. Ситуация существенно ухудшается с ростом числа пил в поставе.

Круглопильные станки кареточного типа.

(Станки типа «ЦДС-1100», «Магистраль», «Кара», «Лаймет»)

Режущий инструмент - круглая пила большого (800-1200 мм) диаметра. Бревно укладывается на подвижную каретку и закрепляется крючьями. Вначале, как правило, выпиливается двухкантный или трехкантный брус. Затем он распиливается на обрезные доски с базированием по базовой стенке.

Достоинства.

• Высокое качество продукции. Жесткое закрепление распиливаемого материала на каретке обеспечивает прямолинейность подачи даже на бревнах с пороками.
• Неплохая производительность. Скорость подачи фактически ограничена только мощностью приводов пильного вала и подачи, обычно это 50-80 м/мин. По скорости подачи круглопилы превосходят все другие типы оборудования.
• Универсальность. Станок способен распиливать бревна полностью на обрезной пиломатериал, включая кромкообрезку и, таким образом, работать вообще без оборудования второго ряда.
• Простота конструкции.
• Легкость монтажа. Специальный фундамент не требуется, достаточно ровной и жесткой поверхности. Пусконаладка также не вызывает затруднений.
• Индивидуальный раскрой. Последовательная распиловка бревна позволяет учесть его индивидуальные особенности и оптимизировать раскрой.
• Не требуется сортировка сырья. Также вследствие последовательной распиловки.
• Невысокая относительная цена.
• Низкие текущие расходы.
• Отличная встраиваемость в потоки. Выпиленные материалы (доски, брусья, горбыли) появляются последовательно на отводном рольганге (конвейере) станка, соответственно их легко рассортировать и направить на дальнейшую обработку.

Недостатки.

• Низкий выход продукции. (даже не смотря на индивидуальный раскрой). Толщина полотна пилы 4-6 мм, соответственно пропил - 7-10 мм. Выход - ниже ,чем у пилорам.
• Сложность подготовки режущего инструмента. Пилы большого диаметра требуют высококвалифицированной подготовки, а соответствующих специалистов найти сложно. Неправильная подготовка пил приводит, в отличие от пилорам, не только к ухудшению качества пиломатериалов, но и к снижению скорости подачи и даже выходу из строя самой пилы (стоимость пилы 10-20 тыс.руб.).
• "Зажимание" пилы в пропиле. Пилы большого диаметра очень чувствительны к малейшему перекосу подачи. Перекос может возникнуть на кривых бревнах, а также из-за непрочного закрепления бревна и других ошибок станочника. Это может привести к перегреву пилы, после чего в лучшем случае требуется высококвалифицированная правка, в худшем - замена пилы. "Зажимание" также происходит в результате выгибания распиливаемого бревна под действием внутренних напряжений в древесине. Эффект выгибания усиливается при подсыхании бревен летом и замерзании зимой.