Принципиальные конструктивные схемы раскряжевочных установок

Проектирование и создание установок для автоматической раскряжевки хлыстов идет по трем направлениям: с продольной, поперечной и комбинированной подачей хлыстов.
Автоматизированные раскряжевочные установки должны отвечать следующим основным технологическим требованиям: иметь возможность раскряжевки хлыстов с максимальным выходом деловой древесины; выпиливать сортименты длиной, установленной ГОСТом; раскряжевывать хлысты любых размеров; иметь достаточно высокую производительность; иметь возможность автоматизации всех рабочих операций.
В настоящее время созданы, проектируются и эксплуатируются автоматизированные раскряжевочные агрегаты. Рассмотрим основные принципиальные схемы и проведем анализ этих установок с точки зрения производительности, выхода деловой древесины и сложности конструкции в целом.

Установка с продольной подачей хлыстов и неподвижной пилой. Эта установка (рис. 8.1, a) состоит из подающего и приемного транспортеров, системы заказа сортиментов Производительность установки определяется по формуле

где Т — продолжительность смены, с; с — коэффициент использования рабочего времени смены; l — средняя длина выпиливаемых сортиментов, м; vt — скорость подающего транспортера, м/с; d — средний диаметр выпиливаемых сортиментов, см; F — производительность чистого пиления, см2/с; t — время холостых ходов пилы (опускание, подъем), с; n — среднее число сортиментов, выпиливаемых из хлыста; q — средний объем хлыста, м3.
Средняя производительность таких установок составляет 100...120 м3 в смену.
Число возможных схем раскроя хлыстов N1 у таких установок определяется числом упоров К, т.е. N1 = Кn. Теоретически можно создать установку, имеющую N1 = 10в6; практически имеются установки, у которых N1 = 12в6, что полностью исчерпывает реализацию любой схемы раскряжевки.
Установка с неподвижной пилой, производящей раскряжевку на двух транспортерах. Характерной особенностью этой установки (рис. 8.1, б) является то, что процесс резания одного хлыста и процесс подачи другого совмещены во времени, вследствие чего увеличивается производительность, которая определяется по формуле

Средняя производительность таких установок может составлять 180...200 м3 в смену за счет одновременной работы по пилению на одном транспортере и выдвижению хлыста на другом. Число возможных схем раскряжевки равно N2 = N1.
Установка с подвижной (плавающей) пилой. Характерной особенностью данной установки (рис. 8.1, в) является совмещение технологической операции с транспортной (совмещение резания и подачи хлыста). Производительность таких установок определяется по формуле

где L — средняя длина хлыста, м.
Теоретически средняя сменная производительность таких установок составляет около 160 м3. Число возможных схем раскроя хлыста составляет около 500, т.е. N3 = 5*10в2. Объясняется это тем, что минимально возможная длина выпиливаемого сортимента зависит от времени его резания и времени возвращения пил в исходное положение, т.е.

где vт — скорость возврата пилы в исходное положение, м/с.
Так, при скорости подающего транспортера около 0,5 м/с минимальный размер выпиливаемых сортиментов оставит около 5...6 м. В этом случае N3 ≪ N1.
Установка с несколькими неподвижными пилами. Характерной особенностью этой установки (рис. 8.1, г) является то, что раскряжевка хлыста происходит сразу на все сортименты при поперечном его перемещении (установка триммерного типа) или выпиловка сортиментов производится группами при поперечном надвигании хлыста на пилы (установка слешерного типа). Использование принципа групповой раскряжевки обеспечивает высокую производительность таких установок (до 500 м3 в смену). Производительность определяется по формуле

где а — расстояние между хлыстами, м.
Существенным недостатком установок с неподвижными пилами является возможность только одной схемы раскряжевки хлыста, т.е. N4 = 1.
Установка с неподвижными пилами, включаемыми группами. Стремление увеличить выход деловой древесины при раскряжевке привело к созданию установок с несколькими неподвижными пилами, включение которых в работу производится в зависимости от схемы раскряжевки хлыста (рис. 8.1, д). Число возможных схем раскроя у таких установок составляет N5 = 2m, (N5 ≈ 10в3), где m — число пил; 2 — два состояния пилы (включена, не включена). Производительность таких установок определяется, как и у предыдущих, т. е. П5 = П4.
Установка с пилами, включаемыми группами, и с предварительной ориентацией хлыста. Одним из наиболее ценных участков хлыста является его комлевая часть (рис. 8.1, е). Поэтому наиболее тщательно стремятся раскряжевать именно этот участок хлыста. Перед раскряжевкой комлевую часть ориентируют относительно включаемых пил таким образом, чтобы получить из нее наиболее высококачественный сортимент необходимой длины. Это достигается путем некоторого продольного перемещения хлыста до упора, после чего хлыст в поперечном направлении надвигается на группу выдвинутых пил. Этим перемещением ориентируют хлыст и для выпиловки комлевой гнили. Число возможных схем раскряжевки в этом случае составляет N6 = (2n-1)/Г = 5*10в3.
Производительность таких установок определяется по формуле

где t0 — время, затрачиваемое на осевос перемещение хлыста.
Средняя производительность таких установок составляет 400 м3 в смену.
Установки с подвижными пилами, занимающими несколько различных положений. Стремление получить высокий выход деловой древесины на установках с поперечной подачей хлыстов (рис. 8.1, ж) привело к созданию автоматизированных установок, у которых пилы, перемещаясь относительно оси хлыста, могут занимать несколько произвольных положений Р. В этом случае число возможных схем раскроя составляет N7 = mp (N7 ≈ 10в6). Производительность таких установок составляет около 300 м3 в смену и рассчитывается по формуле

где tп — время, затрачиваемое на перемещение пил, с.
Автоматизированная установка комбинированного типа. Эта установка сочетает в себе принципы групповой и индивидуальной раскряжевки хлыстов (рис. 8.1, з). На этой установке возможна и комбинированная раскряжевка хлыстов. Для этого существуют два механизма раскряжевки: триммерный и балансирный. Очевидно, что выход деловой древесины у таких комбинированных установок будет максимальным, а производительность высокой. Однако конструкция установки состоит по существу из двух раскряжевочных автоматических линий.
Анализируя технологические схемы раскряжевочных агрегатов с точки зрения их производительности и выхода высококачественной деловой древесины, можно сделать вывод, что установка с подвижными пилами, занимающими несколько положений, является наиболее оптимальной. Следует также отметить, что наиболее эффективное ее применение будет на складах с большими грузооборотами, составляющими более 300 тыс. м3 в год. Поэтому в настоящее время получили широкое применение установки с неподвижными пилами, производящими раскряжевку хлыстов на одном транспортере, и многопильные агрегаты с пилами, включаемыми группами, и с предварительной ориентацией хлыста.