Pereosnastka.ru
Обработка дерева и металла
Способы раскроя пиловочного сырья. По количеству одновременно работающих в станке пил различают индивидуальную и групповую распиловку бревен.
Индивидуальная распиловка предусматривает последовательное отпиливание одной пилой от бревна по одной доске, а групповая — распиливание бревен одновременно несколькими пиЛами с получением нескольких досок. Групповая распиловка бревен является более производительной, поэтому имеет широкое применение.
Индивидуальная распиловка бревен возможна и при одновременной работе двух пил, если они являются передвижными и могут менять взаимное расположение по задаваемой программе. Индивидуальная распиловка бревен на брусья и доски производится на круглопильных и ленточнопильных станках, а также на горизонтальных лесопильных рамах. Групповая распиловка осуществляется на вертикальных лесопильных рамах и многопильных круглопильных станках.
Способы распиловки бревен различаются также по схемам раскроя. Наиболее распространенными являются распиловка вразвал и распиловка с брусовкой.
При распиловке вразвал (рис. 1) бревно пропускают через лесопильную раму один раз и при этом распиливают на несколько необрезных досок. По местоположению в бревне различают сердцевинные, центральные и боковые доски.
При распиловке с брусовкой (рис. 2) бревно пропускают через лесопильную раму дважды. При первом проходе через раму из средней части бревна выпиливается двухкантный брус и из боковых частей — необрезные доски (рис. 2,а). При втором проходе через раму пропускают брус, из которого получают в пределах пропиленных пластей бруса обрезные доски и из. боковых частей — необрезные доски (рис. 2,б).
Имеются и другие способы распиловки: круговой, брусово-сег-ментный, развально-сегментный, секторный. Их применяют в тех случаях, когда необходимо получить пиломатериалы, отвечающие специальным требованиям в отношении расположения пластей к направлению годичных слоев древесины (пиломатериалы танген-тальной и радиальной распиловки).
Понятие о поставах. Поставом называется группа пил, установленных на “‘определенных расстояниях одна от другой с целью» получения из бревен досок определенных размеров. Более широкое понятие постава — это схема (план) раскроя однородных бревен на пиломатериалы определенных размеров.
Постав по расположению в нем пил относительно центра может быть симметричным и несимметричным. В большинстве случаев при распиловке на лесопильных- рамах применяются симметричные поставы. Несимметричные поставы используют в особых случаях распиловки: при выпиливании шпал, переводных и других брусьев.
По количеству досок, выпиливаемых из бревен, постав может быть четным или нечетным. Постав записывают в виде цифрового ряда, указывающего толщину досок в миллиметрах. Например, для бревна диаметром 22 см, длиной 6 м можно составить такой постав:
Это постав на распиловку вразвал, четный, симметричный, в середине стоят две центральные доски толщиной по 50 мм, далее идут две боковые доски по 25 мм и по краям две боковые доски толщиной по 19 мм. На основании этого постава в указанной последовательности ставятся пилы в пильной рамке лесопильной рамы с прокладками между ними.
При распиловке бревен с брусовкой постав составляют отдельно на выпиловку бруса и на развал бруса на доски.
Например, диаметр бревна 26 см, длина 6,5 м:
1-й проход — 1 брус X 150 мм, 4 доски X 16 мм,
2-й проход — 5 досок X 32 мм, 4 доски X 16 мм.
Это значит, что из бревен диаметром 26 см на первом проходе выпиливают брус высотой (толщиной) 150 мм и по две доски толщиной 16 мм с каждого края. На втором проходе из средней части бруса выпиливают пять досок толщиной 32 мм и по две доски с каждой стороны толщиной 16 мм.
Поставы рассчитывают заранее, до распиловки. В зависимости от применения того или другого постава изменяются размеры полученных досок, их качество, а также полезный выход. От правильности составления и расчета поставов зависят многие показатели работы лесопильного цеха: производительность лесопильных рам, объемный выход пиломатериалов, выполнение заданной спецификации пиломатериалов и др. Обычно составлением и расчетом поставов занимается технолог лесопильного цеха или завода.
Полезный, посортный и спецификационный выход пилопродук-ции. При раскрое пиловочного сырья на пиломатериалы неизбежны потери и отходы древесины, обусловливаемые разными причинами. Необходимо стремиться к получению пиломатериалов в наибольшем количестве, наилучшего качества и соответствующих по размерам и качеству заданной спецификации.
Полезный выход пилопродукции зависит от многих факторов, учитывая которые можно добиваться улучшения показателей по выходу.
С увеличением диаметра распиливаемых бревен полезный выход пилопродукции увеличивается. Например, максимальный выход обрезных пиломатериалов при распиловке вразвал из бревен диаметром 16 см составляет 54,8%, из бревен диаметром 32 см — 61,5% и из бревен диаметром 40 см — 63,1%.
Влияние длины бревен характеризуется тем, что при ее уменьшении и при прочих равных условиях выход пиломатериалов увеличивается. На каждые 0,5 м уменьшения длины бревен по сравнению с длиной 6,5 м полезный выход увеличивается в среднем на 0,65%.
Из кривых бревен выход пиломатериалов уменьшается. На каждый процент кривых бревен в распиливаемой партии выход уменьшается на 0,1%. Отрицательное влияние кривизны бревен на выход пилопродукции может быть уменьшено, если кривые бревна распиливать вразвал с последующим раскроем необрезных досок на заготовки.
При распиловке с брусовкой выход обрезных пиломатериалов больше по сравнению с ‘распиловкой вразвал. На каждый процент распиловки с брусовкой выход увеличивается на 0,025%. Каждый лишний миллиметр ширины пропила дает потерю выхода 0,33%.
При подаче в постав бревен, различающихся по диаметру на ±2 см по сравнению с расчетным, выход уменьшается на 1,4% при отсутствии дополнительных пил и на 0,6% при их наличии.
Из крупных отходов можно дополнительно получить до 5% (от объема сырья) мелкой пилопродукции (тарной дощечки, штакетника) и обапола.
Существенное влияние на полезный выход пилопродукции оказывают организация труда, квалификация рабочих, технический надзор за состоянием оборудования, соблюдение технологической дисциплины на всех производственных участках.
Посортный выход определяется сортностью получаемых пиломатериалов. Каждому размеру и сорту пиломатериалов присвоен определенный коэффициент сортности. Для всей партии выработанных пиломатериалов определяется средний коэффициент сортности, который и будет характеризовать качественный выход.
Качество получаемой продукции зависит от качества распиливаемого сырья, правильности составления поставов и качества распиловки. При составлении поставов необходимо учитывать расположение качественных зон в бревнах. Высококачественные пиломатериалы можно получить только из бревен высших сортов или из периферийной зоны бревен более низких сортов.
Посортный выход пиломатериалов можно представить также выходом пиломатериалов по сортам, выраженным в процентах от объема распиленного сырья.
Спецификационный выход пилопродукции — это отношение объема пиломатериалов, выработанных в соответствии с заданной спецификацией, к общему объему полученных пиломатериалов, выраженное в процентах.
Чтобы получать постоянный хороший спецификационный выход пилопродукции, необходимо четко планировать раскрой сырья, соблюдать технологическую дисциплину на всех производственных участках лесопильного производства, начиная от сортировки сырья перед распиловкой и кончая подготовкой пил и прокладок.
План раскроя пиловочного сырья. Для получения наилучших показателей по полезному, посортному и спецификационному выходам пилопродукции пиловочное сырье необходимо распиливать по заранее составленному плану раскроя.
План раскроя пиловочного сырья — это система поставов, обеспечивающая выполнение заданной спецификации пиломатериалов из распиливаемого сырья с наилучшими показателями по выходу и с наименьшими трудовыми затратами. В нем указывают, какими поставами следует распиливать бревна всех диаметров и сортов и в каком количестве. План раскроя сырья составляют обычно на месяц.
Успешное выполнение плана раскроя сырья во многом зависит от рабочих лесопильного потока. От них требуется обязательное соблюдение технологической дисциплины, хорошее обслуживание оборудования. Особое значение имеет обеспечение требуемой степени дробности сортировки (подборки) бревен по диаметрам перед распиловкой, работа только теми поставами, которые указаны в плане раскроя.
Сортировка сырья перед распиловкой способствует также повышению производительности лесопильных рам и производственных потоков за счет повышения посылок на рамах и сокращения получаемых размеров досок.
Баланс древесины при раскрое. Баланс древесины — это распределение сырья после распиловки по видам продукции и отходов. В балансе древесины не учитывается кора, составляющая около 10% объема бревен, и припуски по длине бревен, составляющие 0,5—1%.
Как видно из табл. 2, баланс древесины зависит от способа распиловки, размеров бревен и степени переработки горбылей и реек. Влияют на баланс древесины и многие другие факторы: качество бревен, размеры пиломатериалов, рациональность поставов ‘ и др.
Коэффициент использования древесины при раскрое. В последние годы отходы лесопиления (горбыли и рейки) все в большем количестве перерабатываются на технологическую щепу. При этом снижается процент полезного выхода пилопродукции, но это не значит, что ухудшается использование древесины. Технологическая щепа является ценным сырьем для целлюлозно-бумажной и гидролизной промышленности, для производства древесноволокнистых и древесностружечных плит. Технологическую щепу можно назвать сопутствующей продукцией.
В этих условиях необходимо ввести новое понятие — коэффициент использования древесины, который бы характеризовал действительно полезное использование пиловочного сырья.
Коэффициент использования древесины — это отношение объема пиломатериалов и сопутствующей продукции к объему распиленного сырья.
Источник
Раскрой сырья на пилопродукцию. Виды и способы распиловки бревен
Главная > Контрольная работа >Промышленность, производство
Раскрой сырья на пилопродукцию. Виды и способы распиловки бревен.
Пол распиловкой бревен следует понимать продольное деление бревен одной или несколькими пилами на пиломатериалы. По количеству одновременно работающих пил в стопке различают индивидуальный и групповой виды распиловки бревен. При индивидуальной распиловке каждое отдельное бревно распиливают последовательно одной пилой, причем каждый последующий пропил назначается с учетом особенностей распиливаемого бревна. При групповой и распиловке бревна распиливают поставом (набором) пил без учета особенностей каждого отдельного бревна, Индивидуальную распиловку бревен выполняют на однопильных станках (круглопильных и ленточнопильных и на горизонтальных лесопильных рамах); групповую — на вертикальных лесопильных рамах, многопильных круглопильных, фрезерно-пильных станках и агрегатах. Групповая распиловка бревен более производителей),на и имеет широкое применение.
Бревна в основном распиливают с направлением пропилов параллельно продольной оси бревна. Однако возможна ориентированная распиловка и распиловка бревен параллельно образующей. Ориентированная распиловка бревна предусматривает строго определенное направление пропилов относительно годичных слоев древесины. Она подразделяется на радиальную и тангентальную. Радиальная распиловка — это ориентированная распиловка бревна с преимушественный направлением пропилов, близким к радиусам годичных слоев древесины. Тангентальная распиловка — это распиловка бревна с преимущественным направлением пропилов по касательной к годичным слоям древесины. Ориентированную распиловку бревен используют при выработке специальной пилопродукции радиальной или тангенцальной распиловки.
Распиловка бревен параллельно о б р а з у ю щ е й характеризуется тем, что плоскости пропилов параллельны плоскости касательной к боковой поверхности бревна. Этот вид распиловки имеет ограниченное применение. Он может быть использован при индивидуальной распиловке, если требуется получить пилопродукцию с минимальным наклоном волокон, например при распиловке лыжных березовых кряжей.
Все перечисленные виды распиловки могут быть выполнены способами, применяемыми для выработки пилопродукции общего и специального назначения. Для выработки пиломатериалов массовых спецификаций, не требующих ориентации пластей относительно годичных слоев, широко используются два основных способа распиловки — вразвал и с брусовкой.
Распиловка бревен вразвал (рис. 1, а) характеризуется тем, что плоскости всех пропилов в бревне параллельны между собой. Из бревна выпиливают несколько необрезных досок и два горбыля. Этим способом почти полностью распиливают пиловочное сырье лиственных пород и часть сырья хвойных пород, в основном тонкомерные бревна диаметром 14 и 16 см.
Распиловка бревен с брусовкой (рис. 1, б, в) отличается тем, что из бревна вначале получают двухкантный брус и необрезные доски (первый проход, рис. 1, б,1 ). Затем брус распиливают в продольном направлении перпендикулярно его пластям на обрезные и необрезные доски (второй проход, рис. 1, б, 2). При распиловке толстомерных бревен диаметром от 40 см и выше из средней части бревна выпиливают два или три бруса (рис. 1, а, 1 ) с последующей их распиловкой на обрезные
Рис. 1. Способы распиловки бревен:
а-вразвал; б, в — с брусовкой соответственно на один и на два бруса; е — секторный; д — развально-сегментный; е — брусово-сегментный; ж — круговой
и необрезные доски (рис. 1, в, 2). Число горбылей, получаемых из бревна, зависит от числа выпиливаемых брусьев — при одном брусе 4, при двух 6 и при трех 8.
Распиловка с брусовкой имеет преимущества перед распиловкой вразвал, если необходимо вырабатывать обрезные пиломатериалы; она обеспечивает более высокий объемный выход, создает лучшие условия для выработки спецификационных пиломатериалов за счет получения из брусовой зоны досок одной ширины, равной толщине бруса, повышает сортовой состав пиломатериалов за счет лучшего использования закономерностей кольцевого расположения качественных зон по поперечному сечению бревен. Недостатком распиловки бревен с брусовкой по сравнению с распиловкой вразвал является то, что для ее осуществления при групповой распиловке требуется два последовательно установленных многопильных станка или две лесопильные рамы. Несмотря на это, распиловкой с брусовкой перерабатывают до 60% всего пиловочного сырья, в основном хвойного, диаметром от 18 см и более.
Кроме распиловки бревен вразвал и с брусовкой применяют специальные способы — секторный, развально-сегментный, брусово-сегментный и круговой.
Секторный способ распиловки (рис. 1, г) характеризуется тем, что вначале бревно распиливается на секторы, а затем
Рнс. 2. Схемы агрегатной переработки бревен:
в — на линии агрегатной переработки бревен (ЛАПБ); б — на Фрезерно-
пильных станках; в — на фрезерно-брусующих станках; 1 — обрезные доски; 2 — технологическая щепа: 3 — необрезные доски; 4, 5 — соответетвснно двухкантный н четырехкантный брусья.
каждый сектор распиливается на радиальные (рис. 1, г, 1) или тангентальные (рис. 1, г, 2) пиломатериалы. Число секторов от 4 до 8, в зависимости от размеров бревен. Иногда одновременно с распиловкой бревна на секторы из его средней части выпиливают одну или несколько необрезных досок. Секторным способом распиливают бревна диаметром от 26 см и более.
При развально-сегментном способе распиловки (рис. 1,д) на первом этапе из средней части бревна получают несколько необрезных досок и из периферии два крупных сегмента. Затем сегменты раскраивают на односторонние обрезные доски радиальной распиловки. Развально-сегментный способ используют для распиловки бревен диаметром от 26 см и более.
Брусово-сегментный способ распиловки ( рис. 1, е) отличается тем, что из средней части бревна выпиливают брус и из периферии два крупных сегмента. Затем брус и сегменты раскраивают на пиломатериалы тангентальной распиловки. Этот способ также рекомендуется для бревен диаметром 26 см и более.
Круговой способ распиловки (рис. 1,ж) характеризуется тем, что бревно после отпила одной, двух или трех параллельных досок поворачивается вокруг оси на 90° для отпиливания следующей группы досок. Его применяют при индивидуальной распиловке толстомерных бревен, особенно пораженных ложным ядром или ядровой гнилью, так как есть возможность отделить пиломатериалы от центральной низкокачественной зоны бревна.
Агрегатная переработка бревен (рис. 2) в последние годы получает все более широкое распространение. При этой переработке из бревна фрезерными инструментами и круглыми пилами получают пиломатериалы (доски и брусья), из боковых зон вместо горбылей и реек технологическую щепу. Агрегатная переработка производительней традиционных способов распиловки бревен и позволяет повысить коэффициент комплексного использования сырья до 0,8. 0,82. Схемы агрегатной переработки аналогичны распиловке бревен вразвал и с брусовкой.
Определение размеров досок при распиливании брёвен с брусовкой.
При распиливании с брусовкой бревно пропускается через бревнопильный станок дважды, т.е. распиливание осуществляется дважды. В качестве бревнопильных станков могут быть использованы лесопильные рамы, многопильные круглопильные станки. В лесопильном потоке бревнопильные станки при распиливании с брусовкой устанавливаются последовательно.
На первом бревнопильном станке (1-ый проход) из бревна выпиливается двухкантный брус толщиной А = Нбр и необрезнне доски. На втором станке (2-ой проход) – из бруса выпиливаются обрезные доски (в пределах пропиленной пласти бруса В), некоторые обрезные и частично обрезные (за пределами пропиленной пласти бруса В) рис. 3 .
Постав на 1-й проход представляет собой нечетный постав при распиловке вразвал, где вместо сердцевинной доски устанавливается брус.
Толщина бруса А принимается из условий А=(0,6…0,8)d. Расчет постава 1-го прохода состоит в нахождении ширины пропиленной пласти бруса в вершинном торце бревна В, длины и ширины необрезных или обрезных досок.
Расчет постава 2-го прохода состоит в определении количества обрезных досок (с учетом величины пропилов и припусков на усушку), которые укладываются в ширину пропиленной пласти бруса В. Длина этих обрезных досок равна длине бревна, ширина равна толщине бруса (b=А). Если наружная пласть доски выходит за пределы попиленной пласти бруса (ан>В/2), то её размеры (длина, ширина) определяются с учетом местоположения в поставе аналогично расчету постава 1-го прохода.
Раскрой бревен развальными поставами (вразвал) на обрезные доски и определение их размеров.
Необрезные доски, полученные при раскрое бревен, перерабатывают в обрезные обрезкой их по ширине или используют для выработки коротко-мерных заготовок. Рассмотрим первый случай, когда из необрезных досок вырабатываются длинномерные обрезные доски. Пласт каждой необрезной доски представляет собой полную или усеченную параболу, в которую могут быть вписаны разнообразные прямоугольники, представляющие собой пласти обрезных досок. В связи с этим возникает необходимость определения наивыгоднейших оптимальных размеров обрезных досок по длине и ширине, которые обеспечат максимальную площадь прямоугольника — пласты обрезной доски, а следовательно, максимальный выход обрезной доски из необрезной.
На рис. 8 показана наружная пласт необрезной доски, имеющей форму полной параболы с началом координат в ее вершине. В параболу вписан прямоугольник АВСО, шириной — b 0 , длинной l 0 = l пар — h . Здесь l пар — высота параболы и Н — расстояние от начала координат по оси х до места урезки параболы по высоте. Из уравнения параболы и рисунка имеем у²=2рх=2рН или ( b 0/2)2 = 2 р h ;
Площадь прямоугольника АВС D равна
Рис. 4. Наружная пласть необрезной доски, имеющая форму полной параболы
Рис. 5. Зона бревна
Для определения максимума этой площади берут производную от f по Н и приравнивают ее нулю:
Приравyяв второй член нулю, получим l пар — 3 h = 0. Откуда h = l пар / 3 , т. е. максимальная площадь прямоугольника, вписанного в параболу, будет тогда, когда парабола с вершины будет укорочена на 1/3 высоты.
Оптимальная длина обрезной доски составит
l 0 = l пар — h = l пар — l пар /3= (2/3) l пар
l 0 = (2/3) L [( D ²-4 a ²)/ ( D ²- d ²)] (1)
Если наружная пласть необрезной доски по форме представляет собой усеченную параболу, для нахождения оптимальной длины обрезной доски необрезную доску укорачивают по длине также на 1/3 полной высоты параболы от предполагаемой ее вершины. При этом для части досок, находящихся в пределах вершинного торца бревна, расчетная оптимальная длина обрезных досок может оказаться больше длины бревна. В том случае оптимальную длину досок принимают равной длине бревна ( l 0 = L ).
Из (1) можно найти A кр= 2 a кр — критическое расстояние между симметричными пропилами, ограничивающими в бревне, зону в пределах которой оптимальная длина обрезных досок равна длине бревна. Для этого в (1) в.место l 0 подставим L . Выражение примет вид
L = (2/3) L [( D ²-4 a ²)/ ( D ²- d ²)]
Теперь из этого выражения найдем 2 a кр = A кр
Сокрашаем все выражение на 2 и решаем относительно 2а = A кр
В теории максимальных поставов зона A кр названа пифагорической, За пределами пифагорической зоны по обе стороны, как показано на рис. 5, лежит параболическая зона. В пифагоричеекой зоне оптимальная длина обрезных досок равна длине бревна ( l 0 = L ), а в параболической зоне оптимальная длина обрезных досок меньше длины бревна ( l 0 L ,) и составляет 2/3 высоты параболы ( l 0 = 2/ 3 l пар ).
Размер пифагорейской зоны А кр зависит, как видно из (2), от соотношения вершинного и комлевого диаметров брёвен, т. е. от сбега и формы бревен. Значения А кр в долях вершинного диаметра, подсчитанные по А кр = 1,5-0,5D²/d²
Отсюда видно, что размер А кр в долях вершинного диа-метра изменяется в пределах от 1 до нуля. А кр = d для случая d / D =1, т. е. в бревне, имеющем форму цилиндра. В таком бревне отсутствует параболическая зона, следовательно, оптимальная длина всех обрезных досок будет равна длине бревна ( l 0 = L ). А кр=0 для случая d / D = 0,577 и менее, т. е. в бревнах с большим сбегом. В таких бревнах отсутствует пифагорическая зона, следовательно, оптимальная длина всех обрезных досок будет меньше длины бревен ( l 0 L ).
После определения оптимальной длины обрезной доски можно найти оптимальную ширину.
т.е. оптимальная ширина обрезной доски в пифагорической зоне равна ширине наружной пласти необрезной доски в вершинном торце
В параболической зоне при
Возведя в квадрат обе части уравнения, получим
Таким образом, оптимальная ширина обрезных досок в па-раболической зоне бревна составляет 0,577 b нк или, округленно, 0,6 ширины наружной пласти необрезной доски в комлевом конце.
Приведенные выше из теории раскроя сырья формулы для определения размеров длины и ширины необрезных и обрезных досок довольно сложные, а расчеты по ним являются трудоемкими. В связи с этим на практике расчета поставов бревно по форме принимается не за параболойд вращения, а за усеченный конус с равномерным средним сбегом. Формулы для определения размеров досок принимают более простой вид. Результаты значений ширины и длины досок, полученные по упрощенным формулам, не совпадают с результатами значений по вышеприведенным формулам. Однако величина отклонения составляет не более ±3%, т. е. является незначительной и ею можно пренебречь.
Ширина необрезной доски, измеряемая в сечении, расположенном на любом расстоянии от вершинного торца бревна х, вычисляется по формуле
где d x — диаметр сечения бревна, где измеряется ширина доски, мм.
где l x — расстояние от вершинного торца бревна до сечения d x ; S — средний сбег бревна равный 1 см/м.
Длину необрезной доски, имеющей форму полной параболы, находят по формуле
l н =l пар =L+(d-d пар )/S
где d пар — диаметр сечения бревна, где лежат вершины парабол; равен удвоенному расстоянию от оси бревна до наружной пластн доски d пар = 2ан .
Размер пифагорической зоны можно найти по формуле
Оптимальные размеры длины и ширины обрезных досок можно определить по формулам:
а) в пифагорической зоне (в пределах А кр )
l 0 = L , b 0 = d ²-4 a ²
б) в параболической зоне (за пределами А кр)
l 0 0 =(2/3)l пар =2/3 [L+(d-d пар )/S]
где d p — диаметр сечения бревен, где лежит вершинный торец укороченной обрезной доски, мм.
Планирование раскроя сырья
Рациональное использование сырья и получение пилопродукции заданных размеров и качества вызывают необходимость четкого планирования раскроя сырья на каждом лесопильном предприятии. Планировать раскрой сырья можно на смену, сутки, месяц, квартал. Наиболее эффективной системой планирования раскроя сырья является составление плана на месяц.
Исходными материалами для составления плана раскроя являются спецификация пиломатериалов, подлежащих выработке в планируемый период, спецификации пиловочного сырья и нормативы посортного выхода и состава пиломатериалов из сырья. На основе спецификаций устанавливают наиболее рациональные способы раскроя пиловочного сырья, которые обеспечат выработку заданных пиломатериалов при наименьших затратах сырья и труда. При выборе способов раскроя необходимо руководствоваться положениями, изложенными в разделе “Виды и способы распиловки брёвен” , а также составом парка имеющегося оборудования.
План раскроя составляют на весь объем сырья, предназначенный к переработке в течение месяца , или на 1000 м3 . В последнем случае спецификацию сырья пересчитывают на объем 1000 мя с сохранением в ней удельных соотношений размеров и качества бревен, указанных в спецификации, составленной на месяц. Спецификацию пиломатериалов на планируемый период также пересчитывают с сохранением процентного соотношения размеров и сортов пиломатериалов на объём, который соответствует планируемому объёмному выходу из 1000 м3 сырья. При этом планируемый объемный выход пиломатериалов должен быть не более нормативного объемного выхода. В зависимости от выбранного способа распиловки и размеров распиливаемого сырья объем расчетной спецификации пиломатериалов из 1000 м3 сырья может составлять 550—700 м3. Необходимо проверить возможность выполнения спецификации пиломатериалов по качеству и размерам пиломатериалов из сырья, планируемого к распиловке.
На основе нормативных данных по посортному составу пиломатериалов из брёвен различных диаметров и сортов можно определить возможный посортный выход пиломатериалов из сырья, предназначенного к распиловке. Выход пиломатериалов какого-либо сорта или группы сортов Сi, %, из сырья различных сортов можно определить по формуле
где Р1 Р2 Р3 Р4— нормативы выхода пиломатериалов определяемого сорта (или группы сортов) из бревен I, II, III, IV сортов, %; Q1 Q2 Q3 Q4— количество или объем бревен I, II, III и IV сортов, %.
Установленный возможный посортный выход следует сравнить с требуемым посортным составом пиломатериалов по спецификации. Разница между возможным и потребным составом покажет возможность выполнения спецификации по качеству, а также направление ее корректировки.
При любом способе необходимо проанализировать возможность выполнения спецификации пиломатериалов по размерам толщинрл обрезных досок. Объём толстых досок (32 мм и более) может составлять до 65. . .70 % всех пиломатериалов. Следовательно, на долю тонких досок, получаемых из боковых зон брёвен приходится 30. . .35%. Таким образом, ели удельная масса толстых досок в спецификации будет превышать 70 %, их выработка окажется возможном при существенном снижении объемного использования сырья. Это можно допускать только в отдельных случаях. Преобладание в спецификации тонких пиломатериалов дает более широкие возможности для ее выполнения.
Возможности выполнения спецификации по ширине и длине пиломатериалов необходимо анализировать только при выработке обрезных длинномерных пиломатериалов заданных размеров. Заданную ширину обрезных досок можно получить при распиловке с брусовкой из зоны бруса, которая составляет около 50% объема распиливаемого сырья или около 65—70% объема всех получаемых пиломатериалов. Ширила досок, выпиливаемых при брусовке из брёвен разного диаметра, колеблется от 0,6 до 0,8 вершинного диаметра бревна. При определении возможного выхода по ширине целесообразно вести расчет на высоту бруса 0,8 диаметра бревна, так как эта высота обеспечивает получение наиболее широких пиломатериалов. Анализ возможности выполнения спецификации по длине пиломатериалов проводят, если доля длинных пиломатериалов (от 3 м не более) в спецификации превышает 80%.
После внесения необходимых изменений и согласований с потребителем— заказчиком спецификация пиломатериалов должка быть составлена в окончательном виде. Имея уточненные спецификации на пилопродукцию и сырье, приступают к составлению плана раскроя брёвен (распиловочного плана).
План раскроя— это система поставов, обеспечивающая выработку заданной спецификации пиломатериалов из сырья, запланированного к распиловке. Решение задачи по планированию раскроя сырья может иметь много вариантов. Необходимо стремиться к созданию такой системы поставов, которая обеспечит наивысшие показатели по объёмному, посортному и спецификационному выходу пиломатериалов. План раскроя, отвечающий этим требованиям, будет оптимальным.
Все пиломатериалы — сортименты, имеющиеся в спецификации, подразделяют на основные и попутные. По основным сортиментам подбирают бревна по размерам и сортам, определяют объемы распиловки. К основным сортиментам относят пиломатериалы наиболее трудно выполнимые. Это обрезные широкие и толстые пиломатериалы высших сортов, получаемые из бревен больших диаметров высшего качества, а также обрезные пиломатериалы определённых ширин, требующиеся в большом количестве, так как их выработка потребует большого объема сырья однородных размерно-качественных групп.
Все остальные пиломатериалы можно отнести к менее трудным для выработки сортиментам, так как их получают попутно с остальными. К попутным сортиментам можно отнести пиломатериалы: обрезные высших сортов разной ширины, требующиеся в небольших количествах; обрезные определенного сечения, но разной сортности; обрезные низших сортов и необрезные всех сортов и размеров. Поставы для плана раскроя следует составлять последовательно по трудности выработки сортиментов. Наряду с основными сортиментами в поставы следует включать и попутные.
Составление и расчет поставов — очень важный и ответственный этап в планировании раскроя сырья. Он определяет рациональность использования древесины при раскрое. В связи с этим при составлении и расчете поставов необходимо учитывать теоретические и практические рекомендации по объемному и качественному использованию сырья. Это касается структуры поставов для бревен различных размерных и качественных групп, подбора толщины досок в постав, определения размеров бруса, ширины и длины досок, использования сердцевинной и других зон, предельного охвата диаметра бревна поставов и др.
Все поставы, внесенные в план раскроя, следует группировать в ведомость или картотеку, которые будут использованы при составлении плана раскроя на следующий календарный период. После составления и расчета каждого постава необходимо сразу же определить объем сырья, распиливаемого по поставу, а также выход из него пиломатериалов и занести их в ведомость плана раскроя.
Объем сырья, распиливаемого по поставу V с, м3, определяют по количеству основного сортимента, включенного в постав, V п и проценту выхода этого сортимента из бревна Рп, %: V c= 100 V п. / Рп . Если количество требуемого по поставу, сырья окажется в спецификации меньшим, распиливают все сырьё данного размера и сорта. Далее определяют выход всех сортиментов, получаемых по данному поставу, и записывают в соответствующую строчку плана раскроя. Недопиленный утим поставом объём основного сортимента получают или из сырья того же диаметра, но другого сорта, или из сырья другого диаметра. Если объем сырья, из которого получают рассчитываемый сортимент, окажется по спецификации большим, чем требуется, необходимо распиливать требуемый объем. Оставшийся объем сырья данного размера и сорта распиливают на следующий основной сортимент.
Количество полученных пиломатериалов всех размеров и качества V п, м3, по каждому отдельному поставу из планируемого к распиловке объема сырья V с, м3, составит V п = Рп V c /100 . Здесь Рп — процент объемного выхода сортимента пиломатериалов по поставу.
При составлении плана раскроя необходимо вести подсчет выхода всех сортиментов и не допускать перевыполнения и недовыполнения их. Опыт показал, что при последовательном внесении в план раскроя выхода пиломатериалов по поставам можно обеспечить почти полное устранение перепилов и недопилов.
Перевыполнение и недовыполнение задания па тот или другой сортимент пиломатериалов против потребного допускается в пределах ±5 %.
После составления плана раскроя определяют процент объемного выхода пиломатериалов по плану раскроя в целом. Необходимо также определить процент брусовки по сырью, который составляет B = 100 V бр / V c . Здесь В — процент брусовки; V бр — объем сырья, распиленного брусовым способом, м3; V с — объем всего распиленного сырья по плану раскроя, м3.
На основе плана раскроя составляют график распиловки. сырья. При его разработке учитывают плановые сроки поставки пиломатериалов потребителям и возможность сортировки и подачи на распиловку сырья нужного размера и качества. Организация работы лесопильного цеха на основе плана раскроя и графика распиловки немыслима без сортировки сырья по размерам и качеству и без хорошо налаженного оперативного учета распиливаемого сырья по поставам и учета вырабатываемых пиломатериалов.
Все операции, связанные с планированием раскрои сырья, могут быть выполнены с использованием ЭВМ. Задача составления оптимального плана раскроя сырья — это общая задача линейного программирования, при решении которой может быть использован один из методов прикладной математики, например симплекс-метод.
Источник
