Как оптимизировать выход пиломатериала из круглого леса

Распиловка круглого леса: карта раскроя, необходимый инструмент

Распиловка леса представляет собой цикл действий с применением разнообразных технологий,направленный на получение из кругляка пиломатериалов, пригодных для дальнейшего использования в промышленности.Длительность и трудозатратность процесса зависят от выбранного метода обработки кругляка, а также времени года.

Инструмент и оборудование

В производство идут стволы и большого размера ветки. Весь материал разбивается на группы по толщине и наличию коры. Часто предприятия по переработке леса имеют цеха рядом с местом заготовки, в которых устанавливаются станки для первоначальной обработки дерева.

Ручная окорка леса

Не прошедший этап окорки лес может применяться на устройстве перекрытий или в качестве конькового бруса в соответствующем интерьере, или как опорное приспособление в ходе строительства.

Промышленная окорка леса

Если запланирован другой вариант использования дерева, то проводится распиловка, на выходе дающая следующие сегменты:

  • необрезные и полуобрезные (черновой материал, из которого монтируют основы пола, стен или потолка);
  • обрезные (предназначены для чистового настила).

Распил может осуществить выездная организация, у которой имеется весь необходимый инструмент.

Карта распиловки дерева

Рациональное использование материала обеспечивается соответствием с картой распиловки. Это позволяет уменьшить себестоимость за счет отходов, процент которых карта позволяет значительно сократить. Применяемый инструмент и виды лесообрабатывающего оборудования зависят от объема, желаемого качества и размера готового пиломатериала.

Станок для распиловки леса

Чаще всего используют циркулярную пилу и различные станки:

  • циркулярка за счет дисковой пилы позволяет выполнить точные надрезы различной направленности. Подходит как для профессионального, так и для домашнего применения, прекрасно справляется с диаметром кругляка выше среднего;
  • бензопила;
  • станки для чистого снятия коры;
  • распиловка на ленточной пилораме дает возможность обработки плотных бревен, считается самой популярной, так как выход дает качественный материал и небольшой объем отходов;
  • дисковый станок: производство двухкантного бруса и необрезных досок;
  • рамная пилорама не нуждается в фундаменте, технология с ее использованием позволяет установить оборудование в непосредственной близости к месту вырубки;
  • тонкомер обрабатывают универсальные станки, выход дает качественные стройматериалы даже из низкосортных хлыстов;
  • распиловка круглого леса на крупном деревообрабатывающем предприятии должна производиться с наибольшим количеством пиломатериалов, отличающихся от остальных особым качеством и точными размерами. Для этой цели устанавливают специальные линии, предназначенные для распиловки.

На пилораме получают брус и обрезную доску благодаря разрезу бревна длиной до 7м и диаметром 15-80см по продольной линии. Циркулярная пила имеет один или несколько дисков, обрабатывает разный диаметр леса соответственно их количеству.

Если в домашних условиях необходимо обработать небольшой объем древесины, то можно воспользоваться обычной бензопилой.

Раскрой дерева

Перед тем как выбрать инструмент, необходимо определиться с видом распила, ориентируясь на годовые кольца бревна. Выделяют несколько видов:

  • радиальный (по радиусу);
  • тангенциальный (спил параллелен одному радиусу, касается годовых колец);
  • волокна располагаются параллельно относительно производимого раскроя.

Среди способов распила выбирается тот, который наиболее подходит для конкретного случая:

    1. Вразвал. Распиловка леса таким способом производится для лиственных деревьев с небольшой толщиной ствола, считается простейшей обработкой. Выход: необрезные элементы и горбыли.
    2. Если имеется еще один лесообрабатывающий станок, то есть возможность раскроить до 65% материала для выхода одинаковых по ширине обрезных досок. Сначала выпиливается двухкантный брус и доски с боков, а затем из бруса получается некоторое количество обрезного пиломатериала.
    3. Более специфические методы – секторное и сегментное распиливание. Количество элементов в первом методе варьируется от 4 до 8, и зависит от толщины ствола. После разделения из каждого сектора напиливают элементы по тангенциальной или радиальной линии. Второй способ начинается с выхода бруса из центральной части, а из боковых сегментов по тангенциальному направлению напиливаются доски.
    4. Для индивидуального распила дерева подходит круговой метод. Он основан на повороте бревна по продольной линии на 90° после каждой отпиленной доски. Это позволяет следить за качеством древесины и своевременно удалять пораженные участки ствола.

Ручная работа: применение бензопилы

Для домашнего раскроя нескольких стволов нецелесообразно приобретать инструмент, стоимость которого в разы превышает цену готовых изделий. Если есть необходимый навык, то эффективнее и дешевле проделать всю необходимую работу обычной бензопилой, или цепным оборудованием, работающим от электричества. Конечно, такая работа требует гораздо больше физических затрат и времени, но зато цена вопроса существенно уменьшается.

Работа на садовом участке требует обрезки плодовых деревьев, а также появляется возможность дополнительно изготовить материал для хозяйственных построек, не прибегая к услугам специалистов, так что любой рачительный хозяин предпочтет купить бензопилу. Чаще всего для дома заготавливаются хвойные породы, с распилом которых прекрасно справляется этот инструмент. Благодаря ровным стволам проще наметить линии разреза, что увеличивает скорость работы. Профессионалы, кстати, чаще всего пользуются именно бензопилой, так как она мощнее электрической и воспользоваться ей можно в любом месте, независимо от наличия на месте вырубки или распила источников электропитания.

Для работы бензопилой на раскрое бревен понадобится такое приспособление, как насадка на пилу, а также направляющие распила и закрепители основы-ствола. Насадка в виде рамки крепится на инструмент так, чтобы оставалась возможность регулирования расстояния между цепью и самой рамкой. Делается это для возможности выхода готовых пиломатериалов, разных по толщине. На роль направляющей можно взять либо нужной длины профиль, либо ровную деревянную планку с достаточной жесткостью. На инструмент подбирается специальная цепь, предназначенная для разреза ствола вдоль. Ее отличие от остальных состоит в зубьях, заточенных под определенным углом.

Перед тем, как приступить к работе, необходимо не только подготовить весь необходимый инструмент. Вне зависимости от того, предназначается для обработки ствола деревообрабатывающий станок или ручное приспособление, первым делом нужно ознакомиться с картой распила. Это делается для того, чтобы минимизировать процент отходов, и увеличить выход полезной продукции.

Первое, о чем нужно побеспокоиться при продольном распиле – равномерная плотность готовых досок. Для этого грамотный распиловщик направляет инструмент с восточной стороны бревна на западную, или в обратном направлении. Это объясняется большей плотностью кругляка в его северной части, чем в южной.

Далее бензопилой снимается горбыль с двух сторон таким образом, чтобы получить двухкантный брус. Его, в свою очередь, распиливают в соответствии со схемой распила, выбранной в начале работ. Выход дает необрезную доску. Если в стволе присутствует некоторый процент пороков, то возможен круговой распил с поворотом ствола под прямым углом или на 180°.

Количество готового материала, цена распила

Выход полезного материала с хвойных и лиственных пород отличается в процентном соотношении. Для пиломатериалов, полученных с хвойных деревьев, характерны следующие показатели:

  • при условии, что операцию проводит профессионал, и используется дисковая пилорама, процент готового леса будет наиболее высоким (80-85%);
  • обрезной материал, который дают станки, составляет в среднем 55-70%;
  • необрезная доска при работе бензопилой оставляет до 30% отходов.

Цифры приводятся без учета готового отбракованного леса, количество которого может достигать 30%. Однако такой материал идет на изделия, допускающие определенный брак.

Готовые изделия из дерева после распиловки

Лиственный кругляк дает 60% готового необрезного леса и около 40% обрезного. Это объясняется исходной кривизной кругляка. Можно увеличить количество получаемой продукции: для этого потребуются лесообрабатывающие станки различной направленности. Определенного рода приспособление может повысить количество пиломатериала на 10-20%. На один куб пиломатериала понадобится около 10 кубов лиственного кругляка. Цена на установку дополнительного оборудования окупится стоимостью готового леса. Специальные линии дают больший объем, но их использование целесообразно только на большом участке. Средняя цена распиловки леса на обычной пилораме составит примерно 150-180 рублей за кубометр досок.

Карта распиловки

Карта распиловки представляет собой расчет оптимального количества готового пиломатериала из одного бревна. Ее можно рассчитать самостоятельно для каждого конкретно диаметра бревна, а можно воспользоваться компьютерной программой, значительно облегчающей расчет, и цена которой вполне доступна.

Выход материала после распила дерева

Либо источником может стать обычный справочник по лесопильному делу. В итоге получается таблица, которую берут за основу. Лесопильное приспособление всегда должно быть ориентировано на ее данные, для получения большего количества пиломатериалов любой породы дерева.

Как оптимизировать выход пиломатериала из круглого леса

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.

Варианты распила круглого леса.

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

Последовательность и размеры распила круглого леса.

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:

Разновидности пиломатериалов из круглого леса.

  • 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:

Название доски в распиленном бревне.

  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.

Процент выхода пиломатериала при распиловке леса кругляка

ПИЛОМАТЕРИАЛЫ

Пиломатериалы получают путем раскроя бревен (заготовок). В сущности это пилопродукция определенных размеров с двумя плоскопараллельными сторонами (пластями). Распиловка может быть как радиальной, так и тангенциальной.

На рис. 1 представлены различные виды пиломатериалов — от пластины до обрезной доски.

Рисунок 1. Виды пиломатериалов: а – пластина; б – двухкатный брус; в – не обрезная доска; г- четвертина; д – четырехкантный брус с обзолом; е – полуобрезная доска с обзолом; ж – чистообрезной брус; з – горбыль; и — обрезная доска; к — строганные шпунтованные доски; 1- пласть; 2 – кромка; 3 — ребро; 4 — торец; 5 — обзол

В пиломатериалах выделяют следующие элементы: пласта, кромки, ребра, торцы. Пласть — продольная широкая сторона пиломатериала, а также любая сторона пиломатериала квадратного сечения. В лучшей пласти пиломатериала наименьшее количество пороков, лучшее качество обработки. Пласть пиломатериалов, обращенная к сердцевине, называется внутренней, а обращенная к заболони — наружной. Кромка — продольная узкая сторона пиломатериалов. Ребро — линия пересечения двух смежных сторон пиломатериалов. Торец — концевая поперечная сторона пиломатериала. Обзол не является обязательным элементом пиломатериалов, это, если можно так выразиться, элемент брака обрезной доски из-за не кондиционности исходного материала (бревна или заготовки).

Читайте также:  Чем можно покрасить кирпичную печь в доме

Пиломатериалы изготовляют по ГОСТ 8486-86Е:

1) из древесины хвойных пород — сосны, ели, лиственницы, кедра и пихты;

2) из древесины лиственных пород — бука, березы, ольхи, липы, осины и тополя.

Применяются: доски толщиной 100 мм и менее при отношении ширины к толщине 2 и менее; брусья толщиной более 100 мм (четырехкантовые и двухкантовые).

Длина пиломатериалов: хвойных пород не более 6,5 м, лиственных — не более 5 м. Для специальных сооружений могут применяться пиломатериалы длиной до 9 м, выполненные по спецзаказу. Толщина и ширина пиломатериалов определяются сортаментом (табл. 1, 2, 3).

Таблица 1. Норматив выхода обрезных пиломатериалов на 1 м 3 бревен

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 .

В какой последовательности следует проводить раскрой кругляка

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.

Стоит отметить, что вариантов брака совсем мало. Помешать обработке может червоточина, ведь она не годится для большинства работ по дереву. В результате сортировки объем материала составляет всего 20-30% от леса, который получился в результате распиловки.

При создании бизнес-плана и его последующей коррекции у деревообрабатывающих предприятий всегда рассчитываются нормы выхода пиломатериалов при распиловке.

Деревообрабатывающие предприятия всегда при получении бревен рассчитывают норму выхода пиломатериалов при распилке.

В каждой стране есть свои стандарты, но даются они предельно расплывчато, ибо более точные характеристики можно получить лишь в индивидуальном порядке.

Основные сведения

Объем готового пиломатериала при распиловке, в первую очередь, определяется в зависимости от технологических отходов. Последние также зависят от множества факторов. Очень важно учитывать и качество исходного пиломатериала, т.к. при распиловке бревна получают следующие доски:

Распил бревна на доски: 1 — сердцевинная; 2 — центральные; 3 — боковые; 4 — горбыли.

  1. Сердцевинные. Выпиливаются из самого центра ствола, а благодаря тому, что именно сердцевина отличается повышенной прочностью и устойчивостью ко всем воздействиям, данные доски самые ценные.
  2. Центральные. Бывают они радиальными и тангенциальными, в зависимости от манеры распила. Оба варианта имеют свои плюсы и минусы, из-за чего спрос на них незначительно разнится. Именно такие доски и используются практически на каждой строке и на фабриках по изготовлению мебели.
  3. Боковые. Для мастеров такие доски более ценные, но и стоят дороже. Зона боковых досок располагается между центральной частью и горбылем. Основные характеристики — меньшая сучковатость, легко строгаются, более чистая поверхность. Но получаются они такими исключительно из комлевой части дерева.

Очень многое зависит от степени обработки пиломатериала, от качества оборудования и его технического состояния, квалификация мастеров тоже имеет не последнее значение, а вместе с этим целый ряд более мелких факторов. Потери при распиловке пиломатериала разделяют на 2 вида — возвратные и безвозвратные, причем во всем мире мастера стараются минимизировать последние, дабы пустить в дело все до мелочей.

К возвратным потерям относится — горбыль, стружка, доски неправильной длины и ширины, опилки, кусковые отходы. К безвозвратным — кора, которую невозможно переработать и почти невозможно реализовать, т.е. единственное применение — это печь либо в отдельных случаях фармацевтика (на основе коры многих деревьев изготавливается немало лекарственных средств, а как кора будет получена — значения не имеет).

Дополнительные аспекты

Опилки используются для изготовления ДСП.

Долгое время мастера не могли определить, как быть с отходами, но уже с 18 века шли направленные эксперименты, приносящие свои плоды:

  1. Доска и брус нестандартной длины идеальным образом подходят для изготовления отделочных материалов и мебельного щита. Фактически ограничение ГОСТами породило новое направление инженерной и дизайнерской мысли, которое было подхвачено во всем мире из-за доступности. Начиная с середины 20 века, и вовсе пошло широкое распространение с ускоренным взаимным обменом технологиями, благодаря чему данный вид отходов стал весьма условным, ряд производителей и вовсе при формировании прайс-листов выделяет их в отдельную графу как полноценный материал.
  2. Опилки. Во всем мире известен материал ДСП, из которого изготавливается 90% мебели на планете. Изготавливается ДСП из именно опилок с примесью ряда смол и клеев. При некотором вложении и эти потери стали возвратными, хотя именно они казались самыми страшными. Таким же образом поступили со стружкой, только способ обработки совершенно другой, из-за чего материал приобрел другие свойства (используется гораздо реже).

Существует и своя статистика, дающая средние показатели по хвойникам:

ПиломатериалыЕвропейская часть РФ, %Азиатская часть РФ, %
Доска от 1 м и выше54,755,3
Доска короткая0,5-0,91,1
Обапол2,22,0
Техническая щепа20,320,7
Опилки14,013,0
Отходы2,2
Усушка и распыл5,55,7

Таблица сортов древесины.

Для подобного выхода пиломатериалов не потребуется современная высокоточная техника, как и не нужны дисковые пилы. Показатели даны исключительно для цепных устаревших агрегатов, которые использовались при СССР и в 21 веке имеют немалую популярность. Современная техника, в свою очередь, способна повысить КПД с 54,7 до 60-61%. Если оборудование сильно износившееся, то КПД будет падать до 10%, что влечет за собой серьезные потери древесины, включая финансовые.

Некоторые мастера пытаются доказывать, что возможно добиться эффективности до 80%, но даже с самыми современными программами технически такое построение невозможно осуществить. Для повышения выхода пиломатериалов при распиловке нужно регулярно проверять и дорабатывать оборудование, а при необходимости обновлять его.

Еще один существенный фактор — сорт древесины. Чем выше сорт, тем больший % выхода получится. Для примера, всегда удобнее распиливать клен, нежели его ровесника сосну. У сосны и вовсе КПД упадет до 35-45%, ибо ствол очень узкий. Именно поэтому лесозаготовительные организации стараются работать исключительно со старыми деревьями, распиловка которых принесет максимальную пользу.

Подведение итогов

Для максимального выхода пиломатериалов нужно производить пиление современным оборудованием при поддержке квалифицированного персонала. Не стоит даже пытаться производить расчет отхода при распиловке, т.к. в каждом отдельном случае он отличается, но вполне можно использовать показатель 50%, который на любом оборудовании будет минимальным. Таким образом, даже если распиловка не принесет желаемых результатов, расчетные в любом случае подтвердятся, т.е. убытков не будет.

Прогресс не стоит на месте и уже почти не осталось нереализуемых материалов, а кору можно брать за погрешность в виде 2-5%.

Тренды дизайна. Материалы. Стили. Квартиры. Плитка. Ванная комната. Напольные покрытия

Какой выход доски 1 куба кругляка. Как оптимизировать выход пиломатериала из круглого леса. Объем отходов после распиловки

ВЫХОД ПИЛОМАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ТАБЛИЦ ОБЪЕМОВ КРУГЛЫХ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ ПИХТЫ

Коптев Артем Сергеевич 1 , Вайс Андрей Андреевич 2
1 ФГБОУ ВО «Сибирский государственный технологический университет», бакалавр по направлению «Лесное дело»
2 ФГБОУ ВО «Сибирский государственный технологический университет», доктор сельскохозяйственных наук, доцент кафедры лесной таксации, лесоустройства и геодезии

Аннотация
В результате проведенных исследований установлено, что стандартные значения в большинстве случаев занижают объемы бревен по ступеням толщины в сравнении с формулой усеченного конуса (-33,2-+6,4%). В толстомерной части бревен эта разница стабилизируется и составляет около 10%. При этом применительно к формуле срединного сечения табличные значения бревен пихты в большинстве случаев завышают реальный объем круглых лесоматериалов. В стоимостном выражении для 100 бревен разница может составлять (ступень 36 см) до 60000 рублей.

OUT OF LUMBER BASED ON THE TABLES OF VOLUMES OF ROUNDWOOD FIR

Koptev Artem Sergeevich 1 , Weis Andrey Andreevich 2
1 Siberian state technological university, bachelor in “Forestry business”
2 Siberian state technological university, doctor of agricultural sciences, assistant professor of forest inventory, forest management and geodesy

Abstract
The studies found that the standard values in most cases underestimate volume timber according to diameter compared with frustum formula (-33,2- + 6.4%). As part of thick logs, this difference has stabilized at around 10%. At the same formula applied to the midsection tabulated values fir logs in most cases overestimate the real volume of roundwood. In terms of value for the timber 100 may be a difference (see step 36) to 60,000 rubles.

Еще во второй половине двадцатого века в лесной таксации было признано целесообразным определять объемы для практических целей по специальным таблицам . Из всех составленных таблиц наибольшее применение в нашей стране нашли таблицы А.А.Крюндера, общие для всех пород, без учета местоположения заготовляемых сортиментов на стволах. Указанные таблицы в дальнейшем были пересчитаны Г.М.Турским в метрическую систему, дополнены Н.П.Анучины и утверждены как ГОСТ 2708-44.

Так же раньше в практике использовались и другие таблицы. Например, таблица Проваторова, которая составлялась без всякого основного таксационного материала, чисто математически вычислялись объемы бревен, при предположении одного постоянного сбега для бревен всех пород и категории .

Для таблиц Климашевского – так же, как и таблиц Проваторова, было характерны то, что чисто математически вычисляются объемы бревен, предполагая разделение их на пять классов соответственно сбегу в 1/8, 1/4, 3/8, 1/3 и 5/8 верш. на сажень.

Таблицы Тура, Арнольда, Турского, Рудзского – характеризовались составлением объема бревен на основании многочисленных наблюдений над сбегом и объемом бревен разных пород, причем признавалась возможность дать одну общую таблицу для бревен всех классов и пород .

Однако эти таблицы имели определенные недостатки. Например, таблицы Тура, Арнольда, Турского, Рудзкого не были приспособлены к нормальной таксации бревен по отдельности и приемлемо определяли объем, только при совместной таксации большего числа бревен, когда следует ожидать сглаживание крайностей в среднем результате.

Так же в таблицах не было предусмотрено, что на точность оценки бревен влияет степень дробности ступеней толщины для диаметров бревен и общая длина бревен. При взятии очень крупной ступени для диаметров бревен в 4см, таблицы для единичных бревен или для небольшого числа их должны давать большие погрешности вследствие произведенного округления диаметров.

В современной лесоводческой практике известна взаимосвязь характеристик всего древостоя с параметрами отдельных деревьев в этом древостое. Например, согласно исследованиям густота выращиваемого древостоя влияет на качество бруса. Для повышения качества бруса нужна большая густота древостоя в ранней фазе ротации для уменьшения роста веток в нижней части ствола, их ускоренного отмирания и самоочищения стволов. В поздней фазе оборота рубок желателен относительно редкий древостой для очищения от сучьев и ускоренного зарастания узлов. Как известно, чем больше густота, тем меньше сбег и наоборот, чем меньше густота, тем больше сбег, который в свою очередь, как уже ясно из представленного материала, очень влияет на точность определения объема сортиментов.

Следует так же учитывать влияние рубок на характеристики возобновившего последующего древостоя. Известно, что проведение рубки ухода способствовало значительному увеличению диаметра ствола на уровне груди, прироста в высоту, соотношения размеров кроны и ствола, ширины кроны, но приводило к уменьшению высоты ствола к диаметру на высоте груди. Так же существенно увеличился сбег ствола, и поэтому определение запаса древесины оказалось завышенным на 2-15%, особенно у деревьев в прореженных насаждениях .

Международная торговля лесоматериалами развивается весьма динамично. По данным ФАО, объемы мирового экспорта круглого леса за последнее десятилетие в количественном выражении возросли на 8 млн. м 3 . Этому способствовали постоянный рост мирового потребления пиломатериалов в различных секторах экономики и возрастание значимости древесины как натурального, экологически чистого универсального материала. Международная торговля необработанной древесиной сегодня развивается в условиях растущих объемов ее потребления. Ведущими экспортерами круглого леса в мире являются Россия, Новая Зеландия, США, а главными импортерами необработанной древесины выступают Китай, Австрия, Германия. Главным фактором роста объемов международной торговли в настоящее время является рост потребления древесины в мире, и в ближайшие несколько лет эта тенденция на мировом рынке сохранится .

Экспериментальные исследования. Исследования проводились в Бирюсинском участковом лесничестве учебно-опытного лесхоза СибГТУ. На нижнем складе были выполнены замеры круглых лесоматериалов пихты сибирской. В дальнейшем установлены объемы круглых лесоматериалов различными способами. Определили выход кубометров пиломатериалов из бревна, можно по нижеприведенной таблице 1.

Таблица 1 – Определение выхода пиломатериалов

Выход пиломатериалов при распиловке круглого леса таблица – Расчет выхода обрезного и необрезного пиломатериала из круглого леса – Мои статьи. Технологии производства. – Каталог статей

Выход пиломатериалов при распиловке круглого леса: по сортам из кругляка

Здравствуйте уважаемые читатели и подписчики блога, на связи с вами Андрей Ноак! Сегодня я расскажу вам про выход пиломатериалов при распиловке круглого леса.

Читайте также:  Двери Форпост: отзывы об одном из лидеров

Введение

Данный параметр это один из самых важных показателей в лесопилении. От этого показателя зависит эффективность распиловки леса. Многие новички ошибочно полагают что чем выше этот коэффициент, тем лучше.

На самом же деле это не всегда так, про это знают большинство специалистов, но молччат. Еще раз повторю — высокий процент выхода пиломатериала из кубометра леса не всегда является хорошо.

Подробно почему это так я расписал в своей книге «Организация лесопиления на современном предприятии», но для читателей приоткрою завесу на данный вопрос в конце статьи.

Это действительно уникальная электронная книга, в России точно таких нет . В ней дается просто колоссальная информация наработанная личным опытом работы технологом на крупном производстве.

Процент из кругляка

Рассчитывается по формуле:

Квых=Vпил/Vбр

Где К, % — процент выхода пиломатериала.

Vпил, м3 — объем полученного пиломатериала. Рассчитывается:

Vпил = L*H*B*n1+L*H*B*n2 + …

  1. где L — номинальная длина готового пиломатериала;
  2. H — толщина доски;
  3. B — ширина доски;
  4. n — число досок каждого размера.

Vбр, м3 — объем бревна из которого получают пиломатериал. Определяется по кубатурнику, который можно скачать у меня на этой странице.

Полезный процент пиломатериала на производстве просчитывается для каждого диаметра леса и для каждой технологии пиления.

Я же могу только дать общие рекомендации, а доработкой нужно заниматься на конкретных местах.

Почему полезный процент зависит от диаметра распиливаемого леса?

Все очень просто, чем меньше резов для получения древесины, тем выше процент. Конечно еще зависит и от полезного использования, но еще раз скажу очень важно сколько пил у вас стоит чтобы получать доску. Как правило из мелкого леса пилят мелкий мелкие доски, а из крупной древесины — брус, толстую доску.

Особенно хорошие показатели на предприятии при производстве бруса, на нем показатели кубатуры хорошие, скорость пилени максимальная (пил ведь меньше) и режущего инструмента уходит минимум.

Ниже приведены ориентировочные диаметры с нормами расхода:

  • 12 — 16 см — выход 45 – 50 %;
  • 18 — 22 — в среднем 52 %
  • 24 — 26 — около 57%;
  • 28 — 40 — это брусовой лес и на нем идут при получении бруса наилучшие показатели — 66 %;
  • 42 — 60 — в этом диапозоне пошло снижение процента выхода доски из древесины. Так как уже из этой древесины получают не столь большие доски и брусья и поэтому количество резов пилой становится в разы больше.

Данные нормы расхода ориентировочные и являются действительными для получения таких пиломатериалов как:

По типу оборудования данные нормы можно принимать на ленточной пилораме, на лесопильных рамах и круглопильном оборудовании.

Способы повысить коэффициент

Существуют технологические хитрости, о которых я частично рассказывал в этой статье. Но как говорится, повторение — мать учения, вот некоторые из них:

  • Использование более короткой деловой древесины;
  • Использование специализированных программ, про это читайте тут. В кратце можно сказать что нужно с помощью программы найти оптимальную стоимость полученных из бревна досок. С одной стороны высокий полезный выход это большая кубатура, а с другой стороны высокий показатель означает получение большего объема низкокачественной древесины.
  • Использование более тонкого полотна пил за счет двухшпиндельных круглопильных станков, применения стелитовых напаек.
  • Использование сортировки круглого леса по диаметрам, породам, дефектам.

А теперь поподробнее про все. Чем короче древесина, тем выше процент получения пилопродукции. В европе про это хорошо знают и поэтому там линии распила рассчитываются на 1,5 — 2 метра. У нас же лесопильные рамы могут пилить только 4 метровые бревна.

С помощью программ мы на производстве просчитывали под каждый сезон свои постава, увеличивая количество низкокачественной древесины в период спроса (лето, осень), и увеличивая количества высших сортов в период повышенного спроса на них (зима, часть весны).

Про использование пильного полотна с лучшими характеристиками думаю все понятно. Нужно также следить и за качеством получаемых режущих инструментов. На рамных и круглых пилах нужно постоянно следить за наличием всех напаек, углами заточки на каждое время года, за вальцовкой на обоих типах пил.

Сортировка позволяет бревна разделять по диаметрам, порокам и дефектам. К примеру с гнилью в сердцевине тогда бревно отсортировывается и распиливается на пиломатериалы, вместо получения из него бруса. Или наоборот если заболонь гнилая, но из центральной части выходит брус, и бревно брусовое — отсортировываем его для распила на брус. Аналогично нужно мыслить и по синеве, и по кривизне.

Ориентировочный выход по сортам

По сортам ситуация довольно интересная складывается. Оказывается процент выхода продукции высших сортов зависит от следующих факторов:

  • Коэффициент получения пилопродукции из кругляка. Зависит сортность не напрямую, а косвенно. Дело в том, что после какой то золотой середины, чем больше дощечки получаем из кубометра, тем выше количество низкосортной древесины с обзолом;
  • Чем больше диаметр, тем выше вероятность получить больше высококачественной доски;
  • Наличие дефектов древесины, таких как кривизна, гниль, синева и другие, чем их меньше, тем выше процент получения высококачественной доски;
  • Чем короче готовая продукци, тем выше процент получения высококачественной доски.

А теперь давайте прикинем примерно по диаметром процент получения первосортной пилопродукции от общего объема получаемой доски. Для этого я сделал все в виде небольшой таблицы.

Таблица 1 — выход досок при распиловке круглого леса

Диаметр, смВыход высших сортов, %
12 — 16выход первого сорта 40 %
18 — 22в среднем 50 %
24 — 26около 50 %
28 — 40брусовой лес, при производстве бруса можно получить показатели около 70 %
42 — 60около 60 — 70 %

Как зависит процент получения пилопродукции от технологии пиления

Кроме диаметра, сортности, дефектов (кривизна) и длины, процент выхода доски зависит от технологии распиловки леса и типа оборудования.

Существует два вида технологии распиловки:

  • Индивидуальный раскрой, процент полезного выхода приближается к 75 %;
  • Групповой раскрой, в зависимости от других параметров, полезный выход может достигать также 70 %.

А оборудование для распиловки может быть следующее:

  1. Ленточные пилорамы, на них производится пилопродукция с минимальными коэффициентами расхода древесины;
  2. Шинные пилорамы производят пиломатериалы с завышенным расходом при распиловке бревен, так как толщина цепи гораздо больше чем ленточки.
  3. Лесопильные рамы. На таком типе оборудования достаточно не удобно перерабатывать тонкий лес. Поэтому пилится в основном от диаметра 20 — 22 см;
  4. Фрезерно брусующие линии. Такой тип оборудования имеет преимущество и недостаток в одном лице перед остальными технологиями. Он пилит только сортированный лес;
  5. Круглопильное оборудование пилит по индивидуальным раскроям — это большой плюс для получаемых материалов как в качестве, так и в количестве.

Видео по теме

А теперь отвечу, почему высокий выход не всегда хорошо, а все просто при совсем высоких показателях увеличивается количество доски с обзолом.

Получается низкосортная пилопродукция и ее общая стоимость из бревна на определенной точке становится ниже чем стоимость качественных материалов.

Да и реализация не качественного материала может быть труднее.

Удачи и до новых встреч, с вами был Андрей Ноак.

Процент выхода пиломатериала при распиловке леса кругляка: понятия

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 .

В какой последовательности следует проводить раскрой кругляка

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.

Стоит отметить, что вариантов брака совсем мало. Помешать обработке может червоточина, ведь она не годится для большинства работ по дереву. В результате сортировки объем материала составляет всего 20-30% от леса, который получился в результате распиловки.

Нормы выхода пиломатериалов при распиловке: основные сведения

При создании бизнес-плана и его последующей коррекции у деревообрабатывающих предприятий всегда рассчитываются нормы выхода пиломатериалов при распиловке.

Деревообрабатывающие предприятия всегда при получении бревен рассчитывают норму выхода пиломатериалов при распилке.

В каждой стране есть свои стандарты, но даются они предельно расплывчато, ибо более точные характеристики можно получить лишь в индивидуальном порядке.

Основные сведения

Объем готового пиломатериала при распиловке, в первую очередь, определяется в зависимости от технологических отходов. Последние также зависят от множества факторов. Очень важно учитывать и качество исходного пиломатериала, т.к. при распиловке бревна получают следующие доски:

Распил бревна на доски: 1 — сердцевинная; 2 — центральные; 3 — боковые; 4 — горбыли.

  1. Сердцевинные. Выпиливаются из самого центра ствола, а благодаря тому, что именно сердцевина отличается повышенной прочностью и устойчивостью ко всем воздействиям, данные доски самые ценные.
  2. Центральные. Бывают они радиальными и тангенциальными, в зависимости от манеры распила. Оба варианта имеют свои плюсы и минусы, из-за чего спрос на них незначительно разнится. Именно такие доски и используются практически на каждой строке и на фабриках по изготовлению мебели.
  3. Боковые. Для мастеров такие доски более ценные, но и стоят дороже. Зона боковых досок располагается между центральной частью и горбылем. Основные характеристики — меньшая сучковатость, легко строгаются, более чистая поверхность. Но получаются они такими исключительно из комлевой части дерева.

Очень многое зависит от степени обработки пиломатериала, от качества оборудования и его технического состояния, квалификация мастеров тоже имеет не последнее значение, а вместе с этим целый ряд более мелких факторов. Потери при распиловке пиломатериала разделяют на 2 вида — возвратные и безвозвратные, причем во всем мире мастера стараются минимизировать последние, дабы пустить в дело все до мелочей.

К возвратным потерям относится — горбыль, стружка, доски неправильной длины и ширины, опилки, кусковые отходы. К безвозвратным — кора, которую невозможно переработать и почти невозможно реализовать, т.е. единственное применение — это печь либо в отдельных случаях фармацевтика (на основе коры многих деревьев изготавливается немало лекарственных средств, а как кора будет получена — значения не имеет).

Вернуться к оглавлению

Дополнительные аспекты

Опилки используются для изготовления ДСП.

Долгое время мастера не могли определить, как быть с отходами, но уже с 18 века шли направленные эксперименты, приносящие свои плоды:

  1. Доска и брус нестандартной длины идеальным образом подходят для изготовления отделочных материалов и мебельного щита. Фактически ограничение ГОСТами породило новое направление инженерной и дизайнерской мысли, которое было подхвачено во всем мире из-за доступности. Начиная с середины 20 века, и вовсе пошло широкое распространение с ускоренным взаимным обменом технологиями, благодаря чему данный вид отходов стал весьма условным, ряд производителей и вовсе при формировании прайс-листов выделяет их в отдельную графу как полноценный материал.
  2. Опилки. Во всем мире известен материал ДСП, из которого изготавливается 90% мебели на планете. Изготавливается ДСП из именно опилок с примесью ряда смол и клеев. При некотором вложении и эти потери стали возвратными, хотя именно они казались самыми страшными. Таким же образом поступили со стружкой, только способ обработки совершенно другой, из-за чего материал приобрел другие свойства (используется гораздо реже).

Существует и своя статистика, дающая средние показатели по хвойникам:

ПиломатериалыЕвропейская часть РФ, %Азиатская часть РФ, %
Доска от 1 м и выше54,755,3
Доска короткая0,5-0,91,1
Обапол2,22,0
Техническая щепа20,320,7
Опилки14,013,0
Отходы2,2
Усушка и распыл5,55,7

Таблица сортов древесины.

Для подобного выхода пиломатериалов не потребуется современная высокоточная техника, как и не нужны дисковые пилы. Показатели даны исключительно для цепных устаревших агрегатов, которые использовались при СССР и в 21 веке имеют немалую популярность. Современная техника, в свою очередь, способна повысить КПД с 54,7 до 60-61%. Если оборудование сильно износившееся, то КПД будет падать до 10%, что влечет за собой серьезные потери древесины, включая финансовые.

Некоторые мастера пытаются доказывать, что возможно добиться эффективности до 80%, но даже с самыми современными программами технически такое построение невозможно осуществить. Для повышения выхода пиломатериалов при распиловке нужно регулярно проверять и дорабатывать оборудование, а при необходимости обновлять его.

Еще один существенный фактор — сорт древесины. Чем выше сорт, тем больший % выхода получится. Для примера, всегда удобнее распиливать клен, нежели его ровесника сосну. У сосны и вовсе КПД упадет до 35-45%, ибо ствол очень узкий. Именно поэтому лесозаготовительные организации стараются работать исключительно со старыми деревьями, распиловка которых принесет максимальную пользу.

Читайте также:  Плинтус ПВХ, завершающая деталь внутренней отделки помещения.

Вернуться к оглавлению

Подведение итогов

Для максимального выхода пиломатериалов нужно производить пиление современным оборудованием при поддержке квалифицированного персонала. Не стоит даже пытаться производить расчет отхода при распиловке, т.к. в каждом отдельном случае он отличается, но вполне можно использовать показатель 50%, который на любом оборудовании будет минимальным. Таким образом, даже если распиловка не принесет желаемых результатов, расчетные в любом случае подтвердятся, т.е. убытков не будет.

Прогресс не стоит на месте и уже почти не осталось нереализуемых материалов, а кору можно брать за погрешность в виде 2-5%.

Выход обрезных пиломатериалов на 1м³

Приведены нормативы выхода обрезных пиломатериалов на 1м³ для разных видов и сортов древесины.

Норматив выхода обрезных пиломатериалов на 1 м³ бревен

Карты раскроя бревна на пилораме. Как оптимизировать выход пиломатериала из круглого леса

Расчет оптимального распила бревна с помощью программы Excel. Для каждой лесопилки важно максимально минимизировать сырьевые отходы производства. От этого существенно зависит рентабельность производства строительного бревна.

Пример расчета распила строительных бревен в программе Excel

Программа для расчета распила бревна будет полезна малым предпринимателям готовым создать свой бизнес по производству оцилиндрованных бревен и стройки деревянных

На распил поступает некоторое количество бревен, длиной 10 метров каждая. Лесопилкой заключен контракт на поставку сырья из древесины в таком количестве:

  • 100 бревен по 5 метров;
  • 200 бревен по 4 метра;
  • 300 бревен по 3 метра.

Каким будет оптимальное количество бревен, которые должны быть распилены для выполнения контрактных условий? Иными словами, как распилить доски с минимальным количеством отходов производства?

Решение задачи на распилы бревен

Для составления модели решения необходимо определить все возможные варианты распила бревна длинною по 10 метров каждое на 3-, 4- и 5-метровые отрезки с учетом длины отходов. Результатом таких расчетов является выявление 6 вариантов распила:

  1. 2 бруса по 5м (0м отходов).
  2. 2 бруса 5м + 4м (1м отходов).
  3. 2 бруса 5м + 3м (2м отходов).
  4. 3 бруса 3м + 3м + 4м (0м отходов).
  5. 2 бруса по 4м (2м отходов).
  6. 3 бруса по 3м (1м отходов).

По условию задачи X і распиливаются способом і. Тогда будет верна схема:

F = X 1 + X 2 + X 3 + X 4 + X 5 + X 6 => min

Можно составить такую систему:

Следующим шагом будет подготовка таблицы Microsoft Excel, которая будет содержать исходные условия задачи.

Для расчета левой части ограничения и целевой функции вводятся соответствующие формулы. Ячейки J3:J5 заполоните этими формулами:

А в ячейку B8 введите формулу: =СУММ(B7:G7).

Далее заполняется форма модулей «Поиск решения» и «Параметры поиска решения». Для этого перейдите на ячейку B8 и воспользуйтесь инструментом на вкладке «ДАННЫЕ»-«Анализ»-«Поиск решения». Если на этой вкладке у Вас отсутствует данный инструмент, тогда ознакомьтесь с инструкцией.

Все фото из статьи

В этой статье мы расскажем о том, как выполняется раскрой бревна на ленточной пилораме. Кроме того, мы рассмотрим, каковы критерии подбора того или иного способа обработки древесины и как это влияет на характеристики готовых пиломатериалов.

Способы раскроя бревен для получения различных пиломатериалов разрабатывались и совершенствовались с давних пор, так как это единственная возможность получить из цельного ствола дерева обрезную доску, брус и прочие категории аналогичных изделий.

С давних пор по сей день способы обработки древесины эволюционировали, а кроме того, появилось новое более производительное оборудование, позволяющее получить необходимые пиломатериалы быстро и с минимальным количеством производственных отходов.

Особенности переработки древесины

Инструкция обработки сырья и получения пилопродукции состоит из целого ряда технологических операций, включая продольный раскрой бревен, торцовку пиломатериалов и обрезку по ширине, сортировку по типоразмерам, сортировку по качеству изготовления, сушку и складирование.

Каждый из перечисленных этапов важен с точки зрения качества готовой продукции. Но, именно раскрой является наиболее трудоёмким и ответственным этапом, в ходе которого формируются основные характеристики готовых пиломатериалов.

Составление плана раскроя бревен на пиломатериалы (выбор подходящего способа переработки) зависит от породы древесины, от типоразмеров сырья, от степени влажности, от плотности и твердости и от многих других факторов. Разумеется, способ переработки сырья в немалой степени определяется исходя из уровня технической оснащенности предприятия.

Рассмотрим, какое оборудование применяется для промышленной распиловки древесины и какие способы актуальны для каждой категории этого оборудования.

Оборудование для раскроя и особенности его применения

Для продольного раскроя бревен применяются следующие категории оборудования:

  • Одиночные ленточные или круглые (циркулярные) пилы – традиционное решение, используемое с давних пор.
  • Группа рамных пил — более прогрессивное решение, которое позволяет существенно повысить производительность переработки сырья без ущерба для качества готовой продукции.

Рассмотрим подробнее особенности применения перечисленных категорий оборудования.

  1. Индивидуальная распиловка – это метод, при котором применяются одиночные пилы. В этом случае за один проход пилы удается получить только один рез. Поэтому древесный ствол целиком удается раскроить за несколько проходов.

Важно: Преимуществом индивидуальной распиловки является независимость каждого последующего реза от предыдущего.
То есть, распиловка может осуществляться в разных плоскостях.
В итоге появляется возможность более рационально использовать те или иные свойства разных частей бревна.

В то же время этот метод малопроизводителен, а потому не пригоден для применения в условиях крупных деревообрабатывающих предприятий.

  1. Групповая распиловка – это технологический процесс, в ходе которого используется группа рамных пил.
    Преимуществом данного метода является то, что бревно разделывается полностью за один проход. За счет этого экономится время и, как следствие, удешевляется продукция. Но нужно помнить, что групповая распиловка выполняется в одной плоскости.
    На сегодняшний день наибольшее распространение получили следующие категории оборудования для групповой распиловки:
    • узко-просветные вертикальные рамы, станки с круглыми пилами, фрезернопильные станки (диаметр перерабатываемого сырья от 14 до 22 см).
    • средне-просветные вертикальные рамы (диаметр от 24 до 48 см)
    • широко-просветные вертикальные рамы, двойные и четверные агрегаты ленточнопильного типа (диаметр перерабатываемого сырья свыше 50 см).

Программа SawsOptimization предназначена для технологов и плановиков лесопильного производства и является инструментом для оптимизации лесопиления и достижения максимального полезного выхода. Программа имеет удобные и гибкие настройки и интуитивно понятный интерфейс, что значительно облегчает освоение программы и дальнейшую работу с ней.

Исходными данными для программы служат:

· Требуемые размеры пиломатериалов и их стоимость.

· Характеристики лесопильного оборудования.

Базовым функционалом программы является расчет оптимальных поставов на основе этих данных. Программа выдает поставы, которые могут быть реализованы на данном оборудовании и обеспечивают максимальный выход либо максимальную стоимость продукции, позволяет рассчитать величину обзольности досок, объем и стоимость готовой продукции.

Зарегистрировавшись на нашем сайте, Вы сможете скачать демо-версию программы в разделе “Документация и поддержка”.

Что нового в версии 3.0

Программа SawsOptimization предыдущей версии 2.3 хорошо известна многим лесопильщикам и завоевала широкую популярность в России. Пользователи SawsOptimization2.3 найдут в новой версии программы следующие улучшения:

· расширенные возможности настройки профилей пиления и настроек оборудования, включая: дополнительные настройки для пильных, профилирующих станков, пил и фрез, дополнительные профили оборудования (Карусель, Linck, SAB, пиление в 3 прохода), зависимость ширины пил от толщины пропила.

· Специальные режимы пиления: безсердцевинная доска, пиление с фиксированной толщиной крайних боковых досок, пиление материала с ложным ядром.

· Доработанный движок оптимизации в ряде случаев выдает лучшие результаты.

· расширенные возможности операций с поставами: ручное создание и правка, сохранение-чтение, применение произвольного постава к бревну произвольных размеров, подбор оптимального диаметра под постав.

· Автоматический расчет пильных размеров в зависимости от конечной влажности по ГОСТ 6782-1.75

Помимо базовой версии, существует версия 3.0 Профессиональная, предназначенная для оптимизации цикла лесопиления начиная с сортировки бревен на крупных предприятиях и обладающая, помимо вышеперечисленного, следующим дополнительным функционалом:

· Функционал плановика: групповая оптимизация для бревен разных диаметров, общая спецификация выхода продукции для всего объема пиловочника, планирование и оптимизация для получения треубемого выхода продукции по сечениям.

· Оптимизация с учетом кривизны

· оптимизация сортировки бревен по поставам для получения максимального выхода продукции.

· интергация с программой оптимизации сортировки бревен OptiGrade

Краткое описание озможностей программы SawsOptimization Professional :

  • Пакетная оптимизация для всех диаметров, с расчетом оптимальных поставов для каждого диаметра, общего выхода пиломатериалов и выхода по сечениям.

  • Возможность оптимизации для достижения требуемого выхода по сечениям.

Пример: требуется оптимальным образом получить выход сечения 32×150 не менее 10%. Добиваемся этого, при этом общий выход падает с 52,24% до 51,83%.

  • Автоматическая оптимизация границ сортгрупп, а также возможность менять границы вручную и видеть, как изменение границ влияет на выход.

Пример: изменение границ сортгрупп повысило выход до 52,66%

  • Возможность выбирать альтернативный постав для любой сортгруппы и видеть, как смена постава повлияет на общий выход.

  • Учет наличия системы оптимизации раскроя у кромкообрезного станка. Разные варианты ширины боковых досок в одном поставе.

Распределение сырья по диаметрам: возможность либо задавать в штуках остатки сырья на складе по диаметрам, либо использовать статистическое распределение по данным сортировки бревен. Учет всех размерных факторов (диаметр, сбег) при расчете общего выхода.

  • Детальное конфигурирование профилей оборудования, возможность задания разных профилей для разных диаметров.

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.

Ссылка на основную публикацию