Технологический раздел. 
Проект цеха по переработке круглых лесоматериалов на продукцию при помощи двухэтажных лесопильных рам

Составление и расчет поставов на выпиливание обрезных досок

Составление плана раскроя брёвен на пиломатериалы начинают с составления рациональных поставов для распиловки брёвен, размеры которых указаны в спецификации сырья, на пиломатериалы, размеры указаны в соответствующей спецификации.

Составление и расчёт постава покажем на примере для бревна диаметром d=38см, длиной L=6м и сбегом c=0,82.

По спецификации необходимы доски шириной 250 мм.

Постав для 1-го прохода

С учетом спецификации выбираем толщину бруса 250 мм (это соответствует 0,658d, т. е. в границах рекомендованных правил составления постава). По табл.1 [2] дополнения определяем количество досок, которые выпиливаются в первом проходе, за брусом (по 2 доски с каждой стороны).

Определяем номер графика Батина М. А., по которым определим толщину соответствующих досок:

N = (m + 1) — n (2.1).

где N — номер графика;

m — общее количество пар досок в поставе;

n — порядковый номер доски от центра торца доски.

N₂ = (3+1) — 2 = 2;

N₃ = (3+1) — 3 = 1.

Определяем расстояние от центра постава до внутренней пласти доски:

для 2-ой доски:

С₂ = ½(h_б + y_б) + S = ½(250 + 6,2) +3,6 = 131,7 мм где h_б — номинальная толщина бруса, мм;

y_б — припуск на усушку бруса по толщине, мм. По табл.3[2];

S — ширина пропила, мм. Для рамных пил принимается S = 3,6 мм.

По графику № 2 определяем толщину второй доски а₂ = 32 мм, у₂ = 1,0 мм.

для 3-й доски:

С₃ = С₂ + (а₂ + y₂ + S) = 131,7+(32+1,0+3,6) = 168,3 мм По графику № 1 определяем толщину третей доски а₃ = 25 мм.

Таким образом постав 1-го прохода имеет вид: 25−32−250−32−25

Общая ширина этого поставка Е_п1:

Е_п1 = (250 + 6,2) + 2(32 + 1,0 + 3,6) + 2(25 + 0,8 + 3,6) = 388,2 = 1,02d — т. е. охват диаметра поставом отвечает требованиям рационального раскроя.

Постав для 2-го прохода

Определим ширину пласти бруса В_б:

В_б = = = 280,6 мм В постав для распиловки пласти бруса с учетом спецификации пиломатериалов и наилучшего использования этой пласти включаем 3 доски толщиной 60 мм и 2 доски по 40 мм.

Тогда ширина этого постава (60+1,8)+2(60+1,8+3,6)+2(40+1,2+3,6) = 282,2 мм Отметим, что можно выпиливать обрезные доски с обзолом. В соответствии с СТБ 1713−2007 «Пиломатериалы хвойных пород» для досок 1-го сорта допускается ширина обзола 5 мм, протяженностью до 20% от длины доски. В нашем случае ширина обзола (282,2−280,6)/2 = 0,8 мм. Таким образом выбранный постав соответствует условиям СТБ.

По табл. 1[2] установим количество досок, которые выпиливаются с боковой зоны бревна, за пластью бруса (по 2 доски с каждой стороны) и определим от центра до внутренней пласти доски :

С₄ = ½ * 282,2 + 3,6 = 144,7 мм По графику N = (5+1) — 4 = 2 определяем толщину а₄ = 25 мм, у₄ = 0,8 мм.

С₅ = С₄ + (а₄ + y₄ + S) = 144,7+(25+0,8+3,6) = 174,1 мм По графику N = (5+1) — 5 = 1 определяем толщину а₅ = 22 мм, но т.к. по спецификации не требуются доски такой толщины, принимаем а₅ = 25 мм.

Тогда постав 2-го прохода имеет вид: 25−25−40−60−60−60−40−25−25

Общая ширина этого поставка Е_п2:

Е_п2 = (60 + 1,8) + 2(60 + 1,8 + 3,6) + 2(40 + 1,2 + 3,6) + 4(25 + 0,8 +3,6) = 399,8 = 1,05d — т. е. охват диаметра поставом отвечает требованиям рационального раскроя.

Для расчета постава определим диаметр в комлевом торце бревна D:

D = d + c*L (2.2).

где d — диаметр бревна, см;

с — сбег бревна, см/м. По табл. 4[3] дополнения с = 1,19 см/м;

L — длина бревна, м. Согласно спецификации L = 6 м.

D = 38 + 1,19*6 = 45,14 см Определим ширину пифагорической зоны Е_кр = 339 мм, по табл. 5[2].

Определим расстояние между симметричными пропилами, используя табл.3[2]:

• 1-й проход: Е₁ = 256,2 мм; Е₂ = Е₁ + 73,2 = 329,4 мм; Е₃ = Е₂ + 58,8 = 388,2 мм.
• 2-й проход: Е₁ = 61,8 мм; Е₂ = Е₁ + 130,8 = 192,6 мм; Е₃ = Е₂ + 89,6 = 282,2 мм; Е₄ = Е₃ + 58,8 = 341 мм; Е₅ = Е₄ + 58,8 = 399,8 мм.

Отметим что в 1-м проходе Е₃ > Е_кр и во 2-м проходе Е₄ > Е_кр, Е₅ > Е_кр, следовательно доски а₃, а₄, а₅ будут укороченные.

Определяем ширину досок в 1-м проходе Боковые доски толщиной 32 мм входят в пифагорическую зону, т.к. Е₂ < Е_кр и их ширина равна:

b₂ = = = 189,46 мм Принимаем стандартную ширину доски с учетом спецификации b₂ = 150 мм.

Объем боковых досок V = 0,032*0,150*6*2 = 0,0576 м³.

Крайние доски в 1-м проходе, толщиной 25 мм, находятся в параболической зоне, т.к. Е₃ > Е_кр и они должны быть укороченные.

Определим их оптимальную ширину:

b₂ = = = 133 мм Принимаем стандартную ширину с учетом спецификации b₃ = 125 мм, с учетом усушки b_3(р) = 128,4 мм. Для определения длины досок необходимо знать расчетный диаметр. Находим его по формуле:

d_(р) = = = 408,9 мм Тогда длина этих досок равна:

l = (D — d_р)/с = (45,14−40,89)/1,19 = 3,57 м Принимаем ближайшую стандартную длину l = 3,5 м.

Объем этих досок V = 0,025*0,125*3,5*2 = 0,0219 м³.

Во 2-м проходе ширина досок толщиной 60 и 40 мм, выпиливаемых с пласти бруса, будет равна толщине бруса, т. е. 250 мм.

Их объемы V = 0,060*0,250*6*3 = 0,27 м³

V = 0,040*0,250*6*2 = 0,12 м³.

Крайние доски во 2-м проходе толщиной 25 мм, находятся в параболической зоне (т.к. Е₄ > Е_кр и Е₅ > Е_кр), должны быть укороченные.

Определим их оптимальную ширину:

b₄ = = = 170,8 мм;

b₅ = = = 121 мм.

Принимаем стандартную ширину с учетом спецификации b₄ = 200 мм и b₄= 100 мм, с учетом усушки b_4(р) = 204,9 мм и b_4(р) = 102,8 мм. Для определения длины досок необходимо знать расчетный диаметр. Находим его по формуле:

d_(р) = = = 397,8 мм.

d_(р) = = = 412,8 мм Тогда длина этих досок равна:

l = (D — d_р)/с = (45,14−39,78)/1,19 = 4,5 м;

l = (D — d_р)/с = (45,14−41,28)/1,19 = 3,25 м.

Принимаем ближайшую стандартную длину l = 4,5 и 3,25 м.

Объем этих досок V = 0,025*0,200*4,5*2 = 0,045 м³;

V = 0,025*0,100*3,25*2 = 0,1 625 м³.

Общий объем обрезных досок:

V_д = 0,0576 + 0,0219 + 0,27 + 0,12 + 0,045 + 0,1 625 = 0,53 075 м³.

Объемный выход пиломатериалов составит:

з = 100*(V_д/ V_бр) = 100*(0,53 075/0,82) = 64,73%.

Остальные поставы и расчет произведем на ЭВМ с занесением данных сразу в таблицу 2.1(«Ведомость расчета поставов»).

Таблица 2.1 — Ведомость расчета поставов.