ОСОБЕННОСТИ РАСПИЛОВКИ БРЕВЕН ПО НЕСИММЕТРИЧНЫМ ПОСТАВАМ

 

FEATURES CUTTING LOGS FOR ASYMMETRICAL PLACEMENT

 

Янушкевич А.А., Усович Н.В., Иванова В.В. (БГТУ, г.Минск, РБ)

Yanushkevich A.A., Usovich N.V., Ivanova V.V. (BSTU, Minsk, Belarus)

 

Разработана методика составления и расчета несимметричных поставов, установлена зависимость объемного выхода пилопродукции от размеров бревен и схем распиловки

The technique of drawing up and calculation of asymmetric supply, the dependence of volume of output of lumber from the size of the logs and schemes cutting

 

Ключевые слова: бревно, несимметричный постав, шпалы, объемный выход пилопродукции

Key words: The log asymmetrical placement, sleepers, volume output of lumber

 

В настоящее время распиловка бревен ведется в основном по симметричным поставам. Теоретические исследования по раскрою бревен симметричными поставами проводились многими исследователями.

Распиловка бревен несимметричным поставом имеет свои особенности. Несимметричные поставы вызывают неравномерную нагрузку на пильную рамку лесорамы, при распиловке по таким поставам затруднено центрирование бревен, увеличивается количество  типоразмеров досок, что усложняет выполнение последующих операций.

Однако в отдельных случаях необходимо вести распиловку бревен несимметричным поставом. Например, при выпиловке шпал, переводных брусьев для железных дорог и метрополитена применяют несимметричные поставы.

Деревянные шпалы имеют ряд преимуществ по сравнению с железобетонными, которые применяются для крепления рельсов на магистральных путях. Достоинством деревянных шпал являются сравнительная легкость, простота изготовления, удобство крепления рельсов, хорошие диэлектрические свойства, низкие показатели шума при движении транспорта.

Недостатком деревянных шпал является то, что они подвержены биопоражениям. Но с этим недостатком можно справиться, если качественно пропитать шпалы специальными антисептиками.

Таким образом, учитывая большую потребность в деревянных шпалах для устройства местных подъездных железнодорожных путей, а также при строительстве метро, требуется организация распиловки бревен по несимметричным поставам.

Отметим, что шпалы в соответствии со стандартами имеют сравнительно большие размеры поперечного сечения и для их  выпиловки используют бревна крупных диаметров.

По исследованиям профессора А.Н. Песоцкого [1] минимальный диаметр бревна, при котором возможно получение бруса (шпалы) заданного размера, можно определить по формуле

Например, для шпал типа II для железных дорог, толщиной 160 мм и шириной узкой и широкой пластей соответственно 160 и 230 мм он составляет 26 см.

Для рационального раскроя бревен на шпалы необходимо разработать методику составления и расчета несимметричных поставов. В настоящей работе сделана попытка решить эту задачу.

Рассмотрим поперечное сечение бревна с вписанным брусом соответствующих размеров и определим количество и размеры досок, выпиливаемых из зоны бревна за широкой пластью бруса (рис.1).

   
Рисунок 1 −
Схема несимметричного постава

 

В соответствии с рис. 1 расстояние от центра постава до боковой зоны бревна за широкой пластью бруса составит

  ,

где H – толщина бруса (шпалы),  мм;

d – диаметр бревна, мм;

b – ширина узкой пласти бруса, мм.

Отметим, что толщина бруса (шпалы) и ширина узкой пласти бруса (шпалы) установлены стандартом.

Результаты расчетов значений X1 и X2 приведены на графике (рис.2).

Рисунок 2 − Зависимость Х1 и Х2 от диаметра бревна

 

На графике в качестве примера показан характер изменения значения X1 и X2 в зависимости от диаметра бревен, которые распиливают на шпалы типа II для железных дорог.

Из графика следует, что величина Х1 с увеличением диаметра  бревна увеличивается, а Х2 уменьшается, т.к. толщина Н для данного вида шпал постоянная величина.

Таким образом, по графику можно определить расстояние от центра бревна до пласти досок, выпиливаемых из боковой зоны за широкой пластью бруса.

Следующий этап составления несимметричного постава – определение количества и толщины досок, выпиливаемых из зоны бревна за пластью бруса. Для этого используем графики проф. Н.А. Батина для составления поставов [2].

Рисунок 3 − Графики для составления поставов на распиловку боковой зоны бревна по Н.А. Батину

 

Пользуясь графиками проф. Н.А. Батина (рис.3), можно определить количество и толщину досок, выпиливаемых из боковой зоны бревна, т.е. составить несимметричные поставы на распиловку бревен различных диаметров.

По графикам Н.А. Батина были составлены несимметричные поставы на распиловку бревен диаметром 26-34 см.

Расчет поставов, т.е. определение размеров досок и объёмного выхода пилопродукции выполнен по методике, приведенной в [3].

Графики зависимости объёмного выхода пилопродукции от диаметра бревен и схем распиловки приведены на рисунке 4.

Рисунок 4 − Объемный выход пилопродукции в зависимости от диаметра бревен

 

График показывает, что объемный выход шпал с увеличением диаметра бревен уменьшается. Общий выход пилопродукции увеличивается, так как увеличивается объем выпиливаемых досок.

Таким образом, разработанная методика позволяет составить и расчитать несимметричные поставы,  обеспечивающие рациональный раскрой бревен на шпалы и обрезные доски. При распиловке бревен диаметром больше 34 см следует выпиливать две шпалы и обрезные доски.

 

Список использованных источников

1.      Песоцкий, А.Н. Лесопильное производство / А.Н. Песоцкий. – М.: Лесн. пром−сть, 1970.−432с.

2.      Батин, Н.А. Раскрой пиловочного сырья на пиломатериалы: учеб. метод. пособие / Н.А. Батин. – Минск: БТИ им. С.М. Кирова, 1980.−59с.

3.      Янушкевич, А.А. Технология лесопильного производства: учебник / А.А.Янушкевич.− Минск: БГТУ, 2010. −330 с.