Партнеры журнала:

Лесопиление

Круглопильные станки: оптимальный выбор. Часть 2

Многопоточные лесопильные цеха с разнотипным головным оборудованием

В предыдущих номерах журнала («ЛесПромИнформ» № 8 (57), 2008 г. и № 3 (61), 2009 г.) были представлены рекомендации по выбору головного бревнопильного оборудования для лесопильных предприятий различной производственной мощности. При этом рассматривались предприятия с однотипным головным оборудованием, которые, даже будучи многопоточными, должны быть синхронизированы, в основном по вспомогательному оборудованию.

При средних и крупных объемах производства, а также при одновременной распиловке древесины нескольких пород и различных диаметров представляется целесообразной установка в лесопильном цехе нескольких бревнопильных потоков с различным головным оборудованием. Это позволяет в ряде случаев увеличить объемный выход пиломатериалов за счет использования различных пильных механизмов и повысить производственную мощность путем выбора оборудования, ориентированного на распиловку сырья соответствующих диаметров.

Выбор конкретного оборудования зависит от многих факторов, рассмотренных нами в предыдущих статьях. Основными из них являются требуемый уровень производительности лесопильного цеха, размерно-качественные характеристики сырья и пиломатериалов, месторасположение предприятия.

Разработку схемы технологического процесса и выбор головного бревнопильного оборудования целесообразно начинать с определения процентного соотношения объемов бревен разного диаметра, поступающих на лесопильный завод.

Это процентное соотношение принято называть кривой сырья, которая характеризуется средним диаметром (рис. 1). Распределение бревен в кривой сырья в среднем приведено в различных справочниках и пособиях, однако для получения точной информации следует учитывать размерные характеристики бревен в экономически доступном регионе для лесопильного завода.

Рисунки смотрите в PDF-версии журнала

Для составления текущего плана распиловки необходимо руководствоваться кривой сырья имеющегося на заводе в данный момент. Как правило, она отличается от среднегодовой. Это затрудняет синхронизацию бревнопильных потоков.

При увеличении объемов производства, а также при разработке собственных лесосек у лесопильных предприятий возникает проблема раскроя толстомерного сырья, диаметром свыше 36−40 см. Для его распиловки целесообразно использовать ленточнопильные станки или лесопильные рамы. Использование последних не всегда возможно ввиду качества получаемых пиломатериалов. Если в экономически доступном радиусе транспортировки есть целлюлозно-бумажные производства, целесообразно производить технологическую щепу, что вводит ограничения на используемое оборудование по критерию максимально возможного диаметра пиловочника. Совместить высокую производительность с возможностью распиловки толстомерного сырья можно, используя бревнопильное оборудование различных типов. Примером может быть лесопильный цех, в котором установлено фрезерно-профилирующее и ленточнопильное оборудование. При этом тонкомерное сырье обрабатывается на фрезерно-профилирующем оборудовании, а ленточнопильные станки служат для раскроя толстомерного сырья. Использование в лесопильном цехе двух и более бревнопильных потоков предполагает распределение бревен в соответствии с кривой сырья, поступающего на обработку. Очевидно, что за каждым бревнопильным потоком рационально закрепить свою размерную группу бревен. В этом случае основным условием синхронизации работы бревнопильного оборудования, а соответственно, и его равной загрузки за оперативный период будет определение граничного диаметра бревен. Учитывая технические характеристики оборудования и производительность бревнопильной линии при распиловке бревен определенных диаметров, необходимо определить уровень загрузки каждого потока. Граничные диаметры пиловочных бревен для линии, состоящей из двух разнотипных головных станков, можно определить по методу, предложенному профессором Р. Е. Калитеевским.

Их определяют путем последовательного приближения, суммируя требуемое число смен на каждой из бревнопильных линий для распиловки закрепленных за ней объемов пиловочных бревен. Расчет числа смен по потокам для тонкомерных бревен начинают с тонкомерного сырья, например диаметром 12 см, а на линиях обработки крупномерного сырья − с максимального распиливаемого диаметра. Далее определяют граничный диаметр бревен, который может распиливаться на имеющихся линиях, либо с учетом технических ограничений оборудования, либо по критерию примерного равенства смен для распиловки всего условного объема сырья на каждой из линий. Распиловку бревен граничного диаметра, как правило, производят на двух бревнопильных линиях разных типов.

Таблица. Расчет производительности многопоточного
лесопильного цеха с учетом граничного диаметра бревен и
кривой сырья

Таблица. Расчет производительности многопоточного лесопильного цеха с учетом граничного диаметра бревен и кривой сырья

Рассмотрим для примера лесопильный цех, включающий в себя два бревнопильных потока. На первом потоке в качестве головного оборудования используется фрезернопильная линия со скоростью подачи U=24 м/мин, на втором − поток с головным ленточнопильным станком, скорость подачи которого U=50 м/мин. Средний диаметр бревен в кривой сырья равен 21 см, длина пиловочных бревен − 6 м. Расчет выполнен по методу Р. Е. Калитеевского (табл.; рис. 2 и 3).

После определения граничного диаметра необходимо перераспределить объемы бревен по всем бревнопильным потокам (в данном случае по двум) с учетом требования равной загрузки оборудования по времени.

Распиловку бревен с учетом только их граничного диаметра можно осуществлять при условии, что на всех бревнопильных потоках бревна распиливаются по одной схеме (вразвал, с брусовкой и т. д.) с равными скоростями. В ином случае производительность бревнопильного цеха может снизиться, так как бревна одного и того же диаметра могут быть распилены разными поставами и с разными скоростями подачи.

При определении производственных маршрутов бревен различных диаметров необходимо также учитывать технические особенности каждого станка в линии. На фрезерно-пильных и фрезерно-профилирующих линиях, как правило, производится раскрой тонкомерного и среднемерного сырья с вершинным диаметром, не превышающим 26−30 см. При этом сырьем с рациональными диаметрами, позволяющими наиболее эффективно использовать бревнопильную линию, могут быть бревна, например, с диаметрами до 24 см.

Все технические условия оборудования и возможности по увеличению объемного выхода также обязательно должны учитываться при определении граничного диаметра сырья.

Установка в цехе нескольких бревнопильных потоков при организации большого количества подстопных мест на складе рассортированного сырья предоставляет возможность повысить объемный выход готовой продукции с учетом использования различных типов бревнопильного оборудования для распиловки бревен в соответствии с поступающей спецификацией пиломатериалов.

Так, например, использование в качестве головного оборудования фрезерно-пильного и ленточнопильного станков позволит не только обрабатывать бревна больших диаметров, но и в случае необходимости производить на ленточнопильном станке распиловку тонкомерного сырья.

Определение граничного диаметра, задающего равномерную загрузку для всех бревнопильных станков в лесопильном цехе, должно осуществляться каждый раз при изменении спецификации пиломатериалов в портфеле заказов. При использовании головного оборудования различных типов для обеспечения максимальной производительности лесопильного цеха необходимо применение специализированных технологических программ, которые одновременно с непрерывным мониторингом производства способны определять:

  • рациональные поставы для каждого из используемых типов оборудования в автоматическом режиме;
  • наиболее подходящую бревнопильную линию для получения максимального объемного и качественного выхода пиломатериалов;
  • граничный диаметр бревен в соответствии с полученными данными и имеющейся на складе кривой сырья.

Таким образом, использование в лесопильном цехе головного оборудования различных типов, с одной стороны, предъявляет повышенные требования к квалификации обслуживающего персонала, а с другой − позволяет эффективно производить раскрой пиловочных бревен и перестраиваться под новые спецификационные требования к пиломатериалам.

Анатолий ЧУБИНСКИЙ,
Александр ТАМБИ,
Артур ФЕДЯЕВ

Статьи из цикла «Круглопильные станки: оптимальный выбор»:

Принципы выбора оборудования для лесопиления

Бревнопильное оборудование для малых предприятий

Круглопильные станки: оптимальный выбор. Оборудование для средних и крупных лесопильных предприятий