Окорка хлыстов и бревен

Окорка хлыстов и бревен на лесопильных предприятиях необходима по следующим соображениям.
1. Высококачественная технологическая щепа может быть получена для ЦБП только при наличии окорки пиловочника.
Сульфитная варка допускает до 1 % коры в щепе, сульфатная варка и производство специальных высококачественных плит — до 3 %. Качество окорки определяется не только степенью очистки поверхности пиловочника от коры, но и повреждением древесины, например, короснимателями и подающими элементами станков. Последнее приводит к увеличению мелких фракций — отсева в технологической щепе.
Важнейшим требованием является сведение к минимуму потерь древесины при окорке. Так, если, например, в балансе древесины технологическая щепа составляет 20 %, а потери древесины при окорке доходят до 5 %, то мы можем потерять до 1/4 технологической щепы.
2. Окорка бревен и хлыстов существенно повышает точность измерения диаметров, облегчает определение кривизны, эллиптичности и других особенностей формы и качества древесины. Распределение сбега по длине неравномерно, особенно у хлыстов.
При переходе на сухопутную сортировку бревен их окорка, как правило, начинается перед сортировкой пиловочника на комплексных линиях окорки и сортировки бревен (OK—БС) или окорки, раскроя хлыстов и сортировки бревен (OK—PX-БС). В современных технологиях на этих линиях производится оцилиндровка выступающих корневых утолщений. Измельчители корней рекомендуется устанавливать перед окорочными станками. Отделение корней происходит с помощью фрезы, расположенной в нижней части измельчителя, во время одного полного оборота ствола.
Удаление корней облегчает и улучшает окорку стволов, их обработку и подачу в оборудование для распиловки.
Все это на несколько процентов увеличивает производительность бревнопильного оборудования, улучшает процесс ориентации бревен при распиловке и увеличивает объемный выход пиломатериалов.
Различают следующие станки и устройства для окорки хлыстов и бревен.
1. Окорка на роторных окорочных станках, получившая наибольшее распространение в мировой практике лесопиления. У финнов это станки «Камбио 66», ВК-26 и др. У нас 0К40-2; ОК63-2; ОК80-2 и ОКЮО-2, относящиеся к классу однороторных станков, а также 20К40-1; 20К63-1 и 20К80-1, относящиеся к классу двухроторных станков. Двухроторные станки способны окаривать мерзлые и подсушенные лесоматериалы как хвойных, так и лиственных пород. При работе на форсированных режимах, а также в зимний период на обоих роторах устанавливаются коросниматели, что позволяет повышать скорость подачи бревен и качество окорки лесоматериалов.
При окорке экспортных балансов, рудничной стойки и пиловочника, полученного из сучковатой части ствола, двухроторные станки 20К40-1 и 20К63-1 одновременно зачищают сучья. Для этого на втором роторе вместо короснимателей устанавливаются зачистные инструменты. Двухроторные станки рекомендуется использовать и для получения качественного корья, идущего на дубильные экстракты. Экономический эффект от их применения в 1,5...2 раза, а производительность в 1,6 раза выше, чем у однороторных. В двухроторных станках между двумя окорочными головками установлена дополнительная пара приводных вальцов. Имеется шесть скоростей подачи и две-три скорости ротора. Разработан также станок модели ОК63-3 с гидравлическим индивидуальным приводом каждого вальца, обеспечивающим бесступенчатое изменение скорости подачи.
2. Гидравлическая окорка кинетической энергией струей воды. Она очень энергоемка (установленная мощность достигает 500...800 кВт) и имеет ряд других недостатков.
3. Окорочные установки фрикционного типа, в которых отделение коры осуществляется трением бревен друг о друга. Они носили сезонный характер и были неэкологичны,
4. Окорка в поле СВЧ. В этом случае в поле сверхвысокой частоты генерируется тепло и происходит вскипание жидкости камбиального слоя лесоматериалов. Резко увеличившийся в объеме образовавшийся пар отрывает кору от древесины. Этот вид окорки может быть использован только при значительном снижении стоимости электроэнергии.
5. Окорка с помощью цилиндрических фрез с притупленными зубьями, которые оснащены ограничителями глубины врезания. На этих станках типа ДС12 нет роторов — здесь вращается бревно, скорость перемещения которого вдоль продольной оси составляет около 0,05...0,5 м/с.
К важнейшим требованиям окорки пиловочника на роторных станках относятся определение рациональных скоростей подачи и сведение потерь древесины к минимуму.
В зимнее время при работе острыми короснимателями потери древесины составляют до 3...3,5 %, а иногда до 4 % и более.
Фактическая производительность роторных окорочных станков (м3 бревен в смену) определяется по формуле

где Qп — пропускная способность станка, равная U/l, шт, бревен в минуту; U — скорость подачи окорочного станка, м/мин; l — расчетная длина бревна, м: Км — коэффициент использования машинного времени окорочного станка; KN — коэффициент, характеризующий снижение расчетной скорости окорки бревен вследствие падения напряжения на зажимах нагрузки. Для локализации этих потерь применяются системы (установки) компенсации реактивной мощности, так как по этой причине производительность оборудования может быть снижена в отдельные периоды времени на несколько десятков процентов. Этот же коэффициент учитывает так называемые скрытые потери производительности из-за окорки припусков по длине бревна (около 1,5%), минимальные межторцовые разрывы (около 1%), возникающие в процессе эксплуатации (но не конструктивные потери, учитывающиеся Kм); Кти ок — коэффициент технического использования станка; Kз — коэффициент загрузки станка; Tc — время смены, мин; qср — объем бревна среднего диаметра расчетной длины, м3.
Коэффициент KN может быть принят равным 0,96, как и для бревнопильных линий.
Коэффициент технического использования окорочного станка рассчитывается по формуле

где Σtпл.пр ок — планируемые простои на смену инструмента, подналадку механизмов и т. д., а также на отдых и личные надобности операторов окорочного оборудования, если они предусматриваются организацией работы, мин. В среднем это время может составлять 20...3D мин в течение смены, так как наладочные работы, требующие большего времени, могут выполняться, например, в течение обеленного перерыва; Σtсл.пр ок — случайные простои окорочного станка (время на обнаружение и устранение их причин), мин. При повышенном уровне вероятности безотказной работы (0,9) они составляют 48 мин в течение смены (Tс = 480 мин), при среднем (0,8) уровне вероятности безотказной работы Σtсл.пр ок = 96 мин и т. д.; Σtз — потери времени из-за неподачи сырья и других причин, связанных с загрузкой окорочного станка. При хорошей организации процесса и его функционирования они составляют не более 24 мин в течение смены.
Коэффициент загрузки окорочного станка определяется по формуле

Потери времени из-за неподачи сырья, переполнения бункера корой и неприемки окоренного пиловочника последующими операциями и процессами Σtз ок, так называемые потери времени по организационным причинам, в отдельных случаях могут составлять не 5, а десятки процентов от времени смены.
К случайным простоям окорочного станка Σtсл.пр ок относятся простои по техническим причинам не только из-за его отказов (станок, инструмент), но и время на остановку станка для очистки ротора от коры и, например, отказы ленточного транспортера для выноса коры и т. п.
Скорость подачи окорочного станка (м/мин) рассчитывается по формуле

где b — ширина полосы коры, снимаемой одним короснимате-лем. В летних условиях (t > 0 °С) b = 0,95Б (В — длина рабочей кромки короснимателя), см; Nрот — частота вращения ротора, мин-1; Zкор — число короснимателей.
Частота вращения роторов станков ОК40-2 и 20К40-1 составляет 200; 270 и 400 мин-1; станков ОК63-2 и 20К63-1 — 150; 200 и 300 мин-1.
Например, на станке ОК63-2 при Zкор = 6 и Nрот = 300 мин-1, скорость подачи U = 0,05 * 0,95 * 6 * 300 = 85,5 м/мин, или 1,425 м/с. Это примерно в 1,5 раза больше, чем наибольшая паспортная скорость подачи этого станка, равная 1 м/с. Фактически применяемая скорость подачи окорочных станков находится летом в среднем на уровне 0,45...0,5 м/с и зимой 0,3...0,4 м/с. Зачастую при определении скорости подачи окорочных станков вводят коэффициент кратности окорки Kк = 3. Под ним понимается число короснимателей, проходящих по одному и тому же участку поверхности бревна. Естественно, что при этом условии в приведенном выше примере скорость подачи окорочного станка будет в 3 раза меньше и составит уже не 1,45, а только примерно 0,5 м/с при определенных потерях древесины.
При возможности регулирования прижима короснимателей в зависимости от диаметров бревен производительность роторных окорочных станков может быть увеличена в 1,5 раза. По этому пути идет канадская фирма «Брюнет», в окорочных станках которой режим пряжима короснимателей регулирует оператор с пульта управления. В отечественных окорочных станках механизмы регулирования прижима короснимателей отсутствуют.