1 стр. из 1

Выбор лесопильного оборудования — дело для потребителя весьма непростое. Каждый производитель (поставщик) хвалит свое, в специальной прессе полно рекламных статей, а объективной и непредвзятой информации практически нет. Потребитель, конечно, может пойти на выставку и посмотреть на реально работающие машины. Однако, если выставочный станок четыре дня успешно пилит ровненькие выставочные бревна, это еще не означает, что серийный станок будет успешно и долго пилить реальные (кривые и сучковатые) бревна на 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 неподключенным, и чаще всего только в проспектах. Именно по этой причине в последние 10 лет в России наблюдался перекос в сторону легких и мобильных станков.

В настоящей статье проводится анализ достоинств и недостатков, а также указываются оптимальные, по мнению автора, области применения отечественного 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 моделей станков, и, соответственно, не имеет заинтересованности в продвижении их на рынок. Мы продаем или рекомендуем тот или иной станок заказчику, если считаем его (станок) хорошим и подходящим для данной задачи, а не наоборот (считаем хорошим и подходящим потому, что продаем/производим). Поэтому автор готов подтвердить высокую степень объективности и непредвзятости данного анализа.

В сегодняшнем лесопромышленном комплексе существует несколько типов бревнопильного оборудования: пилорамы; круглопильные станки различных типов; ленточнопильные станки горизонтальные и вертикальные; фрезерно-брусующие станки; агрегатные линии.

ПИЛОРАМЫ

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 рам 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 приблизиться 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 рамы, 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 (несмотря на тонкий (3–4 мм) пропил). Все бревна одного типоразмера распиливаются одинаково, невзирая на индивидуальные особенности. Нарушения геометрии (разнотолщинность) и чистоты поверхности вынуждают 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

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 Ш500–900 мм в количестве 2–8 шт. Имеются двух- и четырехвальные 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.

Достоинства.

Высокая производительность. Скорость подачи фактически ограничена только мощностью приводов пильных валов и подачи, обычно это 10–20 м/мин. Бревна распиливаются за один проход.

Простота конструкции.

Простота в эксплуатации. При использовании пил небольших диаметров это самый легкий в эксплуатации тип оборудования.
Легкость монтажа. Специальный фундамент не требуется, достаточно ровной и жесткой поверхности. Пусконаладка также не вызывает затруднений.

Низкая относительная цена.

Низкие текущие расходы.

Отличная встраиваемость в потоки. С помощью специального механизма можно организовать автоматическое брусоотделение и подачу материалов на станки второго ряда.

Недостатки.

Очень жесткие требования к качеству сырья. Самые жесткие требования к сырью из всех типов оборудования. Подающий механизм цепного типа в состоянии обеспечить прямолинейность подачи только ровных бревен без торчащих сучьев и пороков, нарушающих геометрию бревна. Небольшая кривизна допускается только в вертикальной плоскости. Нарушение прямолинейности подачи (перебазировка) приводит к вибрации, «гулянию», «затиранию», перегреву пил, а также к нарушениям геометрии распила и ухудшению качества поверхности пилопродукции. Ситуация существенно ухудшается с ростом числа пил в поставе.

На практике такие станки нормально работают при распиловке хорошо подготовленных бревен длиной до 4 м двумя пилами. Соответственно, требуется дополнительная переработка делового горбыля, что является весьма непростой задачей.

Однако существуют станки, полностью свободные от этого недостатка. Такие станки имеют принципиально другой механизм подачи — гусеничный. В частности, станок «ТТ-5» польского производства, установленный нами в 2003 г. в исправительном учреждении в Республике Коми, в процессе эксплуатации в тяжелых условиях (неотапливаемое помещение, низко-квалифицированный персонал, отсутствие правки пил, отсутствие кантования бревен) показал невероятную устойчивость к низкокачественному лесу (кривизна более 3%, сложная кривизна, необрубленные сучья, пасынок и т. д.), высокое качество продукции, высокую надежность. За все время эксплуатации не выявлено ни одного случая перегрева пил.

Необходимость сортировки сырья по диаметрам.

Необходимость доработки горбыля. См. выше.

Узкий диапазон диаметров. Как правило, до 32 см в комле.

Выводы.

Круглопильные станки проходного типа хорошо подходят для промышленного поточного лесопиления пиловочника малых и средних диаметров.Станки с цепным механизмом подачи — для переработки пиловочника небольшой длины и диаметра на пилопродукцию с заниженными требованиями по качеству, например, тарную или палетную доски.

Станки с гусеничным механизмом подачи лучше всего использовать для переработки пиловочника малых и средних диаметров любой длины и любого качества на высококачественные пиломатериалы. Благодаря устойчивой работе в реальных тяжелых условиях «среднероссийской» лесопилки, такие станки лучше других подходят для промышленного лесопиления в нашей стране.

КРУГЛОПИЛЬНЫЕ СТАНКИ КАРЕТОЧНОГО ТИПА

Это, например, станки типа «ЦДС-1100», «Магистраль», «Кара», «Лаймет».

Режущий инструмент — круглая пила большого (800–1200 мм) диаметра. Бревно укладывается на подвижную каретку и закрепляется крючьями. Вначале, как правило, выпиливается двухкантный или трехкантный брус. Затем он распиливается на обрезные доски с базированием по базовой стенке.

Достоинства.

Высокое качество продукции. Жесткое закрепление распиливаемого материала на каретке обеспечивает прямолинейность подачи даже на бревнах с пороками.

Неплохая производительность. Скорость подачи фактически ограничена только мощностью приводов пильного вала и подачи, обычно это 50–80 м/мин. По скорости подачи круглопилы превосходят все другие типы оборудования.

Универсальность. Станок способен распиливать бревна полностью на обрезной пиломатериал, включая кромкообрезку и, таким образом, работать вообще без оборудования второго ряда.

Простота конструкции.

Легкость монтажа. Специальный фундамент не требуется, достаточно ровной и жесткой поверхности. Пусконаладка также не вызывает затруднений.

Индивидуальный раскрой. Последовательная распиловка бревна позволяет учесть его индивидуальные особенности и оптимизировать раскрой.

Не требуется сортировка сырья. Также вследствие последовательной распиловки.

Невысокая относительная цена.

Низкие текущие расходы.

Отличная встраиваемость в потоки. Выпиленные материалы (доски, брусья, горбыли) появляются последовательно на отводном рольганге (конвейере) станка, соответственно, их легко рассортировать и направить на дальнейшую обработку.

Недостатки.

Низкий выход продукции (даже несмотря на индивидуальный раскрой). Толщина полотна пилы 4–6 мм, соответственно, пропил — 7–10 мм. Выход — ниже, чем у пилорам.

Сложность подготовки режущего инструмента. Пилы большого диаметра требуют высококвалифицированной подготовки, а соответствующих специалистов найти сложно. Неправильная подготовка пил приводит, в отличие от пилорам, не только к ухудшению качества пиломатериалов, но и к снижению скорости подачи и даже выходу из строя самой пилы (стоимость пилы — 10–20 тыс. руб.).

«Зажимание» пилы в пропиле. Пилы большого диаметра очень чувствительны к малейшему перекосу подачи. Перекос может возникнуть на кривых бревнах, а также из-за непрочного закрепления бревна и других ошибок станочника. Это может привести к перегреву пилы, после чего в лучшем случае требуется высококвалифицированная правка, в худшем — замена пилы. «Зажимание» также происходит в результате выгибания распиливаемого бревна под действием внутренних напряжений в древесине. Эффект выгибания усиливается при подсыхании бревен летом и замерзании зимой.

Выводы.

Кареточные круглопилы подходят для промышленного лесопиления при наличии дешевого сырья и квалифицированных пилоправов. Фактически, можно организовать лесопиление, имея только один такой станок и торцовку. Однако очень желательно использовать станки второго ряда для минимизации потерь от толстого пропила.

УГЛОВЫЕ КРУГЛОПИЛЬНЫЕ СТАНКИ

Пильный механизм имеет 2 или 3 пильных вала, расположенных под прямым углом друг к другу. Существуют модели как с подвижным пильным механизмом, так и с подвижной кареткой с бревном. За каждый проход отпиливается обрезная доска нужного сечения.

Достоинства.

Высокий выход продукции. В полной мере реализуется индивидуальный подход к раскрою бревна.

Широкий спектр схем раскроя.

Простота эксплуатации и подготовки режущего инструмента.

Не требуется сортировка сырья.

Недостатки.

Толстый пропил. Несмотря на небольшой диаметр, используются пилы толщиной 3–4 мм, соответственно, пропил 5–6 мм. Тонкие пилы использовать нельзя из-за конструкции крепления и тяжелых условий пиления (пиление в горизонтальной плоскости).
Высокая абсолютная цена.

Очень высокая относительная цена.

Трудность выпиливания широких досок. Мощность приводов пильных валов, а также тяжелые условия пиления (особенно в горизонтальной плоскости) позволяют без проблем выпиливать доски шириной лишь до 100 мм.

Встраиваемость в потоки. В лесопильные потоки не встраивается, т. к. отпиленную доску приходится убирать с бревна вручную.
Выводы.

Угловые станки можно использовать для выпиливания мелких пиломатериалов специального распила (например, радиального).

ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ   ЛЕНТОЧНОПИЛЬНЫЕ  СТАНКИ

Пильный механизм, установленный на подвижной каретке, имеет, как правило, шкивы диаметром 450–800 мм и использует пильную ленту шириной 32–50 мм. Бревно устанавливается неподвижно.

Достоинства.

Очень низкая абсолютная цена. Вложив 150–200 тыс. руб., можно начать пилить.

Простота установки. Фундамент не требуется, пусконаладка минимальна. Возможна мобильность.

Низкая потребляемая мощность. Обычно 6–8 КВт.

Высокий выход продукции. Пропил 2–2,5 мм, индивидуальный раскрой.

Простота подготовки режущего инструмента. Высокой квалификации не требуется.

Высокое качество продукции.

Не требуется сортировка сырья.

Недостатки.

Крайне низкая производительность. Низкая скорость подачи, обилие ручных операций.Скорость подачи ограничена способностью пильной ленты сохранять устойчивое положение в пропиле. При повышении скорости подачи выше определенного предела пила начинает «вилять», в результате пиломатериал приобретает волнистую поверхность. Устойчивость ленты определяется, при прочих равных условиях, ее шириной и нагревом в процессе работы. Нагрев же происходит из-за трения пилы об опил, остающийся в пропиле, поскольку выброс опила при пилении в горизонтальной плоскости затруднен. Эти факторы определяют скорость подачи для узкой (35–50 мм) ленты на уровне 5–10 м/мин. Ручные операции (укладка и закрепление бревна, кантование, удаление пилопродукции) также отнимают много времени. Попытки же их механизировать лишают горизонтальные станки их главного преимущества — низкой цены. Еще один фактор, снижающий производительность, — это «выгибание» бревна под действием внутренних напряжений в древесине. Выгибание (обычно горбом в сторону отпиленной части) происходит в процессе обработки, когда бревно частично распилено с одной стороны. Дальнейшая распиловка приводит к существенной разнотолщинности доски, поэтому приходится регулярно переворачивать бревно для симметричного распиливания с обеих сторон.

Высокие текущие расходы. Определяются низкой производительностью, большой долей ручного труда и малым ресурсом режущего инструмента. Ресурс ленточной пилы зависит от диаметра шкивов пильного механизма. На небольших шкивах радиус изгиба ленты мал, а частота вращения и, соответственно, частота изгибов велика. Это приводит к растрескиванию пильной ленты.

Очень высокая относительная цена (вследствие низкой производительности).

Встраиваемость в потоки. В лесопильные потоки не встраивается по той же причине, что и угловые станки.

Выводы.

Легкие горизонтальные ленточные станки идеально подходят для частного использования (фермерами, небольшими строительными бригадами и т. д.). Собственно, для этой цели они изначально и задуманы.

Промышленное лесопиление такими станками представляется нецелесообразным из-за малопривлекательной экономики такого производства.

Российской промышленностью производятся также тяжелые горизонтальные ленточные станки с диаметрами шкивов 900–1000 мм и шириной ленты 100–125 мм. Однако они очень дороги как по абсолютной, так и по относительной цене, а производительность выше ненамного. Станки такого типа находят применение для распиливания крупных (более 800 мм) и тяжелых (более 2 т) бревен, в основном твердолиственных пород.

ВЕРТИКАЛЬНЫЕ  ЛЕНТОЧНОПИЛЬНЫЕ СТАНКИ

Это наиболее распространенный в мире, хотя и самый сложный и дорогостоящий тип лесопильного оборудования для переработки пиловочника средних и крупных диаметров (30–60 см). В России единственным разработчиком его является проектно-конструкторская компания «Экодрев».

Пильные механизмы таких станков неподвижны, имеют шкивы диаметром 1000 или 1300 мм и используют пильную ленту шириной 125 и 175 мм соответственно. Выпускаются модели как с одним, так и с двумя пильными механизмами. Большинство моделей оборудовано компьютерным управлением. Бревно закрепляется на подвижной каретке. Существуют три различные системы базирования бревна в таких станках: по базовой стенке с прижимным роликом — аналогично круглопильным станкам; на тележке-манипуляторе с боковыми «клыковыми» захватами, удерживающими бревно по длине; на тележках с торцевыми захватами, когда бревно удерживается за торцы и распиливается сразу с двух сторон.

Достоинства.

Высокая производительность. Производительность простейших станков несколько ниже, чем у круглопильных, а наиболее мощные модели превосходят в ряде случаев даже раму 2Р-75. Нагрев пилы отсутствует, ширина пильной ленты позволяет пилить на скоростях до 80 м/мин. Влияние «выгибания» бревен отсутствует при любой из трех вышеназванных системах базирования.
Высокий выход продукции. Тонкий (2,5 мм) пропил, индивидуальный раскрой.

Высокое качество продукции. Обеспечивается жестким базированием бревна и пренебрежимо малым усилием резания.

Низкий уровень текущих расходов. Обеспечивается высокой степенью механизации и автоматизацией производственного процесса, большим ресурсом режущего инструмента, высокой производительностью.

Низкая относительная цена. Обеспечивается высокой производительностью.

Не требуется сортировка сырья.

Отличная встраиваемость в лесопильные потоки.

Недостатки.

Высокая абсолютная цена (кроме модели ЛЛК-1).

Сложность эксплуатации. Требуется высокая квалификация производственного и обслуживающего персонала.

Сложность подготовки режущего инструмента. Требования к квалификации пилоправов так же высоки, как и при подготовке круглых пил большого диаметра.

Длительный срок запуска производства. Специальный фундамент не требуется, однако, монтаж и пусконаладка не менее сложны, чем в случае пилорам и требуют привлечения специалистов производителя или разработчика.

Выводы.

Вертикальные ленточные станки хорошо подходят для промышленного лесопиления пиловочника средних и крупных (Ш 30–60 см) на крупных и средних предприятиях.

В лесопильной промышленности в развитых странах на сегменте распиловки среднеразмерного леса такие станки вытеснили все другие типы оборудования (85% мирового лесопиления).

К сожалению, программа разработки и производства вертикальных ленточных станков в России фактически свернута, а импортные станки по карману далеко не всем. Также распространению в России препятствует сложность эксплуатации таких станков.

ФРЕЗЕРНО-БРУСУЮЩИЕ СТАНКИ

Станки проходного типа, перерабатывающие круглое бревно в двухкантный брус путем фрезерования. Применяются преимущественно для переработки баланса, т. к. не имеют возможности выпилить подгорбыльную доску. Существует одна модель ФБС (ЛЛК-5), дополнительно оснащенная двумя ленточными пильными механизмами, которые эту проблему решают, и таким образом позволяют без потерь перерабатывать деловой лес. Однако, чрезмерная производительность (до 1000 м3 в 8-ч. смену) оставляет ее невостребованной.

Достоинства.

Очень высокая производительность. Бревна подаются торец в торец на скорости 10–60 м/мин. в зависимости от модели.
Очень низкая относительная цена. Из-за высокой производительности.

Низкий уровень текущих расходов.

Простота подготовки режущего инструмента. Основной инструмент — плоские ножи.

Простота перенастройки. Настройка на размер осуществляется сдвиганием–раздвиганием фрез.

Недостатки.

Высокая абсолютная цена.

Низкий выход продукции. Не используется сбеговая часть.

Необходимость сортировки сырья.

Жесткие требования к сырью.

Необходимость комплектования станками второго ряда для распиловки лафета.

Реализация только одной схемы раскроя.

Выводы.

ФБС эффективны на средних и крупных предприятиях в составе лесопильных потоков по переработке баланса.

АГРЕГАТНЫЕ ЛИНИИ

Несколько узлов на одной станине, обеспечивающих переработку круглого леса сразу на обрезной пиломатериал. Применяются для переработки баланса.

Разброс цен очень высок — от 400 тыс. руб. до 6 млн. руб.

Достоинства.

Высокая производительность. Подача торец в торец на скоростях 4–60 м/мин. в зависимости от модели.

Очень низкая относительная цена. Практически не требуется дополнительное оборудование.

Простота подготовки режущего инструмента. Инструмент — плоские ножи, круглые пилы до 500 мм.

Недостатки.

Требуется сортировка сырья.

Жесткие требования к сырью.

Трудоемкость эксплуатации.

Выводы.

Наилучший вариант для переработки тонкомера (10–18 см) на предприятиях любой величины.

Заключение

Выбор типа бревнопильного оборудования зависит, естественно, от задачи, конкретных условий и возможностей потребителя. Универсальных решений не бывает.

Например:

Для поточного лесопиления производительностью 100–200 мЁ по сырью в смену в регионах преобладания тонкомерного пиловочника (до 30 см) наиболее эффективны потоки на базе круглопильных или фрезерно-брусующих станков проходного типа с сортировкой пиловочника по диаметрам. Если при этом пиловочник по качеству не идеален или его длина более 4 м, стоит потратиться на станок с гусеничной подачей, пусть даже импортный. Для обработки пиловочника большего диаметра можно соорудить отдельный небольшой участок на базе кареточного или углового круглопила, либо ленточного станка.

Для поточного лесопиления производительностью 15–80 мЁ по сырью в смену в регионах преобладания среднего и крупного пиловочника (30–80 см) — вертикальные ленточные станки тяжелого среднего класса без сортировки пиловочника по диаметрам.
Для поточного лесопиления производительностью 20–80 м по сырью в смену в любых регионах — пилорамы с сортировкой пиловочника по диаметрам.

Для поточного лесопиления производительностью 20–50 м по сырью в смену в любых регионах — кареточные круглопилы без сортировки пиловочника по диаметрам.

Для лесопиления со специальными схемами раскроя (напр. радиальными) производительностью 5–20 м по сырью в смену в регионах с преобладанием крупного (более 40 см) леса — угловые круглопилы без сортировки пиловочника по диаметрам.

Для промышленного и частного лесопиления сверхкрупного (80–120 см) пиловочника — горизонтальные ленточные станки легкого и среднего классов.

Для частного лесопиления производительностью 3–10 м по сырью в смену в любых регионах — горизонтальные ленточные станки легкого класса.

Для переработки баланса (10–16 см) — агрегатные линии.

И так далее.

Автор выражает надежду, что данный материал поможет потребителю правильно выбрать лесопильное оборудование первого ряда, а также спрогнозировать экономическую эффективность своего будущего производства. Все желающие также могут обращаться к нам за консультацией.

Полная или частичная перепечатка материалов - только разрешения администрации!