Новые технологии раскроя древесины, пораженной сердцевинной гнилью

ДЕРЕВООБРАБОТКА

толкающих устройств, которые синхронно перемещают пиломатериал, на другую сторону до тех пор, пока вершинная часть каждой доски не достигнет вертикального упора, который расположен по бокам станка. Процесс передвижения пиломатериалов приостанавливается при мере достижения вершинной части каждого из пиломатериалов. Далее происходит распиловка с каждой стороны станка. Отходы, полученные в результате пиления пиломатериалов, сваливаются вниз, в отверстие для удаления отходов. Полученные доски отправляются дальше с помощью сдвоенного приемного транспортера, при этом вершинные зажимы автоматически убираются в сто-

рону. Далее вершинные зажимы переходят в первоначальное положение и цикл работы повторяется.

Использование предлагаемого способа позволяет увеличить ширину получаемых обрезных пиломатериалов, использовать для их производства сортименты меньшего диаметра.

Библиографический список

1. Залегаллер, Б.Г. Технология и оборудование лесных складов: учебник для вузов - 3-е. изд., испр., доп. / Б.Г. Залегаллер, П.В. Ласточкин, С.П. Бойков. - М.: Лесная пром-сть, 1984. - 352 с.

2. Селиванов, Н.Ф. Станки и оборудование потоков шпалопиления: Справочник / Н.Ф. Селиванов, Л.А. Занегин, и др. - М.: МГУЛ, 2001. - 313 с.

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ РАСКРОЯ ДРЕВЕСИНЫ, ПОРАЖЕННОЙ СЕРДЦЕВИННОЙ ГНИЛЬЮ

А.С. ТОРОПОВ, проф. каф. деревообрабатывающих производствМарГТУ, д-р техн. наук, Е.С. ШАРАПОВ, ст. преп. каф. деревообрабатывающих производств МарГТУ

Одним из приоритетных направлений развития деревообрабатывающей промышленности является внедрение в производство ресурсосберегающих технологий, позволяющих максимально использовать древесное сырье. На сегодняшний день большое количество древесины, как комлевой, пораженной сердцевинной гнилью, так и вершинной, оставляется в лесу после рубок.

Распределение плотности (соответственно механическим характеристикам) и характеристик внешнего вида по радиусу ствола неравномерно и в большинстве изменяется от сердцевины к заболони, что наиболее сильно проявляется в комлевой древесине.

В существующих способах раскроя, в том числе и древесины, пораженной сердцевинной гнилью, используя сердцевинные зоны лесоматериала, получают заготовки с различной плотностью и характеристиками внешнего вида. В большинстве случаев раскрой осуществляются радиальными пропилами (плоскостями деления). Применение тангенциальных плоскостей деления (или близких к тангенциальным) лесоматериала позволит добиться разделения (сортировки) получаемых частей по качественным характеристикам и

kirsanov@marstu.mari.ru

характеристикам внешнего вида и получения однородной выходной продукции.

Под однородностью выходной продукции следует понимать однородность качественных характеристик и характеристик внешнего вида (в определенных пределах варьирования), получаемых вследствие использования технологий переработки древесины, позволяющих получать заготовки с различными характеристиками древесного материала, и сортировки полученных заготовок по данным характеристикам. Исследования [1] показали, что объемы поступления низкокачественной древесины, и в том числе древесины, пораженной сердцевинной гнилью, очень велики (на примере древесины березы).

По данным табл. 2 видно, что около 45 % низкокачественной древесины березы по западному и центральному району Российской Федерации составляет древесина, отнесенная к дровам по кривизне, сучкам и т.д. Однако остальная часть древесины березы отнесена по порокам к внутренним гнилям и составляет около 55 %; в соответствии с данными табл. 1 около 30 % всей заготовляемой древесины березы поражено сердцевинными (внутренними) гнилями.

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2008

59

ДЕРЕВООБРАБОТКА

Таблица 1

Процентное распределение древесины на деловую и низкокачественную при сплошных рубках древостоев

Порода Распределение древесины по классам товарности, %

1 2 3

деловая низкокач. Деловая низкокач. деловая низкокач.

Береза 54 46 40 60 26 74

При этом по усредненному показателю количество некачественной древесины березы составляет 60 %.

Таблица 2

Распределение дровяных кряжей

Порода, число леспромхозов и количество перебранных дров, м2 Кряжи, отнесенные к дровам по внутренней гнили на худшем торце, доли и проценты диаметра

1/10 5-10 1/5 11-20 1/4 21-25 1/3 26-34 2/5 35-40 1/2 41-50 3/5 51-60 2/3 61-67 3/4 68-75 4/5 76-82 9/10 83-90

Береза; Ср 0,7 1,4 3,6 5,4 4,1 9,8 18,2 11,5 6,4 5,1 4,6

15;1500 А 0,2 0,3 1,7 3,2 3,2 6,4 18,7 13,5 2,1 2,9 0,6

Б 1 1,9 4,7 6,4 4,6 11,4 18,0 10,5 8,7 6,2 6,6

Порода, число леспромхозов и количество перебранных дров, м2 Кряжи, отнесенные к дровам по другим порокам и размерам

кривизне червоточине сучкам толщине

Береза; Ср 15,6 0,3 8,1 5,2

15;1500 А 22,7 0,2 10,9 13,4

Б 12,1 0,3 6,8 0,8

Примечание. А- для западных и центральных районов европейской части Российской Федерации.; Б - для районов Севера, Урала, Сибири; Ср- среднее значение.

В результате анализа существующих технологий использования древесины, пораженной сердцевинной гнилью, можно сделать следующие выводы: существующие приоритетные направления использования древесины, пораженной сердцевинной гнилью, не позволяют рационально использовать здоровую заболонную часть низкокачественной древесины; необходимо проектирование и внедрение специализированных технологий по переработке древесины, пораженной сердцевинной гнилью, способствующих максимальному выходу однородной продукции.

Получение однородной продукции позволит, в условиях современного рынка, обеспечить продукцией с варьируемыми характеристиками различных потребителей.

Одним из перспективных направлений использования древесины, пораженной сердцевинной гнилью, является технология производства однородной выходной продукции путем получения криволинейных однородных заготовок, их дальнейшей обработки [2-8]. Способ раскроя круглых лесоматери-

алов, имеющих сердцевинную гниль, показанный на рис.1, осуществляется следующим образом [3].

Первоначально определяют форму и параметры сердцевинного слоя, производят деление лесоматериала 1 с пораженной сердцевиной 2 на сектора 3 с пораженным сердцевинным слоем 4 в продольном направлении в плоскостях, проходящих через центры пораженного слоя в вершине и комле; сектора 3 делят на части параллельно образующей по криволинейным поверхностям в плоскости волокон, части выпрямляют путем распаривания и гнутья или прессования, поле чего части 5 поворачивают относительно друг друга на 180° в вертикальной и горизонтальной плоскостях, сопрягают поверхности обработки и крепят между собой. С целью увеличения прочности соединения в полученных частях 5 выполняют соединительные элементы. С целью получения продукции разных размеров по толщине и качеству части 5 сортируют по геометрическим параметрам и качественным характеристикам.

60

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2008

ДЕРЕВООБРАБОТКА

А

2Ч А-А

Б 1 б)

1

В

в)

В-В

к

V

г-г

4

Рис. 1. Способ раскроя круглых лесоматериалов, имеющих сердцевинную гниль, патент РФ № 2252135: а - раскраиваемый круглый лесоматериал с пораженным сердцевинным слоем; б - сектор с пораженным сердцевинным слоем; в - части, полученные после деления сектора; г - соединенные части

Аналогичный способ раскроя круглых лесоматериалов, имеющих сердцевинную гниль [4] представлен на рис. 2 - способ раскроя круглых лесоматериалов, имеющих сердцевинную гниль, патент РФ № 2252135. Первоначально определяют форму и параметры сердцевинного слоя, производят деление лесоматериала 1 с пораженной сердцевиной 2 на сектора 3 в продольном направлении в плоскостях, проходящих через центры пораженного слоя в вершине и комле; сектора 3

делят на части 4,5 параллельно образующей по криволинейным поверхностям в плоскости волокон. С целью получения продукции разных размеров по толщине и качеству части 5,6 сортируют по геометрическим параметрам и качественным характеристикам. С целью компенсации упругих свойств древесины и повышения прочности выходной продукции соединяемые части 4,5, в случае крепления по растягивающимся или сжимающимся поверхностям соответственно, поворачивают относительно друг друга на 180° в горизонтальной плоскости, сопрягают поверхности обработки, после чего части выпрямляют путем гнутья или прессования, одновременно скрепляя их между собой. С целью увеличения прочности частей 6,7, соединенных в случае крепления по растягивающимся и сжимающимся поверхностям соответственно, выполняют их прессование и сушку.

В представленных технологиях раскрой производится по криволинейным поверхностям в плоскости волокон и получении криволинейных однородных заготовок, заготовки при этом имеют различный радиус кривизны. Полученные заготовки могут найти разнообразное применение, от деревянных лотков для слива до стенового материала [9].

Хотя европейские производители всячески скрывают инструмент и оборудование производства своей продукции для кровли и облицовки (криволинейных лотков для слива воды и т.д.), раскрой производится на специализированных станках для получения криволинейных заготовок с цилиндрическими пилами [10], основой для которых служит патент США. Данное устройство позволяет получать криволинейные доски, используя набор из четырех цилиндрических пил (рис. 3).

Использование при раскрое устройства с режущим инструментом с одного радиуса закругления позволит добиться получения криволинейных заготовок по способам [6-8].

Способ раскроя круглых лесоматериалов (рис. 4), имеющих сердцевинную гниль, осуществляется следующим образом [6].

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2008

61

ДЕРЕВООБРАБОТКА

*1

"7^

1

Б

б)

-=5^==

В

1

в)

Б

3

4

Г

-^1 г)

Г

Рис. 2. Способ раскроя круглых лесоматериалов, имеющих сердцевинную гниль, патент РФ N° 2252135: а - раскраиваемый круглый лесоматериал с пораженным сердцевинным слоем; б - сектор лесоматериала; в - соединяемые части, в случае крепления по растягивающимся поверхностям; г - соединяемые части, в случае крепления по сжимающимся поверхностям; д - соединенные части, в случае крепления по растягивающимся поверхностям; е - соединенные части, в случае крепления по сжимающимся поверхностям

Рис. 3. Устройство для изготовления деревянных водосточных желобов

б)

3 Б-Б

Рис. 4. Способ раскроя круглых лесоматериалов, имеющих сердцевинную гниль, патент РФ № 2283218: а - раскраиваемый круглый лесоматериал с пораженным сердцевинным слоем; б - сектор с пораженным сердцевинным слоем; в - лесоматериал, выделен сектор и обозначены плоскости деления на заготовки

62

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2008