CC BY
84
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
лобр. %=|моо% (1)
н. о.
где Лобр.% - объемный выход обрезной доски из необрезной, %; bo - ширина обрезной прямоугольной доски; bH.o. - 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 bo для обоих способов распиловки рассчитывают по формуле
bo, =24r2-(em + 2rN)2 , (2)
где r - радиус бревна в вершине;
eeH.e.- расстояние от центра вершинного торца бревна до внутренней пласти исследуемой доски;
N = (а + ya)/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:
- для бревен с формой ствола в виде усеченного параболоида
Ьн.о.1.„ = 2]0,5r2(K2+1)-(e.„+ Nrf , (3)
- для бревен с формой ствола в виде усеченного конуса
К.0 л, = 2^,5r(K + l)T_-(em+Nr)2 (4)
где К - коэффициент сбега бревна.
Сделаем некоторые выводы об объемном выходе обрезных пиломатериалов из необрезных, полученных в первом способе распиловки:
- при постоянном етм/г с увеличением толщины необрезной доски уменьшается ширина обрезной и увеличивается объем реек, поэтому объемный выход о б-резных пиломатериалов уменьшается. Например, при евнв /г = 0,45 и коэффициенте сбега бревна К = 1,15 с изменением толщины доски от 0,05с1 до 0,2с1 объемный
выход Лобр.у^ы) исследуемых досок, выпиленных из бревен с формой ствола усеченный параболоид, снизится от 87,5 до 61,3%, а соответствующий объемный выход 1„ б.р>/о\к) обрезных досок при форме ствола бревна - усеченный конус, снизится от 87,8 до 61,5%;
- с увеличением енв /г 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 толщиной 0,15^ при изменении величины евн. в /г = 0,05 до енв /г = 0,45 коэффициенты сбега необрезных досок изменяются соответственно от Кдл = 1,304 до Кд х = 1,397, при этом объемный выход
Лобр.ощп) (усеченный параболоид) снизится от 82,0 до 66,6%, а объемный выход
Лобр.у^к) (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 толщиной 0,25^ при енв /г = 0,25 с увеличением коэффициентов сбега бревен от К = 1,05 до К = 1,45 коэффициенты сбега соответствующих необрезных досок изменяются от Кдл = 1,058 до К0 | = 1,511, а объемный выход обрезных пиломатериалов
г1обрщ\п) (усеченный параболоид) снижается от 73,8 до 58,0%; объемный выход
Лобрщхк) (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 толщиной 32 мм при евНвв /г = 0,3 из бревен с коэффициентом сбега К = 1,35 при изменении диаметров бревен от 20 до 50 см величина отношения толщины доски к диаметру бревна изменяется от 0,16 до 0,064, а исследуемый объемный выход обрезных пиломатериалов Лобр.^ы) соответственно увеличивается
от 71,6 до 79,9%; объемный выход обрезных пиломатериалов Лобр.щы) 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
Ън.о2.к=2V (\МК + \)1-+ 0,5г К-\+Нг I ^ (6)
или ^ = 2д/ (),5г ^ + +0,5г «Т + Г-г + Мг * (7)
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 бек е /г = 0,45 и коэффициенте сбега бревна К = 1,15 с изменением толщины доски
от 0,05б/ до 0,2б/ объемный выход обрезных досок Цо2п (форма ствола бревна -
усеченный параболоид) снизится от 91,8 до 66,3%, а г}0.2к. (форма ствола бревна -усеченный конус) снизится от 91,9 до 66,4%;
- с увеличением с8н^г 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 = 1,3 на доски толщиной 0,15^ при изменении величины евн.в /г = 0,05 до евн.в /г = 0,45 коэффициенты сбега необрезных досок изменяются от Кд2 = 1,238 до Кд2 = 1,18, а объемный выход обрезных
пиломатериалов г!0.2п. (усеченный параболоид) снизится от 85,0 до 75,5%, объемный выход обрезных пиломатериалов т10.2к. (усеченный конус) снизится от 85,5 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 0,25^ при евн.в /г = 0,25 с увеличением коэффициентов сбега бревен от К = 1,05 до К = 1,45 коэффициенты сбега соответствующих необрезных досок изменяются от
Кд2 = 1,036 ДО Кд2 ~ 1,286, а объемный выход обрезных пиломатериалов Ло.2п., выработанных из них, снижается от 75,12 до 66,3%, соответственно объемный
выход пиломатериалов Л0.2к. 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 32 мм при евн.в /г = 0,3 из бревен с коэффициентом сбегав = 1,35 при изменении диаметров бревен от 20 до 50 см объемный выход
обрезных пиломатериалов 70.2и. увеличивается от 78,8 до 85,9%, соответственно
объемный выход 170.2к. 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 - усечен-
ный 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 более 0,Ы, с увеличением енв /г наблюдается повышение объемного выхода обрезных пиломатериалов из необрезных. Например, в случае распиловки бревна, имеющего форму ствола в виде усеченного параболоида, с коэффициентом сбега К = 1,5 на доски толщиной 0,05^ при значениях енв = 0, енв /г = 0,1, енв /г = 0,2, енв /г = 0,3 величина объемного выхода обрезных пиломатериалов из необрезных будет соответственно принимать значения 80,72, 81,52, 82,11, 82,48%, достигая максимума при енв /г = 0,38...0,387 соответственно - 82,59%.
У бревен с формой ствола в виде усеченного конуса для указанных выше условий величина объемного выхода обрезных пиломатериалов из необрезных будет соответственно принимать значения 81,99, 82,73, 83,27, 83,58%, достигая максимума при ен в/г = 0,36.0,37 соответственно - 83,64%.
Относительную разность объемного выхода обрезных пиломатериалов из соответствующих необрезных, полученных в обоих способах распиловки вычисляют по формуле
РоМ = К*~КлЮ0%. (8)
"о.1
где У0.2 - объем обрезной доски во втором способе распиловки бревна; ¥оЛ - 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 ен в /г = 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.
