Перед распиловкой кругляка требуется провести расчет того, сколько объема останется для дальнейшей эксплуатации, а сколько материала уйдет на переработку. Это важно, потому как влияет на конечную стоимость продукции. Количество полученного необреза будет полностью зависеть от того, какие породы дерева используются. При этом существуют определенные меры, позволяющие увеличить коэффициент выхода пиломатериала после раскроя.

Что представляет собой процент выхода и его зависимость от диаметра пиломатериалов

Чтобы разобраться с этим, необходимо раскрыть само понятие. Процент выхода пиломатериала из круглого леса – это все полезное дерево после распила. Остальное – отходы, которые направляются на дальнейшую обработку для получения таких материалов, как МДФ, ДВП, ДСП. Стоит понимать, что объем, который будет получен в результате раскроя дерева, просчитывается для каждого отдельно взятого диаметра и выбранного варианта пиления.

Стоит разобраться в вопросе того, почему рассматриваемый параметр зависит от диаметра леса. Здесь все предельно просто: чем меньше на дереве резов, тем выше будет значение объема. Конечно, многое будет зависеть еще и от технологии распила и от того, в какой последовательности проводился раскрой. Корректная последовательность будет представлена на рис. 2. При этом стоит понимать, что из некрупных пород дерева получают небольшие пиломатериалы, а из большого леса изготавливают толстую доску и брус. Стоит также рассмотреть средние диаметры с примерными нормами объемной доли расхода:

• 14 – от 45 до 50%;
• 20 – около 52%;
• 25 – в среднем до 57%;
• 34 – такой диаметр имеет брусовая древесина, которая отличается самым высоким значением объемной доли, равным 66%;
• если же лес имеет диаметр больше 40 см, то здесь наблюдается резкое снижения полученных материалов.

Объем отходов после распиловки

Чтобы готовая продукция имела большой процент, следует корректно все рассчитать и подготовить. А сам рабочий процесс должен проводиться в полном соответствии с технологией. При этом стоит брать во внимание, что круглый лес хвойных и лиственных деревьев будет давать различный выход пиломатериалов из необрезной доски в м 3 .

Обратите внимание! Хвойные породы древесины считаются оптимальным вариантом, благодаря тому, что они имеют прямой ствол и сравнительно больший диаметр. Кроме того, такой лес не в такой мере подвержен процессу гниения, что приводит к меньшему количеству брака.

При работе с лиственными породами используется 2 метода обработки:

1. С использованием ленточной пилорамы на 375 или 363.
2. В развал. Такая технология предусматривает вырезание полубруса, который впоследствии пропускается через многопильное устройство.

При этом первый способ позволяет получить примерно 40-50% на выходе. А вот методика в развал отличается несколько большим объемом – до 70%. Недостаток такой технологии в том, что затраты на нее сравнительно большие. При распиловке круглых пиломатериалов длиной в 3 м можно заметить достаточно высокий уровень брака. При этом оставшаяся древесина не будет сразу полезной в силу того, что требует проведения дополнительного процесса обработки.

Коэффициенты выхода пиломатериалов из круглого леса

Теги и ключевые фразы

ВЫХОД ПИЛОМАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ТАБЛИЦ ОБЪЕМОВ КРУГЛЫХ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ ПИХТЫ

Коптев Артем Сергеевич 1 , Вайс Андрей Андреевич 2
1 ФГБОУ ВО «Сибирский государственный технологический университет», бакалавр по направлению «Лесное дело»
2 ФГБОУ ВО «Сибирский государственный технологический университет», доктор сельскохозяйственных наук, доцент кафедры лесной таксации, лесоустройства и геодезии

OUT OF LUMBER BASED ON THE TABLES OF VOLUMES OF ROUNDWOOD FIR

Koptev Artem Sergeevich 1 , Weis Andrey Andreevich 2
1 Siberian state technological university, bachelor in "Forestry business"
2 Siberian state technological university, doctor of agricultural sciences, assistant professor of forest inventory, forest management and geodesy

Еще во второй половине двадцатого века в лесной таксации было признано целесообразным определять объемы для практических целей по специальным таблицам . Из всех составленных таблиц наибольшее применение в нашей стране нашли таблицы А.А.Крюндера, общие для всех пород, без учета местоположения заготовляемых сортиментов на стволах. Указанные таблицы в дальнейшем были пересчитаны Г.М.Турским в метрическую систему, дополнены Н.П.Анучины и утверждены как ГОСТ 2708-44.

Так же раньше в практике использовались и другие таблицы. Например, таблица Проваторова, которая составлялась без всякого основного таксационного материала, чисто математически вычислялись объемы бревен, при предположении одного постоянного сбега для бревен всех пород и категории .

Для таблиц Климашевского – так же, как и таблиц Проваторова, было характерны то, что чисто математически вычисляются объемы бревен, предполагая разделение их на пять классов соответственно сбегу в 1/8, 1/4, 3/8, 1/3 и 5/8 верш. на сажень.

Таблицы Тура, Арнольда, Турского, Рудзского – характеризовались составлением объема бревен на основании многочисленных наблюдений над сбегом и объемом бревен разных пород, причем признавалась возможность дать одну общую таблицу для бревен всех классов и пород .

Однако эти таблицы имели определенные недостатки. Например, таблицы Тура, Арнольда, Турского, Рудзкого не были приспособлены к нормальной таксации бревен по отдельности и приемлемо определяли объем, только при совместной таксации большего числа бревен, когда следует ожидать сглаживание крайностей в среднем результате.

Так же в таблицах не было предусмотрено, что на точность оценки бревен влияет степень дробности ступеней толщины для диаметров бревен и общая длина бревен. При взятии очень крупной ступени для диаметров бревен в 4см, таблицы для единичных бревен или для небольшого числа их должны давать большие погрешности вследствие произведенного округления диаметров.

В современной лесоводческой практике известна взаимосвязь характеристик всего древостоя с параметрами отдельных деревьев в этом древостое. Например, согласно исследованиям густота выращиваемого древостоя влияет на качество бруса. Для повышения качества бруса нужна большая густота древостоя в ранней фазе ротации для уменьшения роста веток в нижней части ствола, их ускоренного отмирания и самоочищения стволов. В поздней фазе оборота рубок желателен относительно редкий древостой для очищения от сучьев и ускоренного зарастания узлов. Как известно, чем больше густота, тем меньше сбег и наоборот, чем меньше густота, тем больше сбег, который в свою очередь, как уже ясно из представленного материала, очень влияет на точность определения объема сортиментов.

Следует так же учитывать влияние рубок на характеристики возобновившего последующего древостоя. Известно, что проведение рубки ухода способствовало значительному увеличению диаметра ствола на уровне груди, прироста в высоту, соотношения размеров кроны и ствола, ширины кроны, но приводило к уменьшению высоты ствола к диаметру на высоте груди. Так же существенно увеличился сбег ствола, и поэтому определение запаса древесины оказалось завышенным на 2-15%, особенно у деревьев в прореженных насаждениях .

Международная торговля лесоматериалами развивается весьма динамично. По данным ФАО, объемы мирового экспорта круглого леса за последнее десятилетие в количественном выражении возросли на 8 млн. м 3 . Этому способствовали постоянный рост мирового потребления пиломатериалов в различных секторах экономики и возрастание значимости древесины как натурального, экологически чистого универсального материала. Международная торговля необработанной древесиной сегодня развивается в условиях растущих объемов ее потребления. Ведущими экспортерами круглого леса в мире являются Россия, Новая Зеландия, США, а главными импортерами необработанной древесины выступают Китай, Австрия, Германия. Главным фактором роста объемов международной торговли в настоящее время является рост потребления древесины в мире, и в ближайшие несколько лет эта тенденция на мировом рынке сохранится .

Экспериментальные исследования. Исследования проводились в Бирюсинском участковом лесничестве учебно-опытного лесхоза СибГТУ. На нижнем складе были выполнены замеры круглых лесоматериалов пихты сибирской. В дальнейшем установлены объемы круглых лесоматериалов различными способами. Определили выход кубометров пиломатериалов из бревна, можно по нижеприведенной таблице 1.

Таблица 1 – Определение выхода пиломатериалов

Примечание: При увеличении сорта круглого леса до 1-го норматив выхода пиломатериалов повышается на 3%. При снижении сорта круглого леса до 3-го норматив выхода пиломатериалов снижается на 2%, до 4-го сорта – на 7%. При смешанной поставке крупных и средних бревен норматив выхода пиломатериалов принимается как среднеарифметическое между средними и крупными бревнами.

Как видно из таблицы, пиломатериалов выходит приблизительно 50% от объема всего бревна. Стоит заметить, что у хвойных выход пиломатериала выше, чем у лиственных.

Ниже приведена таблица, показывающая, сколько кубометров пиломатериала, дровяного отхода и опилок выходит при использовании результатов расчета по формуле усеченного конуса и табличным данным (таблица 2), а также по формуле срединного сечения (таблица 3). Объемы найдены для одного бревна и для ста бревен. Так же показана разница между двумя выходами пиломатериалов в процентах. За 100% взят выход пиломатериалов, получаемый при вычислении по формуле усеченного конуса для первой таблицы и по формуле срединного сечения для второй.

Дополнительно была рассчитана стоимость пиломатериалов полученных из 100 бревен, объем которых был определен по табличным данным и по формуле усеченного конуса (таблица 3), а так же по табличным данным и по формуле срединного сечения (таблица 4). Кроме этого установлена разница между стоимостями пиломатериалов.

Выводы. Сравнительный анализ показал, что стандартные значения в большинстве случаев занижают объемы бревен по ступеням толщины в сравнении с формулой усеченного конуса (-33,2-+6,4%). В толстомерной части бревен эта разница стабилизируется и составляет около 10%. При этом применительно к формуле срединного сечения табличные значения бревен пихты в большинстве случаев завышают реальный объем круглых лесоматериалов. В стоимостном выражении для 100 бревен разница может составлять (ступень 36 см) до 60000 рублей.

Таким образом, использование формулы усеченного конуса позволяет в значительной степени снизить погрешность при определении объема бревен пихты применительно к локальному Восточно-Саянскому горно-таёжному району.

Таблица 2- Выход пиломатериалов

Продолжение таблицы 2

Таблица 3 – Выход пиломатериалов

Таблица 4 – Стоимость пиломатериалов

1. «Европейское соглашение о международной дорожной перевозке опасных грузов» (ДОПОГ/ADR) (Заключено в г. Женеве 30.09.1957) .
2. Орлов М.М. Таксация различных сортиментов деловой древесины // Лесная таксация. 1932. гл.14. с. 74-75.
3. Sawn timber properties of Scots pine affected by initial stand density, Thinning and pruning: A simulation based approach: Докл. / IkonenVeli-Pekka, Kellomoki Seppo, Peltola Heli // Silva fenn. 2009. 43. № 3. с. 411-431.
4. Long-term effects of precommercial thinning on the stem dimensions, form and branch characteristics of red spruce and balsam fir crop trees in Maine, USA: Докл._ / Weiskittel Aaron R., Kenefic Laura S,. Seymour Robert S., Phillips Leah M. // Silva fenn. 2009. 43. № 3. с. 397-409.
5. Вариводина И.Н. , Кузнецова Е.В. , Перелыгина О.Г. Особенности определения объемов круглых лесоматериалов в России и за рубежом // EUROPEAN STUDENT SCIENTIFIC JOURNAL. 2014. № 1.

ОКСТУ 5330; 5309

Срок введения с 01.01.88

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на необрезные доски хвойных и лиственных пород и устанавливает способы учета объема.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Учет объема необрезных досок производится в плотных кубических метрах с точностью до 0,001 м³ по размерам досок (толщине, ширине и длине), установленным для древесины с влажностью 20% (по отношению к массе абсолютно сухой древесины). Объем отдельных досок определяется по ГОСТ 5306-83.

1.2. Устанавливаются три способа учета объема необрезных досок: пакетный, поштучный и способ выборок.

1.2.1. Пакетный способ учета заключается в определении объема пакета досок и применяется в качестве основного для учета объема любых, уложенных в пакеты, партий необрезных досок хвойных и лиственных пород, кроме спецсортаментов (авиационных, резонансных, палубных, шлюпочных, баржестроения) и досок ценных пород (дуба, бука, ясеня, ильма, клена и граба).

Формирование пакета следует производить в соответствии с требованиями ГОСТ 19041-85Е, и кроме того, необходимо соблюдать следующие правила:

а) с одной стороны торцы досок в пакете должны быть выровнены;

б) доски в горизонтальных рядах пакета должны быть уложены вплотную друг к другу, но без нахлестки одной доски на другую;

в) пакет должен иметь по всей длине одну ширину, боковые стороны пакета должны быть вертикальными. Допускается смещение отдельных крайних досок от вертикали боковой стороны, как внутрь, так и наружу до половины ширины доски, но не более 100 мм;

1.2.2. Поштучный способ учета заключается в определении объема каждой доски, суммирования этих объемов и применяется для учета объема любых партий необрезных досок специальных сортиментов, досок ценных пород и в случае разногласий, а также для учета партий необрезных досок всех пород и размеров объемом не более 10 м².

1.2.3. Способ выборок заключается в определении объема выработки досок или пакетов с распространением средних результатов на всю партию и применяется для учета объема любого количества необрезных досок всех пород и размеров (кроме спецсортаментов и досок ценных пород), не уложенных в пакеты и в том случае, когда формирование пакетов не соответствует требованиям, изложенным в пункте 1.2.1.

1.3. Гарантией считается количество необрезных досок или пакетов, оформленных одним сопроводительным документом.

1.4. В фактурах-спецификациях на отгружаемые необрезные доски грузоотправитель обязан указать, какой из указанных способов учета объема был им применен для определения объема данной партии.

Учет объема необрезных досок при приемке грузополучатель должен производить тем из способов, которым данная партия учитывалась при отгрузке.

2. ПАКЕТНЫЙ СПОСОБ УЧЕТА ОБЪЕМА

2.1. Пакетный способ учета объема необрезных досок предусматривает:

определение размеров (высоты, ширины и длины пакета);

определение складочного объема досок в пакете;

определение объема пакета в плотных кубических метрах;

2.1.1. Определение размеров пакета.

Высоту пакета следует определять со стороны выровненного торца посередине ширины его путем измерения без учета прокладок (рис. 1) и находить по формуле:

h = h 1 - nb

h - высота пакета, м

h 1 - измеренная высота пакета, м

n - количество прокладок по высоте пакета, шт.

b - толщина прокладки, фактическая

Ширину пакета следует определять путем измерения со стороны выровненного торца посередине высоты его между двумя условно проведенными вертикальными линями, ограничивающими боковые стороны пакета (рис. 1).

Измерение ширины и высоты пакета должно производиться с точностью до 10 мм.

Длину пакета (рис. 2) следует определять как сумму длин плотной и неплотной части пакета по формуле:

l = l 1 - кl 2

l - учитывается длина пакета, м

l 1 - длина плотной части пакета, м

l 2 - длина неплотной части пакета, м

к - коэффициент, учитывающий долю выступающих концов в неплотной части пакета.

Длину плотной и неплотной части пакета необходимо определять путем измерения с точностью, соответствующей градации пиломатериалов по длине по ГОСТ 24454-80 и ГОСТ 2695-83.

Величину коэффициента "к" следует принимать равной:

2/3 - если количество выступающих концов более 50% количества досок всего пакета;

1/2 - если количество выступающих концов равно половине количества досок всего пакета;

1/3 - если количество выступающих концов менее 50% количества досок всего пакета.

2.1.2. Определение складочного объема пакета.

Складочный объем пакета должен вычисляться путем перемножения высоты, ширины и длины пакета, определяемых в соответствии с п. 2.1.1.

2.1.3. Определение объема пакета в плотных кубических метрах (учетный объем).

Объем досок в пакете необходимо определять путем умножения складочного объема досок в пакете на коэффициент плотности укладки, приведенный в табл. 1.

Таблица 1

КОЭФФИЦИЕНТЫ ПЛОТНОСТИ ДЛЯ ПЕРЕВОДА СКЛАДОЧНОГО ОБЪЕМА
НЕОБРЕЗНЫХ ДОСОК В ОБЪЕМ ПЛОТНОЙ ДРЕВЕСИНЫ

а) для хвойных пород

б) для лиственных пород

2.1.4. Определение объема партии досок.

Объем партии необрезных досок, уложенных в пакеты, следует определять путем суммирования учетных объемов отдельных пакетов в партии.

2.2. В случае разногласия между поставщиком и потребителем при учете объема необрезных досок пакетным способом, учетный объем необходимо определять путем контрольного поштучного обмера устанавливается по соглашению сторон, но не менее 6% от сдаваемой партии.

Отбор пакетов следует производить равномерно из разных мест партии. Отклонение учетного объема при пакетном способе от результатов контрольной проверки поштучным способом не должно превышать 5%. При большей разнице объем проверяемой партии досок необходимо принимать равным объему досок, полученному при контрольной проверке.

Примечание.
Объем необрезных досок, используемых в качестве прокладок в пакетах должен определяться по фактическому количеству прокладок поштучным обмером.

3. ПОШТУЧНЫЙ СПОСОБ УЧЕТА ОБЪЕМА

3.1. Поштучный способ учета объема необрезных досок предусматривает:

определение размеров досок;

определение объема каждой доски;

определение объема партии досок.

3.1.1. Определение размеров досок.

Толщину досок следует измерять в соответствии с ГОСТ 6564-84 и принимать номинальную соответственно размерам, установленным ГОСТ 24454-80 и ГОСТ 2695-83.

Ширину необрезных досок следует измерять в соответствии с ГОСТ 6564-84. Если на пласти посередине длины доски имеется местное сужение, измерение ширины необходимо производить на расстоянии 150 мм от него.

Длину необрезных досок следует измерять в соответствии с ГОСТ 6564-84 и с учетом градаций, установленных ГОСТ 24454-80 и ГОСТ 2695-83.

Влажность пиломатериалов должна определяться в соответствии с ГОСТ 16588-79.

3.1.2. Определение объема досок.

Объем необрезной доски с влажностью более 20% (по отношению к массе абсолютно сухой древесины) следует находить как произведение объема, вычисленного по размерам толщины, ширины и длины доски, определяемым в соответствии с пунктом 3.1.1. с применением поправочного коэффициента по ширине доски равного: для хвойных пород - 0,96, для лиственных - 0,95.

При определении объема необрезных досок с влажностью 20% и ниже (по отношению к массе абсолютно сухой древесины) поправочные коэффициенты применять не следует.

3.1.3. Определение объема партии досок.

Объем партии необрезных досок должен определяться путем суммирования объемов отдельных досок.

4. СПОСОБЫ ВЫБОРОК ДЛЯ УЧЕТА ОБЪЕМА

4.1. Способ для учета объема необрезных досок предусматривает:

отбор выборок из партии;

определение объема выборочных досок или выборочных пакетов;

определение среднего объема доски или пакета;

определение объема партии досок.

4.1.1. Объем выборок.

Выборки должны производиться из разных мест учитываемой партии

Выборки досок следует отбирать путем выделения из партии любой по счету доски (пятой, десятой, сотой или какой-либо другой).

Выборки пакетов следует брать из партии однородных по габаритам пакетов, содержащих доски одной толщины.

Размер выборки необходимо устанавливать в соответствии с табл. 2.

Таблица 2

4.1.2. Определение объема выборочных досок и выборочных пакетов. Объем выборочных досок следует определять путем поштучного обмера в соответствии с разделом 3, выборочных пакетов - пакетным способом в соответствии с разделом 2, при этом доски в пакетах должны быть уложены в соответствии с требованием п. 1.2.1.

4.1.3. Определение среднего объема выборочных досок или пакетов. Средний объем выборочных досок или пакетов необходимо определять как среднеарифметическое значение объемов отдельных досок или пакетов.

4.1.4. Определение объема партии досок. Объем партии необрезных досок следует определять как произведение среднего объема доски или пакета на соответствующее количество досок или пакетов партии.

4.2. В случае разногласий между поставщиками и потребителями в учете необрезных досок способом выборок должна быть взята повторная выборка в удвоенном размере. Результаты повторной выборки следует принимать для учета всей партии досок.

Примеры определения объема необрезных досок приведены в приложении.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Примеры определения объема необрезных досок
при поштучном и пакетном способах обмера

Пример 1. Найти объем сырой необрезной доски хвойных пород, имеющей толщину 25 мм (номинальная), ширину 220 мм и длину 5,25 м.

По данным размерам доски из таблицы объема пиломатериалов (ГОСТ 5306-83) находим объем доски 0,0289 м³.

0,0289 х 0,96 = 0,0277 м³,

где 0,96 - поправочный коэффициент по ширине для досок хвойных пород.

Пример 2. Найти объем сырой необрезной доски лиственных пород, имеющей толщину 40 мм (номинальная), ширину 180 мм и длину 6 м.

По данным размерам доски из таблицы объемов пиломатериалов (ГОСТ 5306-83) находим объем доски 0,0432 м³.

Объем этой же доски при влажности 20% (по отношению к массе абсолютно сухой древесины) будет равен:

0,0432 х 0,95 = 0,0410 м³,

где 0,95 - поправочный коэффициент по ширине для досок лиственных пород.

Для подсчета объема большого количества досок (указанным способом по таблицам ГОСТ 5306-83) можно не пересчитывать объемы отдельных досок в объемы в сухом состоянии, а суммарный объем всех сырых досок умножить на поправочный коэффициент по ширине.

Пример 3. Найти объем сырых необрезных досок хвойных пород толщиной 25 мм, сложенных в пакет, имеющий высоту 980 мм, ширину 1030 мм и длину 4,15 м.

0,98 х 1,03 х 4,14 = 4,189 м³.

По таблице 1 находим коэффициент плотности укладки для сырых досок хвойных пород толщиной 25 мм - 0,61.

4,189 х 0,61 = 2,555 м³.

Пример 4. Найти объем сухих необрезных досок хвойных пород с влажностью 20% (по отношению к массе абсолютно сухой древесины) толщиной 50 мм, сложенных в пакет, имеющий высоту 1250 мм, ширину 1150 мм и длину 5,75 м.

Складочный объем пакета из сухих досок равен:

1,25 х 1,15 х 5,75 = 8.266 м³

По таблице 1 находим коэффициент плотности укладки для сухих досок хвойных пород толщиной 50 мм - 0,73.

Тогда объем необрезных досок в пакете в плотных кубических метрах при влажности 20% (по отношению к массе абсолютно сухой древесины) будет равен:

8,266 х 0,73 = 6,034 м³

Пример 5. Найти объем сырых необрезных лиственных пород толщиной 32 мм, сложенных в пакет, имеющий высоту 1100 мм, шириной 1000 мм и длину 5 м.

Складочный объем пакета из сырых досок равен:

1,1 х 1 х 5 = 5,5 м³.

По таблице 2 находим коэффициент плотности укладки для сырых досок лиственных пород толщиной 32 мм - 0,57.

Тогда объем плотной древесины необрезных досок в пакете при влажности 20% (по отношению к массе абсолютно сухой древесины) будет равен:

5,5 х 0,57 = 3,135 м³.

ПЕРЕЧЕНЬ ИСТОЧНИКОВ, ИСПОЛЬЗОВАННЫХ
ПРИ РАЗРАБОТКЕ СТАНДАРТА

Зависимость объемного выхода обрезных

пиломатериалов от способа распиловки бревен

Уласовец В.Г. (УГЛТУ. г. Екатеринбург, РФ)

The influence of the ways of log-sawing the volume outcome of edged boards was examined in this paper.

В практике лесопиления основным способом является распиловка бревен параллельно их продольной оси. Применение ленточнопильных и круглопильных станков позволяет вести распиловку бревен параллельно образующей, т.е. по сбегу. При одинаковом расположении относительно вершинного торца бревна необрезные доски одинаковых толщин, выпиленные различными способами, будут иметь различную форму и объем. При этом выход из них обрезных прямоугольных пиломатериалов будет также различным.

Если исследуемая необрезная доска и получаемая из нее прямоугольная обрезная имеют одинаковую толщину и длину, то сравнение объемов можно вести по отношению их ширин

где - объемный выход обрезной доски из необрезной, %;

b o - ширина обрезной прямоугольной доски;

b н.о. - средняя ширина исходной необрезной доски.

Исследуем зависимость изменения объемного выхода обрезных пиломатериалов из необрезных от способов распиловки бревен параллельно продольной оси и параллельно образующей.

В общем виде ширину обрезной прямоугольной доски b o для обоих способов распиловки рассчитывают по формуле

, (2)

где r - радиус бревна в вершине;

e вн.в. - расстояние от центра вершинного торца бревна до внутренней пласти исследуемой доски;

N = (а + у а )/2r - толщина выпиливаемой доски с припуском на усушку в долях вершинного диаметра бревна.

Среднюю ширину исходной необрезной доски при распиловке параллельно продольной оси бревна (первый способ) вычислим по следующим формулам:

где К – коэффициент сбега бревна.

Сделаем некоторые выводы об объемном выходе обрезных пиломатериалов из необрезных, полученных в первом способе распиловки:

При постоянном е вн.в. /r с увеличением толщины необрезной доски уменьшается ширина обрезной и увеличивается объем реек, поэтому объемный выход обрезных пиломатериалов уменьшается.Например, при е вн.в /r = 0,45и коэффициенте сбега бревна К =1,15с изменением толщины доски от 0,05d до 0,2d объемный выход исследуемых досок, выпиленных из бревен с формой ствола усеченный параболоид, снизится от87,5до 61,3%,а соответствующий объемный выходобрезных досок при форме ствола бревна - усеченный конус, снизится от87,8до61,5%;

С увеличением е вн.в /r увеличивается коэффициент сбега необрезной доски и увеличивается объем реек при обрезке, поэтому объемный выход обрезных пиломатериалов уменьшается.Например, при распиловке бревна с коэффициентом сбега К = 1,3 на доски толщиной0,15d при изменении величины е вн.в /r =0,05до е вн.в /r =0,45коэффициенты сбега необрезных досок изменяются соответственно от К д. 1 = 1,304 до К д. 1 =1,397, при этом объемный выход (усеченный параболоид) снизится от82,0 до 66,6%,а объемный выход (усеченный конус) снизится от 82,7 до 67,4%;

С увеличением коэффициента сбега исходного бревна увеличивается коэффициент сбега необрезной доски, а объемный выход обрезных пиломатериалов уменьшается. Например, при выпиливании необрезных досок толщиной0,25d при е вн.в /r =0,25с увеличением коэффициентов сбега бревен от К =1,05до К =1,45коэффициенты сбега соответствующих необрезных досок изменяются от К д .1 =1,058до К д .1 =1,511,а объемный выход обрезных пиломатериалов (усеченный параболоид) снижается от73,8 до 58,0%; объемный выход (усеченный конус) снижается от 73,9 до 59,1%;

С увеличением диаметра бревна в вершине уменьшается величина отношения к нему толщины доски и уменьшается относительный объем реек, поэтому выход обрезных пиломатериалов увеличивается. Например, при выпиливании досок толщиной32 мм при е вн.в /r = 0,3из бревен с коэффициентом сбега К = 1,35при изменении диаметров бревен от 20 до 50 см величина отношения толщины доски к диаметру бревна изменяется от 0,16до 0,064, а исследуемый объемный выход обрезных пиломатериалов соответственно увеличивается от71,6 до 79,9%; объемный выход обрезных пиломатериалов увеличивается от 72,6 до 80,9%.

Среднюю ширину необрезной доски при распиловке параллельно образующей бревна (второй способ) вычисляют по следующим формулам:

Для бревен с формой ствола в виде усеченного параболоида

Для бревен с формой ствола в виде усеченного конуса

Сделаем некоторые выводы об объемном выходе обрезных пиломатериалов из необрезных,полученных во втором способе распиловки:

При постоянном расстоянии от центра вершинного торца бревна до внутренней пласти выпиливаемой доски с увеличением толщины необрезной доски уменьшается ширина обрезной и необрезной, увеличивается объем реек, а объемный выход обрезных пиломатериалов уменьшается.Например, при е вн.в /r =0,45и коэффициенте сбега бревна К =1,15с изменением толщины доски от0,05d до0,2d объемный выход обрезных досок (форма ствола бревна – усеченный параболоид) снизится от 91,8 до 66,3%, а (форма ствола бревна – усеченный конус) снизится от91,9 до 66,4%;

С увеличением е вн.в /r уменьшается коэффициент сбега необрезной доски, уменьшаются ее ширина и объем, а также ширина и объем обрезной доски, уменьшается объемный выход обрезных пиломатериалов. Например, при распиловке бревна с коэффициентом сбега К = 1,3на доски толщиной 0,15d при изменении величины е вн.в /r = 0,05до е вн.в /r = 0,45 коэффициенты сбега необрезных досок изменяются от К д. 2 = 1,238до К д .2 =1,18, а объемный выход обрезных пиломатериалов (усеченный параболоид) снизится от85,0до75,5%,объемный выход обрезных пиломатериалов (усеченный конус) снизится от85,5 до 75,9%;

С увеличением коэффициента сбега исходного бревна увеличивается коэффициент сбега необрезной доски, а объемный выход обрезных пиломатериалов уменьшается.Например, при выпиливании необрезных досок толщиной 0,25d при е вн.в /r =0,25с увеличением коэффициентов сбега бревен от К =1,05до К = 1,45коэффициенты сбега соответствующих необрезных досок изменяются от К д. 2 =1,036до К д. 2 =1,286, а объемный выход обрезных пиломатериалов , выработанных из них, снижается от75,12 до 66,3%, соответственно объемныйвыход пиломатериалов снижается от 75,13 до 67,0%;

С увеличением диаметра бревна уменьшается величина отношения толщины доски к диаметру бревна в вершине и уменьшается относительный объем реек, поэтому выход обрезных пиломатериалов увеличивается. Например, при выпиливании досок толщиной 32мм при е вн.в /r =0,3из бревен с коэффициентом сбега К = 1,35при изменении диаметров бревен от 20до 50см объемный выход обрезных пиломатериалов увеличивается от78,8 до 85,9%,соответственно объемный выход увеличивается от 79,4 до 86,6%.

Отметим, что так же, как и при распиловке бревна параллельно продольной оси, во втором способе распиловки объемный выход обрезных пиломатериалов из необрезных, полученных при раскрое бревен с формой ствола усеченный конус, несколько выше, чем при раскрое бревен, имеющих форму ствола – усеченный параболоид. Это можно объяснить несколько большим объемом сбеговой зоны необрезных досок, выпиленных из бревен с формой ствола усеченный параболоид, который при выработке обрезных пиломатериалов переходит в рейки.

Следует отметить, что во втором способе при распиловке бревен с большим коэффициентом сбега на доски толщиной не более0,1d ,с увеличением е вн.в /r наблюдается повышение объемного выхода обрезных пиломатериалов из необрезных. Например, в случае распиловки бревна, имеющего форму ствола в виде усеченного параболоида, с коэффициентом сбега К = 1,5на доски толщиной0,05d при значениях е вн.в =0, е вн.в /r = 0,1,е вн.в /r =0,2, е вн.в /r =0,3величина объемного выхода обрезных пиломатериалов из необрезных будет соответственно принимать значения80,72, 81,52, 82,11, 82,48%, достигая максимума при е вн.в /r = 0,38…0,387соответственно - 82,59%.

У бревен с формой ствола в виде усеченного конуса для указанных выше условийвеличина объемного выхода обрезных пиломатериалов из необрезных будет соответственно принимать значения 81,99, 82,73, 83,27, 83,58%, достигая максимума при е вн.в /r = 0,36…0,37соответственно -83,64%.

Относительную разность объемного выхода обрезных пиломатериалов из соответствующих необрезных, полученных в обоих способах распиловки вычисляют по формуле

. (8)

где V o . 2 - объем обрезной доски во втором способе распиловки бревна;

V o . 1 - объем обрезной доски в первом способе распиловки бревна.

При распиловке бревен сравниваемыми способами относительная разность объемного выхода обрезных пиломатериалов из необрезных может составлять значительную величину. Например, при распиловке бревна с коэффициентом сбега К = 1,25 на доски толщиной 0,1d при изменении расстояния от центра вершинного торца бревна до внутренней пласти доски е вн.в /r = 0…0,6 относительная разность объемного выхода обрезных пиломатериалов из необрезных изменяется: для бревен с формой ствола усеченный параболоид – от 1,7 до 15,9%; для бревен с формой ствола усеченный конус – от 1,6 до 15,1%.

Проведенные исследования указывают на то, что предприятиям, вырабатывающим длинномерные обрезные пиломатериалы, заготовки и детали, экономически выгодно вести распиловку бревен параллельно образующей.