Окорка древесины: что это такое, способы и инструменты

Требования к окорке лесоматериалов

Физико-механические параметры коры, особенности строения, породного состава и размерно-качественные характеристики сырья необходимо учитывать при обработке, что формирует ряд технических требований к оборудованию. Они заключаются в следующем.

  1. Очистка древесины от коры должна выполняться без остатков коры на стволе независимо от геометрии предмета труда.
  2. Окорка должна выполняться без повреждений древесины, кроме допустимых пределов.
  3. Качество окорки должно быть обеспечено для любых пород древесины, при любых температурах и любой влажности сырья.
  4. Кора в отходах должна быть отделена от остатков древесины (сучьев, стружки).
  5. При окорке пород древесины с отделяющимися большими фрагментами коры (береза, лиственные) должно быть предусмотрено измельчение коры, чтобы она не забивала рабочие органы станка.

Кроме технических требований, имеются особенности дальнейшего использования окоренной древесины, назначения готовой продукции и необходимость учета этих особенностей вопирзводстве , что формирует соответствующие технологические требования окорки.

1. Окоренные лесоматериалы в круглом виде, быстрее высыхая, менее подвержены гнили и порче насекомыми в процессе эксплуатации. Как известно, развитие грибов, повреждающих древесину хвойных пород, не происходит, если древесина имеет влажность не более 22 % или не ниже 150 %. Поэтому защита древесины от биологического повреждения основана на создании условий быстрого доведения влажности сырья до сухого состояния или, наоборот, сохранения влажности древесины, близкой к свежесрубленной. Для хранения круглых материалов эти задачи решаются в первую очередь технологическими способами окорки древесины.

Существует три вида повреждений древесины: поражение грибами, насекомыми и растрескивание. Последний вид зависит от способа хранения (влажного, сухого) или в конечном итоге от интенсивности сушки древесины. Поэтому в зависимости от времени перед дальнейшим использованием необходимо обеспечить различную интенсивность естественной сушки круглых лесоматериалов, что достигается в комплексе с мероприятиями по их хранению (сухое или влажное) и выбору вида окорки. В этой связи применяются три вида окорки:

  • с полной очисткой древесины от коры;
  • со снятием верхней корки и сохранением камбиального слоя;
  • с оставлением на стволе фрагментов коры в виде продольных, винтовых полос или отдельных участков (колец («манжетов»), пятен).

2. Необходимость для некоторых сортиментов обеспечить полную зачистку сучков с поверхности стволов.

3. Обеспечение рационального местоположения операции окорки в технологическом потоке с учетом бассейнов для подготовки или наличия участков подсортировки сырья.

4. Обеспечение непрерывности работы технологических потоков при отказе головного окорочного станка.

5. Обеспечение стабильности потоков независимо от сезонности поставок или изменения параметров сырья.

6. Обеспечение возврата некачественно окоренных бревен на повторную окорку.

7. Обеспечение сбалансированной производительности окорочного оборудования в технологических потоках.

Поскольку окорка является наиболее дорогостоящей операцией в лесоперерабатывающих технологиях, а сами станки устанавливаются головными в потоках и от них зависит все производство, то необходимо оптимизировать такие схемы, грамотно подходить к выбору вида окорки, окорочного оборудования, проектированию отдельных помещений или участков и в целом технологии окорки.

Соответствующими стандартами и техническими условиями предусматривается различное качество окорки в зависимости от дальнейшего назначения окоренного сырья. Структура сырьевых ресурсов, подлежащих окорке, включает следующую номенклатуру продукции:

  • балансы;
  • пиловочник;
  • столбы (опоры) линий связи и электропередач;
  • шпальный кряж;
  • рудничная стойка;
  • пропсы;
  • фанерный и спичечный кряж;
  • тарный кряж.

В более компактном виде вопросы назначения, а также соответствующего качества окорки можно представить, как показано на рис. 4. Стандартами и техническими условиями предусматривается различное качество окорки в зависимости от дальнейшего назначения окоренного сырья.

Так, на древесине рудничной стойки луб оставляется либо полностью, либо частично. Полностью луб оставляется при сухом хранении, так как он предохраняет древесину от проникновения грибов и в случае быстрой естественной сушки образует прочную сухую корочку.

Рис. 4. Назначение и качество окорки по номенклатуре продукции

Кроме того, он защищает древесину от образования трещин, такой режим особенно важен в первые два месяца хранения и почти не препятствует естественной сушке бревен.

Технологическая операция окорки круглого лесоматериала заключается в удалении наружного слоя ствола: корки, луба и камбия.

Оставление того или иного наружного слоя ствола определяет виды окорки, которых, как уже отмечалось, имеется три: чистая окорка, грубая и частичная (рис. 5) [1].

Рис. 5. Виды окорки: I – грубая; II – чистая; III, а, б, в, г – частичная: III,а – с продольными полосами; III,б – с поперечными (по винтовой линии) полосами; III,в – с оставлением манжет; III,г – с пятнами

При чистой окорке (см. рис. 5, I) с поверхности лесоматериалов удаляется полностью корка и луб с камбиальным слоем. Камбиальный слой можно удалить полностью только вместе с поверхностным слоем древесины, поскольку между камбиальным слоем и древесиной нет четко выраженной границы и клетки камбия постепенно переходят в клетки древесины. Поэтому в практике чистой считается окорка со снятием поверхностного слоя древесины минимально возможной толщины. На экспортных балансах после чистой окорки кора и луб не допускаются также вокруг сучков и в углублениях.

При грубой окорке удаляются корка и частично или полностью луб (см. рис. 5, II). В некоторых случаях регламентируется количество оставляемого луба.

При частичной окорке (пролыске) с поверхности лесоматериалов удаляется кора в виде отдельных полос или участков (см. рис. 5, III). Окорке в пролыску подвергается тонкомерное сырье, подлежащее сплаву. Эти операции обеспечивают некоторое высыхание лесоматериалов, чтобы исключить их затопление при сплаве, а при хранении предохраняет от растрескивания и поражения древесины насекомыми.

При окорке березовых стоек на обоих концах каждой стойки оставляют «манжеты» шириной около 10 см (см. рис. 5, III, г).

Качество окорки древесины характеризуется процентом окоренной поверхности лесоматериала К, %, и определяется по формуле [2]

где S – площадь боковой поверхности лесоматериала;

S1 – неокоренная площадь на поверхности лесоматериала.

Современные государственные стандарты и технические условия требуют, чтобы при поставке потребителям окоренные лесоматериалы наряду с качеством очистки от коры имели соответствующий товарный вид. Это означает, что окорка должна быть выполнена не только с полным удалением коры, но и без механических повреждений поверхности ствола (вырывы волокон, мшистость, надрезы, вмятины и т. д.). В любых случаях окоренная поверхность должна иметь очищенную гладкую поверхность, неповрежденные торцы, а сучья должны быть срезаны заподлицо. Еще одной характеристикой качества окорки является оценка количества древесины в коре. Такое возможно, например, при окорке мерзлой или подсушенной древесины, когда инструментам обеспечивается максимальный прижим к поверхности ствола. Величина потери древесины Кдр, %, определяется по формуле [2]

где Vo – объем сортимента после окорки;

V – объем сортимента до окорки.

Список литературы:

  1. Симонов М.Н., Торговников Г.И. Окорочные станки. Устрой- ство и эксплуатация. М.: Лесн. пром-сть, 1990. 182 с.
  2. Пигильдин Н.Ф. Окорка лесоматериалов. М.: Лесн. пром-сть, 1982. 192 с.

Подготовка древесины к пропитке

В зависимости от методов пропитки применяются различные способы подготовки, хранения и сутки древесины.

При пропитке методом вытеснения соков и диффузии древесина хранится в неокоренном виде. При этом необходимо следить, чтобы бревна не высыхали, их можно обложить ветвями, засыпать снегом или держать в водоеме. При всех других способах пропитки бревна перед хранением должны быть окорены и уложены в штабеля.

Окорка древесины опор должна производиться с полным снятием луба. При небольших объемах заготовки опор или деталей к ним раньше применяли ручные струги. Однако в настоящее время струги применяются только для окончательной зачистки столбов после их механической окорки. Хорошие результаты дает применение при небольших объемах работ ручной электросучкорезки РЭС-1-ОАС, на которую устанавливается сменная шарошка для окорки древесины (рис. 2). В смену, используя электросучкорезку, можно окорить до 12 м 3 опор. Такая производительность достаточна при диффузионном методе пропитки древесины силами персонала районов электросетей,
Для окорки значительных количеств древесины на заводах и полигонах устанавливаются окорочные станки.

На еловом бревне имеется до 7—10% (по объему ствола) коры, на сосновом—10—12%, а на лиственничном — до 18—25%. Объемная масса коры сосны при влажности 50% составляет 650—700 кг/м 3 .

Усилия, которые требуются для отделения коры от древесины бревна, резко изменяются от ее механических свойств, зависящих в основном от структуры, времени года и влажности.

При окорке в летнее время на механическую связь коры с древесиной оказывает значительное влияние влажность камбия и луба: чем она выше, тем легче разрушать эти слои дерева. При высыхании бревна сила сцепления коры с древесиной резко увеличивается, что требует дополнительных затрат энергии на окорку. Поэтому окорку древесины следует производить непосредственно после рубки или сплава. Однако на мачтопропиточные заводы большая часть древесины поступает через 3—6 мес и даже более после заготовки. За это время бревна успевают значительно высохнуть, что затрудняет процесс окорки.

Особенно сильно на процесс окорки влияет замораживание древесины При отрицательной температуре силы сцепления коры с древесиной возрастают в 3—5 раз, что вызывает необходимость применения для окорки режущих станков. Полностью удалить луб с подсушенных и подмороженных бревен возможно только вместе с верхними слоями заболони, что вызывает большие потери древесины при окорке — от 5 до 20%. В настоящее время имеется несколько типов станков для окорки бревен; наиболее распространены фрикционные и режущие окорочные станки.

Из фрикционных станков для окорки бревен применяют роторно-скребковые станки с тупыми короснимателями-скребками. Их действие основано на использовании различия в сцеплении коры и камбия с заболонью. Эти станки начинают применяться для окорки столбов. На рис. 3 приведена схема работы роторного станка: при вращении кольца-ротора 1 рабочая кромка 3 короснимателя 2 проникает в кору до древесины и снимает с поверхности столба 5 стружку 6. Ножей-короснимателей обычно четыре — пять их рабочая кромка несколько закруглена, что и не дает им врезаться в заболонь. Пружины 4 обеспечивают постоянный прижим ножей к бревнам различного диаметра или сортиментов разной формы. Срезанная кора особыми лопастями выбрасывается в короприемник. Бревно в станках движется поступательно, ножи вращаются вокруг него.

Наиболее часто для окорки столбов применяются станки ОК-66М и ОК-63, техническая характеристика которых приведена ниже:

ОК-66ОК-63
Диаметр окориваемых бревен, см:
наибольший
наименьший
Средняя производительность станка при среднем диаметре бревна 24 см, м:
летом
зимой
Мощность электродвигателей, кВт
Число ножей, шт.:
режущих
короснимателей
Масса станка, кг:
без рычагов
с рычагами
66
10

5420
9070

63
10

5830
9300

Общий вид станка ОК-63 приведен на рис. 4. Станок состоит из подающего рольганга 1, механизма подачи 2 с приводом, механизма подачи 7, окорочного механизма 3 приемного рольганга 4, станины 5. Рольганги служат для транспортировки и предварительной центровки бревна во время подачи в ротор станка. Привод подающего рольганга 8 через цепную передачу вращает подрессорные ролики рольганга: ролики в зависимости от массы (диаметра) опускаются или поднимаются, что несколько центрирует бревно по отношению к ротору.

Окорочная головка 3 вращается от привода, снабженного трехскоростным двигателем 6. При работе с мерзлой древесиной необходимо переключение на низшую частоту вращения ротора 120—135 об/мин, что значительно улучшает условия окорки.

Дома ручной рубки: методы окорки бревна

Перед началом строительства дома ручной рубки необходимо выбрать качественное бревно и правильно его окорить.

От качества окорки бревна зависит долговечность сруба.

Строгать бревно не рекомендовано, так как в этом случае удалятся верхние слои дерева, которые защищают ядровую древесину от воздействий окружающей среды.

Есть несколько методов окорки бревна, которые практикуются современными плотниками: под скобель, с помощью лопаты и большого напора воды.

Оставлять кору на бревне, которое используется в конструкции сруба, нельзя.

Это связано с тем, что в теплое время года под корой появятся жуки-короеды, чья деятельность приведет к порче древесины.

Когда корить бревно?

При рубке леса в теплое время года окорку производят в течение двух недель после рубки дерева. Иначе существует риск повреждения заготовок грибками и насекомыми.

Зимой такой проблемы нет, но проще снимать кору при температуре до минус четырех градусов. Если температура окружающей среды ниже, смола застывает и напоминает канифоль. Работать в таких условиях намного сложнее.

На еловом бревне имеется до 7-10% (по объему ствола) коры, на сосновом/кедровом — от 10-12%, кедровом, а на лиственничном — до 18-25%. Показатели могут меняться в зависимости от участка ствола, возраста дерева.

Ручные методы окорки

Традиционные способы подразумевают удаление с заготовки пробкового слоя, коры и луба. Такая подготовка бревна является минимальной при строительстве бань и домов ручной рубки. Окорка идет от комля к вершине, чтобы не появлялись задиры древесины.

Окорка топором

Для работы потребуется острый топор. Снятие коры происходит от себя, в процессе снимаются небольшие куски коры. Делать окорку таким способом сложно и трудоемко.

Кроме того велик риск повреждения бревна из-за неравномерности прикладываемых усилий. На дереве появляются засечки и сколы, что увеличивает вероятность биопоражений дерева. Корение топором практически не применяется опытными мастерами.

Снятие коры лопатой

Для работы применяются обычные штыковые лопаты, у которых обрезан и заточен носик. Главная трудность в том, что луб (первый подкорковый слой) снимается тяжело, поэтому на окорку бревна длиной 6 метров и диаметром 360 мм потребуется 30-50 минут – в зависимости от физической силы плотника.

При приложении значительных усилий велик риск повреждения заболони.

Окорка под скобель

Скобель представляет собой согнутую металлическую пластину, заточенную с одной стороны. По обеим сторонам припаяны насадки для рук.

Скобель снимает кору на границе луба. При этом древесина не повреждается, поверхность получается ровная и гладкая. Дерево остается здоровым, оно менее подвержено гниению и нападкам насекомых. Для окорки бревна диаметром 360 мм длиной 6 метром требуется 15-20 минут.

Гидроокорка бревна

Для работы используются гидравлические машины типа C-TECH. Для удаления коры вода подается под высоким давлением (250 bar – ель, сосна, кедр, 350 bar – лиственница). Мощная водяная струя разрывает корковый слой.

Для окорения одного бревна диаметром 360 мм длиной 6 метров требуется 1 м 3 чистой воды. На окорку одного бревна затрачивается 35-40 минут. Кора отлетает от ствола, молодые древесные слои древесины не повреждаются, нет никаких механических повреждений древесины.

Гидравлическая окорка сохраняется защитный слой древесины, поры остаются закрытыми, что уменьшает уязвимость дерева к грибкам и насекомым. При работе важно правильно выбрать направление струи воды, иначе вода будет разрушать заболонь и волокна.

Перед началом работ нужно убедиться, что есть достаточное количество воды. В производстве для этого используют емкости объемом от 200 м 3 .

Технология доступна при температуре окружающей среды более нуля градусов. Иначе вода в шлангах и емкости будет замерзать. Используется чистая вода без примесей.

После гидроокорки видны все природные особенности бревна: выемки и впадины, сучки. В итоге каждое бревно уникально, что положительно сказывается на интерьере и экстерьере сруба. Получается эффект полированного дерева.

Гидроудар позволяет удалить кору из труднодоступных мест, что не всегда возможно при других способах корения.

Скобель или гидравлическая окорка?

Последующая обработка. Шлифовка будет нужна вне зависимости от того, какая технология окорки бревна используется.

Прочность. Остатки камбиального слоя, которые присутствуют после окорки сухим методом, делают древесину более стойкой к биологическим поражениям. Бревно зимней заготовки можно не обрабатывать транспортным антисептиком. Светлая древесина защищена камбием и не меняет цвет под воздействием атмосферных факторов.

Условия применения. Делать окорку скобелем можно в любое время года. Гидроокорка доступна только при температуре выше 0 градусов. Это связано с тем, вода замерзает.

Снимать кору с бревен с помощью электрофуганков или фрез (насадок на бензопилу) не рекомендуется. В этом случае вместе с корой удаляется верхний слой, из-за чего рыхлые слои древесины открываются.

Такой кругляк будет менее устойчив к различным воздействиям. Из-за высокой степени усушки на поверхности таких венцов будут появляться много трещин.

Известно, что трещины толщиной в несколько сантиметров можно увидеть только в оцилиндрованном бревне и профилированном брусе, тогда как у дома ручной рубки такой проблемы нет.

Конечно, трещины можно декорировать с помощью акриловых герметиков, но если вы хотите по-настоящему аутентичный дом, выбирайте ручную рубку.

Окорка древесины. Станки и производители.

Срубить лес, это лишь начало сложного процесса переработки деревьев в деловую древесину. Каждое дерево необходимо освободить от ветвей и коры. И только тогда, его можно использовать для строительства и дальнейшей технологической обработки. Для этого и существуют окорочные станки.

Окорка древесины – довольно важный процесс предварительной подготовки древесины перед его поступлением на лесопильную линию. Осуществляется процесс на окорочных станках режущими ножами (станки с ножевыми головками), при трении сырья друг о друга (окорочные барабаны), струей жидкости под давлением (гидравлические окорочные установки), струей сжатого воздуха с древесными опилками (пневмо-окорочные установки).

Окорочный станок воздействует давлением на слой камбия (камбий – образовательная ткань, которая залегает на границе между древесиной и лубом) (Рис. 1). Его разрушение и позволяет отделить древесину от коры. Некоторые мелкие производства до сих пор обходятся без окорочных станков, избавляясь от коры уже в процессе распила. Проблема таких предприятий в окупаемости станка – процесс это не быстрый, а для кого-то даже непосильный.

Но, все же для продуктивной работы лесозаготовительного предприятия станок такой нужен. Во-первых, он помогает избавиться от инородных предметов и мусора, оказавшихся в коре при заготовке и сплаве сырья. Таким образом, он сохраняет пилы от затупления и износа.

Во-вторых, станок повышает качество отходов распиловки. Опилки, обрезки в дальнейшем используются для производства ДСП и тому подобных материалов, а кора снижает или даже сводит на нет ценность таких отходов.

В-третьих, если на производстве используется электроника, оценивающая качество и сортирующая бревна, она будет давать более точные результаты.

В целом польза окорки очевидна. На крупном производстве выгоды окорочного станка, точнее, потери от его отсутствия, быстро становятся очень ощутимыми.

Установка окорочного станка

Предприятия, производящие лесоматериалы, могут проводить окорку, по своему усмотрению, на двух различных этапах: сортировке или перед распиловкой. В Северной Европе, в России, а так же Северной Америке окорочные станки располагают обычно на линии распиловки, в Центральной и Восточной Европе – на линии сортировки бревен. При различных выгодах, которые обеспечивает то или иное расположение, решающим фактором оказывается ценообразование. В Центральной Европе оплачивается «чистый» лес, без учета коры, покрывающей бревна, поэтому учет поставки производится только после того, как от коры избавляются.

Окорка древесины перед распиловкой требует от окорочного станка, установленного на линии распиловки, высочайшей надежности, поскольку его поломка означает остановку всего производства. Но риск в итоге становится абсолютно оправданным. Требований к работе с окорочным станком не так уж и много. Бревна, поступающие к станку, сортируются по диаметру, что значительно ускоряет его работу. Подавать сырье лучше впритык, без зазоров.

В итоге, на распиловочную линию бревна поступают максимально чистыми – после того, как станок очистит их от коры, а заодно от песка и камней, у них больше нет возможности загрязниться при транспортировке и хранении.

В российском климате окорка перед распиловкой имеет еще одно важное преимущество – летом окоренные бревна на складе нередко поражает грибок.

Еще один плюс окорки на этапе сортировки, и до поступления бревен на распиловочную линию, процесс помогает избавиться от риска остановки производства: запас окоренных бревен на складе позволит продержаться время, необходимое для ремонта сломавшегося станка. Кроме того, электроника, оценивающая габариты и дефекты древесины, будет работать более точно.

Разновидности окорочных станков

Традиционно окорка пиловочных бревен в лесопильном производстве производится на окорочных станках роторного типа (ring debarker), реже на суппортных станках с фрезерующими головками (rosser head).

Роторный станок позволяет организовать очень быструю поточную обработку бревен без необходимости вручную корректировать процесс окорки. Скребки, разрушающие давлением камбий (прочность которого значительно ниже, чем прочность древесины) и освобождающие бревна от коры, размещаются на роторе. Каждый имеет автономную подвеску, благодаря которой подвижен и следует неровностям бревна. Таким образом, даже на кривом бревне для него не остается «слепых пятен» – недосягаемых участков, которые станок не может обработать без дополнительного вмешательства оператора. Поджим короснимателей осуществляется – в зависимости от конструкции и назначения станка, металлическими пружинами, резиновыми упругими кольцами или гидравлическими или пневматическими элементами.

Производительность суппортного станка с фрезерующими головками крайне низка по сравнению с роторным, но его использование имеет смысл на небольших производствах, работающих с крупномерным сырьем диаметром от 80 см и выше.

Наибольшее распространение такие станки получили в странах Северной Америки на малых лесопильных предприятиях по раскрою толстомерной древесины. Кора срезается заточенными фрезами из твердых сплавов под контролем оператора.

Одна или несколько фрез огибают бревно по всей его поверхности. Недостатки такого типа станка по сравнению с роторным весьма ощутимы. Это и износ инструмента – стойкость инструмента (обычно это твердосплавные пластины) роторных станков измеряется иногда месяцами, в то время как у станков с фрезерующей головкой только сменами или зачастую часами. Кроме того, такая окорка часто требует возвращения уже обработанного бревна на станок, и доработки под контролем оператора, поскольку механика работы станка не рассчитана на кривизну бревен.

Станки барабанного типа (окорочные барабаны) используются для обработки бревен диаметром до 30 см. В барабан до половины его внутреннего объема загружаются бревна, после чего он начинает вращаться. Кора сходит с древесины под механическим воздействием, которое возникает от ударов бревен о стенки барабана и о другие бревна. Станки барабанного типа часто используют для работы с низкокачественным деревом, предназначенным для производства МДФ, реже – тарной доски, поддонов.

Струйные установки – упоминания об этом способе окорки удается найти только в учебных пособиях и научных работах. Суть метода струйной окорки в обработке бревна струями воды или воздуха, подаваемых под значительным давлением. Теоретически это должно давать хороший эффект на древесине со значительным количеством пороков, однако на практике, по всей видимости, никем не востребовано.

Производители

Очень немногие компании могут похвастаться ростом от небольшой мастерской до гиганта машиностроения, крупнейшего и одного из лучших в своей сфере международных производителей. Финская компания Valon Kone – может. Компания занялась производством окорочных станков в конце сороковых годов прошлого века и осуществила тогда настоящий переворот в своей области. С этого времени Valon Kone отказалась от выпуска любой другой продукции и занялась исключительно вопросами окорки. В настоящее время она производит широкий спектр окорочных станков, из которого можно выбрать машину для любого производства и любых природных и технологических условий.

Компания USNR выпускает роторные окорочные станки трех типов. Все они могут изготавливаться по индивидуальным заказам для удовлетворения конкретных потребностей клиента. Окорочные станки производства USNR могут иметь конфигурации с одним, двумя или тремя роторами под различные диаметры бревен и скорости подачи.

Шведский производитель легендарного бренда Cambio – компания Söderhamn Eriksson – производит широкий спектр оборудования для лесопиления, а также целлюлозной промышленности. Как и Valon Kone, этот производитель внес значительный вклад в развитие инженерии лесопильного оборудования. Компания работает с 1964 года.

Компания Nicholson Manufacturing была основана в 1948 году Биллом Николсоном на западном побережье США. Постепенно Nicholson распространила свою деятельность на мировой рынок окорочных станков. Сегодня роторные окорочные станки Nicholson производятся в Канаде и США и продаются по всему миру. Продукция компании претерпела множество изменений и модификаций за эти годы, чтобы соответствовать требованиям современной деревообрабатывающей промышленности к низкозатратной и качественной окорке.

Нельзя не отметить работу в этом направлении компании «СИТЕК». Это российская производственно-инжиниринговая компания, имеющая уникальный опыт инженерно-технических работ в области промышленного инжиниринга, располагающая оборудованием и технологическими возможностями, позволяющими реализовывать проекты от стадии проектирования до производства конечной продукции. Компанией реализованы проекты в области заготовительного производства металлоконструкций для строительства, систем вентиляции, деревообработки.

«Астра Плюс» – лидер белорусского рынка лесопильного оборудования. Минский концерн поставляет не только отдельные производственные линии, но даже заводы под ключ.

Компания из Санкт-Петербурга «Мастер» основана в 1992 году инженерами-ракетостроителями, обратившими свой взор к проблемам земным. Компания начинала с малого машиностроения, производя оборудование для малого бизнеса, фермеров, строительных бригад, затем переключилась на лесопильное оборудование.

Надо сказать, что ни одно солидное производство не обходится без окорочных станков; на крупных пильнях установлены даже несколько единиц такого оборудования. А вот небольшие предприятия все еще пилят неокоренный лес, экономя на закупке оборудования. Такой подход снижает в первую очередь качество готового продукта, а во вторую – уменьшает производительность линии. Разумеется, выбор за владельцем, но стоит помнить, что конкуренты не дремлют и может случиться, что именно отсутствие окорки круглого леса в производственном цикле станет гирей, тянущей компанию на дно рынка.

ПОШТУЧНАЯ ОКОРКА ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ

Поштучная окорка лесоматериалов возможна следующими способами: воздействием на поверхность лесоматериалов специальным окорочным инструментом, воздействием струей жидкости, воздействием струёй газа с твердым наполнителем, нагревом камбиального слоя токами высокой частоты, электрогидравли-ческим ударом.

Способы окорки струей газа, нагревом камбиального слоя и электрогидравлическим ударом находятся в стадии лабораторных исследований и не получили конкретного конструктивного и технологического воплощения. Окорка гидравлическими струями — наиболее разработанный из нетрадиционных способов окорки. Однако энергозатраты при этом способе очень велики.

Наиболее распространенными и отработанными являются способы окорки путем воздействия на поверхность лесоматериалов специальным окорочным инструментом. В качестве окорочного инструмента можно использовать скребки, ножи, ножевые фрезы.

Скребковый инструмент состоит из резца со специально затупленной режущей кромкой или из резца с острой режущей кромкой и углом резания больше 90°. Скребок удаляет кору по камбиальному слою, если прочность последнего значительно ниже прочности поверхностного слоя древесины. При этом затупление рабочей кромки или тупой угол резания препятствуют внедрению скребка в древесину. Если прочность камбиального слоя соизмерима с прочностью древесины, то происходит послойное удаление коры, причем возможно и удаление

поверхностного слоя древесины. Для нормальной окорки к скребку необходимо приложить значительную прижимающую силу, которая должна обеспечить продавливание коры рабочей кромкой. Достоинством скребкового инструмента является возможность грубой окорки при минимальных потерях древесины и высоком качестве окоренной поверхности. Однако эти достоинства реализуются только при окорке свежесрубленной и сплавной древесины при положительных температурах. При окорке подсушенной и мерзлой древесины резко снижаются производительность и качество окорки (под качеством окорки понимают отношение площади окоренных участков к площади коры до окорки), увеличиваются отходы древесины, ухудшается товарный вид.

Ножевой инструмент производит срезание слоя коры заданной толщины острым резцом с углом резания меньше 90°. Основным достоинством ножевой окорки является возможность получения высокого качества окорки без снижения производительности при окорке бревен, обработка которых скребковым инструментом затруднена. К ним относят подсушенные и мерзлые бревна, а также лесоматериалы с прочной и толстой корой. Ножами можно производить грубую и чистую окорку с хорошим качеством поверхности и зачисткой сучковых остатков одновременно с окоркой. Недостатком данного способа являются неизбежные потери древесины, которые возрастают с повышением качества окорки.

Ножевые фрезы представляют собой вращающиеся головки с закрепленными на них ножами. Фрезы обладают теми же достоинствами и недостатками, что и ножевой инструмент. Фрезы во всех случаях сложнее ножей, однако они работают, как правило, с большими скоростями и малыми усилиями резания, что обеспечивает высокое качество окоренной поверхности.

Окорочные станки различаются также по характеру движения окорочного инструмента и окоряемого бревна.

В продольных станках окорочный инструмент расположен равномерно по периметру поперечного сечения окоряемой поверхности, бревно же получает поступательное движение вдоль своей оси. Каждый инструмент обрабатывает участок поверхности бревна в виде продольной ленты.

В винтовых станках бревно совершает сложное движение: вращение вокруг собственной оси с одновременным перемещением вдоль нее. Каждый инструмент обрабатывает участок поверхности бревна в виде ленты, расположенной по винтовой линии.

В поперечных станках бревно вращается и перемещается в направлении перпендикулярном его оси, при этом происходит окорка лесоматериала на всю его длину. Каждый инструмент обрабатывает участок поверхности бревна в виде ленты, расположенной по окружности.

В роторных станках окорочный инструмент расположен на вращающемся полом роторе, внутри которого и соосно с ним поступательно движется окоряемое бревно. Каждый инструмент обрабатывает участок поверхности бревна в виде ленты, расположенной по винтовой линии.

Роторные окорочные станки. В последнее время для поштучной окорки круглых лесоматериалов наибольшее распространение получили роторные станки. Установка ротора на специальном подшипнике допускает высокие скорости вращения, что вместе с возможностью расположения на роторе нескольких окорочных устройств обеспечивает сравнительно высокую

производительность станков этого типа. В роторных станках может применяться любой из перечисленных типов окорочных инструментов: скребки, ножи, ножевые фрезы. Основными элементами роторных окорочных станков являются короснимающий и подающий механизмы.

Рис. 6.2. Короснимающий механизм роторных окорочных станков:
а, б — схемы короснимающего механизма с ирижимом короснимателей резиновыми кольцами; в — схема взаимодействия короснимателя с кряжем при разводе

Короснимающий механизмсостоит из ротора, имеющего угловую скорость (w=10-52 рад/с (100—500 об/мин) и несущего на себе несколько окорочных инструментов (в дальнейшем называемых короснимателями), прижимающихся к поверхности окариваемого кряжа и вращающихся вокруг него. Коросниматели 1 (рис. 6.2, а, б, в) сидят на осях 2, закрепленных на роторе 3. Окариваемый кряж 4, не вращаясь, проходит сквозь ротор. Коросниматели прижимаются к поверхности кряжа при помощи резиновых колец 5, или стальных пружин. Прижим короснимателей может также осуществляться при помощи гидро- или пневмоцилиндров. В некоторых типах роторных станков коросниматели прижимаются под действием центробежных сил, возникающих в противовесах, закрепленных на осях 2.

Развод короснимателей и выход их на поверхность очередного кряжа происходит автоматически, причем каждый коро-сниматель разводится индивидуально независимо от остальных.
Для этой цели служит специальный элемент короснимателя — разводная кромка 6. Она может иметь различную конфигурацию, но наиболее надежный развод обеспечивается, если в процессе выхода на поверхность кряжа короснимателя взаимодействует с кромкой торца бревна. Для этого необходимо, чтобы разводная кромка на всем ее протяжении была наклонена от плоскости вращения ротора в направлении подачи бревна на некоторый угол Yp равный 5—15° (рис. 6.2, в). В исходном положении (рис. 6.2, а) коросниматели сомкнуты и вращаются вместе с ротором. При нажатии торцом кряжа на коросниматель их разводные кромки врезаются в кромку торца и притормаживаются, вследствие этого коросниматели, поворачиваясь вокруг осей 2, разводятся и выходят на поверхность кряжа.

В некоторых конструкциях роторных окорочных станков для развода короснимателей используют кромки отогнутые навстречу движению кряжа. В процессе развода они взаимодействуют с плоскостью торца кряжа. В этом случае развод сопровождается значительными деформациями системы коросниматель— кряж, что является причиной частых поломок короснимателей.

В большинстве конструкций короснимающих механизмов сила прижима короснимателей к поверхности окариваемого кряжа может регулироваться только при неподвижном роторе, т. е. при наладке станка. Это вызывает ряд эксплуатационных трудностей при окорке нерассортированных по диаметрам лесоматериалов разных пород с корой, имеющей различную толщину и влажность. Изменять силу прижима короснимателей, не останавливая ротора, можно, если для прижима используются пневмо- или гидроцилиндры. Сжатый воздух или рабочая жидкость поступает в цилиндры от насосной станции через регулирующую аппаратуру, расположенную около станка и дающую возможность оператору во время вращения ротора изменять давление в цилиндрах. Управляемый механизм прижима значительно расширяет возможности роторного станка, но требует установки сложного и дорогостоящего оборудования для подачи воздуха или рабочей жидкости в цилиндры, расположенные на вращающемся роторе.

Скребковый окорочный инструмент отделяет кору по камбиальному или лубяному слою путем ее скалывания и отрыва.

Характер отделения коры зависит от соотношения пределов прочности на скалывание коры по слою камбия (или луба) и смятие по линии давления передней грани скребка. При непрочном лубе кора отрывается в виде непрерывной ленты, оставляя гладкую чистую поверхность древесины. При прочном сцеплении кора под действием скребка разрушается, впереди пего образуется уплотненный гребень, мешающий углублению скребка до древесины; коросниматель выходит на поверхность коры, оставляя значительную часть ее нетронутой.

Рис. 6.3. Окорочный инструмент роторных окорочных станков: а, б — скребковый окорочный инструмент; в — ножевой окорочный инструмент; г — схема взаимодействия короснимателя с остатками сучьев; д — схема установки конических фрез на роторе станка

Основным признаком, характеризующим сцепление коры с древесиной, является влажность коры. С уменьшением влажности сцепление увеличивается и качество окорки резко ухудшается. Лесоматериалы хорошо окариваются при влажности коры не менее 50—55 %; при влажности ниже 40—45 % окорку проводить трудно. Большое влияние на условия окорки оказывает также температура коры и наружных слоев древесины. При низкой температуре влага, находящаяся в коре и заболони,

переходит в лед, в результате прочность коры оказывается равной прочности древесины, а сила сцепления возрастает в несколько раз. Поэтому мерзлая древесина очень трудно поддается окорке кулачками (сплавные лесоматериалы хорошо окариваются при температуре не ниже —5 °С, а не бывшие в сплаве — при температуре не ниже —10 °С). Для облегчения окорки на станках с тупыми короснимателями мерзлую древесину нужно предварительно оттаять, а сухую — увлажнить.

Для получения требуемого качества окорки скребкам необходимо придать соответствующую форму, установить достаточную силу прижима к поверхности кряжа и обеспечить их воздействие на всю поверхность.

Рабочая часть скребка (рис. 6.3, ау б) обычно имеет форму клина с затупленной режущей кромкой. Угол заострения кулачка р = 30-50°, радиус закругления режущей кромки р = 1 -3 мм, длина контактной площадки (ширина скребка) Ь = 25-60 мм. Радиус закругления оказывает существенное влияние на качество окорки. С уменьшением р улучшается окоряющая способность кулачка, но повышается опасность повреждения древесины. При окорке сплавной и свежесрубленной древесины принимают большие значения р, а при окорке сухой и мерзлой древесины — меньшие. При окорке древесины с температурой ниже —10 °С величину р снижают до 0,1—0,3 мм, при этом процесс снятия коры по камбиальному слою переходит в резание и часть древесины превращается в отходы (стружку).

Сила прижима скребка к поверхности кряжа должна составлять от 15 до 25 кН на 1 м ширины скребка. Для окорки мерзлой древесины без оттаивания эта сила должна возрасти до 30 кН/м. При увеличении давления до 35—40 кН/м начинается разрушение древесины.

Ножевой окорочный инструмент представляет собой коросниматель, на конце которого установлены один или несколько острых резцов. Конструкции ножевого инструмента различают по числу режущих кромок, их очертаниям, взаимному положению и расположению относительно обрабатываемого кряжа.

Ножевой коросниматель (см. рис. 6.3, в) состоит из державки У, разводной кромки 4, копира-ограничителя 3 и ножа 2. Нож имеет две основные и одну вспомогательную режущие кромки. Основные режущие кромки, непараллельные оси ротора, расположены в плоскости, параллельной копирующей поверхности. Угол между основными режущими кромками составляет y= 140-160°. Вспомогательная режущая кромка служит для перерезания волокон коры и древесины. Толщину срезаемого слоя коры и древесины, называемую глубиной окорки Н0у регулируют выпуском ножа относительно копира-ограничителя.

Отличительной особенностью рассматриваемого ножевого инструмента является его способность производить резание вдоль волокон при движении ножа в направлении поперек волокон. Тем самым обеспечивается получение гладкой окоренной поверхности, соответствующей требованиям к окорке экспортных балансов, пропсов и других лесоматериалов, для которых регламентируется товарный вид продукции.

Ножевой инструмент можно использовать как для одностадийной, так и для двухстадийной окорки. Одностадийную окорку целесообразно применять для обработки подсушенных и
мерзлых бревен, а также лесоматериалов с прочной и толстой корой. Двухстадийную окорку — для экспортных балансов и пропсов, столбов, шпального кряжа и др. В этих случаях на первом этапе производится удаление коры по камбиальному слою скребковым инструментом, а на втором этапе ножевым инструментом производится удаление остатков коры, сучьев и камбиального слоя. Ножевой инструмент на роторных станках можно использовать для зачистки сучковых остатков без окорки. Для этих целей целесообразно применять ножи, лезвие которых параллельно оси ротора.

Применение ножевого инструмента значительно расширяет возможности роторных окорочных станков, поэтому конструкция роторного станка должна предусматривать возможность замены скребкового инструмента на ножевой без существенной переналадки самого станка. Роторные станки для чистой окорки целесообразно делать двухроторными с установкой на первом скребкового, а на втором ножевого инструмента.

Плоскоконические фрезы производят резание коры и древесины вдоль волокон при высоких скоростях резания, поэтому обеспечивается гладкая окоренная поверхность и хороший товарный вид. Это обстоятельство определило область применения роторных фрезерных станков для чистой окорки балансов, столбов и шпальных кряжей.

Рис. 6.5. Подающие механизмы роторных окорочных станков: а — трехвальцовый; б — четырехвальцовый; в — центрирующий транспортер

Недостатком роторных фрезерных станков является обратно пропорциональная зависимость глубины окорки от диаметра окарпваемого кряжа. При окорке бревен различных диаметров выпуск ножей должен быть таким, при котором глубина окорки равна толщине коры на бревнах максимального диаметра. При
окорке бревен меньших диаметров глубина окорки увеличивается, что вместе с уменьшением толщины коры (ее можно считать прямо пропорциональной диаметру кряжа) приводит к значительным потерям древесины при окорке. Кроме того, фрезерный окорочный инструмент во всех случаях значительно сложнее ножевого, поэтому применение роторных фрезерных станков оправдано лишь тогда, когда по каким-либо причинам не могут быть применены ножевые станки.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Окорка при помощи канатов и цепей

Посмотреть больше статей

Март 2020, №3 (143)

По сравнению с другим окорочным оборудованием, станки с канатами и цепями отличаются небольшой удельной энергоемкостью, которая в три раза меньше, чем при фрезеровании, в два раза – чем при строгании и примерно на 10% меньше, чем на роторных окорочных станках. При этом потери древесины на 5–10% меньше, чем при роторной окорке.

Преимущество канатов перед другими типами окорочного инструмента заключается в том, что каждый гибкий рабочий орган способен равномерно обрабатывать участок поверхности бревна, ширина которого намного превышает соответствующую ширину ленты, обрабатываемой скребком или ножом. Канатный инструмент для окорки на продольных окорочных станках может быть двух типов. В первом случае прижим рабочего органа осуществляется за счет упругих элементов, расположенных по его концам, которые не меняют положения относительно оси бревна. Во втором случае окорочный инструмент представляет собой жесткую раму, на которой закреплен гибкий рабочий орган постоянной длины. Характер кривой дуги охвата не зависит от усилия прижима и определяется только геометрическими размерами инструмента, диаметром бревна и коэффициентом сопротивления окорке. При этом инструмент обеспечивает большие углы охвата поверхности бревна, что дает возможность производить окорку широкого диапазона диаметров с минимальным числом рабочих органов. Характер взаимодействия канатов с поверхностью бревен позволяет работать с большими усилиями прижима, что обеспечивает качественное удаление коры, но не приводит к сильным повреждениям древесины.

Организации

Продольные канатные окорочные станки

В продольных канатных станках скорость подачи бревен незначительно влияет на качество их работы, а потому они более производительны. Повысить эффективность этого оборудования можно за счет увеличения скорости подачи бревен и мощности привода станка. Надежное удаление коры с сосновых и еловых бревен, при влажности 100% и толщине коры до 15 мм обеспечивается при интенсивности давления каната на поверхность бревна 50–90 кН/м, а коэффициент сопротивления окорке составляет около 0,4.

Увеличение интенсивности давления выше 90 кН/м не приводит к сильным повреждениям поверхностного слоя древесины. Но для решения задачи окорки круглых лесоматериалов с дефектами формы они подходят плохо, так как при взаимодействии каната с пеньками от сучьев они затрудняют их огибание и вокруг остатков сучьев остаются пятна коры. Кроме того, из-за сложности вывода канатов на поверхность бревна недостаточное качество окорки наблюдается в зоне, прилегающей к переднему торцу бревна. На продольных канатных окорочных станках могут использоваться и вращающиеся канатные головки – канатные фрезы. Они позволяют выполнять качественную окорку за счет увеличения кратности обработки поверхности бревен.

По характеру расположения канатов относительно оси вращения канатные фрезы подразделяются на цилиндрические и гиперболоидальные. Последние позволяют получать более равномерную обработку поверхности бревна. Еще одним достоинством гиперболоидальных канатных окорочных фрез является простота механизма натяжения канатов, которое может быть как индивидуальным, так и групповым. Кроме этого, использование гиперболоидальных канатных окорочных фрез снижает энергоемкость процесса окорки за счет равномерной обработки поверхности бревен. Необходимая кратность обработки – коэффициент перекрытия фрезы, который показывает, сколько раз рабочие органы пройдут по одному и тому же месту бревна, – при которой будет достигаться требуемое качество окорки, зависит от состояния древесины и интенсивности давления каната на поверхность бревна, которое достигается при монтажном натяжении каната с усилием 5–20 кН. В результате экспериментальных исследований, выполненных в Ленинградской лесотехнической академии им. С.М. Кирова (ЛЛТА) В.К. Карповым, под руководством профессора С.П. Бойкова, была определена необходимая кратность обработки, обеспечивающая 100%-ное качество окорки (табл. 1).

Влияние диаметра бревна на интенсивность давления каната двояко: с одной стороны, интенсивность давления обратно пропорциональна диаметру бревна, с другой – увеличением диаметра растет усилие в канате и возрастает кратность обработки. Поэтому канатные окорочные фрезы позволяют обеспечить стабильное качество окорки при обработке бревен разных диаметров.

Продольные окорочные канатно-фрезерные станки могут обеспечить 100%-ное качество корки с минимальными потерями древесины при скоростях подачи 1–2 м/с. При обработке бревен с толстой и прочной корой канатные окорочные фрезы показали большую эффективность окорки по сравнению с традиционными роторными окорочными станками, оснащенными скребковыми короснимателями.

К недостаткам продольных окорочных канатно-фрезерных станков относятся конструктивная сложность исполнения при компоновке нескольких фрез на единый механизм подачи и сложность огибания канатами пеньков от сучьев, в результате чего появляются неокоренные участки и требуется установка специальных устройств, предотвращающих заклинивание бревна в окорочной головке. Канатный инструмент на продольных станках целесообразно использовать для обработки свежесрубленных и сплавных бревен, когда нет высоких требований к качеству окорки.

Гиперболоидальные фрезы позволяют выполнять полную обработку всей поверхности бревна на станке, оснащенном четырьмя окорочными головками. Однако при обработке бревен большого диапазона диаметров, включая тонкомеры, фрезы надо разносить по длине механизма подачи, что усложняет его конструкцию. Также необходимы специальные устройства для предотвращения заклинивания фрез при встрече канатов с пеньками от сучьев. Продольные окорочные фрезерно-канатные станки следует использовать при больших грузооборотах, когда требуются высокая производительность и качество окорки. В таком случае повышенная сложность станка оправдывается его большой производительностью. Окорочные станки данного типа могут составить серьезную конкуренцию окорочным барабанам, применяемым в древесно-подготовительных цехах, поскольку при меньшей стоимости и габаритах они обеспечивают повышение качества окорки и снижение потерь древесины.

Преимущества

• равномерная обработка бревна

• простота механизма натяжения

Недостатки

• конструктивная сложность при

• использовании нескольких фрез

• сложность огибания канатами

• пеньков от сучьев

Винтовые фрезерно-канатные окорочные станки

На винтовых фрезерно-канатных окорочных станках каждая фреза обрабатывает ленту поверхности бревна, ограниченную двумя винтовыми линиями. Эти станки оснащаются не более чем двумя фрезами, а скорость вращения бревна ограничена условиями обработки бревен неправильной формы. В этой связи для таких станков наилучшим образом подходят фрезы, обеспечивающие наибольшую длину пятна контакта. Его увеличение возможно только за счет увеличения диаметра фрезы при нулевом угле закрутки. Поэтому применение гиперболоидальных фрез на станках такого типа нецелесообразно, а лучше всего подходят цилиндрические фрезы больших диаметров.

Винтовые фрезерно-канатные окорочные станки по производительности значительно уступают продольным фрезерно-канатным, а потому они устанавливаются в небольших цехах. Их преимущество заключаются в том, что станки данного типа позволяют значительно снижать потери древесины при окорке. Из-за того что давление каната на поверхность бревна изменяется по длине каната, интенсивность окорки изменяется по ширине полосы, обрабатываемой одним канатом. Но при совместной работе нескольких канатов и большой кратности обработки достигается равномерная окорка всей поверхности бревна. При этом необходимая кратность обработки возрастает с увеличением диаметра бревен. Кроме этого, при обработке бревен больших диаметров увеличивается деформация упругих элементов и усложняется механизм натяжения канатов. Из-за этого становится целесообразной обработка бревен узкого диапазона диаметров.

Еще одно преимущество канатных роторных окорочных станков, по сравнению с продольно-фрезерными, заключается в том, что в качестве базы для них могут быть использованы традиционные роторные окорочные станки. При этом частично модернизируется только окорочная голова, а другие механизмы станка остаются без изменений. Недостатком использования канатного инструмента на роторных окорочных станках является повышенная опасность забивания корой ротора, что требует установки специальных устройств для доизмельчения отходов окорки и очистки от них концов канатов. На роторных станках канат менее подвержен усталостным разрушениям, поэтому достигается большая долговечность инструмента по сравнению с канатными фрезами.

Сотрудниками ЛЛТА (Е.В. Юн, К.А. Лонн, В.Н. Лоншаков и О.И. Сухоруков) была усовершенствована конструкция рабочего органа канатного роторного окорочного станка (авторское свидетельство СССР 1511127). Основная идея заключалась в том, чтобы разнести приводное и регулировочное кольца относительно друг друга вдоль продольной оси и обеспечить возможность поворота регулировочного кольца для изменения угла расположения канатов. Это позволяет регулировать усилие натяжения канатов, изменять ширину снимаемой полосы коры, обеспечивать автоматический заход канатов на поверхность бревна без обрывов и сколов торцов древесины, при этом снижаются динамические нагрузки и повышается качество окорки за счет постоянного прижима канатов к бревну.

Между приводным кольцом, установленным на вращающемся роторе, и регулировочным кольцом натянуты под углом к продольной оси устройства канаты. Кольцо смонтировано на дополнительном кольце с возможностью поворота для установки требуемого угла наклона канатов. Кольцо установлено подпружиненно на штангах, одни концы которых закреплены на приводном кольце, а другие – на подшипниковой опоре. При подаче бревна канаты охватывают его, а пружины обеспечивают требуемое натяжение. Образующийся при вращении канатов гиперболоид вращения обеспечивает повышение качества окорки.

Преимущества

• равномерная окорка бревна

• окорочного станка в качестве базы

Недостатки

• забивание корой ротора

• деформация упругих элементов

• сложный механизм натяжения канатов

Цепной окорочный инструмент

Канатный окорочный инструмент оказывает на массив коры фрикционное воздействие, цепной – ударное. При обработке лесоматериалов цепным окорочным инструментом они имеют продольное перемещение, проходя мимо валов, на которых закреплены металлические цепи. За счет центробежной силы, получаемой при вращении валов, цепи сбивают кору с поверхности лесоматериалов, причем интенсивность воздействия может быть настолько мощной, что будут удаляться и пеньки, остающиеся от плохо обрезанных сучьев. Такой принцип окорки был реализован на ряде иностранных окорочных станков, например фирмы Morbark (США). Установки с цеповой окоркой лесоматериалов имеют ряд преимуществ. Они просты в изготовлении, надежны в эксплуатации и имеют малую металлоемкость.

За счет хорошего копирующего свойства (самообхвата поверхности) такие станки позволяют эффективнее окорять стволы с дефектами формы, по сравнению с другими известными рабочими органами окорочного оборудования. Движение цепи по поверхности ствола происходит вдоль волокон, где прочность коры максимальная, что способствует меньшему повреждению окоренной поверхности. Такое оборудование обладает большей степенью свободы у цепи, что обеспечивает «смягчение» удара, предохранение от перегрузок и удаление из рабочей зоны отходов окорки, а также создает потенциальную возможность управления качеством процесса окорки. Еще достоинствами таких станков являются простота рабочего органа – цепи, доступность и большая гамма выбора размерно-качественных характеристик выпускаемых цепей, а также возможность их самостоятельного изготовления лесопромышленными предприятиями.

При проведении экспериментальных исследований учеными из Сибирского государственного технологического университета (СибГТУ) удалось добиться показателя энергоемкости процесса цеповой окорки в 6,61 МДж/м3. Для сравнения: энергоемкость традиционных способов индивидуальной окорки выше – у фрезерования она составляет 15–17 МДж/м3, у строгания 10–12 МДж/м3, у бесцентрового точения (роторные окорочные станки) – 6,5–7,2 МДж/м3. Так же как и для продольных канатно-фрезерных окорочных станков, предпочтительный диапазон скоростей подачи для цеповых окорочных станков находится в пределах 1–2 м/с.

Производительность цепового окорочного станка зависит от длины и диаметра обрабатываемых лесоматериалов. Для увеличения производительности таких станков, при прочих равных условиях, требуется повышение скорости подачи и соответственное увеличение мощности привода. Производительность ограничивается только по условиям поштучной подачи лесоматериалов. При увеличении длины лесоматериалов повышается коэффициент загрузки цепового окорочного станка. Возможность дальнейшего роста производительности ограничена допустимой скоростью вращения окорочного вала с цепями, которая, в свою очередь, лимитируется по условиям допустимых инерционных нагрузок, действующих на цепы. Таким образом, преимущество цеповых окорочных станков наиболее полно реализуется при обработке длинномерных бревен больших диаметров.

Цеповые окорочные станки целесообразно применять для окорки долготья с высоким качеством окорки и повышенными требованиями к качеству окоренной поверхности. Это прежде всего пиловочные бревна, столбы линий электропередач и связи. Таким образом, цеповые окорочные станки могут быть конкурентоспособны по сравнению с ножевыми, фрезерными и роторными станками во всей области их применения. При этом можно ожидать качественной обработки лесоматериалов с дефектами формы и уменьшения потерь древесины. На этом базируется и разработанный исследователями ФГКП «ГНЦ ЛПК» способ производства балансов из низкокачественных круглых лесоматериалов с центральной внутренней гнилью (патент РФ 2202468), в котором предложено использовать цеповый окорочный станок для обработки длинномерных пластин, полученных при продольной распиловке сортиментов, содержащих внутреннюю гниль. Разработчиками способа отмечается, что цепной окорочный станок имеет приемлемые материалоемкость и установленную мощность.

Преимущества

• высокая интенсивность воздействия на бревно

Читайте также:  Как поменять стеклопакет в пластиковом окне своими руками
Ссылка на основную публикацию