CC BY
43
ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ БРЕВЕН НА ПОКАЗАТЕЛИ СБЕЖИСТОСТИ
НЕОБРЕЗНЫХ ДОСОК
Герасимова М.М. (Лф СибГТУ, г.Лесосибирск, РФ) Ветшева В.Ф. (СибГТУ, г. Красноярск, РФ)
The influence of taper's factor and the length of larchwood and redwood saw logs on the size and taper's factor derived from them unedged boards is considered in the research.
Объем распиливаемого сырья на предприятиях определяется по ГОСТ 2708, в который заложены усредненные значения сбежистости бревен всех пород и мест вырезки из хлыста в основном в пределах К = 1,1....1,17 [1], где К представляет отношение диаметров бревен в комлевом торце (D) к вершинному (d). Фактически сбежистость бревен и вырабатываемых из них досок оказывают значительное влияние на конечные объемные и качественные показатели использования древесины любых пород. Поэтому поставленная задача выявить влияние параметров бревен на показатели сбега необрезных досок представляет интерес как с научных, так и с практических позиций. С этой целью предварительно были проведены исследования сбежистости лиственничных и сосновых бревен, распиливаемых на северных экспортных предприятиях Красноярского края с учетом их места вырезки из хлыста и в совокупности для всего сырья каждой названной породы [2]. Фактические показатели сбежистости бревен по данным этих исследований характеризуются зависимостями, адекватность которых подтверждена высокими индексами детерминации. В них установлено, что величины сбега сосновых и лиственничных пиловочных бревен, S см/м, характеризующие прирост их полноты на каждом метре длины бревна от вершинного торца к комлевому, больше стандартных, причем нередко в два и более раза.
Величина сбега бревен S см/м, определяемая как отношение разности диаметров в комлевом и вершинном торцах к длине бревен, в значительной мере влияет на форму пласти выпиливаемых из них необрезных досок в зависимости от их положения в поставе, т.е. по мере удалённости от оси бревна. Сбежистость досок Sд см/ м определяется по отношению разности их ширины в вершинной и комлевом торцах к длине бревна, когда охват ширины постава не превышает значения диаметра бревна в вершинном торце. Если охват ширины постава больше диаметра бревна, то для определения величины их сбега разность ширины досок следует относить к длине досок, а не к длине бревен. В исследованиях учтена сбежистость только тех досок, которые выпиливают при ширине постава меньше диаметра бревна.
На рисунке 1 отражено изменение величины сбега необрезных досок, Sд см/м, выпиливаемых на разных расстояниях от оси бревен длиной L=5 м диаметром d=30 см в зависимости от коэффициента сбега бревен К.
При распиловке вразвал коэффициент сбега необрезных досок сердцевинной вырезки, отражающий отношение ширины досок в комлевом торце к ширине в вершинном торце, при малой их толщине практически равен коэффициенту сбега бревна, но с удалением от оси сбежистых брёвен к периферии форма
пласти досок и их величина сбега существенно отличаются от сердцевинной доски. Это не касается только брёвен цилиндрической формы.
«
и и ю
и «
35 Я
т
Я
П а
П
5,00 4,50 4,00 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00
4,58
3,68 3,82
3,29
3,01 3,09 2,99 3,01
2,41 2,48 2,65 2,29
1,81 1,87 2,00
1,35 1,56
1,21 1,25
0,1 0,3 0,5 0,7
х - доли диаметра
0,9
К=1,2 К=1,3 К=1,4 К=1,5
Рисунок 1 - Зависимость величины сбега необрезных досок от расположения в поставе и коэффициента сбега бревен диаметром 30см, длиной 5м
На рисунке 1 указаны фактические показатели коэффициентов сбега сосновых и лиственничных бревен, определенные по экспериментальным данным на большом их количестве, около 4 000 бревен по каждой породе. Они значительно отличаются от представленных в стандарте. Из графика видим, что в бревнах с К=1,2 с удалением от оси бревна от 0,1 до 0,7^ величина сбега досок см/м увеличилась на 0,35; при К=1,3 на 0,48; при К=1,4 на 0,58; при К=1,5 на 0,67 см/м. Эти цифры показывают увеличение полноты досок за счет их сбежистости на каждом метре их длины в зависимости от коэффициента сбега бревен. А при удалении от оси бревна до 0,9d они резко возрастают соответственно увеличению коэффициента сбега бревен по значениям, представленным на рисунке: при К=1,2 на 0,94; К=1,3 на 1,2; при К=1,4 на 1,41; при К=1,5 на 1,57см/м.
При уменьшении ширины досок по их торцам с удалением от оси бревна в них возрастает доля сбеговой зоны бревен, имеющей древесину лучшего качества, в связи с этим особое значение представляет вопрос их рационального использования. Поэтому в теоретических расчетах в дополнение к теории максимальных поставов целесообразно дополнительно ввести понятие коэффициента сбега необрезных досок Кд, определяемый по отношению их ширины в комлевом торце (В) к вершинному (Ь). Этот коэффициент не зависит ни от диаметра, ни от длины бревен, на его значение оказывает влияние только расстояние от оси бревна (е й), где а - доля диаметра бревна. Отсюда
в
к"=-ь =
1Д
N
К2 -ос2
1 -ос2
На рисунке 2 представлено изменение коэффициента сбега доски Кд в зависимости от коэффициента сбега бревна К и расстояния доски от оси бревна в долях диаметра (е) в пределах от е=0,5 до 0,9d включительно.
3 2,8 2,6 2,4 2,2
ч 2 ^ 2
1,8 1,6 1,4 1,2 1
е=0^ е=0^ е=0^
1,1 1,15 1,2 1,25 1,3 1,35 1,4 1,45 1,5 1,55
К
Рисунок 2 - Изменение коэффициента сбега доски в зависимости от коэффициента сбега бревна и расстояния доски от оси бревна
Из графика видно, что во всех случаях с удалением от средины бревна к периферии коэффициент сбега досок значительно превышает коэффициент сбега бревна и особенно при (е=0,9<я^).
На рисунке 3 представлено изменение величины сбега необрезной доски в зависимости от места положения её в поставе, длины и диаметра бревна при коэффициенте сбега К=1,5. На этом рисунке нижняя линия характеризует изменение величины сбега досок, выпиливаемых из бревен диаметром 30см длиной 5м, а две верхние линии относятся к диаметру бревен 60см, но длина их разная: верхняя линия построена для бревен длиной 5 м, а средняя - длиной 4м. График построен с таким расчетом, чтобы выявить влияние не только диаметров бревен, но и их длины на изменение величины сбега необрезных досок, выпиливаемых на разных расстояниях от оси бревна до его периферии.
Из рисунка 3 следует, что в необрезных досках, выпиливаемых из периферийной зоны бревна, на величину их сбега большее влияние оказывает длина бревен, чем их диаметр.
14,00 12,00
8,00
^ 10,00
и «
и «
ю
и «
£ 6,00
5
т
Я
5 4,00 П
2,00 0,00
11,46
9,19
7,53 7,74 8,22 7,64
■- 5,48 6,13
5,02 5,16 3,09 3,29 3,68 4,58
3,01
к-
=30 см, 1= 5 м
=60 см, 5 м
С: =60 см, 1= 4 м
0,1
0,3
0,5
0,7
0,9
х - доли диаметра
Рисунок 3 - Влияние диаметра, длины бревен и положения необрезных досок в поставе на их величину сбега
Периферийные доски, выпиливаемые за пределами торца бревна или в зоне близкой (0,7...0.9)^, имеют больший сбег и древесину лучшего качества, поэтому их целесообразно обрезать по сбегу с последующим склеиванием по кромкам в щит и распиловкой на обрезные доски. Это позволит повысить объёмный и качественный выход пилопродукции из периферийных зон бревен по сравнению с их раскроем по правилам теории максимальных поставов с укорочением этих досок по длине для получения оптимального значения их ширины в вершинном торце.
Литература
1. Ветшева В.Ф., Малькевич М.В. Рациональный раскрой пиловочного сырья. - Красноярск, 1993.-150 с.
2. Ветшева В.Ф., Герасимова М.М. Анализ зависимости сбега необрезных досок от их расположения в поставе и от диаметра бревен // Актуальные проблемы лесного комплекса: сб. научн. трудов. Вып. 9. - Брянск: БГИТА, 2009.-С.229-231.
