6.4 Раскряжевка хлыстов

Поставка сырья на лесопильно-деревообрабатывающие предприятия в виде хлыстов позволяет снизить затраты труда на первичную обработку, комплексно использовать древесное сырье, снизить себестоимость пилопродукции.

Раскряжевку хлыстов на пиловочные бревна проводят различными методами и способами, которые зависят от качества и размеров сырья, объемов производства спецификационной пилопродукции и принятой технологии раскроя бревен.

На лесопильных предприятиях применяют константный и вариационный методы раскроя хлыстов. Под константным методом понимается такой раскрой, при котором диаметр бревен явояется функцией их длины d=f(L): длины определенные – диаметры разные. Под вариционным понимается метод, когда длина бревен является функцией их диаметра L=f(d): диаметры определенные – длины разные. При этом диаметры бревен выпиливаются в соответствии с требованиями спецификации пиломатериалов (см. разд. 3.6). Установлено [14], что константный метод приводит к потерям пиломатерилов до 8 % и более по сравнению с вариационным. Вариционный метод широко используется в практике лесопиления Финляндии, Германии, Канаде и других зарубежных странах.

Способы раскроя хлыстов принимают следующие: индивидуальный, программный, обезличенный и групповой. При индивидуальном способе хлыст последовательно раскраивается на сортименты с учетом формы и пороков и получения из него высококачественных бревен заданной длины. Программный способ предусматривает предварительную оценку размеров качества хлыста, затем выбирается и заказывается программа раскроя сразу на весь хлыст. При обезличенном способе все хлысты раскряжевывают на отрезки постоянной длины, а при групповом - пачку хлыстов. При этом размеры и качество отдельных хлыстов могут быть не учтены.

Раскрой хлыстов проводят на раскряжевочных установках. Наиболее распростанения получили установки с продольной подачей хлыстов при их поштучной обработке. Они разделяются на однопильные и двухпильные. К однопильным относятся установки ЛО-15С (ЛО-15А), ЛО-113, а к двухпильным – ЛО-68. В качестве пильного механизма используются станки с круглым пильным диском.

Полуавтоматическая раскряжевочная установка ЛО-15С предназначена для работы с диаметром хлыста до 60 см. Она работает следующим образом (рис.6.2).

Рис. 6.2 Технологическая схема установки ЛО-15С: 1- лесовозная дорога; 2 - разделительное устройство РРУ-10М; 3 - разгрузочная эстакада; 4 - хлысты; 5 - подающий конвейер; 6 - бункер; 7 - конвейер для отходов; 8 - манипулятор ЛО-13С; 9 - центрирующий ролик; 10 - пила АЦ-3С; 11 – сортировочный конвейер; 12 - дополнительный пильный блок; 13 - приемный стол; 14 - кабина оператора

С помощью загрузочно-растаскивающего устройства 2 (РРУ-10М) хлысты 4 подаются на приемную эстакаду 3 к двухстрелковому гидроманипулятору 8 (ЛО-13С), который поштучно укладывает их на подающий двухцепной конвейер 5 для перемещения на приемный стол 13 до выдвинутого на нем упора. После остановки хлыста и его стабилизации, прижимным роликом сверху и центрирующим 9 снизу, включается пила станка 10 (АЦ-3С). Отпиленные сортименты сбрасываются на сортировочный конвейер 11 (на рисунке сверху). Часть хлыста длиной до 12 м с приемного стола подается на пильный блок 12, расположенный вдоль приемного стола, и распиливается на двухметровые отрезки, которые затем поступают на сортировочный конвейер 11 (на рисунке снизу). Опилки и оторцовки по конвейеру 7 подаются в бункер 6. Скорость перемещения хлыста под пилу 1,86 м/с, диаметр пилы 1500 мм.

Двухпильная раскряжевочная полуавтоматическая установка ЛО-68 полностью унифицирована с установкой ЛО-15С за исключением пильного механизма, который имеет две дисковые маятниковые пилы. Это позволяет раскраивать хлысты диаметром в плоскости пропила до 110 см.

Сменная производительность П_см (м³) раскряжевочных установок с продольным перемещением хлыстов, рассчитывается по формуле

(6.4)

где – продолжительность смены, мин; t_ц – продолжительность цикла обработки одного хлыста, мин; – средний объем одного хлыста, м³; К_р – коэффициент использования рабочего времени смены ( =0,8-0,9); – коэффициент загрузки установки ( =0,75…0,9).

Более высокую производительность позволяют достичь многопильные установки с поперечной подачей при штучной обработке хлыстов. Эти установки разделяются на слешерные и триммерные. На слешере раскряжевка осуществляется поперечным надвиганием хлыстов на неподвижные, установленные на определенном расстоянии друг от друга, пилы. На триммерных раскряжевочных установках применяют управляемые пилы, вступающие в работу по команде оператора. Здесь имеется возможность изменять программу раскроя хлыстов, что положительно сказывается на качественном выходе деловых сортиментов. Условиями эффективного применения многопильных установок являются высокая концентрация древесного сырья с грузооборотом не менее 300 тыс.м³ в год, а также однородный состав пород при среднем объема хлыста до 0,5 м³. В настоящее время на лесопильно-деревообрабатывающих предприятиях применяются триммеры АР-1, МР-8, АПЛ-1. Из слешеров нашли применение установки ЛО-105, ЛО-117.

Многопильная раскряжевочная установка ЛО-105 (рис. 6.3) состоит из раскряжевочного устройства (слешера) и околостаночного оборудования. Техно-

Рис. 6.3 Многопильная раскряжевочная установка ЛО-105: 1 - приемная эстакада с поперечным конвейером; 2 - манипулятор; 3 - разобщитель ЛТХ-80; 4 - кабина оператора; 5 – ориентирующее устройство с механизмом поштучной выдачи хлыстов; 6 - слешер; 7 - лесонакопитель; 8 – конвейер отходов

логический процесс раскряжевки хлыстов на установке осуществляется следующим образом. Пачка хлыстов с лесовозного транспорта или из запаса козловым краном подается на приемную эстакаду 1. Затем, периодическими кратковременными включениями поперечного конвейера хлысты небольшими пачками сбрасываются в бункер разобщителя хлыстов ЛТХ-80 3, откуда они поштучно выдаются на шнеки ориентирующего устройства 5. При необходимости хлысты на ориентирующем шнековом устройстве поправляют манипулятором 2, установленным в потоке со стороны их комлевой части. Со шнеков хлысты, сориентированные относительно первой комлевой пилы, передаются в отсекатели. Отсекатели автоматически выдают поштучно хлысты на тяговые цепи поперечного конвейера слешера 6, упорами цепей надвигаются на его пилы и распиливаются на сортименты в соответствии с установленной (постоянной) программой. Далее сортименты подают в лесонакопители 7, откуда они забираются автопогрузчиками или кранами. Отечественный и зарубежный опыт показывает, что применение слешеров рационально только в случае раскроя хлыстов на пиловочные бревна одной заданной длины. Это может иметь место, когда завод выпиливает, например, брусковые пиломатериалы заданной длины или кратные по длине черновые заготовки из пифагорической зоны бревен. В остальных случаях целесообразно использовать оборудование, позволяющее производить индивидуальный раскрой хлыстов на пиловочные бревна в соответствии с особенностями их формы и качества.

Триммерные установки АПЛ-1 и МР-8 относятся к установкам с пилением неподвижного хлыста. В установке АПЛ-1 (рис. 6.4) хлысты поступают по приемному роликовому конвейеру 1 комлем вперед выравниваются по вершинам, которые должны быть на одинаковом расстоянии от крайней пилы, что значительно, облегчает уборку отпиленных вершин. Установленные восемь пил поднимаются и опускаются пневмоцилиндрами и позволяют выбирать программу раскроя каждого хлыста в отдельности. С роликового конвейера 1 хлысты снимаются крюками поперечного конвейерам 2 и поступают в лоток 3, где зажимаются рычагами 4. Пилы 6 в соответствии с выбранной программой поднимаются и распиливают хлыст. После возвращения пил в исходное положение сбрасыватели 7 подают отпиленные отрезки на конвейер 5. Затем цикл повторяется. Сбрасыватели срабатывают не все одновременно, а формируются в группы в соответствии с номерами пил, участвующих в раскряжевке хлыста, и сбрасывают отпиленные сортименты на выносной конвейер 5 последовательно, начиная с комлевого, благодаря чему создаются межторцовые разрывы между соседними сортиментами, необходимые для последующей сортировки. Программа раскроя задается оператором во время нахождения хлыста на поперечном конвейере.

Рис. 6.4 Схема триммера при позиционном методе раскроя хлыстов

Установка МР-8 (рис. 6.5) в основном выполнена по той же схеме, что и АПЛ-1, но имеет: цепной ориентирующий конвейер, выравнивающий хлыст по комлю; зажимы, расположенные в раскряжевочном лотке под распиливаемым хлыстом; сбрасыватели, срабатывающие все одновременно; гидропривод подачи пил, сбрасывателей и зажимов; девять пил диаметром по 1,5 и 1,25 м, каждая из которых приводится во вращение отдельным двигателем.

Хлысты с накопителя 1 поштучно выдаются при помощи отсекателя 2 на роликовый конвейер 3, который подает их до соответствующего упора в продольном направлении (на рисунке не показан). Этим обеспечивается установка торцов хлыстов в соответствии с принимаемой схемой раскроя. Крюки 4 поперечного конвейера 5 снимают очередной хлыст с роликового конвейера 3 и подают его к пилам 6. Пилы в исходном положении обычно ниже подающих цепей. Подъем пил производится при помощи индивидуальных приводов 7. Оценка размеров и качества древесины хлыста и выбор программы его раскроя на современных триммерах производятся автоматически. При отсутствии систем автоматической оптимизации раскроя хлыстов эти функции выполняет оператор. Отпиленные отрезки поступают на конвейер 8 и передаются им в накопитель 9, с которых они поштучно отсекателями 10 (работающими в определенном ритме, обеспечивающем межторцовые разрывы) выдаются на продольный конвейер 11 участка сортировки пиловочных бревен.

Рис. 6.5 Схема триммера с непрерывным поперечным перемещением хлыста

При необходимости, полученные при раскрое хлыста бревна (отрезки) могут поступать непосредственно с конвейера 5 в бункеры устройства 12 (рис.6.5, б), из которых, по мере их заполнения, пачки бревен автопогрузчиками или другими подъемно-транспортными устройствами подаются к местам их складирования или, как и в первом случае, на участки сортировки бревен, если участки раскроя хлыстов и сортировки бревен располагаются на определенном расстоянии друг от друга.

Сменная производительность (м³) раскряжевочных установок с поперечным перемещением хлыста и непрерывным движением подающих цепей (слешеры, триммеры) определяется по формуле

(6.5)

где - продолжительность смены, с; - скорость движения подающих цепей, м/с; - средний объем хлыста, м³; - расстояние между крючьями, м; - коэффициент использования рабочей смены; - коэффициент загрузки крючьев подающих цепей.

На крупных предприятиях используются установки для пачковой раскряжевки хлыстов ЛО-62, которая имеет производительность 600…700 м³ в смену. Она (рис. 6.6) имеет пильный аппарат 1 (рис. 6.6,а), состоящий из рамы, по контуру которой, через направляющие ролики, движется пильная цепь ПЦУ-30, а в месте пиления она движется в пильной шине со скоростью 15 м/с. Рама перемещается по стойке вверх и вниз при помощи гидроцилиндров. Пачки хлыстов формируют в приемных устройствах 2, имеющих коники со стойками. Пильный механизм установки смонтирован на тележке, котораяпередвигается по рельсовому пути (рис. 6.6,б), вдоль пути размещаются приемные устройства 3, заполненные пачками хлыстов. Переход от одного пропила к следующему осуществляется передвижением тележки с пилой 4. Установка имеет четыре приемных устройства, в каждом из которых вмещается по 25 м³ хлыстов. Размеры поперечного сечения пачки 2,8 x 2,8 м.

Рис 6.6 Схема установки для пачковой раскряжевки хлыстов ЛО-62: а- пильный механизм; б- технологическая схема

Предложен [6] способ групповой раскряжевки хлыстов, при котором пачку хлыстов сечением 2000х2000 мм объемом до 25 м³ разрезают дисковыми фрезами диаметром 2200 мм, толщиной 20 мм. При этом получается технологическая стружка для производства древесностружечных и древесноволокнистых плит. Этот способ эффективен в случае выработки сортиментов заданных размеров при высокой производительности труда. Что возможно при раскряжевке групп однородных хлыстов по оптимальной схеме.