Методики раскроя бревна на ленточной пилораме

На первом этапе из бревна формируется лафет. Для этого по двум его сторонам делают срезы. В некоторых случаях обработку выполняют с четырех сторон. Предварительно составляется карта ленточного распила заготовки, на которой указывают размеры компонентов.

Определяющим параметром при выборе схемы является направление обработки бревна. В частности — движение режущей кромки относительно годовых колец. Согласно этому формируются пиломатериалы различного качества, обладающие уникальным внешним видом. От этого зависит не только их эстетические качества, но и цена.

Различают следующие типы распилов:

  • тангенциальный. Разрез выполняется по касательной относительно годовых колец. В результате этого на поверхности формируются продолговатые узоры в виде арок, колец;
  • радиальный. Для его выполнения необходима перпендикулярная обработка по годовым кольцам. Особенностью является равномерный рисунок;
  • поперечный. Обработка происходит поперек волокон, рисунок среза представляет собой ровный срез годовых колец;
  • рустикальный. Может делаться под любым углом, содержит определенное количество сучков, заболонь или других аналогичных им дефектов.

Нередко в деревообрабатывающей промышленности используются отходы ленточной распиловки бревна — горбыль. С одной стороны ровная плоскость, а другая остается необработанной.

Для составления максимально точного раскроя рекомендуется использовать специальные программы. Они учитывают не только габариты исходного материала, но и породу древесины.

Раскрой пиломатериалов

Перед началом раскроя на ленточной пилораме бревна необходимо сделать предварительные расчеты. Необходимо учесть направление режущих поверхностей, качество древесины, количество и размер будущей продукции. Неоднородность материала может усложнить задачу. Поэтому для избежания брака предварительно разрабатывают схему распила ствола дерева.

После того как бревно закреплено на полотне пилорамы составляется расчет по количеству будущей продукции. Для этого производят следующие замеры:

  • Дерево мысленно делят на 4 части и осматривают каждую отдельно. Качественной считается грань без дефектов, признаков плесени, сколов и повреждений от насекомых. Из нее делают самые лучшие материалы. Бруски часто напиливают из доски, вырезанной на худшей стороне бревна.
  • На линейке пилорамы выставляют размер диаметра заготовки. К этой величине добавляют высоту выпуклости. Она представляет собой разницу диаметров между вершиной и комлевой частью.
  • Рулеткой измеряют высоту верхушки дерева. Отталкиваясь от этой величины, рассчитывают первоначальный размер будущих материалов, включая прибавку на распил 2-5 мм.
  • Далее, поворачивают бревно на 90 0 и производят аналогичные вычисления.
  • Заготовку поворачивают таким образом, чтобы при распиле получилось наименьшее количество горбыля.

После того как произведены все необходимые замеры, и составлена карта раскроя бревна, определяются с технологией распиловки.

Типы распила бревна

Перед распиловкой круглого леса делают продольные срезы по бокам бревна, реже со всех сторон. Получившийся горбыль используют для производства двухкантного бруса и необрезной доски.

Меняя направление пилы по отношению к годовым кольцам на бревне можно получить пиломатериалы с уникальным рисунком. Качество таких досок будет отличаться. Этот момент учитывается при составлении схемы распила бревна.

Существуют следующие виды распилов:

  • Радиальный. Распил делается перпендикулярно рисунку колец. Разрез ценится тем, что получается доска с однородной текстурой и цветовой гаммой. Она имеет повышенную устойчивость к влажности и усушке. Такой материал считается самым качественным
  • Тангенциальный. Распил бревна производится параллельно или по касательной линии относительно годовых колец. Полученные доски отличаются низким качеством, но при этом имеют интересный рисунок. Материалы чувствительны к повышенной влажности, их использование рекомендуется в сухих условиях.
  • Рустикальный. Разрез выполняется под различными углами относительно бревна. Доска содержит различные дефекты в виде сучков и заболонь. Отличается средними показателями усушки и разбухания от влажности.
  • Поперечный. Разрез осуществляется по центру дерева поперек волокон. Доска имеет рисунок в виде среза годовых колец. Отличается низким качеством.

Для того чтобы получить наибольшее количество материала с минимальными издержками можно воспользоваться специальными программами или таблицей раскроя бревна на ленточной пилораме.

Во-вторых.

Как только ширина пропила достигает необходимого размера, и остаток высоты бревна дошёл до получения нужного размера, его переворачивают. То есть если Вы пилите брус к примеру на 150, то и ширина пропила и высота остатка бревна должны соответствовать этому значению, даже быть больше, с учётом снятия горбыля.

Далее нам известен конечный размер материала, который необходимо получить, и мы его получим.

Для этого, после переворота бревна, начинайте расчёт от конечного размера до полного использования высоты бревна, но при этом не забывайте учитывать размер пропила, который как нам уже известно составляет от 2 до 5 мм.

К примеру — у Вас на эстакаде бревно, которое вы срезали до размера в 260 мм. Перевернем бревно и продолжим.

Конечный результат, которого мы хотим добиться — лафет, толщиной 150 мм. Далее, нехитрым способом сосчитав, что 260 мм-150 мм=110 мм. Мы получаем целых 110 мм толщины дополнительного материала. И именно его необходимо правильно рассчитать.

Берём этот дополнительный размер и высчитываем, для получения плахи, которая имеет размер 50 мм, 110-50=60, не забываем пропил, а у нас он составляет 2 мм, 60-2=58 мм, затем тесины, равной 25 мм, 58-25-2=31 мм, подгорбыльник 20 мм, 31-20-2=9 мм.

Как видите, из наших расчётов, получается 9 мм горбыль, 20 мм подгорбыльник, 25 мм тесина и 50 мм плаха. А конечный размер составит 150 мм.

Инструмент для распила

Современная ленточная пилорама.

Заготовка леса производится с помощью специального инструмента. Для нормальной по сегодняшним меркам работы необходим специальный станок для распила бревен своими руками, который называется пилорама.

Пилорамы бывают двух типов: дисковые и ленточные. Дисковые используют циркулярные пилы и считаются менее эффективными, так как имеют большую толщину реза (от 6 до 9 мм), меньшую точность и глубину.

Ленточная пилорама оборудована иной системой: пила представляет собой ленту, надетую на вращающиеся ролики. Толщина реза составляет примерно 1.5 – 3 мм, что является достаточно экономным с точки зрения отхода на стружку.

Современные модели отличаются высокой точностью и производительностью работы, они автоматизированы и имеют кантовочный механизм для подъема и переворота бревен в случае круговой распиловки или пиления бруса.

С помощью бензопилы можно только распилить бревно пополам, однако если использовать специальную раму, то можно распустить полено на доски прямо в лесу.

Работа с рамой и бензопилой.

Важно! Ленточная пилорама считается наиболее эффективной и экономически выгодной.

  • Деревянная;
  • Металлическая;
  • Наклейка;
  • Электронная.

На линейке нанесена градуировка, по которой можно знать толщину доски с учетом пропила.

Электронная линейка по сравнению с деревянным вариантом, является дорогостоящим инструментом. В качестве шкалы используется электронный блок управления пилами. Принцип простой. Задаете параметры толщины доски и запускаете. Операции осуществляются автоматически. Более подробно как это все работает опишу в новой статье.

Количество готового материала, цена распила

Выход полезного материала с хвойных и лиственных пород отличается в процентном соотношении. Для пиломатериалов, полученных с хвойных деревьев, характерны следующие показатели:

  • при условии, что операцию проводит профессионал, и используется дисковая пилорама, процент готового леса будет наиболее высоким (80-85%);
  • обрезной материал, который дают станки, составляет в среднем 55-70%;
  • необрезная доска при работе бензопилой оставляет до 30% отходов.
Читайте также  Насадки на шуруповерт для резки металла

Цифры приводятся без учета готового отбракованного леса, количество которого может достигать 30%. Однако такой материал идет на изделия, допускающие определенный брак.

Готовые изделия из дерева после распиловки

Лиственный кругляк дает 60% готового необрезного леса и около 40% обрезного. Это объясняется исходной кривизной кругляка. Можно увеличить количество получаемой продукции: для этого потребуются лесообрабатывающие станки различной направленности. Определенного рода приспособление может повысить количество пиломатериала на 10-20%. На один куб пиломатериала понадобится около 10 кубов лиственного кругляка. Цена на установку дополнительного оборудования окупится стоимостью готового леса. Специальные линии дают больший объем, но их использование целесообразно только на большом участке. Средняя цена распиловки леса на обычной пилораме составит примерно 150-180 рублей за кубометр досок.

Как провести раскрой бревна на ленточной пилораме

Работа на пилораме не требует особых навыков. Главными моментами является соблюдение техники безопасности и правильный расчет. Если с безопасностью работы все понятно – нарушать ее во избежание травм опасно, то на правильном расчете пиломатериала нужно остановиться подробнее. Замерьте диаметр бревна в самом тонком месте. Исходя из того, какую продукцию вы хотите получить, проведите расчет. При производстве бруса остатки можно использовать для изготовления обрезной и необрезной доски.

Как произвести расчет пиломатериала?

К сожалению, найти идеально ровный ствол невозможно. Проведите расчет таким образом, чтобы минимизировать потери.

Бревно должно быть уложено на пилораму так, чтобы оно легко проходила между направляющими роликами. Это значит, что нужно выбирать бревна того диаметра, которые подходят для конкретной модели.

Выставьте размер с помощью линейки и замерьте рулеткой высоту. От нее нужно начать отсчет материалов, которые вы хотите получить. Сделайте «скидку» на пропил (2-5 мм). Этот параметр обязательно нужно учитывать в процессе своих расчетов.

У опытного пильщика такие расчеты не вызывают сложностей. Со временем правильно проводить их и снижать количество ненужных остатков сможет каждый. После распила первого бревна проверьте точность своих расчетов и повторите их на следующем.

Продольный распил бревна

Перед распилом бревна выбирают оптимальный способ, который зависит от размеров нужных пиломатериалов, нужного качества поверхности досок, породы дерева и технических возможностей.

К распилу приступают только после осмотра бревна, после чего его освобождают от коры и сучьев. Если на бревне нет изъянов, то обработка проходит быстрее, а пиломатериал получается более качественным.

В зависимости от ориентации годичных колец пользуются разными видами раскроя бревна:

  • Радиальный вид — распил проходит по радиусу годичных колец. Получают пиломатериал высокого качества, который не деформируется.
  • Тангенциальный вид — бревно распиливают по касательной к годичным кольцам. Пиломатериал получается невысокой прочности.
  • Параллельный вид — распил проходит параллельно волокнам дерева.

Для распиловки по направлению волокон самый простой круговой распил. В первую очередь срезают горбыль. После этого бревно поворачивают на 180 градусов, а затем срезают второй горбыль. Чтобы получать доски, бревно постоянно поворачивают.

Для качественной распиловки брёвен разными способами пользуются общими правилами:

  • чтобы бревно не двигалось при обработке, его надёжно закрепляют;
  • если распиловку производят бензопилой, то используют цепь для продольной обработки. Чтобы срез был ровным, а пилу не уводило в сторону, цепь должна быть хорошо наточена и не провисать;
  • для распиловки вручную стараются выбирать брёвна небольшой длины;
  • перед распиловкой бревно размечают под определённый вид распила;
  • распиловку бревна на доски начинают со спила горбыля;
  • особое внимание уделяют мерам безопасности на всех этапах распиловки бревна.

Распиловку брёвен своими силами выполняют с помощью различных режущих инструментов.

Электрические или бензиновые пилы

Бензиновая пила имеет преимущества перед электрической моделью:

  • рабочее место не привязано к источнику электропитания;
  • более высокая мощность;
  • благодаря плавному пуску и регулировке скорости снижена опасность разрыва пильной цепи;
  • непрерывная работа в течение до часа, нет необходимости прерывать распил, чтобы пила остыла;
  • можно работать при любой влажности, например, во время дождя.

Дисковая мини‒пилорама

В качестве режущего элемента используют один или два диска, разделённые вставкой.

Такой пильный станок широко используют из-за его достоинств:

  • простая конструкция, укомплектованная электрическим или бензиновым двигателем;
  • несложное пользование;
  • точность распила бревна по отметкам;
  • высокая производительность при распиловке брёвен.

Основное требование к циркулярной пиле — это прочная станина и мощный двигатель.

Особенность самостоятельного продольного распила бревна хорошо видно на четырёх простых способах.

Рамное пиление

Frame Sawing
Frame sawing is one of the oldest types of mechanical sawing. In spite of some drawbacks, it is the most effective sawing method with the quality not worse than by band sawing. Thus, the present article deals with the following aspects: the problems of frame sawing, frame saws «Kaskad», power-saw bench adjustment.

Рамное пиление — один из самых старых видов механического пиления. Первые пилорамы имели привод от водяного колеса.С появлением паровых машин рамное пиление прочно заняло первое место. Целый век этот вид пиления оставался основным видом распиловки, несмотря на появление дискового и ленточного пиления. Эти позиции могли бы и дальше оставаться незыблемыми, если бы проводились работы по уменьшению величины пропила. Пропил в 4–5 мм, в условиях постоянного роста цен на древесину, делает рамное пиление нерентабельным.

Но не все так плохо. Можно утверждать, что рамное пиление — самый эффективный метод пиления. Качество пиления не хуже, чем на ленточных пилорамах. Производительность может достигать 80 кубов круглого леса в смену.

Проблемы рамного пиления.

Одно из самых важных условий обеспечения правильной работы рамной пилы — выбор режима подачи. Рассмотрим графики нагрузки, возникающей во время пиления при различных подачах (при условии, что пилы имеют правильный наклон и пилорама в полном порядке).

На рис. 1 показан график нагрузки при подаче 1 мм на ход пилы. Участок 00-1 на графике — это зона свободного пиления. Пиление происходит при нагрузке холостого хода. Уникальность рамной пилорамы в том, что она обладает большим запасом потенциальной энергии. Пильную рамку с пилами, масса которой около 100 кг, поднимают на высоту 0,5– 0,8 м. Затем она свободно движется вниз со скоростью около 10 м/с. Это дает возможность резать при нагрузке холостого хода гораздо больший диапазон леса, чем для ленточных и дисковых пилорам. Постоянная линейная скорость пилы позволяет обеспечить точность и качество пропила.

Участок 1-2-3-4 — зона нижнего зажатия пил. Пиление происходит с возрастающей нагрузкой. При подходе к нижней мертвой точке падает линейная скорость, и бревно поджимает пилы.

Участок 4-360° — это зона свободного обратного хода пил.

При подаче 10 мм на ход (рис. 2) зона свободного пиления уменьшается до 90°. Это значит, что качество пиления уменьшилось на 50%. Зона нижнего зажатия пил (1-2-3-4) увеличилась. На участке 4-5-6 происходит выдергивание заклиненных пил из нижней мертвой точки. Эта зона появляется при подаче более 3 мм на ход. Конечно, это не улучшает процесс пиления и не лучшим образом действует на механизм пилорамы. Пилы также испытывают нежелательную нагрузку.

Читайте также  Принцип работы микроволновки

При подаче 40 мм на ход (рис. 3) есть все, кроме пиления. Мы видим выдергивание пил из верхней мертвой точки, плавно переходящее в заклинивание в нижней мертвой точке. Можно уверенно утверждать, что подача 40 мм на ход не может быть реализована на практике.

Оптимальная подача для рамного пиления традиционными пилами составляет 1 мм на ход пил. При пилении леса диаметром 400 мм производительность пилорамы составит 22 м3по круглому лесу за 8-часовую смену.

Отметим еще две проблемы рамного пиления: рубку и зажатие пил.

При задержке подачи во время подъема пилы отрываются от пропила. Во время опускания пильной рамки происходит рубка, т. е. удар пилы о бревно. При распиливании твердых пород дерева это приводит к серьезным поломкам. Появляется биение, гнутся рамки, пилораму даже может сорвать с анкеров. Имитировать движение рамных пил по эллиптической траектории при помощи простого наклона пил невозможно. Все равно остается проблема отхода пил от пропила, что приводит к рубке.

В нижней мертвой точке происходит зажатие пил (участок 1-2-3-4 на рис. 1 и рис. 2). Бревно начинает давить на верхнюю часть пилы с большим усилием, в несколько раз превышающим усилие при пилении. Рычаг R, который возникает в результате наклона пил (рис. 4), увеличивает нагрузку на пилу. Так как на пилорамах типа Р63 угол наклона не фиксируется, бревно начинает «выравнивать» пилы, что приводит к их уводу. Как следствие — деформация пил, плохой рез, порыв пил. На пилорамах типа Р63 пилы наклонять нельзя, да и на пилорамах типа Р75 это ни к чему хорошему не приводит.

Пилы «Каскад»

Рамное пиление не развивается и остается практически неизменным со времен первого паровоза. Толщина рамных пил, величина развода, шаг и форма зуба остаются постоянными уже многие годы. Однако улучшение процесса пиления на рамных пилорамах возможно путем совершенствования инструмента. Рассмотрим новую разработку в этом направлении.

Рамные пилы «Каскад» (рис. 5) имеют принципиальные отличия от традиционных рамных пил. Для обеспечения свободного выхода пил из пропила у них сделан уклон по режущей кромке пилы. Верхняя режущая часть рамной пилы шире на 20 мм, чем нижняя. Развод пил — до 0,7 мм на сторону с чередованием зубьев «правый, левый, прямой». Нормальный развод: 0,5 мм для сосны и 0,3 мм для дуба. Контролируют развод при помощи индикатора.

Работа рамной пилы «Каскад» имеет существенные преимущества.

1. Тонкий пропил (2,4–3 мм).

2. Расчетная подача может доходить до 6 м/мин. Рекомендуемая скорость подачи при распиловке твердых пород дерева — 1 м/мин, мягких пород — 2 м/мин.

Производительность составляет около 54 м 3 леса в смену.

3. Низкое энергопотребление — около 4 кВт на куб распиливаемого леса.

4. Высокое качество пропила, практически такое же, как у ленточных пил.

5. Наработка без заточки до двух рабочих смен.

Добавив зубья по затылку пилы (рис. 6), мы получим аналог пил с тепловыми вырезами и подрезными ножами. Зубья по затылку пилы имеют развод «два прямых, два разведенных по 0,5 мм на сторону», что исключает зажатие пилы в пропиле и уменьшает ее нагрев во время работы. Также задние зубья улучшают качество поверхности распила и вынос опилок.

Настройка пилорамы

Рамные пилы «Каскад» не нуждаются в наклоне. Верхний и нижний захват устанавливают по центру накладок рамной пилы. Основным элементом настройки рамной пилорамы является установка става пил перпендикулярно направлению подачи бревна. Простым и правильным будет настройка при помощи лазерного указателя (рис. 7).

На рамную пилу, со стороны базы, устанавливается лазерный указатель. Проводится замер расстояния луча до края рельсового пути. Замер проводится в двух точках: в начале рельсового пути и перед пилорамой. Необходимо выставить базу таким образом, чтобы эти размеры были равны друг другу. Эти замеры проводятся на верхней и нижней базе.

На следующем этапе необходимо правильно подготовить разлучки. Их изготавливают из разных материалов. Самые удачные разлучки изготавливаются из метала. Можно обеспечить достаточную точность размеров, параллельность по длине разлучки, долговечность. Кроме того, металлические разлучки не забиваются опилками. В качестве заготовки для металлических разлучек удобно использовать толстостенную трубу.