При распиловке леса важно сразу рассчитать, каким будет расход, так как это окажет влияние на стоимость пиломатериалов. Выход готовых изделий может быть различным. Все зависит от того, какого качества лес используется, применяются ли меры по оптимизации раскроя. Есть специальные меры, позволяющие увеличить эффективность работы, сделать выход лучше, а качество распиловки выше. Перед распиловкой надо предварительно все рассчитать. Это не так сложно, как может показаться, зато расход круглого леса будет оптимальным, выгодным для получения отличного результата.

Как увеличить эффективность раскроя

Чтобы выход пиломатериала был значительным, надо использовать специальные меры по увеличению эффективности процесса:

1. Расчет следует проводить только при использовании специальных программ, вручную он будет иметь низкую результативность, процент брака получится большим.
2. Предварительно кругляк надо отсортировать, чтобы обработка велась правильно.
3. Для распила надо применять оборудование высокого качества. В противном случае количество отходов будет большим, а качество получаемого пиломатериала станет низким.
4. Лучше всего сначала пилить широкий пиломатериал, на обработку узкого уходит больше времени.
5. Бревна не рекомендуется брать длинные.
6. Перед работой следует настроить оборудование.

Выход готовых пиломатериалов может быть различным. Необходимо помнить, что на первом этапе получаются доски, затем их сортируют. В итоге процент еще больше снижается, например, для лиственных пород он может составить всего 10-20%.

Как оптимизировать раскрой

Чтобы сделать выход пиломатериалов выше, процесс распила необходимо оптимизировать. Это касается в первую очередь тех заготовок, которые имеют значительную кривизну. Чтобы распилить кривой круглый лес, нужно выполнить ряд действий:

1. Сначала для работы отбирается только подходящий лес. Если на оставшихся бревнах есть гниль, проростки, трещины на торцах, то необходимо провести отторцевание некоторых участков.
2. Если во время работы обнаружена гнилая сердцевина, то можно ее аккуратно удалить, после чего распилить оставшуюся часть. Это позволит избежать больших потерь, получить доски с длиной от 1 м с необходимым качеством.
3. Рекомендуется использовать бревна с большим диаметром, чтобы процент выхода был выше. Коэффициент может составлять 1,48-2,1, но все зависит от диаметра, качества кругляка, сортировки, оборудования. Для рамных цехов такой коэффициент составит 1,48-1,6, а для линий с фрезерным оборудованием – 1,6 для крупного леса. При диаметре кругляка от 12 см коэффициент может превысить отметку в 2,1.

Объем отходов после распиливания

Чтобы готовая доска выходила с большим процентом, необходимо правильно все подготовить, работы должны проводиться только в соответствии с технологией. Круглый лес хвойных и лиственных пород дает различный выход. В последнем случае объем получается меньшим, даже если использовать специальное дополнительное оборудование. Хвоя для распиловки считается более удобной, так как ствол у нее прямой, а бревно имеет больший диаметр. Хвойный лес не так подвержен гниению, поэтому брака меньше. Для лиственных пород обычно используют 2 технологии распила:

• при помощи ленточной пилорамы на З75, З63;
• в развал, когда в сердцевине материала вырезается полубрус, пропускаемый через многопильный станок.

Объем у ленточной пилорамы составляет 40-50%. При использовании технологии в развал выход другой, его можно увеличить до 70%, но и затраты на такую работу более высокие. Если распиливаться будет круглый лес, длина которого составляет 3 м, то можно увидеть, что процент брака довольно большой, а оставшийся материал требует обработки. Это касается основной массы с досками 22х105(110, 115)х3000 мм. Вариантов такого брака много. Например, это может быть червоточина, которая уже не подходит для большинства работ.

После сортировки объем материала лиственных пород, который относится к сорту 0-2, составит всего 20-30% от того количества, которое получается после распиловки. Это означает, что от общей массы заготовленного круглого леса выход нормальной доски составит всего 10-20%. Остальные материалы в основном идут на дрова. У хвойного кругляка выход будет другим, но внимание надо обращать на то, какие средние значения полученного объема наблюдаются.

Выход пиломатериала

Чтобы выход пиломатериала был оптимальным, необходимо учитывать многочисленные условия. Для правильно вычисления можно рассмотреть пример выхода круглого леса. Данные получены на реальном опыте специалистов и на показателях пилорам. Это дает возможность сравнить процентное соотношение, вычислять оптимальные средние числа.

У хвойных пород возможен следующий выход:

1. Для необрезной доски и прочих необрезных материалов во время распиловки выход составит 70%. Это число полученного материала при обработке, количество отходов будет равно 30%.
2. Для обрезного материала при использовании пилорам на 63, 65, 75 будет меньший выход пиломатериалов, всего в районе 45%. У ленточных пилорам выход обычно составляет до 55-60% готового материала. Если применять средства по повышению эффективности, то можно достигнуть и 70%, хотя для этого требуется большой опыт работы.
3. С дисковой пилорамы можно получить пиломатериал в количестве 70-75%, хотя при использовании методов повышения эффективности вполне может быть и 80-75%. Но необходим опыт работы.

Согласно ГОСТ 8486-86, для сорта 0-3 процент выхода, не учитывая сортировку, составляет примерно 70%.

Еще 30% может оставляться на отбраковку готового материала. Отбракованный материал не выбрасывается, он используется для изготовления других видов пиломатериалов, которые допускают наличие определенного брака.

У круглого леса лиственных пород наблюдается другой процент выхода:

1. У необрезного материала – 60%.
2. У обрезного – до 35-40%, так как кривизна исходного леса лиственных пород обычно большая.

Выход можно и повысить, для этого применяется дополнительное оборудование. Это может быть специальный многопильный станок, станок для обрезания кромок, подгорбыльный станок. В таком случае получится выход пиломатериала увеличить примерно на 20%. Приведенный процент дается на основании данных по получению доски сорта 0-4. При сортировке сортов 0-1 процент получения пиломатериала равен 10%. Чтобы получить куб готового обрезного материала из лиственных пород, необходимо на распил пустить 10 кубов исходного круглого леса.

Выход пиломатериалов из круглого леса может быть различным. Все зависит от исходной породы древесины, используемой пилорамы. Специальные меры по увеличению эффективности позволяют получить больший процент, чем это возможно, но для этого следует иметь определенный опыт работы.

ОКСТУ 5330; 5309

Срок введения с 01.01.88

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на необрезные доски хвойных и лиственных пород и устанавливает способы учета объема.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Учет объема необрезных досок производится в плотных кубических метрах с точностью до 0,001 м³ по размерам досок (толщине, ширине и длине), установленным для древесины с влажностью 20% (по отношению к массе абсолютно сухой древесины). Объем отдельных досок определяется по ГОСТ 5306-83.

1.2. Устанавливаются три способа учета объема необрезных досок: пакетный, поштучный и способ выборок.

1.2.1. Пакетный способ учета заключается в определении объема пакета досок и применяется в качестве основного для учета объема любых, уложенных в пакеты, партий необрезных досок хвойных и лиственных пород, кроме спецсортаментов (авиационных, резонансных, палубных, шлюпочных, баржестроения) и досок ценных пород (дуба, бука, ясеня, ильма, клена и граба).

Формирование пакета следует производить в соответствии с требованиями ГОСТ 19041-85Е, и кроме того, необходимо соблюдать следующие правила:

а) с одной стороны торцы досок в пакете должны быть выровнены;

б) доски в горизонтальных рядах пакета должны быть уложены вплотную друг к другу, но без нахлестки одной доски на другую;

в) пакет должен иметь по всей длине одну ширину, боковые стороны пакета должны быть вертикальными. Допускается смещение отдельных крайних досок от вертикали боковой стороны, как внутрь, так и наружу до половины ширины доски, но не более 100 мм;

1.2.2. Поштучный способ учета заключается в определении объема каждой доски, суммирования этих объемов и применяется для учета объема любых партий необрезных досок специальных сортиментов, досок ценных пород и в случае разногласий, а также для учета партий необрезных досок всех пород и размеров объемом не более 10 м².

1.2.3. Способ выборок заключается в определении объема выработки досок или пакетов с распространением средних результатов на всю партию и применяется для учета объема любого количества необрезных досок всех пород и размеров (кроме спецсортаментов и досок ценных пород), не уложенных в пакеты и в том случае, когда формирование пакетов не соответствует требованиям, изложенным в пункте 1.2.1.

1.3. Гарантией считается количество необрезных досок или пакетов, оформленных одним сопроводительным документом.

1.4. В фактурах-спецификациях на отгружаемые необрезные доски грузоотправитель обязан указать, какой из указанных способов учета объема был им применен для определения объема данной партии.

Учет объема необрезных досок при приемке грузополучатель должен производить тем из способов, которым данная партия учитывалась при отгрузке.

2. ПАКЕТНЫЙ СПОСОБ УЧЕТА ОБЪЕМА

2.1. Пакетный способ учета объема необрезных досок предусматривает:

определение размеров (высоты, ширины и длины пакета);

определение складочного объема досок в пакете;

определение объема пакета в плотных кубических метрах;

2.1.1. Определение размеров пакета.

Высоту пакета следует определять со стороны выровненного торца посередине ширины его путем измерения без учета прокладок (рис. 1) и находить по формуле:

h = h 1 - nb

h - высота пакета, м

h 1 - измеренная высота пакета, м

n - количество прокладок по высоте пакета, шт.

b - толщина прокладки, фактическая

Ширину пакета следует определять путем измерения со стороны выровненного торца посередине высоты его между двумя условно проведенными вертикальными линями, ограничивающими боковые стороны пакета (рис. 1).

Измерение ширины и высоты пакета должно производиться с точностью до 10 мм.

Длину пакета (рис. 2) следует определять как сумму длин плотной и неплотной части пакета по формуле:

l = l 1 - кl 2

l - учитывается длина пакета, м

l 1 - длина плотной части пакета, м

l 2 - длина неплотной части пакета, м

к - коэффициент, учитывающий долю выступающих концов в неплотной части пакета.

Длину плотной и неплотной части пакета необходимо определять путем измерения с точностью, соответствующей градации пиломатериалов по длине по ГОСТ 24454-80 и ГОСТ 2695-83.

Величину коэффициента "к" следует принимать равной:

2/3 - если количество выступающих концов более 50% количества досок всего пакета;

1/2 - если количество выступающих концов равно половине количества досок всего пакета;

1/3 - если количество выступающих концов менее 50% количества досок всего пакета.

2.1.2. Определение складочного объема пакета.

Складочный объем пакета должен вычисляться путем перемножения высоты, ширины и длины пакета, определяемых в соответствии с п. 2.1.1.

2.1.3. Определение объема пакета в плотных кубических метрах (учетный объем).

Объем досок в пакете необходимо определять путем умножения складочного объема досок в пакете на коэффициент плотности укладки, приведенный в табл. 1.

Таблица 1

КОЭФФИЦИЕНТЫ ПЛОТНОСТИ ДЛЯ ПЕРЕВОДА СКЛАДОЧНОГО ОБЪЕМА
НЕОБРЕЗНЫХ ДОСОК В ОБЪЕМ ПЛОТНОЙ ДРЕВЕСИНЫ

а) для хвойных пород

б) для лиственных пород

2.1.4. Определение объема партии досок.

Объем партии необрезных досок, уложенных в пакеты, следует определять путем суммирования учетных объемов отдельных пакетов в партии.

2.2. В случае разногласия между поставщиком и потребителем при учете объема необрезных досок пакетным способом, учетный объем необходимо определять путем контрольного поштучного обмера устанавливается по соглашению сторон, но не менее 6% от сдаваемой партии.

Отбор пакетов следует производить равномерно из разных мест партии. Отклонение учетного объема при пакетном способе от результатов контрольной проверки поштучным способом не должно превышать 5%. При большей разнице объем проверяемой партии досок необходимо принимать равным объему досок, полученному при контрольной проверке.

Примечание.
Объем необрезных досок, используемых в качестве прокладок в пакетах должен определяться по фактическому количеству прокладок поштучным обмером.

3. ПОШТУЧНЫЙ СПОСОБ УЧЕТА ОБЪЕМА

3.1. Поштучный способ учета объема необрезных досок предусматривает:

определение размеров досок;

определение объема каждой доски;

определение объема партии досок.

3.1.1. Определение размеров досок.

Толщину досок следует измерять в соответствии с ГОСТ 6564-84 и принимать номинальную соответственно размерам, установленным ГОСТ 24454-80 и ГОСТ 2695-83.

Ширину необрезных досок следует измерять в соответствии с ГОСТ 6564-84. Если на пласти посередине длины доски имеется местное сужение, измерение ширины необходимо производить на расстоянии 150 мм от него.

Длину необрезных досок следует измерять в соответствии с ГОСТ 6564-84 и с учетом градаций, установленных ГОСТ 24454-80 и ГОСТ 2695-83.

Влажность пиломатериалов должна определяться в соответствии с ГОСТ 16588-79.

3.1.2. Определение объема досок.

Объем необрезной доски с влажностью более 20% (по отношению к массе абсолютно сухой древесины) следует находить как произведение объема, вычисленного по размерам толщины, ширины и длины доски, определяемым в соответствии с пунктом 3.1.1. с применением поправочного коэффициента по ширине доски равного: для хвойных пород - 0,96, для лиственных - 0,95.

При определении объема необрезных досок с влажностью 20% и ниже (по отношению к массе абсолютно сухой древесины) поправочные коэффициенты применять не следует.

3.1.3. Определение объема партии досок.

Объем партии необрезных досок должен определяться путем суммирования объемов отдельных досок.

4. СПОСОБЫ ВЫБОРОК ДЛЯ УЧЕТА ОБЪЕМА

4.1. Способ для учета объема необрезных досок предусматривает:

отбор выборок из партии;

определение объема выборочных досок или выборочных пакетов;

определение среднего объема доски или пакета;

определение объема партии досок.

4.1.1. Объем выборок.

Выборки должны производиться из разных мест учитываемой партии

Выборки досок следует отбирать путем выделения из партии любой по счету доски (пятой, десятой, сотой или какой-либо другой).

Выборки пакетов следует брать из партии однородных по габаритам пакетов, содержащих доски одной толщины.

Размер выборки необходимо устанавливать в соответствии с табл. 2.

Таблица 2

4.1.2. Определение объема выборочных досок и выборочных пакетов. Объем выборочных досок следует определять путем поштучного обмера в соответствии с разделом 3, выборочных пакетов - пакетным способом в соответствии с разделом 2, при этом доски в пакетах должны быть уложены в соответствии с требованием п. 1.2.1.

4.1.3. Определение среднего объема выборочных досок или пакетов. Средний объем выборочных досок или пакетов необходимо определять как среднеарифметическое значение объемов отдельных досок или пакетов.

4.1.4. Определение объема партии досок. Объем партии необрезных досок следует определять как произведение среднего объема доски или пакета на соответствующее количество досок или пакетов партии.

4.2. В случае разногласий между поставщиками и потребителями в учете необрезных досок способом выборок должна быть взята повторная выборка в удвоенном размере. Результаты повторной выборки следует принимать для учета всей партии досок.

Примеры определения объема необрезных досок приведены в приложении.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Примеры определения объема необрезных досок
при поштучном и пакетном способах обмера

Пример 1. Найти объем сырой необрезной доски хвойных пород, имеющей толщину 25 мм (номинальная), ширину 220 мм и длину 5,25 м.

По данным размерам доски из таблицы объема пиломатериалов (ГОСТ 5306-83) находим объем доски 0,0289 м³.

0,0289 х 0,96 = 0,0277 м³,

где 0,96 - поправочный коэффициент по ширине для досок хвойных пород.

Пример 2. Найти объем сырой необрезной доски лиственных пород, имеющей толщину 40 мм (номинальная), ширину 180 мм и длину 6 м.

По данным размерам доски из таблицы объемов пиломатериалов (ГОСТ 5306-83) находим объем доски 0,0432 м³.

Объем этой же доски при влажности 20% (по отношению к массе абсолютно сухой древесины) будет равен:

0,0432 х 0,95 = 0,0410 м³,

где 0,95 - поправочный коэффициент по ширине для досок лиственных пород.

Для подсчета объема большого количества досок (указанным способом по таблицам ГОСТ 5306-83) можно не пересчитывать объемы отдельных досок в объемы в сухом состоянии, а суммарный объем всех сырых досок умножить на поправочный коэффициент по ширине.

Пример 3. Найти объем сырых необрезных досок хвойных пород толщиной 25 мм, сложенных в пакет, имеющий высоту 980 мм, ширину 1030 мм и длину 4,15 м.

0,98 х 1,03 х 4,14 = 4,189 м³.

По таблице 1 находим коэффициент плотности укладки для сырых досок хвойных пород толщиной 25 мм - 0,61.

4,189 х 0,61 = 2,555 м³.

Пример 4. Найти объем сухих необрезных досок хвойных пород с влажностью 20% (по отношению к массе абсолютно сухой древесины) толщиной 50 мм, сложенных в пакет, имеющий высоту 1250 мм, ширину 1150 мм и длину 5,75 м.

Складочный объем пакета из сухих досок равен:

1,25 х 1,15 х 5,75 = 8.266 м³

По таблице 1 находим коэффициент плотности укладки для сухих досок хвойных пород толщиной 50 мм - 0,73.

Тогда объем необрезных досок в пакете в плотных кубических метрах при влажности 20% (по отношению к массе абсолютно сухой древесины) будет равен:

8,266 х 0,73 = 6,034 м³

Пример 5. Найти объем сырых необрезных лиственных пород толщиной 32 мм, сложенных в пакет, имеющий высоту 1100 мм, шириной 1000 мм и длину 5 м.

Складочный объем пакета из сырых досок равен:

1,1 х 1 х 5 = 5,5 м³.

По таблице 2 находим коэффициент плотности укладки для сырых досок лиственных пород толщиной 32 мм - 0,57.

Тогда объем плотной древесины необрезных досок в пакете при влажности 20% (по отношению к массе абсолютно сухой древесины) будет равен:

5,5 х 0,57 = 3,135 м³.

ПЕРЕЧЕНЬ ИСТОЧНИКОВ, ИСПОЛЬЗОВАННЫХ
ПРИ РАЗРАБОТКЕ СТАНДАРТА

Для получения на выходе высокого процента пиломатериалов из круглых брёвен, применяют несколько разных технологий, включающих определённые циклы действий. По времени распиловка круглого леса и трудозатратность процесса бывает разной, в зависимости от выбранного метода обработки, места проведения работ, сезона. Так, некоторые предприятия строят цеха по первичной обработке сырья рядом с местом заготовок леса и экономят на этом.

В обработку идут не только стволы, но и большие ветки. Заготовки круглого леса сортируются по размерам и наличию коры. Стволы, не прошедшие сортировки, используются в дальнейшем для черновых работ (изготовления строительных лесов и др.). При приёмке сырья от поставщика проверяется не только кубатура, но и наличие повреждений, гнили, сучков – такие материалы не соответствуют техническим условиям. Изъяны древесины снижают на выходе процент готовой продукции, а сучки могут повредить оборудование.

Перед распиловкой часто проводится окорка стволов (удаление коры на специальном станке) – этот процесс необязателен, но считается экономичным:

• из-за отсутствия застрявших камушков и песка в коре пила сохраняется от преждевременного износа;
• повышается качество стружечного материала;
• некоторые предприятия не принимают в обработку горбыль с неокоренных брёвен;
• погрешность результатов при сортировке леса с помощью электроники снижается.

Типы раскройки леса

Прежде всего надо определиться с типом распила – их несколько. Тангенциальный – разрез идёт по касательной к годичным кольцам, поверхность получается с узорами в виде колец, арок. Доски, полученные таким способом, дешевле, но имеют высокие проценты усушки и разбухания.

Радиальный – разрез по радиусу, перпендикулярен годичным кольцам, рисунок равномерный, выход доски небольшой, но она отличается повышенным качеством и большей прочностью.

Рустикальный – проводится под любым углом, видны дефекты, сучки, заболонь и др.

Способы распила

Для каждого конкретного случая выбирается способ распила.

Вразвал – самый экономичный, почти без отходов, высокий процент готового леса. На выходе получаются необрезные доски и два горбыля.

С брусовкой – вначале получают двухкантный брус, необрезные доски, два горбыля. Затем брус распиливается перпендикулярно спилу на обрезные доски, по краям получаются две необрезные доски и два горбыля.

Секторный – вначале бревно распиливается на 4–8 секторов, а затем каждый из них на радиальные или тангенциальные материалы. Иногда в центре выпиливаются несколько необрезных досок.

Развально-сегментный – при таком распиле в центре ствола выпиливают две или несколько необрезных досок, а по бокам – из сегментов распиливаются обрезные односторонние доски.

Брусово-сегментный – похож на развально-сегментный, только в середине бревна выпиливается двухкантный брус, который затем распиливается на обрезные доски. Процент выхода пиломатериалов большой.

Круговой – после отпила одной или нескольких необрезных досок бревно поворачивается на 90 0 и отпиливаются следующие доски. Такой метод применяется, когда крупное бревно поражено в центре ядровой гнилью. С его помощью отделяется здоровая от низкокачественной древесины.

Агрегатный – с применением фрезерных инструментов и круглых пил одновременно с качественными пиломатериалами получают на выходе технологичную щепу (вместо горбылей и реек). Такая комплексная обработка леса позволяет рационально использовать сырьё и трудовые затраты. Получается безотходное производство готового пиломатериала.

Необходимый инструмент

Выбор инструментов зависит от количества планируемой готовой продукции, её качества и размеров изделий. Чаще всего распил выполняют циркулярной пилой. На определённых этапах производства требуется применение специальных станков.

Циркулярная пила выполняет точные надрезы в любых направлениях, прекрасно справляется с любыми размерами бревна, подходит для профессионального и домашнего использования.

Применяется для домашнего использования, когда надо заготовить небольшое количество пиломатериалов. Проще выполнить более трудную работу с помощью бензопилы, чем покупать дорогое оборудование. К ней понадобятся только специальная насадка, закрепитель для ствола и направляющие распила.

Станки для снятия коры. Они довольно дорогие, но при регулярном использовании на предприятии, где выполняются большие объёмы работ, быстро окупаемы. Их необязательно использовать, но желательно, потому что при этом можно получить ряд экономических преимуществ и удобств в производственном процессе.

А также понадобится:

• Дисковый станок – для получения из леса необрезных материалов на выходе.
• Ленточная пилорама даёт выход качественных пиломатериалов и низкий процент отходов.
• Рамная пилорама – не нуждается в фундаменте и её можно устанавливать прямо в местах лесозаготовок.
• Универсальные станки способны дать на выходе даже из низкосортной древесины качественный материал.

На предприятиях с массовым производством для получения сверхточных и качественных изделий устанавливаются целые комплексы современного оборудования, и распиловка леса проводится любой сложности.

Технологическая карта распиловки

Для подсчёта оптимального процента получения из бревна готовых пиломатериалов составляется карта распиловки леса. Эти расчёты можно сделать самостоятельно или воспользоваться специальной компьютерной программой. Такую информацию ещё можно получить в обычном справочнике, где собрана информация о проведении лесопильных работ.

Карта раскроя позволяет определить, сколько будет на выходе готовых изделий, какой процент отходов пойдёт на переработку. По этим данным, можно определить конечную стоимость продукции. Результат может во многом зависеть от породы леса. Существуют некоторые меры для увеличения процента выхода пиломатериалов.

Процент пиломатериала на выходе – это готовая для использования в работе, полезная древесина. Отходы – сырьё для получения плит МДФ, ДСП, ДВП. Эти объёмы будут зависеть от диаметра дерева, видов изготавливаемых изделий из цельной древесины, варианта пиления.

Процент из кругляка

Точный подсчёт каждого кубометра древесины – дорогого натурального сырья, важен на каждом деревообрабатывающем предприятии. Кубометры круглого леса подсчитывают несколькими способами.

По объёму транспорта. На каждый вид транспорта подсчитывается и устанавливается своя кубатура леса. Например, в вагоне вмещается 70,5 кубов круглой древесины. Тогда в трёх вагонах её будет 22,5 кубов. Такой метод подсчёта ускоряет приёмку сырья, особенно это важно при большом количестве поступившего груза. Но при этом существует большая погрешность в результатах подсчётов таким способом.

Расчёт по объёму одного ствола. Если вся лесозаготовка состоит из одинаковых по размеру лесоматериалов, то подсчитав объём одного, можно сосчитать их все и умножить на кубатуру одного. Такой способ более точный, но требует много времени и привлечения большего количества работников для приёмки груза.

Автоматизированные системы с измерительными рамками. Эти измерения дают более высокие проценты точности, чем проводимые людьми. Когда брёвна проходят через измерительную рамку, то учитываются все утолщения и кривизна ствола и даже сучки. При этом можно сразу и сортировать стволы.

Способ подсчёта путём умножения объёма на коэффициент. Измеряется высота, ширина, длина штабеля и умножается на коэффициент. Такой подсчёт быстрый, но с низким процентом точности. Применяется когда надо срочно определить количество кубометров.

Зависимость итогового процента выхода от технологии пиления

Чтобы увеличить выход готовых пиломатериалов, необходимо оптимизировать сам процесс распиловки. Особенно это касается работы с заготовками, имеющими кривизну, повреждения или другие изъяны:

• Сначала надо выбрать и запустить в производство только качественный лес.
• Затем выбрать стволы с повреждениями на торцах (гнилью, трещинами) и сделать отторцевание этих мест.
• При участке ствола с гнилой сердцевиной, надо его удалить, а оставшуюся древесину разрезать на пиломатериалы. Они будут короче, но лучшего качества.
• А также для получения высококачественной доски подходит метод кругового распила.
• Выше процент выхода при распиловке лесоматериалов с большим диаметром.

Выход также зависит от качества бревна, сорта древесины, используемого оборудования. Новое качественное, хорошо настроенное оборудование позволяет обрабатывать стволы почти без потерь.

Эффективность раскроя леса можно увеличить, если принимать заранее специальные меры. Для этого надо произвести точные расчёты с помощью цифровых программ. Если это делать вручную, то процент брака на выходе будет больше. Следует заранее учесть, что из хвойных пород леса получается больше процент на выходе пиломатериалов. Потому что стволы у них ровные, большие, менее подвержены гниению и поэтому почти без брака. Из лиственных большой объём часто выбраковывается.

Для рационального использования древесины лучше брать короткие брёвна. Но в отечественном производстве обычно для распиловки берут стволы длиной от 4 м и более. Из-за их кривизны на выходе получается большой процент брака.

Зависимость объемного выхода обрезных

пиломатериалов от способа распиловки бревен

Уласовец В.Г. (УГЛТУ. г. Екатеринбург, РФ)

The influence of the ways of log-sawing the volume outcome of edged boards was examined in this paper.

В практике лесопиления основным способом является распиловка бревен параллельно их продольной оси. Применение ленточнопильных и круглопильных станков позволяет вести распиловку бревен параллельно образующей, т.е. по сбегу. При одинаковом расположении относительно вершинного торца бревна необрезные доски одинаковых толщин, выпиленные различными способами, будут иметь различную форму и объем. При этом выход из них обрезных прямоугольных пиломатериалов будет также различным.

Если исследуемая необрезная доска и получаемая из нее прямоугольная обрезная имеют одинаковую толщину и длину, то сравнение объемов можно вести по отношению их ширин

где - объемный выход обрезной доски из необрезной, %;

b o - ширина обрезной прямоугольной доски;

b н.о. - средняя ширина исходной необрезной доски.

Исследуем зависимость изменения объемного выхода обрезных пиломатериалов из необрезных от способов распиловки бревен параллельно продольной оси и параллельно образующей.

В общем виде ширину обрезной прямоугольной доски b o для обоих способов распиловки рассчитывают по формуле

, (2)

где r - радиус бревна в вершине;

e вн.в. - расстояние от центра вершинного торца бревна до внутренней пласти исследуемой доски;

N = (а + у а )/2r - толщина выпиливаемой доски с припуском на усушку в долях вершинного диаметра бревна.

Среднюю ширину исходной необрезной доски при распиловке параллельно продольной оси бревна (первый способ) вычислим по следующим формулам:

где К – коэффициент сбега бревна.

Сделаем некоторые выводы об объемном выходе обрезных пиломатериалов из необрезных, полученных в первом способе распиловки:

При постоянном е вн.в. /r с увеличением толщины необрезной доски уменьшается ширина обрезной и увеличивается объем реек, поэтому объемный выход обрезных пиломатериалов уменьшается.Например, при е вн.в /r = 0,45и коэффициенте сбега бревна К =1,15с изменением толщины доски от 0,05d до 0,2d объемный выход исследуемых досок, выпиленных из бревен с формой ствола усеченный параболоид, снизится от87,5до 61,3%,а соответствующий объемный выходобрезных досок при форме ствола бревна - усеченный конус, снизится от87,8до61,5%;

С увеличением е вн.в /r увеличивается коэффициент сбега необрезной доски и увеличивается объем реек при обрезке, поэтому объемный выход обрезных пиломатериалов уменьшается.Например, при распиловке бревна с коэффициентом сбега К = 1,3 на доски толщиной0,15d при изменении величины е вн.в /r =0,05до е вн.в /r =0,45коэффициенты сбега необрезных досок изменяются соответственно от К д. 1 = 1,304 до К д. 1 =1,397, при этом объемный выход (усеченный параболоид) снизится от82,0 до 66,6%,а объемный выход (усеченный конус) снизится от 82,7 до 67,4%;

С увеличением коэффициента сбега исходного бревна увеличивается коэффициент сбега необрезной доски, а объемный выход обрезных пиломатериалов уменьшается. Например, при выпиливании необрезных досок толщиной0,25d при е вн.в /r =0,25с увеличением коэффициентов сбега бревен от К =1,05до К =1,45коэффициенты сбега соответствующих необрезных досок изменяются от К д .1 =1,058до К д .1 =1,511,а объемный выход обрезных пиломатериалов (усеченный параболоид) снижается от73,8 до 58,0%; объемный выход (усеченный конус) снижается от 73,9 до 59,1%;

С увеличением диаметра бревна в вершине уменьшается величина отношения к нему толщины доски и уменьшается относительный объем реек, поэтому выход обрезных пиломатериалов увеличивается. Например, при выпиливании досок толщиной32 мм при е вн.в /r = 0,3из бревен с коэффициентом сбега К = 1,35при изменении диаметров бревен от 20 до 50 см величина отношения толщины доски к диаметру бревна изменяется от 0,16до 0,064, а исследуемый объемный выход обрезных пиломатериалов соответственно увеличивается от71,6 до 79,9%; объемный выход обрезных пиломатериалов увеличивается от 72,6 до 80,9%.

Среднюю ширину необрезной доски при распиловке параллельно образующей бревна (второй способ) вычисляют по следующим формулам:

Для бревен с формой ствола в виде усеченного параболоида

Для бревен с формой ствола в виде усеченного конуса

Сделаем некоторые выводы об объемном выходе обрезных пиломатериалов из необрезных,полученных во втором способе распиловки:

При постоянном расстоянии от центра вершинного торца бревна до внутренней пласти выпиливаемой доски с увеличением толщины необрезной доски уменьшается ширина обрезной и необрезной, увеличивается объем реек, а объемный выход обрезных пиломатериалов уменьшается.Например, при е вн.в /r =0,45и коэффициенте сбега бревна К =1,15с изменением толщины доски от0,05d до0,2d объемный выход обрезных досок (форма ствола бревна – усеченный параболоид) снизится от 91,8 до 66,3%, а (форма ствола бревна – усеченный конус) снизится от91,9 до 66,4%;

С увеличением е вн.в /r уменьшается коэффициент сбега необрезной доски, уменьшаются ее ширина и объем, а также ширина и объем обрезной доски, уменьшается объемный выход обрезных пиломатериалов. Например, при распиловке бревна с коэффициентом сбега К = 1,3на доски толщиной 0,15d при изменении величины е вн.в /r = 0,05до е вн.в /r = 0,45 коэффициенты сбега необрезных досок изменяются от К д. 2 = 1,238до К д .2 =1,18, а объемный выход обрезных пиломатериалов (усеченный параболоид) снизится от85,0до75,5%,объемный выход обрезных пиломатериалов (усеченный конус) снизится от85,5 до 75,9%;

С увеличением коэффициента сбега исходного бревна увеличивается коэффициент сбега необрезной доски, а объемный выход обрезных пиломатериалов уменьшается.Например, при выпиливании необрезных досок толщиной 0,25d при е вн.в /r =0,25с увеличением коэффициентов сбега бревен от К =1,05до К = 1,45коэффициенты сбега соответствующих необрезных досок изменяются от К д. 2 =1,036до К д. 2 =1,286, а объемный выход обрезных пиломатериалов , выработанных из них, снижается от75,12 до 66,3%, соответственно объемныйвыход пиломатериалов снижается от 75,13 до 67,0%;

С увеличением диаметра бревна уменьшается величина отношения толщины доски к диаметру бревна в вершине и уменьшается относительный объем реек, поэтому выход обрезных пиломатериалов увеличивается. Например, при выпиливании досок толщиной 32мм при е вн.в /r =0,3из бревен с коэффициентом сбега К = 1,35при изменении диаметров бревен от 20до 50см объемный выход обрезных пиломатериалов увеличивается от78,8 до 85,9%,соответственно объемный выход увеличивается от 79,4 до 86,6%.

Отметим, что так же, как и при распиловке бревна параллельно продольной оси, во втором способе распиловки объемный выход обрезных пиломатериалов из необрезных, полученных при раскрое бревен с формой ствола усеченный конус, несколько выше, чем при раскрое бревен, имеющих форму ствола – усеченный параболоид. Это можно объяснить несколько большим объемом сбеговой зоны необрезных досок, выпиленных из бревен с формой ствола усеченный параболоид, который при выработке обрезных пиломатериалов переходит в рейки.

Следует отметить, что во втором способе при распиловке бревен с большим коэффициентом сбега на доски толщиной не более0,1d ,с увеличением е вн.в /r наблюдается повышение объемного выхода обрезных пиломатериалов из необрезных. Например, в случае распиловки бревна, имеющего форму ствола в виде усеченного параболоида, с коэффициентом сбега К = 1,5на доски толщиной0,05d при значениях е вн.в =0, е вн.в /r = 0,1,е вн.в /r =0,2, е вн.в /r =0,3величина объемного выхода обрезных пиломатериалов из необрезных будет соответственно принимать значения80,72, 81,52, 82,11, 82,48%, достигая максимума при е вн.в /r = 0,38…0,387соответственно - 82,59%.

У бревен с формой ствола в виде усеченного конуса для указанных выше условийвеличина объемного выхода обрезных пиломатериалов из необрезных будет соответственно принимать значения 81,99, 82,73, 83,27, 83,58%, достигая максимума при е вн.в /r = 0,36…0,37соответственно -83,64%.

Относительную разность объемного выхода обрезных пиломатериалов из соответствующих необрезных, полученных в обоих способах распиловки вычисляют по формуле

. (8)

где V o . 2 - объем обрезной доски во втором способе распиловки бревна;

V o . 1 - объем обрезной доски в первом способе распиловки бревна.

При распиловке бревен сравниваемыми способами относительная разность объемного выхода обрезных пиломатериалов из необрезных может составлять значительную величину. Например, при распиловке бревна с коэффициентом сбега К = 1,25 на доски толщиной 0,1d при изменении расстояния от центра вершинного торца бревна до внутренней пласти доски е вн.в /r = 0…0,6 относительная разность объемного выхода обрезных пиломатериалов из необрезных изменяется: для бревен с формой ствола усеченный параболоид – от 1,7 до 15,9%; для бревен с формой ствола усеченный конус – от 1,6 до 15,1%.

Проведенные исследования указывают на то, что предприятиям, вырабатывающим длинномерные обрезные пиломатериалы, заготовки и детали, экономически выгодно вести распиловку бревен параллельно образующей.

ВЫХОД ПИЛОМАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ТАБЛИЦ ОБЪЕМОВ КРУГЛЫХ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ ПИХТЫ

Коптев Артем Сергеевич 1 , Вайс Андрей Андреевич 2
1 ФГБОУ ВО «Сибирский государственный технологический университет», бакалавр по направлению «Лесное дело»
2 ФГБОУ ВО «Сибирский государственный технологический университет», доктор сельскохозяйственных наук, доцент кафедры лесной таксации, лесоустройства и геодезии

OUT OF LUMBER BASED ON THE TABLES OF VOLUMES OF ROUNDWOOD FIR

Koptev Artem Sergeevich 1 , Weis Andrey Andreevich 2
1 Siberian state technological university, bachelor in "Forestry business"
2 Siberian state technological university, doctor of agricultural sciences, assistant professor of forest inventory, forest management and geodesy

Еще во второй половине двадцатого века в лесной таксации было признано целесообразным определять объемы для практических целей по специальным таблицам . Из всех составленных таблиц наибольшее применение в нашей стране нашли таблицы А.А.Крюндера, общие для всех пород, без учета местоположения заготовляемых сортиментов на стволах. Указанные таблицы в дальнейшем были пересчитаны Г.М.Турским в метрическую систему, дополнены Н.П.Анучины и утверждены как ГОСТ 2708-44.

Так же раньше в практике использовались и другие таблицы. Например, таблица Проваторова, которая составлялась без всякого основного таксационного материала, чисто математически вычислялись объемы бревен, при предположении одного постоянного сбега для бревен всех пород и категории .

Для таблиц Климашевского – так же, как и таблиц Проваторова, было характерны то, что чисто математически вычисляются объемы бревен, предполагая разделение их на пять классов соответственно сбегу в 1/8, 1/4, 3/8, 1/3 и 5/8 верш. на сажень.

Таблицы Тура, Арнольда, Турского, Рудзского – характеризовались составлением объема бревен на основании многочисленных наблюдений над сбегом и объемом бревен разных пород, причем признавалась возможность дать одну общую таблицу для бревен всех классов и пород .

Однако эти таблицы имели определенные недостатки. Например, таблицы Тура, Арнольда, Турского, Рудзкого не были приспособлены к нормальной таксации бревен по отдельности и приемлемо определяли объем, только при совместной таксации большего числа бревен, когда следует ожидать сглаживание крайностей в среднем результате.

Так же в таблицах не было предусмотрено, что на точность оценки бревен влияет степень дробности ступеней толщины для диаметров бревен и общая длина бревен. При взятии очень крупной ступени для диаметров бревен в 4см, таблицы для единичных бревен или для небольшого числа их должны давать большие погрешности вследствие произведенного округления диаметров.

В современной лесоводческой практике известна взаимосвязь характеристик всего древостоя с параметрами отдельных деревьев в этом древостое. Например, согласно исследованиям густота выращиваемого древостоя влияет на качество бруса. Для повышения качества бруса нужна большая густота древостоя в ранней фазе ротации для уменьшения роста веток в нижней части ствола, их ускоренного отмирания и самоочищения стволов. В поздней фазе оборота рубок желателен относительно редкий древостой для очищения от сучьев и ускоренного зарастания узлов. Как известно, чем больше густота, тем меньше сбег и наоборот, чем меньше густота, тем больше сбег, который в свою очередь, как уже ясно из представленного материала, очень влияет на точность определения объема сортиментов.

Следует так же учитывать влияние рубок на характеристики возобновившего последующего древостоя. Известно, что проведение рубки ухода способствовало значительному увеличению диаметра ствола на уровне груди, прироста в высоту, соотношения размеров кроны и ствола, ширины кроны, но приводило к уменьшению высоты ствола к диаметру на высоте груди. Так же существенно увеличился сбег ствола, и поэтому определение запаса древесины оказалось завышенным на 2-15%, особенно у деревьев в прореженных насаждениях .

Международная торговля лесоматериалами развивается весьма динамично. По данным ФАО, объемы мирового экспорта круглого леса за последнее десятилетие в количественном выражении возросли на 8 млн. м 3 . Этому способствовали постоянный рост мирового потребления пиломатериалов в различных секторах экономики и возрастание значимости древесины как натурального, экологически чистого универсального материала. Международная торговля необработанной древесиной сегодня развивается в условиях растущих объемов ее потребления. Ведущими экспортерами круглого леса в мире являются Россия, Новая Зеландия, США, а главными импортерами необработанной древесины выступают Китай, Австрия, Германия. Главным фактором роста объемов международной торговли в настоящее время является рост потребления древесины в мире, и в ближайшие несколько лет эта тенденция на мировом рынке сохранится .

Экспериментальные исследования. Исследования проводились в Бирюсинском участковом лесничестве учебно-опытного лесхоза СибГТУ. На нижнем складе были выполнены замеры круглых лесоматериалов пихты сибирской. В дальнейшем установлены объемы круглых лесоматериалов различными способами. Определили выход кубометров пиломатериалов из бревна, можно по нижеприведенной таблице 1.

Таблица 1 – Определение выхода пиломатериалов

Примечание: При увеличении сорта круглого леса до 1-го норматив выхода пиломатериалов повышается на 3%. При снижении сорта круглого леса до 3-го норматив выхода пиломатериалов снижается на 2%, до 4-го сорта – на 7%. При смешанной поставке крупных и средних бревен норматив выхода пиломатериалов принимается как среднеарифметическое между средними и крупными бревнами.

Как видно из таблицы, пиломатериалов выходит приблизительно 50% от объема всего бревна. Стоит заметить, что у хвойных выход пиломатериала выше, чем у лиственных.

Ниже приведена таблица, показывающая, сколько кубометров пиломатериала, дровяного отхода и опилок выходит при использовании результатов расчета по формуле усеченного конуса и табличным данным (таблица 2), а также по формуле срединного сечения (таблица 3). Объемы найдены для одного бревна и для ста бревен. Так же показана разница между двумя выходами пиломатериалов в процентах. За 100% взят выход пиломатериалов, получаемый при вычислении по формуле усеченного конуса для первой таблицы и по формуле срединного сечения для второй.

Дополнительно была рассчитана стоимость пиломатериалов полученных из 100 бревен, объем которых был определен по табличным данным и по формуле усеченного конуса (таблица 3), а так же по табличным данным и по формуле срединного сечения (таблица 4). Кроме этого установлена разница между стоимостями пиломатериалов.

Выводы. Сравнительный анализ показал, что стандартные значения в большинстве случаев занижают объемы бревен по ступеням толщины в сравнении с формулой усеченного конуса (-33,2-+6,4%). В толстомерной части бревен эта разница стабилизируется и составляет около 10%. При этом применительно к формуле срединного сечения табличные значения бревен пихты в большинстве случаев завышают реальный объем круглых лесоматериалов. В стоимостном выражении для 100 бревен разница может составлять (ступень 36 см) до 60000 рублей.

Таким образом, использование формулы усеченного конуса позволяет в значительной степени снизить погрешность при определении объема бревен пихты применительно к локальному Восточно-Саянскому горно-таёжному району.

Таблица 2- Выход пиломатериалов

Продолжение таблицы 2

Таблица 3 – Выход пиломатериалов

Таблица 4 – Стоимость пиломатериалов

1. «Европейское соглашение о международной дорожной перевозке опасных грузов» (ДОПОГ/ADR) (Заключено в г. Женеве 30.09.1957) .
2. Орлов М.М. Таксация различных сортиментов деловой древесины // Лесная таксация. 1932. гл.14. с. 74-75.
3. Sawn timber properties of Scots pine affected by initial stand density, Thinning and pruning: A simulation based approach: Докл. / IkonenVeli-Pekka, Kellomoki Seppo, Peltola Heli // Silva fenn. 2009. 43. № 3. с. 411-431.
4. Long-term effects of precommercial thinning on the stem dimensions, form and branch characteristics of red spruce and balsam fir crop trees in Maine, USA: Докл._ / Weiskittel Aaron R., Kenefic Laura S,. Seymour Robert S., Phillips Leah M. // Silva fenn. 2009. 43. № 3. с. 397-409.
5. Вариводина И.Н. , Кузнецова Е.В. , Перелыгина О.Г. Особенности определения объемов круглых лесоматериалов в России и за рубежом // EUROPEAN STUDENT SCIENTIFIC JOURNAL. 2014. № 1.