Дерево

Радиальный распил бревна

Древесина — широко распространенный материал в строительстве и изготовлении мебели. Благодаря своей прочности и плотности деревянные доски используют для силовых несущих конструкций, настилов, обшивки стен, а так же в качестве конструкций ограждения не несущих никакой нагрузки. 

Доски получаются распиливанием бревна на специальном оборудовании. Распил древесины влияет на текстуру, на показатели твердости, износостойкости, на коэффициенты усушки и разбухания и коробление. 

По виду дерева, его распилу и различным признакам формируется классификация досок. 

Наиболее распространены следующие виды распилов: 

Поперечный Радиальный Тангенциальный Поперечный распил получается при распиливании бревна перпендикулярно оси и применяется для художественного паркета и досок для отделки стен. 

Радиальный распил создает плоскость, которая проходит через сердцевину ствола. Все волокна в доске идут вдоль направления годичных колец.

Виды распиловки пиломатериалов (древесины)

При таком распиле пиломатериал обладает наилучшими физико-механическими качествами. Древесина при таком распиле получается довольно однородной по цвету и текстуре, межкольцевые размеры минимальны. Доски радиального распила обладают высокой устойчивостью к внешним воздействиям, практически не подвержены деформации и имеют высокую износостойкость. Доска имеет малый коэффициент усушки и разбухания. Усушка и разбухание идет по ширине волокна, что исключает образование щелей. 

Дорогая стоимость таких досок обусловлена невеликим выходом, который обычно не превышает 30%. На специальном оборудовании и при высоком показателе оптимизации производства выход можно увеличить до 60%. На производстве так же распространено получении доски полурадиального распила. В зависимости от целей и программы станка технолог определяет процентное содержание досок радиального и полурадиального распила. 

Процентный выход доски радиального распила так же зависит от того, как оператор раскроит бревно.  

Тангенциальный распил формирует плоскость, проходящую параллельно оси ствола на некотором расстоянии, по касательной к годичным кольцам. Доски получаются с различной текстурой и рисунком годичных слоев. При тангенциальном распиле волокна досок проходят без четко направления, тем самым создавая рисунки в виде "арок", "завитушек", "колец". Паркет может иметь скопление древесных пор. 

Доски тангенциального распила имеют характеристики ниже, чем у досок радиального распила. Их коэффициенты усушки и разбухания более высоки, но такие доски более доступны в цене. 

Доски различных распилов сортируются в зависимости от наличия или отсутствия различных дефектов на паркетной планке.

К таким дефектам относятся: 

дефекты формы ствола (наросты, сбежистость, закомелистость и т.д.).

естественные неоднородности строения древесины (сучки, сердцевина, крень, свилеватость, косослой и другие).

нарушения целостности ее тканей по различным причинам (трещины, смоляные кармашки, червоточины, гнили и т.д.).

окраски биологического химического происхождения (синева, продубина и т.д.). инородные включения.

механические повреждения и дефекты обработки, снижающие качество древесины и ограничивающие ее использование.

Назад в "Статьи"

Раскрой древесных материалов

1. Схема раскроя

2. Приёмы раскроя

2.1. Приёмы поперечного раскроя

2.2. Приёмы продольного раскроя на круглопильных станках

2.3. Приёмы раскроя криволинейных заготовок

1. Схема раскроя.

Раскрой древесных материалов на заготовки производят преимущественнно на круглопильных станках. В качестве исходных материалов используются обрезные и необрезные пиломатериалы (-м) (доски), фанера, ДСтП, ДВП и др.

Распил бревна. Какой лучше выбрать?

Заготовками называют отрезки древесных материалов, вырезанные с расчётом получения из них вполне определённых деталей. В зависимости от размеров детали из заготовки можно получить одну или несколько деталей.

В большинстве случаев заготовки выкраивают несколько больших размеров, чем размеры детали в чистоте с учётом припусков на обработку заготовки. При раскраивании пиломатериалов п-м, не прошедших камерной сушки, учитываются припуски не только на механическую обработку, но и на усушку. При раскрое высушенных п-м учитывается припуск только на механическую обработку. Заготовки деталей из п-м (досок) должны иметь припуски по длине, ширине и толщине. При раскрое стандартных изделий (ДСтП, фанеры) припуски обычно даются только по длине и ширине.

Операции раскроя п-м состоят из распиливания их вдоль и поперёк. Необходимо всегда раскроить материал так, чтобы выход заготовок был наибольшим, а качество отвечало техническим требованиям. Под выходом заготовок понимают отношение объёма заготовок к объёму раскроенных досок, выраженное в процентах. При раскрое необходимо учитывать наличие пороков, которые удаляют.

Доску можно раскроить на заготовки, распилив её сначала поперёка затем вдоль (рис. 1а),, но можно выполнить эти операции в обратном порядке ( рис. 1б). В обоих случаях резы следует делать так, чтобы дефектные места доски не попадали в заготовки,

       
   
 
 

а б

Рис. 1 а — торцевание доски поперёк и распиливание отрезков вдоль; б – распиливание доски вдоль и торцевание реек поперёк.

а здоровая часть доски, соответствующая техническим условиям на изделие, была использована наиболее полнее. Полезный выход заготовок при раскрое по схеме б на приблизительно на 3 % выше, чем по схеме а. Рациональнее раскраивать доску на несколько размеров заготовок – в этом случае выход будет больше. Для повышения выхода заготовок разметку доски для раскроя проводят заранее. Для лучшего определения пороков доску предварительно прострагивают с одной стороны.

2. Приёмы раскроя

Для раскроя доски на прямолинейные заготовки применяют круглопильные станки, а для раскроя на криволинейные заготовки применяют ленточнопильные станки.

2.1. Приёмы поперечного раскроя.

Операцию поперечного раскроя (торцевания) досок выполняют на суппортных, шарнирных либо маятниковых торцовочных станках. Производительность суппортных автоматических почти в 2 раза выше, чем маятниковых и шарнирных с ручной подачей. На маятниковых станках приходится применять значительные усилия, кроме того, при раскрое широких досок требуется использовать пильные диски большого диаметра.

Необходимой принадлежностью торцовочных станков является длинный стол, снабжённый линейкой и роликами. Обслуживает станок один основной и один –два подсобных рабочих.

Производительность торцовочного станка определяется числом резов в минуту. Число резов зависит от породы древесины, ширины и толщины торцуемых досок, длины заготовок, способа раскроя, организации рабочего места.

= 480 ( , шт/см (1)

коэффициент использования рабочего времени, 0,93 (при ручной подаче);

n – число резов минуту (5 – 8 для хвойных пород, 4 – 6 – для лиственных);

m – дополнительные резы на оторцовку и вырезку дефектов (1 – 2);

a – кратность деталей в заготовке по длине;

b – кратность деталей в заготовке по ширине.

Схема организации рабочего места торцовочного станка показана на рис. 2.

           
 
   
 
   
 

Рис. 2. Рабочее место у станка для торцевания досок.

1 – станок; 2 – роликовый стол; 3 — площадка подъёмного лифта; 4 — штабель досок; 5, 6 – штабеля заготовок; 7 — ящик для обрезков; 8 – место станочника; 9 – место подсобных рабочих

2.2. Приёмы продольного раскроя на круглопильных станках.

Продольный раскрой осуществляют на круглопильных прирезных станках с механической и ручной подачей. Наиболее совершенными являются прирезные станки с механической гусеничной подачей (ЦДК 4-3). В большинстве случаев распиливание ведут по направляющей линейке, которую устанавливают параллельно пильному диску на расстоянии, равном ширине заготовки. Если есть обзол, первый рез делают на глаз без использования линейки.

Станки с ручной подачей менее производительны.

Обслуживают станок двое рабочих – станочник и подсобный.

Раскрой отрезков вдоль чаще ведут в один размер. При распиливании лиственных пород для массивных необлицуемых деталей в целях повышения выхода рационально вести раскрой на 2 – 3 размера пол ширине. В этом случае линейку устанавливают на самую большую ширину заготовки. Для распиливания на более узкие заготовки без перестановки линейки пользуются деревянными закладками, которые представляют собой точно выстроганные бруски с заплечиками на одном конце (рис. 3)

 
 

Рис. 3. 1 – напраляющая линейка; 2 – закладка 3 – распиливаемый отрезок; 4 – пила.

Чтобы выпиливать 2 – 3 размера рабочий должен иметь одну-две закладки. Как показывает практика, одновременная работа с большим количеством размеров не рациональна.

Производительность станка определяется по формуле

= , шт/см (2)

где U — скорость подачи, м/мин (10 — 15);

φд – коэффициент использования рабочего времени( 0,93);

φс – коэффициент использования машинного времени (0,95);

lз – длина заготовки, м;

m – среднее число пропилов на одну заготовку.

Схема организации рабочего места прирезного станка показана на рис. 4.

       
   
 
 

Рис. 4

2.3. Приёмы раскроя криволинейных заготовок.

Для этого используют ленточнопильные станки с узким полотном пильной ленты (40 мм). Ширину ленты выбирают в зависимости от кривизны заготовок.

На ленточнопильных станках при распиливании коротких (до 1 м) заготовок, как правило, работает один станочник.

Производительность ленточнопильного станка определяеьтся по формуле

= , шт/см (3)

где U — скорость подачи, м/мин (20 — 30);

φд – коэффициент использования рабочего времени( 0,93);

φс – коэффициент использования машинного времени (0,7 – 0,8);

lз – длина заготовки, м;

m – среднее число пропилов на одну заготовку.

Схема организации рабочего места ленточнопильного станка показана на рис. 5.

Рис. 5

1. Точность обработки и технологические базы

2. Создание базисных поверхностей

3. Обработка заготовок в размер

Дата добавления: 2015-12-01; просмотров: 1353;

Определение схем раскроя бревен на пиломатериалы

Распиловка бревен может осуществляться различными способами (см. п. 1.2), выбор которых зависит от породы, размеров и качества распиливаемых бревен, назначения вырабатываемой продукции и конструкции бревнопильных станков.

Для определения схемы раскроя лесоматериала необходимо воспользоваться теорией расчета поставов.

Поставом называется план (схема) раскроя бревен на пиломатериалы заданных размеров и качества, показывающий порядок и место пропилов, толщину, ширину и длину получаемых досок.

Вам нравится наш новый сайт?

Постав является технологическим документом, от которого зависит рациональность раскроя пиловочного сырья.

Постав, обеспечивающий наибольший объемный выход обрезных досок из бревен данного диаметра, принято называть максимальным, а постав, обеспечивающий наибольший объемный выход пиломатериалов заданной спецификации — оптимальным.

Если бревно или брус распиливается на доски одинаковой толщины, то постав называется пучковым, а если они распиливаются на доски разной толщины, то постав называется смешанным. Смешанные постава по расположению в них досок относительно оси бревна могут быть симметричными и несимметричными, по количеству досок — четными и нечетными. Для распиловки бревен применяют, как правило, симметричные постава, которые обеспечивают равномерное распределение нагрузки на бревнопильные механизмы. Несимметричные постава применяют в специальных случаях, например, при выпиливании шпал.

Постава составляются и рассчитываются до поступления сырья на распиловку. По составленным поставам в многопильных бревнопильных станках устанавливаются пилы, а на однопильных — на бревне делают резы.

При распиловке бревен вразвал составляется и рассчитывается один постав, а при распиловке с брусовкой, развально-сегментном, круговом и секторном способах – два постава: первого прохода – на распиловку сырья на брус и боковые доски или сегменты и второго прохода – для распиловки бруса или сегмента на доски.

Записать постав можно цифровым рядом, который показывает номинальную толщину, ширину, длину и количество планируемых к выпиловке пиломатериалов из бревна данного диаметра и длины.

Например, симметричный постав на распиловку бревна диаметром 22 см имеет формулу

Выбор постава влияет на объемный выход пиломатериалов, который определяется как:

, %, (1)

где – объем пиломатериалов, м3;

– объем сортимента, м3.

, м3 (2)

где – длина лесоматериала, м;

– средний диаметр, м; определяется через вершинный диаметр и коэффициент сбега по формуле

, м, (3)

– коэффициент сбега лесоматериала, см/м;

, м3, (4)

где – толщина, ширина и длина досок, соответственно, м;

– число досок одного типоразмера, шт.

Максимальный постав при распиловке с брусовкой или в развал можно рассчитать с использованием теории Х.Л. Фельдмана, относительно которой толщина и ширина выпиливаемых досок рассчитывается в долях вершинного диаметра по следующей схеме (рис. 11).

Рис. 11 Схема к расчету максимальных поставов

В соответствии с этой методикой общий выход обрезных пиломатериалов без учета пропилов определяется как

, м3. (5)

В данном разделе лабораторной работы требуется выполнить расчет постава путем составления схемы раскроя (см. рис. 11), относительно данных индивидуального задания (приложение 1 – вершинного диаметра, длинны лесоматериала и толщины досок). При этом необходимо выполнить следующее:

§ выбрать масштаб схемы;

§ построить на миллиметровой бумаге окружность диаметром с осевыми линиями;

§ штрих пунктиром обозначит максимальный постав (см. рис. 11);

§ руководствуясь рядом значений толщины досок спроектировать постав (10, 13, 16, 19, 22, 25, 32, 40, 45, 50, 60, 70, 75 и 100 мм);

§ определить число пропилов;

§ рассчитать теоретический объемный выход обрезных пиломатериалов.

Таким образом, зная схему раскроя, расстояние между пилами и число пропилов можно переходить к определению режимов работы оборудования.

Программа для расчета распила бревна в Excel скачать бесплатно

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 домов из оцилиндровки

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.
Варианты распила Количество бревен Отходы
1 2 0 0 0
2 1 1 0 1
3 1 0 1 2
4 0 1 2 0
5 0 2 0 2
6 0 0 3 1

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 Xі распиливаются способом і.

Раскрой бревна: индивидуальный и групповой способ

Тогда будет верна схема:

F = X1 + X2 + X3 + X4 + X5 + X6 => 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: как подключить поиск решения в Excel. Заполните диалоговые окна параметрами так как показано ниже на рисунке и нажмите на кнопку «Найти решение».

Полученные результаты таблицы свидетельствуют о том, что для выполнения условий контракта понадобится распилить 225 брусьев:

  • 50 брусьев по способу №1;
  • 150 брусьев по способу №4;
  • 25 брусьев по способу №5.

Скачать программу расчета распила бревна.

Таблица расчета распила.

Читайте также: Проект современного дома из оцилиндрованного бревна.

Используя данный шаблон программы в Excel, Вы можете заполнить входящие показатели своими значениями и такими же способами выбрать для себя оптимальное решение. И помните если не производить предварительные расчеты, то на практике при распиле очень сложно вложиться в границы пределов 14%-16% отходов древесины.

Запросить цену

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:

·         Размеры бревна

·         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".

Документация по программе (pdf)

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%.

Распиловка пиломатериалов

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.

Запросить цену

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *