Бревнопильное оборудование. Сравнительный анализ типов

Введение.
Основные типы бревнопильного оборудования.
Глоссарий.
Пилорамы.
Круглопильные станки проходного типа .
Круглопильные станки кареточного типа .
Угловые круглопильные станки.
Ленточнопильные станки горизонтальные.
Ленточнопильные станки вертикальные.
Фрезерно-брусующие станки.
Агрегатные линии.
Заключение.

Введение

Выбор бревнопильного оборудования – дело для потребителя весьма непростое. Каждый производитель (поставщик) хвалит свое, в специальной прессе полно рекламных статей, а независимой информации практически нет. Потребитель, конечно, может пойти на выставку и посмотреть на реально работающие машины. Однако, если выставочный станок 4 дня успешно пилит ровненькие выставочные бревна, это еще не означает, что серийный будет успешно и долго пилить реальные (кривые и сучковатые) бревна на Вашем производстве и с Вашим персоналом. А главное, серьезное тяжелое оборудование смонтировать и показать в работе на выставке просто нереально, в лучшем случае такое оборудование выставляется не подключенным, а чаще всего только в проспектах. Именно по этой причине в последние 10 лет в России наблюдался перекос в сторону легких и мобильных бревнопильных станков.

В настоящей статье проводится анализ достоинств и недостатков, а также указываются оптимальные, по мнению автора, области применения бревнопильного оборудования различных типов. Конкретные модели станков не рассматриваются.

Здесь следует пояснить следующее: Компания «Экодрев-Станкотрейдинг», которую представляет автор, занимается, проектированием, комплектованием и монтажом лесопильных потоков, а также производством средств механизации для них. Компания не занимается производством или поставкой каких-либо определенных станков, и, соответственно, не имеет заинтересованности в продвижении их на рынок. Мы продаем или рекомендуем тот или иной станок заказчику, если считаем его хорошим и подходящим для данной задачи, а не наоборот (считаем хорошим и подходящим потому, что продаем (производим). Поэтому, автор претендует на высокую степень объективности и непредвзятости данного анализа.

Основные типы бревнопильных станков:

пилорамы;
круглопильные станки различных типов;
ленточнопильные станки горизонтальные и вертикальные;
фрезерно-брусующие станки;
агрегатные линии.

Глоссарий:

Абсолютная цена — цена с учетом стоимости фундамента, монтажа, пусконаладки, комплекта режущего инструмента, заточного оборудования.

Относительная цена — абсолютная цена, приведенная к производительности.

Текущие расходы -расходы на пиление, включая зарплату персонала, амортизацию, расходы на режущий инструмент, запчасти, содержание помещений и т.д., затрачиваемые на выработку 1 куб.м обрезного пиломатериала.

Скорость резания — скорость движения режущего инструмента относительно распиливаемого материала.

Пилорамы «рамные»

Строго говоря, только этот тип бревнопильных станков имеет право называться «пилорамами». Термин, например, «дисковая пилорама» это нонсенс, т.к. дисковые станки не имеют пильной рамки (рамы). Однако, этот термин, равно как и «ленточная пилорама», прижился и широко используется, с этим приходится считаться.

Достоинства.

Привычность. Пилорамы — традиционный и наиболее распространенный в России тип оборудования. Существует множество стандартных решений по организации лесопильных потоков на их базе, отечественная промышленность выпускает стандартные средства механизации для таких потоков. Кроме того, имеются опытные кадры по эксплуатации пилорам и подготовке режущего инструмента, что для российских условий немаловажно.
Высокая производительность. Пилорама — станок проходного типа, т.е. бревна распиливаются за один проход и могут подаваться торец в торец.
Невысокая абсолютная цена. (кроме двухэтажных 2Р-75) Производство пилорам хорошо отработано и оптимизировано, поэтому отпускные цены на них относительно невелики.
Низкая относительная цена. (даже у 2Р-75)
Низкие текущие расходы.
Доступность запчастей.

Недостатки.

Быстрый износ. Принцип действия пилорам основан на возвратно-поступательном движении пильной рамки, приводимой коленчатым валом. Масса пильной рамки накладывает жесткие ограничения на частоту вращения коленвала, что не позволяет приблизится к оптимальной для сырой древесины скорости резания (40-50 м/сек), скорость на пилорамах 15-25 м/сек. Это, приводит к повышенным усилиям резания и сопротивления подаче. Эти факторы, а также само колебательное движение пильной рамки приводят к быстрому износу механизма рамы, и, соответственно, к необходимости частой замены деталей и узлов.
Низкое качество пиломатериала. В пилораме распиливаемое бревно находится в постоянном движении относительно основных базирующих элементов — рябух, что приводит к «гулянию» и «прыганью» бревна на сучках и других неровностях и, соответственно, к нарушениям геометрии и ухудшению чистоты поверхности пиломатериала. Высокие сила сопротивления подаче и усилие резания усугубляют данный эффект.

Еще один фактор — пороки древесины. Симметрично расположенные пилы в поставе испытывают различную нагрузку вследствие неоднородностей древесины (кривизны, крупных сучьев, гнили, порости и т.д.), что вкупе с высоким усилием резания также приводит к отклонениям подачи от прямолинейности, а иногда к проворачиванию бревна вокруг своей оси. Проворачивание, также, имеет место при неравном разводе (уширении) зубьев или неравномерном затуплении симметрично расположенных пил. Это приводит к крыловатости (пропеллер) пиломатериала, что особенно неприятно при пилении двухкантного бруса.

Следует, однако, отметить, что указанные явления минимизируются при правильной эксплуатации пилорамы, подготовке пил и сырья. Так, например, использование направляющих ножей в большинстве случаев предотвращает эффект проворачивания, а плющение-формование зубьев пил вместо развода значительно улучшает качество поверхности пиломатериалов.

Жесткие требования к сырью. Для получения качественной продукции бревна должны иметь кривизну до 1%, сучья спиленные заподлицо и т.д.
Необходимость сортировки сырья. Пилорама требует сортированного по диаметрам сырья, что вынуждает содержать громоздкий и дорогостоящий сортировочный участок.
Низкий выход продукции. (не смотря на тонкий (3-4 мм) пропил) Все бревна одного типоразмера распиливаются одинаково, невзирая на их индивидуальные особенности. Нарушения геометрии (разнотолщинность) и чистоты поверхности вынуждает увеличивать припуски. Сортировка, как правило, производится грубо (через два четных диаметра), что также приводит к потере как общего выхода, так и доли выхода дорогой (толстой) доски.
Сложный и длительный монтаж. Требуется специальный, тяжелый фундамент.

Выводы.

Пилорамы хорошо приспособлены для промышленного лесопиления, но являются устаревшим оборудованием. В мире они практически не используются и не производятся.

Однако, существуют схемы лесопильных потоков с применением современных станков второго ряда (многопильных круглопильных и ленточных делительных), которые позволяют минимизировать влияние недостатков пилорам и максимально использовать их достоинства. Модернизация существующего рамного потока на основе таких схем существенно дешевле и быстрее построения нового и дает неплохие результаты. Особенно это относится к двухэтажным рамам.

В случае организации нового производства, рамы целесообразно применять, если в сырьевой базе существенна доля толстомерного (более 30 см) пиловочника и нет возможности использовать вертикальные ленточные станки.

Круглопильные станки проходного типа.

Иначе называются «брусующими станками» или «брусовалами«.

Предназначены для брусовки, распиливают бревно на двухкантный брус, 0-4 подгорбыльных доски и 2 горбыля. Бревна распиливаются, как и в пилорамах, за один проход без возвратного движения и подаются одно за другим.

Пильный механизм оборудован 1-4 пильными валами, в качестве режущего инструмента используются круглые пилы O500-900 мм в количестве 2-8 шт. Имеются двух- и четырех- вальные механизмы с пилами, расположенными попарно в одной плоскости, в этом случае каждая пара пил формирует один пропил.

Подающий механизм, как правило, представляет из себя лоток, по дну которого проходит зубчатая цепь или цепь с толкателями. Бревно ложится в лоток и приводится в движение зубцами цепи или толкателем, который упирается в хвостовую часть бревна. В некоторых станках имеются верхние и боковые прижимные вальцы.