Б. Г. Залегаллер, П. В. Ласточкин
С. П.Бойков
ТЕХНОЛОГИЯ
И ОБОРУДОВАНИЕ
ЛЕСНЫХ
СКЛАДОВ
ИЗДАНИЕ ТРЕТЬЕ, ИСПРАВЛЕННОЕ
И ДОПОЛНЕННОЕ
Допущено Министерством высшего и
среднего специального образования СССР
в качестве учебника для студентов вузов,
обучающихся по специальности
«Лесоинженерное дело»
ЩП]
МОСКВА
«ЛЕСНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ»
\1Ж

УДК [630*32 + 630*36 + 630*848](075.8)
Залегаллер Б. Г., Ласточкин П. В., Бойков С. П. Технология и
оборудование лесных складов: Учебник для вузов — 3-е изд., испр., доп.— М.: Лесн.
пром-сть, 1984.—352 с.
Изложены основные принципы технологии отдельных операций и
производств, а также общих технологических процессов на нижних складах
лесозаготовительных предприятий, лесоперевалочных базах и лесных складах
потребителей. Приведены технологические требования, предъявляемые к
основным видам лесоскладского оборудования, его элементы и типичные
конструкции, правила производственной эксплуатации и методы технологических
расчетов. Рассмотрены перспективы развития лесных складов; первое издание
учебника вышло в 1965 г., второе — в 1973 г.
Для студентов лесотехнических вузов.
Ил. 93, библиогр.— 57 назв.
Рецензенты: Кафедра механизации лесоразработок Архангельского
лесотехнического института; В. И. БЕЛОВ (Минлеспром СССР)
3905010000—074
037(01)—84 "—84
© Издательство «Лесная промышленность», 1973
© Издательство «Лесная промышленность», 1984

ПРЕДИСЛОВИЕ
Курс «Технология и оборудование лесных складов»
является одним из профилирующих при подготовке
инженеров-технологов по специальности «Лесоинженерное дело». До 1974 г.
студентам высших учебных заведений, обучающимся по этой
специальности, читался курс «Механизация и автоматизация
работ на лесных складах» и был выпущен учебник под таким
же названием: первое издание — в 1965 г. и второе — в 1973 г.
(авторов Б. Г. Залегаллера и П. В. Ласточкина). В учебном
плане 1982 г. этот курс получил новое название «Технология
и оборудование лесных складов», однако основное его
содержание сохранилось прежним; поэтому данный учебник по
существу является третьим изданием, хотя и имеет измененное
название.
Главное внимание в третьем издании, как и в первых двух,
обращено на основные элементы и принципиальные схемы
оборудования и технологических процессов. Конкретные же
конструкции и процессы приведены только в качестве примеров;
для более подробного их изучения даны ссылки на
соответствующую литературу. В учебнике имеются технологические
расчеты, т. е. расчеты основных параметров оборудования,
потребной мощности, производительности.
Курс «Технология и оборудование лесных складов» тесно
связан со смежными курсами: «Подъемно-транспортные
машины», «Автоматика и автоматизация производственных
процессов», «Технология и машины лесосечных работ», «Охрана
труда», «Организация, планирование и управление
предприятиями», «Основы моделирования и оптимизации процессов
лесозаготовок», «Комплексное использование древесины» и
другими, поэтому по вопросам, изучаемым в перечисленных курсах,
в настоящем учебнике рассмотрены только специфические
особенности, связанные с применением соответствующего
оборудования и технологических процессов на лесных складах.
Все расчеты в учебнике выполнены в системе СИ. В
формулы технических расчетов включены только основные,
дополнительные и производные единицы (метр, килограмм, секунда,
радиан, ньютон, паскаль, джоуль, ватт), а также некоторые
дополнительные единицы (минута, час, градус, процент, градус
Цельсия). Кратные и дольные единицы использованы только
в таблицах, графиках и характеристиках оборудования.
Эмпирические формулы и величины, приводимые в первоисточниках,
в системе МКГСС, в систему СИ пересчитаны авторами.
Введение, главы 1—4, 13, 14 написаны Б. Г. Залегаллером;
главы 10—12 — П. В. Ласточкиным; главы 5—9 — С. П.
Войковым.
1*
3

ВВЕДЕНИЕ
Лесозаготовительная промышленность является одной из
важнейших индустриальных отраслей народного хозяйства
нашей страны. По объему вывозки леса Советский Союз занимает
первое место в мире. XXVI съезд КПСС принял решение
«Обеспечить дальнейшее развитие лесозаготовительной
промышленности, оснастить предприятия высокопроизводительными
машинами для лесозаготовок, дорожного строительства и погрузоч-
но-разгрузочных работ... Полнее использовать лесосырьевые
ресурсы в европейской части страны без ущерба окружающей
среде. Организовать комплексные предприятия по лесовыращи-
ванию, заготовке и переработке древесины. .. .Повысить
производительность труда на 16—18 процентов» [1, с. 161]. Вся
деятельность лесозаготовителей направлена на выполнение этих
решений.
Производственный процесс лесозаготовительного
предприятия состоит из трех основных фаз: лесосечных работ, вывозки
леса и работ на нижнем складе.
Генеральным направлением развития лесозаготовительной
промышленности Советского Союза в послевоенный период
явился переход на вывозку хлыстов и деревьев с переносом на
нижние склады (а иногда и на склады потребителей) таких
трудоемких операций, как очистка деревьев от сучьев,
раскряжевка хлыстов и сортировка круглых лесоматериалов. При
такой технологии нижний склад становится одним из основных
производственных подразделений лесозаготовительного
предприятия; при этом наиболее рационально используют древесину
и отходы, может быть осуществлена комплексная механизация
и частичная автоматизация производственных процессов,
дающие значительное повышение производительности труда.
Перенос значительной части работ с лесосек на нижние склады
также существенно улучшает условия труда рабочих
лесозаготовительных предприятий.
Комплексная механизация и автоматизация связаны с
систематическим совершенствованием технологии производства и
конструкций оборудования. Технологией называют науку о
способах обработки сырья или полуфабрикатов, в результате чего
происходят качественные изменения обрабатываемых
предметов труда; к технологии также относят связанные с обработкой
переместительные операции.
В понятие технология входят:
технология отдельных операций (например, технология
очистки деревьев от сучьев, технология раскряжевки хлыстов
и т. д.);
А

технология работ, выполняемых поточной линией,
производственным участком или цехом (например, технология
первичной обработки заготовленного леса, технология выработки щепы
и др.);
технология фазы производства (технология лесосечных
работ, технология работ на нижнем складе);
технология отрасли промышленности (технология
лесозаготовительного производства, технология деревообработки).
Под технологией лесоскладских работ следует понимать
совокупность процессов по первичной обработке и частичной
переработке заготовленного леса, выгрузке, сортировке, погрузке
и другим переместительным операциям, выполняемым на
лесных складах. К технологии лесоскладских работ относят также
вопросы взаимной увязки отдельных технологических
операций в технологический процесс поточной линии, соединение
отдельных машин в их систему.
Технология непосредственно связана с конструкцией
оборудования (машин, установок, станков и др.)- Установление
основных параметров оборудования и его отдельных узлов,
расчеты режимов работы, потребной мощности и возможной
производительности являются технологическими вопросами,
зависящими от характера операций, выполняемых этим
оборудованием. Технология и конструкции оборудования
взаимосвязаны и не могут быть отделены друг от друга.
Подробному и комплексному рассмотрению технологии и оборудования
лесоскладских работ посвящены учебники, учебные пособия, монографии и
справочники. Первой крупной работой такого типа (как в СССР, так и за
рубежом) явился учебник профессора ЛТА К. М. Ашкенази [3], изданный
в 1935 г. и выдержавший затем еще два издания (в 1938 и 1949 гг.). К
аналогичным работам, выпущенным за последующие годы, можно отнести труды,
подготовленные в ЛТА — К. М. Ашкенази и др. [4], авторами данного
учебника (28]; работы, выполненные в МЛТИ — Г. А. Вильке [16], И. Ф.
Верховым и Ю. В. Шелгуновым (14]; труды, подготовленные в УЛТИ — С. И.
Рахмановым [48], К. Ф. Гороховским, В. П. Калиновским и Н. В. Лившицем
[22]; работы Д. К- Воеводы [17] и [43], выполненные в ЦНИИМЭ. В этих
работах материал изложен в различной последовательности, однако все они
содержат методы расчетов и описание конструкций основного оборудования,
применяемого на лесных складах, а также технологические- лемы лесных
складов и их участков.
В данном учебнике, сначала изложены вопросы, связанные с первичной
обработкой и частичной переработкой заготовленного леса, а затем с пере-
местительными операциями; при этом отдельные технологические процессы и
оборудование, применяемое для их осуществления, рассмотрены совместно.
Каждому виду оборудования при его выпуске присваивают определенную
марку (индекс). Оборудованию, выпускаемому Министерством дорожного,
строительного и коммунального машиностроения (являющимся основным
изготовителем оборудования для лесозаготовительной промышленности)
присваивают индексы: для лесосечных работ — ЛП; для транспортирования,
сортировки и штабелевки заготовленного леса — ЛТ; для первичной обработки
заготовленного леса и переработки отходов — ЛО; вспомогательному
оборудованию для лесозаготовок — ЛВ. Цифра, включенная в индекс, обозначает
конкретную марку машины или установки; буква С после цифры указывает,
что оборудование изготовлено в северном исполнении. Оборудование,
выпускаемое другими Министерстиами, имеет свои системы индексации.

Раздел I
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
ТЕХНОЛОГИИ ЛЕСОСКЛАДСКИХ РАБОТ
Глава 1
ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ТЕХНОЛОГИИ
ЛЕСОСКЛАДСКИХ РАБОТ
§ 1.1. ТИПЫ И ОСОБЕННОСТИ ЛЕСНЫХ СКЛАДОВ.
Склады бывают перевалочно-разделочные и перевалочные.
Назначением перевалочно-разделочных складов
является приемка деревьев, хлыстов или сортиментов, их
первичная обработка и частичная переработка, хранение и
отгрузка готовой продукции для дальнейшего транспортирования
к потребителям или непосредственная передача в
соответствующие цеха деревообрабатывающих предприятий.
На перевалочных складах никаких работ по первичной
обработке и частичной переработке поступающих хлыстов или
сортиментов не производят, а осуществляют только их
перевалку с одного вида транспорта на другой.
Лесные склады разделяют на следующие типы (рис. 1.1):
Нижние склады лесозаготовительных предприятий.
Заготовленный лес доставляют с лесосек по лесовозным дорогам.
В большинстве случаев нижние склады являются перевалочно-
разделочными; получаемую на них готовую продукцию
отгружают на подвижной состав железных дорог МПС
(прирельсовые склады) или сдают в сплав (береговые
склады). Иногда нижние склады служат только как
перевалочные; в этом случае поступающие на них хлысты или
сортименты без всякой обработки перегружают на железнодорожный
подвижной состав или сдают в сплав.
Лесоперевалочные базы. Хлысты или сортименты
доставляют сплавом и на перевалочно-разделочных базах
подвергают первичной обработке и частичной переработке.
Готовую продукцию отгружают по железной дороге МПС. При
поступлении на лесоперевалочную базу сортиментов производят
только их перегрузку на железную дорогу.
Лесные порты. Круглые сортименты и пиломатериалы
доставляют по железным дорогам МПС или водным путям и
перегружают главным образом на морские суда, при этом
круглые сортименты иногда частично подвергают первичной
обработке.
б

Лесные склады потребителей. Хлысты или
сортименты доставляют по железным дорогам МПС,
автотранспортом или сплавом, подвергают первичной обработке и передают
непосредственно в производство. Иногда лесные склады
потребителей являются одновременно и нижними складами
лесозаготовительных предприятий.
Нижние склады лесозаготовительных предприятий
характеризуются постоянством рабочих мест, концентрацией
производства, единой устойчивой энергетической базой. В совре-
Рис. 1.1. Схема территориального размещения лесных складов различных
типов
менном лесозаготовительном предприятии 55—60 % общего
количества производственных трудозатрат приходится на нижние
склады. Срок действия нижних складов на одном месте
исчисляется десятками лет, а в непрерывно действующих
предприятиях не ограничен. Через склад в течение года проходит от 100
до 300, а иногда до 500—600 тыс. м3 заготовленного леса.
Такой большой объем обрабатываемой лесопродукции и
длительный срок действия позволяют возводить на нижних складах
капитальные сооружения, применять высокопроизводительное
специализированное оборудование. Таким образом создают
благоприятные условия для комплексной механизации и частичной
автоматизации производственных процессов. Еще более
благоприятны условия на лесоперевалочных базах, грузооборот и
срок действия которых больше, чем у нижних складов. Наряду
с этим необходимо иметь в виду, что автоматизация
производственных процессов на лесных складах связана с некоторыми
трудностями, вытекающими из условий работы, характера
7

сырья и вида получаемой из него продукции. На лесных
складах автоматические и полуавтоматические установки должны
работать на открытом воздухе или в неотапливаемых
помещениях, в условиях повышенной влажности и резко изменяющихся
температур, поэтому здесь средства автоматизации,
применяемые в машиностроении, деревообработке и других
производствах, часто оказываются малопригодными. Трудности
вызываются и тем, что сырье и готовая продукция чрезвычайно
разнообразны по размерам, форме и качеству. Так, объем
хлыстов, поступающих на одну и ту же раскряжевочную
установку, может колебаться от 0,1 до 3 м3. Получающиеся при
раскряжевке хлыстов сортименты не представляют собой
однообразной продукции. Продукция не получается даже
отдельными партиями одного и того же сортимента, а зависит от
размеров и качества хлыста.
Все операции, выполняемые на лесных складах, можно
разделить на переместительные (выгрузка, сортировка,
штабелевка, внутрискладской транспорт, погрузка и др.) и
операции по первичной обработке и частичной переработке
заготовленного леса (очистка от сучьев, поперечная и
продольная распиловка, окорка, раскалывание, измельчение в щепу
и др.).
На лесных складах применяют автоматизированные
(автоматические и полуавтоматические), а также
механизированные установки. Автоматические установки действуют
без непосредственного вмешательства человека, а только под
его наблюдением. Они работают по одной заданной программе
либо сами выбирают (в соответствии с размерами сырья) одну
из заложенных в них программ. Полуавтоматическими
установками управляет оператор, который, оценивая размеры и
качество каждой единицы сырья, задает программу
последовательности выполнения отдельных элементов операций, а установка
автоматически выполняет эту программу. В
механизированных установках выполнение каждого элемента операции
осуществляется отдельно непосредственным воздействием
оператора на рычаги, рукоятки, педали и т. п. Иногда это
воздействие осуществляется с пульта управления; установки такого
типа не являются автоматизированными, их условно называют
установками с дистанционным управлением.
§ 1.2. СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ПРОЦЕССА ЛЕСНОГО СКЛАДА. Нижний склад
представляет собой производственное подразделение
лесозаготовительного предприятия, расположенное в пункте
примыкания лесовозной дороги к путям общего пользования и
производящее приемку и первичную обработку заготовленного леса
(очистку деревьев от сучьев, раскряжевку хлыстов, разделку
долготья, окорку сортиментов, раскалывание коротья и
удаление гнили), сортировку круглых лесоматериалов, а также их
временное хранение и отгрузку потребителям или подготовку
8

к сплаву. На нижних складах производят переработку
некоторых сортиментов (выработку шпал, пиломатериалов,
технологической щепы и др.).
В ряде случаев не все перечисленные работы выполняют на
нижних складах. Например, при вывозке хлыстов на нижнем
складе не производят очистку деревьев от сучьев; при
примыкании к сплавной реке на нижнем складе обычно отсутствует
выработка шпал и пиломатериалов. Однако основные работы —
Выгрузка заготовленного леса
Резервный запас
\
Очистка деревьев от сучьев
I
Раскряжевка хлыстов
Сортировка
Склад нераз'делывае-\
мых сортиментов
т
Резервный
запас
Пзр
X
лесоматериалов
I
Склад готовой]
продукции |
_, , . Ч Ч Ч
щботка круглых Ы Выработка
щепы
Т
I Склад техноло-
гической щепы
Отгрузка
Склад топлиЬ\
ной щепы
Котельная
Печь
для мусора
Рис.
.2. Структурная схема технологического процесса прирельсового
нижнего склада
выгрузку, раскряжевку хлыстов, сортировку, штабелевку,
погрузку производят почти на всех нижних складах. Таким
образом, современный нижний склад является не только местом
хранения заготовленного леса, но и перерабатывающим
комплексом лесозаготовительного предприятия.
Объем и перечень работ, выполняемых на лесных складах,
зависят от назначения и типа склада, способов доставки и
отгрузки лесоматериалов, наличия вблизи специализированных
деревообрабатывающих предприятий и других факторов.
Взаимная связь отдельных операций на лесном складе
характеризуется структурной схемой технологического процесса.
Приведенная на рис. 1.2 схема является типичной для
прирельсового нижнего склада, расположенного вдали от
специализированных деревообрабатывающих предприятий и
перерабатывающего поэтому значительную часть поступающего леса.
9

При расположении нижнего склада в зоне действия
специализированных деревообрабатывающих предприятий объем
работ по переработке заготовленного леса на нижнем складе
значительно сокращается (иногда даже отгружают с нижнего
склада хлысты), однако общая схема технологического
процесса остается такой же.
Структурная схема технологического процесса
лесоперевалочной базы аналогична схеме на рис. 1.2, но вместо выгрузки
заготовленного леса с подвижного состава лесовозной дороги
здесь хлысты или сортименты выгружают из воды, нет обрезки
сучьев, а в большинстве случаев и раскряжевки хлыстов.
Все работы на лесном складе осуществляют в отдельных
взаимосвязанных цехах, участках и поточных линиях,
состоящих из различных машин и установок, выполняющих в
определенной последовательности ряд основных и вспомогательных
операций. В каждую линию входит несколько технологических
установок, связанных между собой транспортными
устройствами. Объект обработки (дерево, хлыст, сортимент) проходит
через все установки, причем каждая из них выполняет
соответствующую операцию на данном объекте, только после того как
операция, выполняемая предшествующей установкой, уже
полностью закончена. Таким образом, от одной технологической
установки, входящей в поточную линию, к другой объект
обработки переходит в виде заготовки (полуфабриката).
На лесных складах также могут применяться
многооперационные установки (сучкорезно-раскряжевочные,
раскряжевочно-сортировочные и Др.)- В установках этого типа
отдельные операции на одном и том же объекте выполняются
одновременно либо последовательно, но со значительным
перекрытием по времени.
§ 1.3. РЕЖИМ РАБОТЫ ЛЕСНЫХ СКЛАДОВ.
Основными показателями работы лесного склада являются его
грузооборот, вместимость, занимаемая площадь и
продолжительность работы в течение года.
Грузооборотом лесного склада Q называют объем
лесоматериалов в кубических метрах, пропускаемый через склад
в единицу времени (сутки, месяц, сезон, год и т. д.).
Вместимостью лесного склада Е называют объем лесоматериалов
в кубических метрах, который может быть единовременно
размещен на территории склада. Площадь лесного склада
^бР — это общая площадь (в квадратных метрах), занимаемая
лесоскладским оборудованием и сооружениями, штабелями и
разрывами между ними, внутрискладскими путями,
погрузочными тупиками и т. п. Продолжительность работы
склада в течение года Т выражается в днях и равняется
общему числу календарных дней в году за вычетом выходных
дней.
Лесной склад характеризуется также режимом работ ы,
показывающим сроки и объемы поступления заготовленного
10

леса и его обработки, выхода готовой продукции и отгрузки ее
со склада. Наглядно режим работы можно представить в виде
интегральных графиков поступления, обработки и отгрузки
лесоматериалов. Режим работы лесного склада в основном зави-
тыс/м т тыс/м5 Т
тыс/мъ тшс/м3
Рис. 1.3. Графики режима работы:
а — прирельсового нижнего склада; б — берегового нижнего склада; в и г —
лесоперевалочной базы
сит от типа транспорта, подающего заготовленный лес на
склад и отгружающего готовую продукцию.
На прирельсовых нижних складах поступление
сырья и отгрузка готовой продукции осуществляются
непрерывно (с некоторыми перерывами в периоды распутицы),
поэтому работа на таких складах производится почти равномерно
в течение всего года (рис. 1.3, а). Линия / показывает
нарастающим итогом прибытие деревьев или хлыстов на склад,
11

а линия 77 — поступление их в обработку (обрезку сучьев,
раскряжевку, сортировку, окорку, разделку на коротье и т. д.).
Линия /// изображает выход готовой продукции, а линия IV—
отгрузку ее со склада. Разности ординат дают: линий I и II —
запас деревьев пли хлыстов на складе, линий II и /// —
количество получающихся при обработке отходов, линий /// и IV —
запас готовой продукции у фронта отгрузки. Разность ординат
точек Л и Б соответствует годовому грузообороту лесного
склада Qrc (по сырью), а ордината точки В — годовому объему
отгружаемой готовой продукции Qrn. Разность ординат точек Б
и Г дает переходящий запас деревьев или хлыстов на 1 января,
а'ордината точки Г — переходящий запас готовой продукции на
это же время. Величины этих запасов выбирают такими, чтобы
линии / и //, а также /// и IV между собой нигде не
пересекались. Вместимость склада для хранения запаса деревьев или
хлыстов рассчитывают по наибольшей из разностей ординат
линий I и II (Ес), а для хранения готовой продукции — по
разности ординат линий /// и IV (Еи). Для нижних складов с
большим объемом переработки интегральный график приведенного
вида является лишь иллюстрацией общего режима работы
склада. При подборе типов и количества оборудования и
подсчете потребных площадей для готовой продукции аналогичные
графики следует строить отдельно для каждого сортимента.
На береговых нижних складах поступление сырья
обычно круглогодовое, а готовую продукцию отгружают только
в летний период. В связи с этим режим работы берегового
склада (рис. 1.3,6) существенно отличается от режима работы
прирельсового склада. Значения отдельных кривых на графике,
приведенном на рис. 1.3,6, такие же, как и на рис. 1.3, а.
Наибольший запас готовой продукции (Еп) на береговых складах
накапливается ко дню открытия навигации и достигает
значительных объемов, особенно при кратковременном сплаве.
На лесоперевалочных базах поступление сырья
сезонное, а отгрузка готовой продукции круглогодовая.
Переработку сырья (разделку и окорку рудничной стойки, выработку
шпал и т. п.) на этих складах можно производить по графику
прибытия, т. е. сразу же после выгрузки из воды (рис. 1.3, в),
или по графику отгрузки (рис. 1.3, г). Интегральные графики
для лесоперевалочных баз наиболее удобно строить начиная со
дня открытия навигации (например, с 1 июня). На этих
графиках линия О изображает прибытие лесоматериалов на рейд
приплава; линия / — выгрузку из воды; // — переработку; III —
выход готовой продукции и IV — отгрузку готовой продукции.
Разность ординат между линиями Owl дает запас сырья на
воде £в, между линиями / и //—запас сырья на складе Ес и
между линиями /// и IV — запас готовой продукции Еп. При
переработке сырья по графику прибытия запасы сырья на суше
отсутствуют, а запасы готовой продукции достигают
значительных размеров. При переработке по графику отгрузки на складе
12

должны храниться большие запасы сырья, запасы же готовой
продукции незначительны.
§ 1.4. ЗАПАСЫ ЗАГОТОВЛЕННОГО ЛЕСА НА СКЛАДЕ.
Для нормальной работы нижних складов на них необходимо
иметь запасы лесоматериалов, отличающиеся друг от друга по
своему назначению и виду. Вместимость склада должна
соответствовать наибольшей величине размещаемых на нем запасов.
Общие вопросы создания запасов лесоматериалов на
лесозаготовительных предприятиях, в том числе и на лесных складах, изучались в ЦЫИИМЭ,
СНПЛО, МЛТИ и подробно изложены в работах [5], [49] и др.
По виду укладываемых лесоматериалов различают запасы
сырья, полуфабрикатов и готовой продукции. Запасы сырья
(деревьев или хлыстов) создают на стыке лесовозной дороги и
сучкорезных (при вывозке деревьев) или раскряжевочных (при
вывозке хлыстов) установок и укладывают в основном потоке
или в стороне от него. Запасы полуфабрикатов
(сортиментов, подлежащих дальнейшей переработке на этом же
нижнем складе) укладывают перед соответствующими цехами и
участками. Запасы готовой продукции размещают у фронта
отгрузки на железную дорогу МПС, погрузки в суда или сдачи
в сплав.
По своему назначению запасы лесоматериалов на нижних
складах делят на сезонные, резервные, межоперационные и
технологические. Сезонные запасы призваны обеспечить
нормальную работу лесоскладского оборудования при заранее
предусмотренных длительных перерывах или резких изменениях
режима работы лесовозного транспорта, перерабатывающих
цехов и транспортных средств, вывозящих со склада готовую
продукцию. Резервные запасы компенсируют
неравномерность работы смежных участков, вызванную в основном
случайными причинами; создание резервных запасов также
необходимо при разном числе смен работы смежных участков.
Межоперационные запасы создают между смежными
установками в пределах одного цеха, участка или поточной линии.
Они должны обеспечивать нормальную работу потока при
кратковременных остановках входящих в него основных установок,
а также при изменении ритма работы одной из смежных
установок. Наиболее необходимо создавать межоперационные
запасы между находящимися в одном потоке установками
групповой и поштучной обработки. Технологические
запасы связаны с необходимостью просушки некоторых видов
готовой продукции перед отгрузкой их потребителям.
Создание любого запаса связано с дополнительными
трудозатратами и капиталовложениями, поэтому наиболее
желательна работа вообще без запасов, однако практически это
невыполнимо, так как отсутствие запасов поведет к значительным
простоям всего лесоскладского оборудования. Наряду с этим
создание слишком больших запасов нецелесообразно, так как
13

ведет к увеличению складских территорий, возникает
потребность в дополнительном подъемно-транспортном оборудовании
и т. п. Поэтому определение оптимальных размеров сезонных,
резервных и межоперационных запасов сырья,
полуфабрикатов и готовой продукции является одной из важнейших задач,
возникающих при проектировании нижних складов
лесозаготовительных предприятий.
Запасы сырья. Величина сезонного запаса сырья
(деревьев или хлыстов) может быть определена из
интегрального графика режима работы участка «вывозка — очистка от
сучьев или раскряжевка» (рис. 1.3, а). Вывозка по лесовозной
дороге характеризуется линией /, при этом предусмотрено
прекращение вывозки в периоды весенней /рп и осенней /ро
распутиц, а также большая интенсивность работы лесовозного
транспорта в зимнее время по сравнению с летним. С точки зрения
потребностей нижнего склада была бы желательна
равномерная и круглогодовая (без перерывов на распутицу) работа
лесовозного транспорта, однако практически это
труднодостижимо, так как почти при любых типах дорожных покрытий
необходимо прекращение вывозки на период распутицы, а
увеличение интенсивности вывозки в зимнее время связано с
использованием наиболее дешевых зимних дорог. Очистку
деревьев от сучьев и раскряжевку хлыстов на нижнем складе
(линия //) наиболее целесообразно производить равномерно
в течение всего года, за исключением кратковременной
плановой остановки на ремонт tveu (во время весенней или осенней
распутицы). Равномерная работа нижнего склада в течение
всего года, вполне достижимая практически, позволяет лучше
использовать лесоскладское оборудование, полнее загрузить
рабочих, своевременно выпускать все виды продукции (хотя и
ведет к некоторому увеличению сезонного запаса
заготовленного леса).
Расстояние между линиями I и II характеризует величину
сезонного запаса. Наибольший запас сырья Ес будет к началу
прекращения вывозки в связи с весенней распутицей (на
приведенном графике — в начале апреля). Из графика видно, что
величина наибольшего сезонного запаса деревьев или хлыстов
определяется
£c = Q31 + (Q32-G32)-G3l = Q3-G3,
где Q3 = Q3l + Qa2 и G3 = G3l + G32— соответственно объем вывозки
и очистки деревьев от сучьев (раскряжевки хлыстов) в зимний
период.
В свою очередь Q3 = yQrc и G3 = PQrc. В этих формулах
Qrc — годовой грузооборот нижнего склада; у — коэффициент
сезонности вывозки, показывающий, какая часть годового
грузооборота приходится на зиму; р — коэффициент сезонности
обработки сырья (очистки деревьев от сучьев, раскряжевки хлы-
14

стов), показывающий какая часть годового грузооборота
обрабатывается зимой. Отсюда получаем
£c = (Y-p)Qrc = £cQrc, (1.1)
где kc = y — Р — коэффициент сезонного запаса.
Коэффициент сезонности вывозки у, определяемый из
годового плана работы лесовозной дороги, находится в пределах от
0,45—0,60 (для дорог круглогодового действия) до 1,0 (для
дорог, используемых только зимой). Коэффициент сезонности
обработки сырья р при равномерной работе нижнего склада
определяется из выражения $ = t3:(T—^Рем). В этой формуле: t3 =
= UX + ^з2 — число дней работы сучкорезных и
раскряжевочных установок и вывозки в зимний период; Т — общее число
календарных дней работы в году; fpeM — продолжительность
планового ежегодного ремонта лесоскладского оборудования.
Величина коэффициента р находится обычно в пределах от
0,35 до 0,45.
Таким образом, практически при вывозке леса по дорогам
круглогодового действия сезонные запасы деревьев или
хлыстов на нижнем складе достигают 10—12 % годового
грузооборота (&с = 0,1-=-0,12). При большом грузообороте нижнего
склада эти запасы достигают столь значительных объемов, что
не могут быть полностью размещены в основном
технологическом потоке. Поэтому часть сезонного запаса сырья (деревьев
или хлыстов) располагают в стороне от сучкорезных или
раскряжевочных установок (на так называемых промежуточных
складах) и обслуживают отдельным разгрузочно-штабелевоч-
ным оборудованием.
В случаях если первичная обработка заготовленного леса
в течение года на нижнем складе проводится неравномерно, то
расчеты величины сезонного запаса сырья несколько
усложняются. Разработанная в АЛТИ методика таких расчетов,
учитывающая допустимые сроки хранения сырья на складе, изложена
в работе [20].
Резервный запас деревьев или хлыстов £рс
может быть определен по формуле
£рс==Ч:з^п • *з» у**^)
где tu — возможное число дней простоя лесовозной дороги по
случайным причинам (снежные заносы и т. п.). Величина /п
зависит от типа лесовозной дороги и географического
расположения лесозаготовительного предприятия. Для грунтовых
дорог tn принимается около 5 сут; для гравийных и
узкоколейных — 3 сут.
Более совершенным является метод определения величины
резервного запаса сырья, основанный на теории массового
обслуживания [49, с. 108—116].
Величина межоперационного запаса
деревьев или хлыстов £мс определяется исходя из того, что
15

производится пачковая выгрузка и чаще всего поштучная
обработка сырья, вследствие чего перед каждой сучкорезной
(или раскряжевочной) установкой должно размещаться не
менее полутора-двух пачек деревьев или хлыстов, выгруженных
с подвижного состава лесовозной дороги, или поданных из
штабелей. Таким образом, имеем
EMC = iJcVU9 (1.3)
где Vu — объем выгружаемой пачки деревьев или хлыстов, м3;
ic — число сучкорезных или раскряжевочных установок на
нижнем складе; in — число пачек, размещаемых перед каждой
сучкорезной или раскряжевочной установкой.
Запасы полуфабрикатов. К полуфабрикатам на нижних
складах относят: хлысты, обработанные на сучкорезных
установках и подлежащие раскряжевке на сортименты; сортимент-
ное долготье, подлежащее окорке; окоренное сортиментное дол-
готье, подлежащее разделке на короткомерные лесоматериалы;
шпальные кряжи, подлежащие распиловке на шпалы;
пиловочник, поступающий для распиловки в лесопильный цех; круглые
лесоматериалы, подлежащие переработке на тарные дощечки,
колотые балансы, технологическую щепу и т. п.
Установки, вырабатывающие полуфабрикаты, и
оборудование, перерабатывающее полуфабрикаты в готовую продукцию,
на нижних складах в течение года обычно работают
равномерно, не имея заранее запланированных изменений ритма
работы, а также длительных остановок (за исключением периода
остановки всего склада на время планового ремонта). В связи
с этим на нижних складах сезонных запасов
полуфабрикатов обычно не создается.
Наряду с этим вследствие случайных причин выход
отдельных сортиментов, получающихся при раскряжевке хлыстов,
неравномерен; поэтому перед перерабатывающими цехами или
установками должны создаваться резервные запасы
полуфабрикатов (сортиментов). По существующим
нормативам их объем должен равняться 2—3-сменному объему
переработки. Такие запасы обеспечивают сравнительно ритмичную
работу цеха даже в том случае, когда полуфабрикаты
подаются в течение двух смен в сутки, а цех работает в одну смену,
или наоборот. Величину резервного запаса полуфабрикатов
перед цехом можно определить, пользуясь методами теории
массового обслуживания [49, с. 125—132].
Между смежными технологическими установками,
входящими в одну поточную линию, следует создавать
межоперационные запасы полуфабрикатов, компенсирующие
изменения ритма работы и кратковременные остановки любой
из этих установок. Такие запасы размещают в буферных
магазинах или на площадках, вместимость которых должна
обеспечить с требуемой вероятностью ритмичную работу поточной
линии.
16

Метод определения вместимости буферных магазинов на
лесных складах (наибольшей величины межоперационных
запасов полуфабрикатов), основанный на теории вероятности,
подробно изложен в работах [16, с. 363—385] и [28, с. 74—79]. Суть
этого метода заключается в следующем.
Возможные остановки линии, состоящей из двух смежных
технологических установок, зависят как от временных
несовпадений ритма работы этих установок (что особенно заметно при
соединении в одну линию установок непрерывного и
цикличного действия), так и от надежности их работы. Расчеты
показывают, что второй фактор оказывается значительно более
существенным, чем первый, и поэтому потребная вместимость
буферного магазина (называемая в данном случае аварийной)
должна быть принята такой, чтобы с требуемой вероятностью
рл обеспечить устойчивую работу линии при кратковременных
простоях одной из смежных технологических установок. При
этом буферный магазин не должен как переполняться, так и
полностью опорожняться. Эта вместимость, равная
наибольшему межоперационному запасу Ем (м3), может быть
определена по формуле
EM = nCM(Atl + Atu):Tc„, (1.4)
где Псм — наименьшая из расчетных производительностей
смежных технологических установок, м3/смену; Тсм —
продолжительность смены, мин; Д/т— возможная длительность
простоя первой технологической установки (соответствующая
принятой вероятности устойчивой работы буферного магазина рт,
при которой не происходит его переполнения или
опорожнения), мин; Atn— то же для второй технологической установки
(при рц).
Величины Ati и Atn в зависимости от принятой вероятности
рл определяются по графику pji = f(At). Этот график строится на
основании хронометражных наблюдений за работой
соответствующих технологических установок.
Расчеты, выполненные по данной методике, показывают, что при средних
условиях (при достаточно высокой надежности технологических установок)
и при вероятности устойчивой работы буферного магазина /;:,~0,85, его
вместимость должна достигать 30—40-минутной производительности поточной
линии.
Другие методы определения необходимой вместимости буферного
магазина (в том числе и основанные на теории массового обслуживания)
изложены в работах [7, с. 160—164], [17, с. 344—348], [49, с. 88—105] и др.
Запасы готовой продукции. К готовой продукции на
нижних складах относят: круглые лесоматериалы, отгружаемые
в неразделенном виде (строительные бревна, лиственные
деловые кряжи, иногда пиловочник, рудстоечное и балансовое дол-
готье и т. п.), разделанную рудничную стойку и балансы,
шпалы, пиломатериалы, тарные дощечки, технологическую
щепу и др. Запасы готовой продукции размещают у фронта
17

отгрузки. Неразделываемые сортименты поступают к фронту
отгрузки от сортировочных установок. Продукция, получающаяся
в результате обработки или переработки полуфабрикатов,
подается на склад готовой продукции из соответствующих цехов,
при этом она в ряде случаев в этих цехах также подвергается
необходимой сортировке.
У фронта отгрузки создают сезонные и резервные запасы
готовой продукции; кроме того, для некоторых видов продукции
предусматривают технологические запасы. Межоперационные
запасы в данном случае не создают, а их роль выполняют
резервные запасы. Объем запаса готовой продукции у фронта
отгрузки определяют отдельно для каждого вида продукции (для
каждого сортимента).
Сезонные запасы готовой продукции
предназначены обеспечить нормальную работу во время заранее
запланированных остановок работы цехов нижнего склада или
перерывов вывозки со склада готовой продукции средствами
железнодорожного или водного транспорта. Перерабатывающие
цеха нижнего склада обычно работают в течение года
равномерно и останавливаются только на сравнительно
кратковременный период ремонта (/рем). Годовой график выхода готовой
продукции на рис. 1.3, а изображен линией ///.
На прирельсовых нижних складах чаще всего
отгрузку готовой продукции на подвижной состав железных
дорог МПС планрфуют равномерной в течение всего года без
перерывов— линия IV. Величину сезонного запаса готовой
продукции Еп определяют по формуле
где Qm — годовой объем отгрузки готовой продукции.
Для береговых нижних складов интегральный
график выхода и отгрузки готовой продукции изображен на рис.
1.3,6. Погрузку в суда или сдачу в сплав (линия IV)
производят только в летний период, и к его началу на складе
накапливается наибольший сезонный запас Еп, величину которого
определяют из выражения
£п — Угп (' ^рем MiaeJ • (У ^рем/» \*'4J
где /Нав — продолжительность периода навигации.
Резервные запасы готовой продукции у фронта
отгрузки призваны компенсировать вызванную случайными
причинами неравномерность работы отдельных цехов, подачи
под погрузку железнодорожных вагонов и судов, возможности
сдачи леса в сплав. Величину резервных запасов готовой
продукции у фронта отгрузки определяют по существующим
нормативам для прирельсовых складов — от 15 до 45-суточного
объема отгрузки или рассчитывают с использованием теории
массового обслуживания [49, с. 118—125]; при этом необходимо
иметь в виду, что в некоторых случаях для прирельсовых скла-
18

дов (в особенности вследствие непредусмотренных перебоев
в работе железнодорожного транспорта) резервный запас
готовой продукции намного превышает сезонный запас,
подсчитанный по формуле (1.5).
Величину технологических запасов готовой
продукции у фронта отгрузки определяют сроком
просушки, зависящим от местных условий и соглашений с
потребителями.
Хранение лесоматериалов на складе. Запасы
лесоматериалов на складах размещают обычно в штабелях или
поленницах. Размеры и конструкции штабелей должны
обеспечивать сохранность уложенных лесоматериалов,
гарантировать безопасные условия работы и соответствовать
техническим возможностям штабелевочного оборудования. Долготье
укладывают в рядовые, пачковые или плотные штабеля.
В рядовых штабелях лесоматериалы располагают
параллельными рядами, между которыми укладывают две-три линии
прокладок. Штабеля такой конструкции обеспечивают лучшую
по сравнению с другими типами штабелей просушку
лесоматериалов, но применяются редко так как требуют ручной
раскатки. Коэффициент полнодревесности А рядового штабеля
(отношение объема уложенных лесоматериалов к геометрическому
объему штабеля) приблизительно равен 0,45—0,55.
В пачковых штабелях пачки лесоматериалов отделяют друг
от друга горизонтальными и наклонными прокладками.
Штабеля такого типа применяют при укладке лесоматериалов
лебедками или кранами, снабженными стропами. Объем пачек,
укладываемых в штабель, соответствует грузоподъемности
штабелевочного оборудования. Коэффициент полнодревесности пач-
кового штабеля А = 0,64-0,65.
В плотные штабеля укладывают лесоматериалы при
использовании на штабелевке кранов с торцовыми или челюстными
грейферами. Коэффициент полнодревесности плотного штабеля
составляет А = 0,65-^-0,7.
Запасы хлыстов и деревьев на нижних складах укладывают
обычно в пачковые штабеля, коэффициент полнодревесности
которых значительно ниже, чем у аналогичных штабелей из сор-
тиментного долготья, и составляет 0,25—0,35.
Короткие круглые и колотые лесоматериалы (длиной до 2 м)
чаще всего хранятся на лесных складах в плотных штабелях
(поленницах), а иногда в кучах. Поленницы укладывают и
разбирают грейферными кранами, автопогрузчиками или вручную.
Коэффициент полнодревесности поленниц составляет А = 0,7ч-
4-0.75. Хранение коротья в кучах применяют на лесных
складах целлюлозно-бумажных предприятий, накапливающих
одновременно большое количество сырья. Кучи укладывают
специальными наклонными лесотранспортерами (стаккерами), а
разбирают грейферными кранами. Коэффициент полнодревесности
куч составляет А = 0,45-^-0,5.
19

Шпалы для просушки укладывают на складе в клеточные
штабеля по 50 шт. в каждом. Такую укладку можно
производить только вручную. Если просушка не требуется, то шпалы
хранят в пачковых штабелях, укладываемых автопогрузчиками
или кранами. Коэффициент полнодревесности клеточного
штабеля составляет A = 0,43-f-0,46; для пачковых штабелей А
находится в пределах от 0,74 до 0,93 в зависимости от размеров
пачки и прокладок.
Конструкции штабелей пиломатериалов зависят от того, для
каких целей их укладывают. Пиломатериалы для просушки
укладывают в рядовые штабеля с разрывами между соседними
досками и с использованием в качестве прокладок тех же
пиломатериалов. Коэффициент полнодревесности такого штабеля
составляет A = 0,3-f-0,35; укладывают его вручную. При
использовании на штабелевке автопогрузчиков и кранов
пиломатериалы укладывают в пачковые штабеля с А = 0,74-0,75. В этом
случае на складе пиломатериалы не просушивают.
Технологическую щепу на лесных складах хранят в
специальных бункерах или в кучах, расположенных на открытых
площадках. Кучи насыпают ленточными транспортерами или
пневмотранспортными установками. Разбирают кучи
бульдозерами, грейферными кранами или автопогрузчиками,
снабженными ковшом. Коэффициент полнодревесности куч
технологической щепы составляет А = 0,3-^0,35.
В последнее время большое распространение получила
система единого пакета; при этом лесоматериалы хранят и
перевозят в пакетах, имеющих фиксированную форму, размеры и
массу, согласованные с габаритом погружаемого подвижного
состава и грузоподъемностью погрузочного оборудования.
Формируют пакеты в гибкой или жесткой обвязке, обрешетке или
контейнере и хранят в пакетных штабелях. Коэффициент
полнодревесности пакетных штабелей зависит от вида
пакетируемых лесоматериалов, размера пакета, типа обвязки и
приблизительно равен коэффициенту полнодревесности пачкового
штабеля.
Размеры штабелей, а также размещение их на складе
определяются правилами пожарной безопасности и
технологическими возможностями штабелевочного оборудования. Длина
штабелей долготья практически не ограничена и зависит в
основном от типа штабелевочного оборудования. При
использовании для этой цели лебедок или кабельных кранов длина
штабелей достигает 250—300 м; при штабелевке башенными или
консольно-козловыми кранами 20—25 м; при ручной раскатке
10—20 м. Высота штабелей долготья доходит до 10—12 м
(полуторной длины укладываемых лесоматериалов). На сезонных
и резервных складах деревья или хлысты укладывают в
штабеля длиной до 150 м и высотой до 11 м. Размеры штабелей
коротья: длина 20—30 м и высота при механизированной
укладке 3—4 м и при ручной укладке до 2 м. Клеточные шта-
20

беля шпал имеют размеры 2,75x2,75 м при высоте до 2 м,
а пачковые штабеля длину 30 м и высоту до 4 м. Высота
штабелей пиломатериалов доходит до 6—8 м. Кучи
технологической щепы имеют высоту до 10 м и ширину основания 25—30 м.
Длина кучи достигает 50 м.
Между соседними штабелями долготья, шпал и
пиломатериалов, а также между спаренными поленницами коротья,
устраивают разрывы шириной 1—2 м, а между группами
штабелей — противопожарные разрывы.
Потребное число штабелей п отдельно для каждого
сортимента рассчитывают по формуле
n = E:Vlt (1.7)
где Е — наибольший объем лесоматериалов данного
сортимента, подлежащий укладке на складе, м3; V\ — объем одного
штабеля, м3.
Принимая размеры штабеля в метрах: длину на половине
высоты — L, ширину (среднюю длину сортимента) / и высоту
/i, получаем
V1 = lLhJ^. (1.8)
Для определения необходимой площади склада следует
знать его удельную вместимость е (м3/м2), т. е. количество
кубических метров лесоматериалов, которое может быть уложено
на 1 м2 складской территории (брутто):
e = V1:{lLk) = hA : k, (1.9)
где k — коэффициент, учитывающий площади, занимаемые
оборудованием, проездами, разрывами, между смежными
штабелями и т. п.; для береговых нижних складов этот коэффициент
составляет 2—2,5; для прирельсовых складов с развитой
переработкой лесоматериалов 3—4.
Общую потребную площадь склада данного сортимента F$v
(м2) определяют
F6p = E:e. (1.10)
В некоторых случаях запас лесоматериалов перед перерабатывающими
цехами хранят в бассейне (на плаву). Наиболее часто бассейны
устраивают перед лесопильными цехами и окорочными установками. Они служат
для оттаивания и подсортировки лесоматериалов. Бассейн представляет собой
котлован глубиной не менее 1,5 м, наполненный водой. В среднем для
размещения 1 м3 лесоматериалов требуется от 8 до 12 м2 площади бассейна
в зависимости от диаметра бревен.

Глава 2
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
ЛЕСООБРАБАТЫВАЮЩИХ
И ПЕРЕМЕСТИТЕЛЬНЫХ ОПЕРАЦИЙ
НА ЛЕСНЫХ СКЛАДАХ
§ 2.1. РЕЗАНИЕ ДРЕВЕСИНЫ ПРИ ПЕРВИЧНОЙ
ОБРАБОТКЕ И ПЕРЕРАБОТКЕ ЗАГОТОВЛЕННОГО ЛЕСА НА
СКЛАДЕ. На лесных складах существенное значение имеют
работы по механической обработке древесины, т. е. работы,
связанные с ее резанием. Эти работы выполняют
оборудованием следующего назначения:
для очистки деревьев от сучьев; режущие инструменты —
ножи, фрезы;
для поперечного деления хлыстов (раскряжевки) и долготья
(разделки); режущие инструменты — круглые или цепные
пилы, ножи;
для окорки шпал, круглых и колотых лесоматериалов;
режущие инструменты — ножи, фрезы, тупые коросниматели;
для продольной распиловки (выпиловки шпал,
пиломатериалов, тарных дощечек); режущие инструменты — круглые,
ленточные или рамные пилы;
для раскалывания коротья; режущий инструмент — клин;
для измельчения древесины при выработке щепы; режущие
инструменты — ножи.
Теоретические основы механической обработки древесины
называют теорией резания. Задачей теории резания древесины
является определение усилий, возникающих при резании и
потребной мощности на резание, а также нахождение
оптимальных параметров режущих инструментов, дающих наибольшую
производительность при наименьшей затрате энергии и
требуемом качестве обрабатываемой поверхности.
Основные положения теории резания древесины были разработаны
в конце XIX и начале XX река русскими учеными И. А. Тиме, П. А.
Афанасьевым, П. В. Денфером. Крупный вклад в науку о механической
обработке древесины внес видный советский ученый профессор ЛТА М. А.
Дешевой, создавший собственную теорию резания древесины и выпустивший
в 1934—1939 гг. капитальный труд, посвященный этому вопросу [23]. Ценные
работы в области теории резания древесины в последующие годы были
выполнены в ЛТА Е. Г. Ивановским {31], в МЛТИ — С. А. Воскресенским [18],
в БТИ —А. Л. Бершадским [8], в ВНИИДмаше —П. С. Афанасьевым [2].
К этой же категории относится работа, выполненная в США П. Кохом [36].
На лесных складах применяют резание древесины как
с образованием стружек (пиление, фрезерование,
строгание), так и бесстружечное резание (резание ножами,
раскалывание). В первом случае в процессе деления часть
древесины измельчается в стружки (опилки), являющиеся в
большинстве случаев отходами. Во втором случае измельчения
древесины не происходит, а осуществляется безотходное ее деле-
22

ние. Принципы работы режущих инструментов, производящих
каждый из этих видов резания, существенно отличаются друг
от друга; соответственно различаются и методы расчетов.
Резание элементарным резцом. Для деления древесины с
образованием стружек применяют разнообразные режущие
инструменты, основным элементом которых является простой
(элементарный) резец, представляющий собой стальной
клин, ширина которого больше ширины обрабатываемого
материала (рис. 2.1, а). Внедряясь в древесину, резец отделяет
тонкую стружку постоянной толщины. Резание таким резцом
называется элементарным. Скорость движения резца называется
Рис. 2.1. Элементарное резание:
а — элементарный резец; б — продольное резание; в — поперечное резание; г — резание
в торец
скоростью резания v. Основные элементы резца: 1—2—
лезвие (режущая кромка); /—2—8—7 — передняя грань
(грудка); /—2—10—9 — задняя грань (спинка); р — угол
заострения (угол заточки); а — задний угол (угол наклона); б —
угол резания. Между угловыми величинами, характеризующими
резец, существует следующее соотношение б = р + а. Основные
элементы стружки: Ь — ширина; h — толщина. Плоскость 3—4—
6—5 называется плоскостью резания.
Для внедрения резца в древесину и отделения от нее
стружки к нему должно быть приложено усилие Рр,
называемое силой резания. Оно складывается из усилий: на
перерезание древесины, деформацию стружки, преодоление трения
элементов стружки о резец, резца о древесину и т. д. Ввиду
сложности процессов, происходящих при резании, раздельное
определение этих составляющих весьма затруднительно,
поэтому обычно при вычислении силы резания учитывают
суммарно все перечисленные сопротивления. Различают три
основных направления резания элементарным резцом по отношению
к волокнам древесины: продольное, поперечное и в торец
(рис. 2.1,6, в, г). При продольном резании резец
движется в плоскости волокон параллельно их длине; стружка
23

имеет форму тонкой ленты. При поперечном резании
резец движется в плоскости волокон перпендикулярно их длине;
стружка получается непрочной, ее элементы слабо связаны
между собой. При резании в торец резец движется в
плоскости, перпендикулярной направлению волокон, перерезая их;
стружка в этом случае чаще всего рассыпается на отдельные,
не связанные между собой элементы.
Исследованиями установлено, что сила резания Рр (для
срезания одной стружки простым резцом) возрастает с
увеличением площади ее поперечного сечения, следовательно,
мощность резания зависит от объема древесины, превращенной
в стружку в единицу времени, т. е. Pp = kbh и Np==kbhv = kq.
На основании исследований принято также считать, что
потребная мощность на срезание стружек любым режущим
инструментом (а не только элементарным резцом), также
возрастает с увеличением объема стружек, срезаемых в единицу
времени. Следовательно, при любом виде резания с
образованием стружек имеет место соотношение
Np = kq, (2.1)
где Afp — мощность резания (на резцах), Вт; q — объем
древесины, превращенной в стружку в единицу времени (секундный
объем стружки), м3/с; k — коэффициент пропорциональности,
называемый в данном случае удельной работой
резания, Дж/м3.
В свою очередь N^ = Pvv и следовательно
Pp = kq:v, (2.2)
где Рр—сила резания, Н; v — скорость резания, м/с.
Коэффициент пропорциональности k в этой формуле имеет размерность
Н/м2 и носит название удельная сила резания; его
численное значение равно численному значению удельной работы
резания, поэтому в дальнейшем различие между этими
величинами не делается.
На величину k оказывает влияние ряд факторов:
направление резания по отношению к волокнам древесины, твердость
древесины, величина угла резания б, степень затупления резца,
толщина срезаемой стружки и др. Из рассматриваемых трех
основных направлений резания наибольшую величину k имеет
при резании в торец. Оно в 2—2,5 раза превышает величину k
для продольного и в 4—5 раз — для поперечного резания.
С увеличением твердости древесины (связанной с породой,
влажностью, температурой и др.) и затуплением резца
величина удельной работы резания возрастает. Так же величина k
возрастает при увеличении угла резания б, влияние которого
особенно существенно при резании в торец (при 6>80° резание
в торец вообще невозможно); при продольном и поперечном
резании влияние б на величину k сравнительно невелико и
поперечное резание возможно даже при 6>90°.
24

С уменьшением толщины срезаемой стружки величина
удельной работы резания k (т. е. работы, затрачиваемой на
превращение в стружку единицы объема древесины)
увеличивается; это объясняется тем, что, для того чтобы разделить какой-
либо объем древесины на мелкие частицы, требуется затратить
больше работы, чем при делении на более крупные. Таким
образом, с точки зрения уменьшения расхода энергии на резание
при необходимости превратить в стружки определенный объем
древесины, более выгодно срезать толстые стружки, помня,
однако, что качество обрабатываемой поверхности при этом
ухудшается.
Указанные зависимости удельной работы резания от
перечисленных факторов имеют место не только при элементарном
резании, но и при работе любого режущего инструмента.
В оборудовании, применяемом на лесных складах, в
основном используются следующие методы резания со
снятием стружки: пиление (при раскряжевке хлыстов, разделке
долготья, выпиловке шпал, пиломатериалов и др.)»
фрезерование (при окорке круглых лесоматериалов, шпал и др.) и
строгание (при некоторых видах окорки).
Пиление. Пилением называют процесс разделения
обрабатываемого образца древесины на две или несколько частей при
помощи повторного движения резцов в данном сечении. Для
этой цели применяют инструменты, имеющие несколько резцов
и называемые пилами. Процесс пиления значительно более
сложен, чем процесс резания элементарным резцом. Каждый
зуб пилы имеет несколько режущих кромок (по существу
несколько резцов), производящих резание в разных
направлениях по отношению к волокнам древесины. Кроме того, при
резании зубья пилы работают в закрытом пространстве,
называемом пропилом, что создает специфические условия по
сравнению с работой элементарного резца.
На лесных складах используют следующие виды пиления,
отличающиеся направлением пропила по отношению к
волокнам древесины:
поперечное — плоскость пропила перпендикулярна
направлению волокон; этот вид пиления применяют при
раскряжевке хлыстов, разделке долготья, торцовке шпал и
пиломатериалов и т. п. При этом используют так называемые
поперечные пилы;
продольное — плоскость пропила параллельна
направлению волокон; этот вид пиления применяют при выпиловке
шпал, брусьев, досок, обрезке кромок у досок и т. п.;
используют продольные пилы.
Поперечные пилы отличаются от продольных в основном
формой зубьев. Кроме того, пилы, применяемые на лесных
складах, разделяют на следующие виды:
круглые — зубья расположены по окружности стального
диска, непрерывно вращающегося в одном направлении; пилы
25

:3i
""^>^""/, м;»;/-;»»;///;/;//,

Рис. 2.2. Приемы механической обработки древесины:
а — поперечное пиление круглой пилой; б — продольное пиление круглой пилой; в —
поперечное пиление цепной пилой; г — продольное пиление ленточной пилой; д —
продольное пиление рамной пилой; е — фрезерование; ж — строгание; з — резание ножом
в торец
такого вида находят применение как при поперечной (рис.
2.2, а), так и при продольной распиловке (рис. 2.2,6);
цепные — зубья расположены на звеньях непрерывно
движущейся цепи (рис. 2.2, в); применяют для поперечной
распиловки;
ленточные — зубья расположены на стальной ленте,
непрерывно движущейся в одном направлении (рис. 2.2,г);
применяют для продольной распиловки;
прямые (рамные)—зубья расположены на стальной
полосе, совершающей возвратно-поступательное движение
(рис. 2.2,5); применяют для продольной распиловки на
лесопильных рамах.
Конструкции различных видов пил см. в гл. 4 и 5.
Мощность (на зубьях пилы) и силу резания при
пилении определяют по формулам (2.1) и (2.2). При
поперечной и продольной распиловке объем древесины,
превращаемый в опилки в течение одной секунды q> может быть
определен, как произведение ширины пропила Ь на высоту
пропила Я и на скорость подачи и (рис. 2.2, а, б, в, г, д).
Скоростью подачи и называют скорость, с которой пила
надвигается на древесину (см. рис. 2.2, а, в) или древесина
надвигается на пилу (рис. 2.2, б, г, д). Высотой пропила Я
называют проекцию длины для пропила на плоскость,
перпендикулярную направлению скорости подачи. Таким образом, для
однопильных станков q = bHu и следовательно
Np = kbHu; (2.3)
Pp = kbHu:v, (2.4)
где Afp — мощность пиления на зубьях пилы, Вт; Рр — сила
резания, Н; k — удельная работа резания (величина которой при
пилении значительно больше, чем при элементарном резании),
Дж/м3; Ъ и Я в м; и в м/с; v — скорость резания, м/с.
Скоростью резания v при пилении является
скорость перемещения зубьев пилы. Для круглых пил — это
окружная скорость пильного диска; для цепных, ленточных и
рамных — линейная скорость цепи, ленты, рамной пилы. Угол
между векторами скорости резания и скорости подачи
называется кинематическим углом встречи 6.
Силой резания при пилении РР называется усилие,
действующее на древесину со стороны зубьев пилы и
совпадающее по направлению со скоростью резания. Со стороны
древесины на пилу действует по величине такое же усилие (но
направленное в обратную сторону), называемое силой со про-
27

тивления резанию. Для круглых пил сила резания
является окружным усилием.
Во время пиления возникает также сила отжима Р0,
перпендикулярная силе резания и направленная от зубьев пилы
в сторону распиливаемой древесины. Со стороны древесины на
пилу действует сила сопротивления отжиму, равная
по величине Р0, но направленная в обратную сторону. Величину
силы отжима определяют по формуле
Ро = СХоРр, (2-5)
где cto — коэффициент, зависящий от формы и степени
затупления зубьев пилы.
При пилении имеют место кинематические соотношения,
определяемые параметрами пилы и условиями ее работы.
Рассмотрим это на примере круглой пилы, производящей
продольную распиловку (рис. 2.2, б). Пила диаметром Д имеющая z
зубьев шагом t, вращается с постоянной угловой скоростью о
по направлению стрелки 1. Таким образом, скорость резания v
постоянна. Распиливаемая заготовка, имеющая высоту^
пропила Н, подается на пилу по направлению стрелки 2 с
постоянной скоростью подачи и. При пилении каждый зуб пилы по
отношению к плоскости пропила описывает свою траекторию,
представляющую собой циклоиду. Расстояние иг между двумя
любыми соседними траекториями, измеренное в направлении
подачи (называемое подачей на один зуб), при постоянных v
и и всюду одинаково. Толщина h стружки, срезаемой каждым
зубом, измеряется по нормали к траектории движения зубьев;
она увеличивается от верхней поверхности распиливаемой
заготовки к нижней и в среднем определяется /i~wzsin0. Для
круглой пилы имеются следующие соотношения: и = иггы\ (2я);
y=Dco:2, D = tz:n, из которых может быть получена формула,
называемая основным уравнением кинематики
пиления:
u:v = uz:t. (2.6)
Формула (2.6) действительна не только для продольной
распиловки круглыми пилами, но и для других видов пил и
способов пиления.
Числовые значения удельной работы резания k,
коэффициента а0, шага зубьев t, кинематического угла встречи 6 и
других величин, входящих в приведенные выше формулы, зависят
от конкретных условий работы пил и поэтому будут
рассмотрены ниже при изучении соответствующего оборудования.
Фрезерование. Фрезерованием называется снятие стружки
ножами, укрепленными на вращающемся барабане или
ножевом диске. Стружка, срезаемая при фрезеровании, имеет
переменное поперечное сечение. На лесных складах фрезерование
применяют при оправке шпал (окорке боковой поверхности
шпалы) и окорке круглых и колотых лесоматериалов. На
28

рис. 2.2, е показана оправка шпалы методом фрезерования
ножами, укрепленными на вращающемся барабане. Окружная
скорость ножей v является в данном случае скоростью резания,
а скоростью подачи и — скорость поступательного движения
шпалы или фрезы.
Мощность резания (на ножах) и силу резания
определяют по общим формулам (2.1) и (2.2). Объем стружек,
снимаемый в одну секунду, в данном случае составляет q =
= b0H0u и следовательно
Np=kb0H0u; (2.7)
Pp = kb0H0u:vy (2.8)
где Np — мощность резания (на ножах), Вт; Рр — сила
резания, Н; k — удельная работа резания, Дж/м3; Ь0 — ширина ока-
риваемой поверхности, м; Н0—толщина срезаемого слоя, м;
и — скорость подачи, м/с; v — скорость резания, м/с.
В случае фрезерования, так же, как и при пилении, имеют
место кинематические соотношения, определяемые формулой
(2.6), однако в этом случае под иг следует понимать подачу на
один нож, а под t— шаг ножей.
Цифровые значения удельной работы резания и других
величин, входящих в приведенные формулы, зависят от
конкретных условий фрезерования и рассмотрены в главе 6.
Строгание. Строганием называется обработка древесины
ножами, срезающими стружку постоянной толщины по ее
длине, при этом либо обрабатываемая заготовка неподвижна,
а ножи совершают возвратно-поступательное движение, либо
ножи неподвижны, а прямолинейно передвигается
лесоматериал. На лесных складах строгание применяется на некоторых
типах окорочных станков.
Строгание неподвижными ножами представлено на рис* 2.2,
ж. Мощность (Вт) и силу резания (Н) определяют по
формулам (2.1) и (2.2), при этом q = zbhv и следовательно
Nv = kzbhv; (2.9)
Pv = kzbhy (2.10)
где z — число ножей; k — удельная работа резания, Дж/м3; Ь—
ширина стружки, срезаемой одним ножом, м; h — средняя
толщина стружки, м; v — скорость резания, являющаяся
одновременно и скоростью подачи, м/с.
Цифровые значения отдельных величин, входящих в эти
формулы, см. в главе 6.
Бесстружечное резание ножами. На лесных складах б ее г
стружечное резание ножами широко используют, при
очистке деревьев от сучьев, а в перспективе, возможно, будут
применять при раскряжевке хлыстов и разделке долготья на
коротье. Условно можно считать, что этот вид резания имеет
место также при измельчении древесины в щепу.
■28

Для бесстружечного резания приведенные методы расчета
мощности и силы резания неприменимы. При этом способе
резания (рис. 2.2, з) нож представляет собой стальной клин,
режущая кромка которого перерезает волокна древесины, а
боковые грани раздвигают их. Нож врезается в древесину со
скоростью резания v (которая в данном случае является
одновременно и скоростью подачи). Чаще всего при данном
способе резания волокна перерезаются в торец, однако имеет
место и торцово-продольное резание (при срезании сучьев,
имеющих угол врастания меньше 90°) и торцово-продольно-по-
перечное (при измельчении лесоматериалов в щепу на руби-
тельных машинах).
Усилие на ноже (сила резания) Рр возрастает с
увеличением высоты реза Яр, представляющей собой проекцию
длины дна реза на плоскость, перпендикулярную направлению
скорости резания. Величины силы (Н) и мощности
резания (Вт) определяют по формулам
РР = £РЯР (2.11); /VP = VV, (2.12)
где kp — удельная сила резания, Н/м; Яр— высота реза, м; v —
скорость резания, м/с.
Величина удельной силы резания kp зависит от ряда
факторов, в том числе от вида (стволовая древесина, сучья)
и породы перерезаемого материала, температуры, степени
затупления ножа, толщины ножа, направления резания по
отношению к волокнам древесины, а также и от высоты реза.
Конкретные значения величин, входящих в формулы (2.11) и (2.12),
приведены в последующих главах при рассмотрении
оборудования, в котором использован этот вид резания.
Раскалывание. Раскалывание круглых лесоматериалов
применяют на лесных складах при выработке колотых
балансов, подготовке толстомерного коротья для подачи в рубитель-
ные машины, заготовке дров. При раскалывании клин
внедряется в древесину вдоль волокон, не перерезая их; под
действием боковых граней клина в раскалываемой заготовке
образуется щель и при дальнейшем движении клина его лезвие уже
не соприкасается с древесиной. Методы расчета усилия на
клине и мощности, необходимой для раскалывания, см.
в главе 7.
§ 2.2. ПЕРЕМЕСТИТЕЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИИ НА ЛЕСНЫХ
СКЛАДАХ. Наряду с механической обработкой древесины на
лесных складах производятся многочисленные переместитель-
ные операции. К ним относятся погрузочно-разгрузочные и шта-
белевочные работы, сортировка лесоматериалов, подача
лесоматериалов в перерабатывающие цеха, внутрискладские
перевозки и др. К переместительным операциям относятся также
продольное перемещение хлыста в раскряжевочной установке,
подача на пилы распиливаемых лесоматериалов в шпалорезных
30

станках и лесопильных рамах, продольное перемещение дол-
готья в роторных окорочных станках и т. п.
Конструкции и методы расчета общих типов подъемно-транспортного
оборудования применительно к предприятиям лесной промышленности
подробно рассмотрены в работах, выполненных в МЛТИ Б. А. Таубером [54] и
других работах.
На лесных складах применяется подъемно-транспортное
оборудование, которое может быть разделено на три группы:
машины и установки периодического действия; машины
непрерывного действия; оборудование рельсового и безрельсового
внутрискладского транспорта.
У машин периодического действия тяговое
устройство совершает поступательно-возвратное реверсивное
движение. Загрузка и разгрузка производятся порциями (пачками,
пакетами, штуками) во время остановки тягового или
захватного устройства. После каждой загрузки тяговое устройство
меняет направление движения, т. е. имеются явно выраженные
рабочие и холостые ходы. К машинам этой категории относят
краны различных типов, манипуляторы, канатно-блочные
установки и др.
Машины непрерывного действия имеют тяговое
устройство, непрерывно движущееся в одном направлении. Их
загрузка и разгрузка производятся обычно на ходу. Холостых
ходов у этих машин нет. К данной группе относят продольные и
поперечные лесотранспортеры различных типов. Сюда же
можно отнести пневмо- и гидротранспортные установки.
К оборудованию рельсового и безрельсового
внутрискладского транспорта относят машины,
перемещающиеся вместе с транспортируемым грузом (колесные ле-
соразгрузчики, авто- и электропогрузчики, автолесовозы, пуч-
ковозы, вагонетки и др.).
Методы расчета тяговых усилий и потребных мощностей для
каждого из перечисленных видов машин различны и зависят от
конкретных условий работы (см. главы 10—12).
§ 2.3. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ОБОРУДОВАНИЯ И
ПОТОЧНЫХ ЛИНИЙ, ПРИМЕНЯЕМЫХ НА ЛЕСНЫХ
СКЛАДАХ. Одним из основных показателей работы любой
подъемно-транспортной или технологической машины
(установки) и поточной линии является ее производительность, т. е.
количество перемещаемых грузов или обработанного сырья
(или полуфабрикатов) в единицу времени (секунду, минуту,
час, смену и т. п.). Соответственно различают секундную,
минутную, часовую, сменную производительности. Машины
(установки) и линии, работающие на лесных складах, чаще всего
характеризуют часовой и сменной производительностью. Учет
перемещенных грузов или обработанного сырья
(полуфабрикатов) в зависимости от их видов обычно ведут в
количественной (в штуках деревьев, хлыстов, сортиментов, пачек и т. д.)
или объемной мере (в м3). Для оборудования, производящего
31

первичную обработку или переработку лесоматериалов,
различают производительности по сырью и по готовой продукции.
Каждая машина или установка может работать на лесном
складе как автономно (т. е. независимо от другого
оборудования), так и в составе поточной линии.
Производительность автономно работающих машин и
установок. Методы расчета производительности машин (установок)
цикличного и непрерывного действия различны. Для машин или
установок периодического (цикличного) действия,
работающих на лесных складах автономно, штучную
часовую п роиз во д ите л ь н ость/7Чш (шт/ч) и объемную
часовую производительность ЯЧ|) (м3/ч) определяют по формулам
Я,ш = 3600 ф1 : 7\ и ЯЧо = 3600 VlV : Гц, (2.13)
где Гц — продолжительность цикла, с; <pi — коэффициент
использования рабочего времени; 3600 — число секунд в 1 ч; V —
объем единицы перемещаемых или обрабатываемых деревьев,
хлыстов, сортиментов, пачек и т. п., м3.
Продолжительность цикла есть время, затрачиваемое на
перемещение единицы груза или обработки единицы сырья или
полуфабриката (включая холостые ходы, время на захват
груза, подачу команд оператором и т. п.). Она зависит от
назначения и конкретных условий работы машины или установки
и состоит из суммы времен, затрачиваемых на выполнение
отдельных элементов операции.
Для машин и установок непрерывного действия
штучную и объемную часовые производительности определяют
по формулам
ЯЧш = 3600ф1ф2у : I и ЯЧо = 3600ф!ф2^ : /, (2.14)
где v и I — соответственно скорость, м/с, и длина, м, единицы
перемещаемого груза или обрабатываемого сырья
(полуфабриката); ф2 — коэффициент загрузки машины (установки).
Коэффициент ф2 характеризует заполнение тягового органа
и при продольном перемещении штучных грузов или
обрабатываемых единиц сырья (полуфабрикатов) может быть
выражен ф2 = /:(/ + /о), где k — величина межторцового разрыва, м.
В этом случае формулы (2.14) примут вид
ЯЧщ = 3600 Vlv : (/ + /0) и ЯЧо = 3600 VlvV : (I + /0). (2.15)
Если перемещение лесоматериалов в процессе их
транспортирования или обработки производится при помощи толкателей
(крючьев), то / — это их шаг, м, а коэффициент ф2,
характеризующий их использование, определяют ф2 = *о:1"т» где iT —
общее число толкателей, прошедших в единицу времени; i0 — из
них число использованных (загруженных) толкателей. При
поперечном перемещении лесоматериалов тяговым устройством,
не имеющим толкателей, в формулах (2.14) под / следует
32

понимать средний шаг размещения грузов или единиц сырья
(полуфабрикатов) на тяговом устройстве.
Объем перемещаемых или обрабатываемых пачек V
является величиной сравнительно определенной, так как он в
основном зависит от грузоподъемности, объема бункера и других
параметров, характеризующих машину или установку. Так,
объем перемещаемой пачки V (м3) в зависимости от
грузоподъемности машины Q (кг) может быть определен по формуле
V=q>sQ'-y, где Y — масса 1 м3 древесины кг/м3; ф3 —
коэффициент использования грузоподъемности.
Сложнее определение объема и длины хлыста или
сортимента, входящих в расчетные формулы. Хлысты и
сортименты очень разнообразны по размерам, поступают в
машину или установку в неизвестной заранее последовательности,
поэтому их параметры (объем, длина, диаметр) являются
величинами случайными, характеризуемыми кривыми плотности
распределения. В расчетные формулы подставляют средние
значения этих величин и одновременно оценивают вероятность их
появления. Средние значения могут быть определены
проведением соответствующих статистических исследований, причем
при неограниченно большом числе наблюдений средняя
величина приближается к математическому ожиданию. Средние
объем и длина хлыста или сортимента могут быть определены,
как суммарные объемы и длины хлыстов (сортиментов),
поступавших в течение некоторого времени, деленные на их
количество. Средний диаметр хлыста на расстоянии 1,3 м от комля
или сортимента в верхнем торце определяют по ГОСТовским
таблицам в зависимости от среднего объема и средней длины.
Величины предельных (максимальных и минимальных)
значений рассматриваемых параметров хлыста или сортимента
находятся обычно в пределах ±3сг от их среднего значения, где
о — среднеквадратичное отклонение случайной величины.
Сменную производительность оборудования,
применяемого на лесных складах Ясм (м3/смену или шт/смену),
определяют по формуле
Ясм = ЯчГсмфсм, (2.16)
где Пч — часовая производительность, м3/ч или шт./ч; Гсм —
продолжительность смены, ч; фсм — коэффициент
использования рабочей смены, учитывающий в основном время,
расходуемое на подготовительно-заключительные операции.
Эта формула может быть представлена и в другом виде:
nCM = n4(TCM-tm), (2.17)
где /Пз—время, ч, затрачиваемое на
подготовительно-заключительные операции в течение смены.
Производительность поточных линий. Для выработки
готовой продукции или полуфабрикатов на лесном складе
необходимо осуществлять несколько технологических операций, выпол-
2 Заказ № 2G1
33

няемых обычно различными машинами и установками,
формируемыми в поточные линии.
Поточные линии делят на три класса: последовательного,
параллельного и смешанного агрегатирования. Линии
последовательного агрегатирования (рис. 2.3, а) состоят
из машин и установок, расположенных в технологической
последовательности. Производительности всех установок,
входящих в линию этого класса, должны быть равны между собой.
Линии параллельного агрегатирования (рис. 2.3, б)
представляют собой систему поточных линий
последовательного агрегатирования, расположенных параллельно друг другу
и выполняющих одинаковые технологические операции. Линии
смешанного агрегатирования (рис. 2.3, в) состоят из
цепочки последовательно соединенных установок, передающих
заготовки1 на установки, расположенные параллельно друг
другу; возможны и обратные случаи — передача заготовок с
нескольких параллельно расположенных установок на одну
цепочку установок, соединенных между собой последовательно.
В этих линиях производительность последовательно
соединенных установок должна равняться сумме производительностей
установок, соединенных параллельно.
Довольно часто находят применение поточные линии с
разветвлениями (рис. 2.3, г). В этом случае на одной
технологической установке (например, второй) в результате обработки
получаются два или более видов полуфабрикатов, каждый из
которых подвергается дальнейшей обработке на своей ветви
поточной линии, выпускающей свой вид готовой продукции.
Иногда одна из ветвей такой линии обрабатывает основную
долю всех проходящих через нее заготовок и выпускает
основную продукцию, а через вторую ветвь проходит лишь
незначительная часть заготовок и получающаяся продукция не
является основной. Линии такого типа называют поточными
линиями последовательного или смешанного агрегатирования
с ответвлениями. Практически ответвления используют
для переработки отходов, получающихся при выполнении
основных технологических операций. Линии параллельного и
смешанного агрегатирования могут иметь взаимосвязанную
структуру (рис. 2.3, д). Здесь заготовки от каждой
технологической установки могут быть переданы в зависимости от
обстоятельств на любую из установок, выполняющих следующую
технологическую операцию.
Отдельные установки, входящие в поточную линию, связаны
между собой жесткой или гибкой связью. При жесткой
связи заготовка непосредственно передается с одной
установки на другую смежную с ней, при этом ритм работы обеих
1 Для поточных линий, работающих на лесных складах, заготовками
являются: хлысты (при вывозке деревьев), сортименты, поленья, шпалы, доски
и др.
34

-©—h§)—45)^^©—K§>-
-**\26
^>~b^t^>
—© HEI
з и
/y=) - установка для выполнения технологической, операции
Ы1\ - буферный магазин
КЛ -запас сырья или готовой продукции неограниченных
\lj размеров '
Рис. 2.3. Классы поточных линий:
а — линия с жесткой связью последовательного агрегатирования; б — то же
параллельного агрегатирования; в — то же смешанного агрегатирования; г — то же с
разветвлением; д — линия с взаимосвязанной структурой; е — линия последовательного
агрегатирования с гибкой связью; ж— то же со связью смешанного типа; з — то же
с жестко-гибкой связью и буферным магазином проходного типа; и — то же с
тупиковым буферным магазином
2*

установок должен быть одинаковым. На лесных складах
жесткая связь между отдельными установками наряду с
непосредственной передачей заготовок осуществляется при помощи
продольных и поперечных лесотранспортеров.
Гибкая связь, предусматривающая в среднем равную
производительность установок, последовательно
расположенных в линии, допускает разный ритм их работы; в течение
некоторого времени установка-«поставщик» может давать
несколько' большую производительность, чем
установка-потребитель»; в следующий период времени соотношение их
производительности изменяется. При гибкой связи возможны даже
кратковременные остановки одной или нескольких установок,
входящих в линию, без нарушения нормальной работы
остальных установок этой же линии. В качестве гибкой связи в
поточных линиях на лесных складах применяют буферные площадки
и магазины, содержащие межоперационный запас заготовок
(рис. 2.3, е). Применяются также поточные линии, имеющие
связь смешанного типа: одни установки связаны между
собой гибкой связью, другие имеют жесткую связь (рис. 2.3,ж).
Целесообразно применять поточные линии с
жестко-гибкой связью технологических установок (рис. 2.3, з,и).
В этом случае смежные установки соединяются между собой
как жесткой связью, так и буферным магазином. В основном
заготовки от установки-«поставщика» передаются
непосредственно на установку-«потребитель». Буферный же магазин,
называемый в этом случае проходным (рис. 2.3, з) или
тупиковым (рис. 2.3, и), вступает в действие только тогда, когда ритм
работы смежных технологических установок нарушается или
одна из них временно останавливается.
При переходе от расчета производительности отдельных
машин и установок, работающих автономно, к расчету
производительности поточной линии нужно учитывать
взаимозависимость всех установок, входящих в линию.
Сменная производительность поточной
линии последовательного агрегатирования ЯШл (м3/смену) в
общем виде может быть определена по формуле
ЯСМл = ЯСМт1пФл, (2.18)
где ЯСмт1п — расчетная сменная производительность наименее
производительной установки, входящей в состав поточной
линии, определяемая по формуле (2.16), м3/смену; срл —
коэффициент, учитывающий взаимное влияние отдельных установок,
входящих в линию и зависящий от их числа, характера связи
между ними (с учетом вместимости буферных магазинов),
а также от величины коэффициента их надежности фн, который
связан с коэффициентом использования рабочего времени фь
входящим в формулы (2.13) и (2.14). Эту связь можно
выразить зависимостью Ф1 = фпфн> где фп — коэффициент, учитываю-
36

щий потери времени в связи с организационными и некоторыми
другими причинами (<рп = 0,85^ 0,95); фн — коэффициент
надежности, учитывающий мелкие неисправности в работе установки
(отказы). Этот коэффициент зависит от количества и
надежности отдельных элементов (рабочих, вспомогательных,
управляющих), составляющих данную установку.
Поточная линия последовательного агрегатирования,
состоящая из п установок, соединенных жесткой связью, работает
только тогда, когда работают все входящие в нее установки.
Остановка любой из них ведет к остановке всей линии, поэтому
в данном случае
Фл = (фН1Фн2Фн3 • • • Фн„):фнт!п,
где фнт1п—коэффициент надежности наименее
производительной установки, входящей в поточную линию; фнх, фн2, фн3 • • •
фН/г —коэффициенты надежности отдельных установок,
входящих в состав этой линии (в том числе и наименее
производительной установки).
Для линий с жесткой связью, если фН1 = фн2 = фн3 = • • • =
= фнп = фн, то фл=фнп-1. Сменная производительность такой
линии составит
Ясм^Ясм^фГ1. (2.19)
У линий с гибкой связью при неограниченной или весьма
большой вместимости буферных магазинов обеспечивается
независимая работа входящих в линию отдельных установок,
поэтому в данном случае фл=1 и следовательно
Практически межоперационные запасы располагаются на
буферных магазинах или площадках ограниченной вместимости,
поэтому остановки поточной линии могут происходить не только
вследствие отказов входящих в нее установок, но и в связи
с переполнением или опорожнением буферных магазинов (или
площадок). Для таких линий 1>фл>фнп-1. Например, при п = 3
коэффициент фл для линии с ограниченной вместимостью
буферных магазинов определяют по формуле [27, с. 148]
ФЛ = <Р2„ + Т(2/7Л + ^К0-Ф„) +
+ Т(2^ + Р^)(1-Фн)2. (2-21)
где рл — вероятность того, что не произойдет переполнения или
полного опорожнения буферного магазина (см. с. 17).
На величину фл также оказывает влияние коэффициент
надежности буферного магазина как механизма фн6. Для того
чтобы снизить влияние этого коэффициента на производитель-
37

ность поточной линии, можно использовать жестко-гибкую
связь технологических установок (рис. 2.3, з, и).
В линии, состоящей из нескольких автономно
работающих технологических установок, последовательные
операции выполняются независимо друг от друга;
межоперационные запасы при этом хранятся в штабелях и имеют
практически неограниченные размеры, а их создание и передача
заготовок (или их пачек) от одной технологической установки к
другой производится кранами или автопогрузчиками. В этом
случае понятие «сменная производительность поточной линии»
теряет смысл, так как отдельные технологические установки
могут за смену выпускать различное количество
полуфабрикатов. В целом же по складу эта неравномерность
компенсируется в течение недели или месяца различным числом смен
работы отдельных установок.
РАЗДЕЛ II
ЛЕСООБРАБАТЫВАЮЩИЕ ОПЕРАЦИИ
НА ЛЕСНЫХ СКЛАДАХ
Глава 3
ОЧИСТКА ДЕРЕВЬЕВ ОТ СУЧЬЕВ
§ 3.1. СПОСОБЫ ОЧИСТКИ ДЕРЕВЬЕВ ОТ СУЧЬЕВ НА
ЛЕСНЫХ СКЛАДАХ. При вывозке деревьев обрезку сучьев
переносят на нижний склад, где условия работы более
благоприятны, чем на лесосеках или погрузочных пунктах; поэтому даже
при использовании тех же сучкорезных инструментов
производительность труда на обрезке сучьев на нижнем складе
существенно возрастает.
На нижних складах для обрезки сучьев применяют электро-
сучкорезки, передвижные сучкорезные машины и стационарные
сучкорезные установки.
Электросучкорезки облегчают труд рабочего, но не
обеспечивают резкого повышения производительности труда по
сравнению с обрубкой сучьев топором. Объясняется это тем, что
при срезании сучьев электросучкорезкой, так же как и при
обрубке топором, рабочий должен перемещаться вдоль всего
дерева и удалять каждый сучок в отдельности.
38

Значительное повышение производительности труда на
обрезке сучьев может быть достигнуто при использовании
передвижных сучкорезных машин и стационарных сучкорезных
установок для поштучной и групповой обработки деревьев.
Электросучкорезки РЭС-2 и передвижные
сучкорезные машины (ЛП-ЗОБ и др.), используемые в основном на
лесосеках и погрузочных пунктах, иногда находят применение
и на нижних складах (в первую очередь — береговых с
растянутым фронтом разгрузки); это оборудование изучают в курсе
^Технология и машины лесосечных работ». В данном учебнике
рассматриваются только стационарные сучкорезные
уставе
20
15
ю
5
' 4
/
> J0
*
{
L§
L
ft
^Г
Н
с\
в]
Ю 20 30
а
d,3tCM
Ю 20 3Q (113,см.
6 '
\БУ\
О Ю 20 30 dl3,cM
Рис. 3.1. Графики изменения:
а — длины бессучковой зоны Lg (пунктиром показана общая длина ствола L); б —
числа сучьев на стволе i'c; в — среднего диаметра основания сучьев dQ в зависимости
от диаметра ствола на высоте 1,3 м от комля rflg и породы (С — сосна, Е — ель, Б —
береза, Ос — осина)
новки для поштучной и групповой обработки деревьев,
применяемые исключительно на нижних складах.
Дерево, как объект труда, при очистке от сучьев на
нижнем складе характеризуется: диаметром на расстоянии
1,3 м от комля di,3 (диаметром на высоте груди), общей
длиной L, длиной бессучковой зоны Lq, числом сучьев ic и средним
их диаметром dc, замеренным у основания (площадка среза
сучка обычно имеет овальную форму; при этом диаметр среза,
замеренный вдоль ствола, d у лиственных пород
приблизительно составляет 1,3 dc, а у хвойных — до 1,1 dc). Изучение
дерева как объекта труда, выполненное в ЦНИИМЭ В. С. Брей-
тером, Р. М. Некрасовым, Э. А. Павловым, В. А. Якубовским
и другими, дало возможность построить графики
ориентировочных значений перечисленных величин (рис. 3.1). Большинство
из этих величин существенно отличается от соответствующих
параметров растущего дерева. Объясняется это тем, что в
процессе валки, трелевки, погрузки и вывозки вершина и
значительная часть сучьев обламываются и удаляются при
подготовке загруженного автопоезда или сцепа к транспортированию.
На графиках приведены средние значения отдельных величин,
полученные путем статистических исследований. Все эти вели-
39

чины являются случайными. Опыты показали, что в основном
они характеризуются усеченным нормальным законом
распределения (т. е. кривой нормального распределения,
ограниченной слева нулевым значением исследуемой величины).
Характеристики данного распределения для практических целей
достаточно полно определяются средними значениями
(приведенными на рис. 3.1) и коэффициентами вариации v, равными
отношению среднего квадратичного отклонения а к среднему
значению Хер рассматриваемой величины х (в данном случае L,
Le, dc, /c). Вероятность того, что значение искомой величины
будет находиться в пределах хср±а, составляет около 0,68;
наибольшее значение х составляет хср + 3сг (вероятность этого
равняется 0,997). Значение коэффициента вариации зависит от
конкретных условий и для рассматриваемых случаев равно 0,2—0,5.
Таким образом, наибольшее значение рассматриваемой
величины х приблизительно составит *тах= (1,6-т-2,5)л;. Так,
максимальный диаметр сучьев приблизительно в 2 раза больше
среднего.
В соответствии с ГОСТ 9463—72 сучки на круглых
лесоматериалах должны быть зачищены заподлицо с
поверхностью ствола. Эта операция может быть произведена за один
прием (одностадийная обрезка сучьев), причем сучки срезают
заподлицо со всего ствола за один проход дерева через
сучкорезную установку. Возможна и двухстадийная очистка: деревья
пропускают сначала через сучкорезную установку, на которой
производится грубое отделение сучьев (остаются несрезанные
части сучьев высотой до 20 мм), после чего хлысты
раскряжевывают. На сортиментах, поступающих в дальнейшую
переработку на этом же складе (производство щепы, выпиловка шпал,
иногда лесопиление), доочистки сучьев может не быть; на
сортиментах же, отгружаемых с нижнего склада в круглом виде
(баланс, рудничная стойка, строительные бревна и т. п.),
должна производиться зачистка сучьев, которую выполняют
вручную либо на окорочных станках, снабженных ножами для
зачистки сучковых остатков.
§ 3.2. ПОШТУЧНАЯ ОЧИСТКА ДЕРЕВЬЕВ ОТ СУЧЬЕВ.
В сучкорезных установках для поштучной обработки каждое
дерево, очищаемое от сучьев, проходит сквозь режущее
устройство. Основными узлами таких установок являются режущий,
протаскивающий и питающий (загрузочный) механизмы,
а также система управления.
Режущий механизм. Наиболее просты и надежны режущие
механизмы, снабженные жесткими ножами, производящими
бесстружечное резание. У режущего механизма (рис. 3.2, а)
с двумя последовательно установленными ножевыми головками
1 и 2 первая имеет два ножа 4 серповидной формы, а вторая—
два w-образных ножа 5. Ножи, расположенные в разных
плоскостях, прикреплены к ползунам, которые могут разводиться
(дерево в режущие головки закладывается сверху) и сводиться,
40

Рис. 3.2. Режущие механизмы сучкорезных установок с жесткими ножами
бесстружечного резания:
а — две последовательно установленные ножевые головки; б — 6-ножевая головка; в —
4-ножевая головка
А-А Ртах>кН
Рис. 3.3. Срезание сучка ножом:
а — схема резания; б — график ^тах=^ ^с» ^ ПРИ бесстружечном срезании сосновых
сучьев
охватывая ствол. Дерево 3 специальным устройством
протаскивается комлем вперед сквозь сведенные ножи, которые все
время прижимаются к поверхности ствола и копируют его
форму, при этом происходит очистка дерева от сучьев.
41

Более чистую обрезку сучьев дает 6-ножевое режущее
устройство (рис. 3.2, б), имеющее две челюсти: верхнюю 2 и
нижнюю 7, поднимающиеся и опускающиеся при помощи
гидроцилиндров 9 и 10. Каждая челюсть имеет по одному
горизонтальному неподвижному ножу 3 и 6 и по два боковых ножа 4 и 5,
разводящихся и сводящихся гидроцилиндрами 1 и 8. При
поднятой верхней и опущенной нижней челюстях и разведенных
боковых ножах, дерево закладывается сбоку в режущий
механизм, после чего челюсти и боковые ножи сводятся, плотно
охватывая ствол, протаскиваемый сквозь режущее устройство,
при этом ножи копируют форму поперечного сечения ствола.
В 4-ножевом режущем устройстве (рис. 3.2, в) разведение
и сведение боковых ножей 2 и 4 производятся
гидроцилиндрами / и 5; последний одновременно с этим при помощи
подпружиненной тяги 6, производит подъем и опускание верхнего
ножа 3. Нижний нож 7 неподвижно закреплен на корпусе
сучкорезного механизма.
Очень чистую обрезку сучьев дает режущее устройство типа
«браслет», при котором бесстружечное резание осуществляется
двумя цепями, состоящими из шарнирно соединенных звеньев,
оснащенных резцами. Цепи, расположенные в разных
плоскостях, плотно охватывают ствол дерева, копируя его форму.
Режущее устройство такого типа имеет недостаточную прочность
шарнирной цепи, поэтому используется только при очистке
тонкомерных деревьев с мелкими сучьями.
Имеется некоторый опыт использования в качестве
режущего механизма цилиндрических (пальцевых) фрез,
охватывающих ствол, а также прижимных рычагов с резцами,
расположенных на вращающемся роторе, сквозь который
протаскивается дерево. Фрезы, из-за низкого качества срезания сучьев
и сложности конструкции, распространения не получили;
роторное же режущее устройство в связи с неуправляемым
процессом попутной окорки для очистки деревьев от сучьев также
применяется редко, но с успехом используется для зачистки
сучковых остатков одновременно с окоркой (см. гл. 6).
В режущих механизмах с жесткими или шарнирно-сочленен-
ными (типа «браслет») ножами резание происходит без
образования стружки (рис. 3.3, а).
Исследования перерезания сучьев ножами, выполненные
в ЦНИИМЭ, МЛТИ и УЛТИ Е. В. Кирилловым, Э. А.
Павловым, Ф. М. Манжосом и В. Г. Нестеренко показали, что при
внедрении ножа в древесину на глубину 1/2—2/з диаметра сучка
сила резания возрастает почти по закону прямой линии,
достигая максимума, а затем снижается до нуля. Основное влияние
на величину наибольшей силы резания Ртах оказывает диаметр
срезаемого сучка dc и угол резания б (рис. 3.3, б). Из кривых,
приведенных на этом рисунке, видно, что с увеличением угла
резания и диаметра сучка сила Ртах резко возрастает.
Уменьшение угла резания б (следовательно, и силы резания) притом
42

же угле заострения может быть достигнуто наклоном лезвия
ножа в поперечном направлении. В этом случае необходимо
различать угол резания б (замеряемый в плоскости,
нормальной к поверхности резания и параллельной скорости резания v)
и угол заострения 6i (замеряемый в плоскости,
перпендикулярной к лезвию резца). При угле наклона лезвия е = 90° обе эти
плоскости совпадают и б = бь В общем случае 6<6i (см.
рис. 3.3, а), или
6 = arctg(tg61sine). (3.1)
Как было указано, силу резания РР (Н) при бесстружечном
резании определяют по формуле (2.11). Для случая
перерезания сучьев эта формула' примет вид Pmax = kpdc. Обобщение
опытных данных, полученных в результате указанных
исследований, дало возможность установить, что величина удельной
силы резания kp (Н/м) при срезании сучьев, определяется &р ~
~ 315-104dcana6 и, следовательно,
Ртах~315.ЮЧапаб, (3.2)
ГДе г max — наибольшая сила резания, Н; dc — диаметр сучка,
м; ап — поправочный коэффициент, учитывающий породу (для
сосны ап=1; для ели 1,3; для березы 1,8); аб — поправочный
коэффициент, учитывающий угол резания; при 6=15-г-60°
аб~6°/30.
Исследования В. Г. Нестеренко показали, что Ртах в
некоторой степени зависит и от длины срезаемого сучка. При
срезании сучьев длиной меньше 50 мм появляется скол древесины
вдоль волокон, в результате чего сила резания несколько
уменьшается. Средняя сила резания Рср за период нахождения ножа
в резе составляет не более 0,5 Ртах. При расчете прочности
режущих устройств сучкорезной установки следует учитывать
* max, а при расчете потребной мощности Рср.
Протаскивающие механизмы. Протаскивающий механизм
сучкорезной установки должен протаскивать ствол сквозь
режущее устройство. Наиболее распространенными
протаскивающими механизмами являются цепной транспортер с захватами,
гусеничный механизм, механизм с кареткой, совершающей
челночное (возвратно-поступательное) движение.
Протаскивающий транспортер (рис. 34, а) —
цепной, продольный; его длина должна несколько превышать
размеры самого длинного ствола. На цепях 2 закреплены две
тележки 3, снабженные автоматически сводящимися и
разводящимися стойками 4, на каждой из которых свободно сидит
эксцентрик 5 с продольными ребрами. Обрабатываемый ствол 6
комлевой частью закладывается на тележку между
разведенными эксцентриками, после чего включается гидроцилиндр 10,
сводящий шарнирно укрепленные направляющие линейки 11.
Последние нажимают на ролики 12, закрепленные на нижних
концах стоек 4, эксцентрики сходятся, прижимаясь к боковым
43

5 е
2' /
Рис. 3.4. Протаскивающие механизмы сучкорезных установок:
а — цепной транспортер; б — гусеничный механизм; в — механизм с кареткой,
совершающей челночное движение

поверхностям ствола, при этом собачки 13, сцепляясь с
зубчатыми рейками 14, не дают стойкам разойтись. При включении
привода тележки протаскивающего транспортера начинают
двигаться, а эксцентрики, сцепляясь своими ребрами с
поверхностью ствола, поворачиваются на осях и надежно зажимают
ствол, который протаскивается сквозь режущее устройство 1.
После прихода загруженной тележки в конец транспортера
собачки 13 выводятся из зацепления с зубчатыми рейками,
ролики 12 заходят на неподвижные направляющие 8 и разводят
эксцентрики, освобождая ствол. При огибании тележкой
ведущих звездочек 7 поднимается укосина 9, сбрасывающая хлыст
в сторону; одновременно с этим вторая тележка с
эксцентриковыми зажимами выходит в исходное положение для захвата
следующего ствола. В протаскивающем транспортере ствол
закрепляется только в одном месте (в зажимах), благодаря чему
обеспечивается прохождение через режущее устройство
стволов, имеющих значительную кривизну. При этом в случае
необходимости создания большого тягового усилия, а
следовательно сильного зажатия ствола эксцентриковыми зажимами,
следы на поверхности ствола остаются только в одном месте.
Недостатком протаскивающего транспортера является то, что
каждый ствол вне зависимости от его длины приходится
протаскивать на полную длину транспортера, что при небольшой
длине стволов увеличивает межторцевые разрывы.
Гусеничный протаскивающий механизм
(рис. 3.4, б) состоит из верхней 2 и нижней 6 гусениц, каждая
из которых огибает ведущие 3 и 4 и ведомые (натяжные) 1 и 7
звездочки. Ведущие звездочки приводятся во вращение
электродвигателями. Верхняя гусеница при помощи
гидроцилиндра 5 может подниматься (при этом дерево закладывается
сбоку в протаскивающее устройство) и опускаться (зажимая
ствол и протаскивая его сквозь режущее устройство).
Центрирование ствола в горизонтальной плоскости обеспечивается
вогнутой формой траков гусениц. Протаскивающее устройство
такого типа позволяет так закладывать в него дерево, что можно
протаскивать его только на длину зоны, имеющей сучья.
Недостатком гусеничного протаскивающего механизма является то,
что для создания большого тягового усилия необходимо ствол
зажимать между гусеницами со значительным усилием,
вследствие чего на всей длине участка ствола, проходящего через
гусеничный механизм, остаются следы от траков гусениц.
В протаскивающем механизме челночного
типа (рис. 3.4, в) дерево зажимным устройством 1
закрепляется на каретке 2, совершающей при помощи гидроцилиндра 3
и полиспастов 4 и 5 возвратно-поступательное движение. При
подаче жидкости в поршневую полость каретка движется
вправо и зажатое на ней дерево протаскивается сквозь
режущий механизм на длину, равную ходу поршня, умноженному на
кратность полиспаста (обычно на длину 6—8 м). При подаче
45

жидкости в штоковую полость гидроцилиндра 3 каретка 2
движется влево; при этом зажимы разведены и дерево остается
неподвижным; затем жидкость опять подается в поршневую
полость и т. д. Таким образом, дерево очищается от сучьев за
несколько ходов каретки 2. Зажимы 1, расположенные на
движущейся каретке 2, закреплены по концам шарнирного четырех-
звенника 6. При подаче жидкости в поршневую полость
гидроцилиндра 9, канат 8 натягивается и зажимы сводятся,
захватывая ствол дерева; разведение зажимов осуществляется при
помощи пружины 7. Протаскивающий механизм челночного типа
прост по устройству, имеет небольшую массу и надежен в
работе. Недостатком его является то, что рабочие хода
чередуются с холостыми, в результате чего увеличивается
продолжительность цикла.
Скорость протаскивания дерева v сквозь режущее
устройство у механизмов различных типов достигает 2,5—3 м/с. В ряде
случаев протаскивающий механизм снабжают многоскоростным
приводом. На сравнительно малой скорости протаскиваются
участки ствола с наиболее толстыми сучьями, а бессучковая
зона протаскивается на максимальной скорости. Применение
электродвигателя постоянного тока позволяет бесступенчато
изменять скорость протаскивания.
Усилие на протаскивание дерева через режущий
механизм Рп (Н) у сучкорезных установок с ножами
бесстружечного резания определяют по формуле
Рп = РсРь + Рт> (3.3)
где Рср — средняя сила на срезание наибольшего часто
встречающегося сучка, Н; i — число одновременно срезаемых сучьев;
Рт — усилие на преодоление сил трения при продольном
перемещении дерева, Н.
Как было отмечено РСр~0,5Ртах, где Ртах —
максимальная сила на срезание наибольшего часто встречающегося сучка,
определяемая по формуле (3.2); при этом диаметр такого сучка
dCmax приблизительно в 1,7—2 раза превышает средний
диаметр сучка, определяемый по графику (см. рис. 3.1, в). Число
одновременно срезаемых сучьев составляет приблизительно 2
(для сосны и лиственных пород) или 3 (для ели). Усилие Рт
(Н) применительно к схемам, приведенным на рис. 3.4, а, в,
определяют по формуле
Рт = (1—*)QA|i« + (*Q« + Qn)|in, (3.4)
где (2д — вес дерева с сучьями, Н; Qn — вес движущихся
элементов протаскивающего механизма (цепей и кареток
протаскивающего транспортера; каретки с зажимами, совершающей
челночное движение), Н; |лд — коэффициент сопротивления
движению дерева по поддерживающей его плоскости и по ножам;
|Лп — то же движущихся элементов протаскивающего механизма
46

по направляющим; k — коэффициент, показывающий какая
доля веса дерева давит на протаскивающий механизм.
Для предотвращения проскальзывания ствола в
протаскивающем механизме любого типа необходимо, чтобы сила
сцепления захватов протаскивающего устройства со стволом
превышала усилие протаскивания Рп.
Мощность Л/р (Вт) привода протаскивающего механизма
определяют
ЛГР = Puv : т| = (Pcpi + Рт) v : г\9 (3.5)
где v — скорость протаскивания, м/с; т] — КПД передач от
двигателя к протаскивающему механизму.
Электродвигатель привода протаскивающего механизма
работает в повторно-кратковременном режиме, в связи с чем его
установленную мощность Л/уСТ выбирают обычно меньшей чем
Л/р, и из условий недопустимости перегрева принимают
iVycx > ЛГср. кв = V(A#p + N2A) : ft, + *х), (3.6)
где Ncp. кв — средняя квадратичная (эквивалентная) мощность;
Nx ■— мощность холостого хода, определяемая по формуле (3.5)
при ё=0; tp— время на срезание сучьев, определяемое по
формуле^, = dc ic : (iv), (где dCl — диаметр сучка, замеренный вдоль
ствола, ic — количество сучьев на стволе) tx — время холостого
хода при протаскивании ствола на длину зоны Lc, покрытой
сучьями (tx = Lc:v—/р).
Кроме того, двигатель должен быть проверен на допустимую
перегрузку, т. е.
ЛГУст > Np : £пер, (3.7)
где Апер — перегрузочная способность двигателя; jVycT —
принимается большей из определенных по формулам (3.6) и (3.7).
Некоторое дополнительное сокращение установленной
мощности двигателя протаскивающего механизма может быть
осуществлено за счет снижения скорости v во время резания и
использования при этом кинетической энергии. Однако ввиду
сравнительно небольшой скорости v (до 2—2,5 м/с) запас
кинетической энергии оказывается незначительным, а частое
расположение сучьев ведет к тому, что за время холостого хода
(после срезания i сучьев) скорость протаскивания не всегда
успевает восстановиться до нормальной величины v. Поэтому при
расчете потребной мощности использование кинетической
энергии (в сучкорезных установках рассматриваемых типов)
предусматривается только при срезании отдельных наиболее крупных
сучьев.
Питающие (загрузочные) механизмы. Питающий механизм
предназначен для загрузки деревьев в протаскивающее
устройство и режущий механизм. Для сучкорезных установок с режу-
47

щим механизмом, открывающимся сверху или сбоку (см.
рис. 3.2), наиболее целесообразно в качестве питающего
механизма применять одностреловой манипулятор. Деревья в этом
случае располагают рядом с режущим механизмом;
манипулятор поштучно захватывает деревья за комель и закладывает
в открытое режущее устройство и разведенные зажимы или
гусеницы протаскивающего механизма.
Система управления. Управление всеми механизмами
сучкорезной установки — дистанционное; оно сосредоточено в одной
кабине, что дает возможность одному оператору управлять
установкой (при помощи переключателей, рукояток, педалей
и кнопок). В систему управления часто вводятся элементы
автоматики, значительно облегчающие работу оператора. Так,
обычно зажимное устройство протаскивающего транспортера
или челночного протаскивающего механизма автоматически
останавливается в месте загрузки очередного дерева; при
окончании протаскивания захваты каретки протаскивающего
транспортера раскрываются автоматически и т. п.
Производительность сучкорезны* установок для поштучной
обработки деревьев. Часовую производительность Пч (м3/ч)
сучкорезной установки с открывающимся режущим механизмом
и протаскивающим транспортером, имеющим многоскоростной
привод, определяют
п ЗбООфхУхл /о оч
11ч = — , (о.Ь)
Up VX
где Ухл — объем хлыста, м3; Lc — длина зоны хлыста, имеющей
сучья и протаскиваемой сквозь режущее устройство на
меньшей скорости, м; L3 — расстояние между зажимами на
протаскивающем транспортере, м; vp — скорость протаскивания при
срезании сучьев, м/с; vx — скорость цепей протаскивающего
транспортера при отсутствии резания, м/с; t3 — время на
открытие и закрытие режущего и протаскивающего устройств и
на закладку в них ствола, не перекрывающееся с движением
протаскивающего механизма, с; cpi — коэффициент
использования рабочего времени.
Часовую производительность сучкорезной установки с
открывающимся режущим механизмом и гусеничным
протаскивающим механизмом определяют по формуле
Яч= 3600ф1^ , (3.9)
где Lq —длина части ствола, протаскиваемая через режущий
механизм (обычно принимается LC1~1,3 Lc).
48

Часовую производительность сучкорезной установки с
открывающимся режущим механизмом и протаскивающим
устройством челночного типа определяют по формуле
Яч = 3600(р1Ухл , (3.10)
где vp — скорость движения челночного захвата в рабочем
направлении, м/с; vx — то же в обратном направлении, м/с;
/3— ход челночного захвата, м; (3 —время на одно открытие
и закрытие зажимов, с; t3y —время на открытие и закрытие
режущего устройства и закладку в него ствола, с.
Конструкции сучкорезных установок для поштучной обра-
ботки деревьев. На производстве довольно широкое
распространение получили сучкорезные установки ПСЛ-2А, имеющие
жесткие ножи бесстружечного резания и снабженные
протаскивающим транспортером. Такой же тип режущего механизма, но
гусеничное протаскивающее устройство, имеет сучкорезная
установка ЛО-69.
Сучкорезная установка ПСЛ-2А (рис. 3.5, а)
предназначена для обрезки сучьев со стволов диаметром до 80 см
(в комлевом срезе) и длиной до 30 м. Сучья срезаются двумя
последовательно установленными ножевыми головками, первая
из которых имеет два ножа серповидной формы, а вторая—два
u-образных ножа (см. рис. 3.2, а). Протаскивание дерева сквозь
режущий механизм производится протаскивающим
транспортером (см. рис. 3.4, а).
Работа установки ПСЛ-2А происходит следующим образом.
Пачка деревьев 7 разборщиком 8 (марки РД-2) перемещается
по площадке и располагается под некоторым углом к
продольной оси сучкорезной установки. Каждое дерево одностреловым
манипулятором 3 "подается комлевой частью в режущее
устройство 1 и 2 и в эксцентриковые зажимы 4 протаскивающего
транспортера 6. После сведения ножей и эксцентриков
включают транспортер и дерево протаскивается сквозь режущий
механизм. Срезанные сучья сваливаются на транспортер для
отходов, а хлысты сбрасываются на площадку 5 (возможна и
поочередная сброска хлыстов на обе стороны протаскивающего
транспортера). При приходе второй тележки протаскивающего
транспортера в исходное положение он останавливается и в
обработку подается следующее дерево. Протаскивающий
транспортер приводится в действие электродвигателем постоянного
тока мощностью. 45 кВт, что дает возможность плавно менять
скорость протаскивания в пределах от 0,2 до 2,8 м/с, в
зависимости от числа и толщины сучьев. Управление манипулятором,
режущими устройствами и эксцентриковыми зажимами
49

осуществляется гидроприводом (рис. 3.5,6), насосы которого
приводятся в действие электродвигателем мощностью 30 кВт.
Расчетная производительность сучкорезной установки ПСЛ-
2А (при среднем объеме хлыста 0,4 м3) составляет 30—35 м3/ч.
А-А
ё^Щ
Рис. 3.5. Сучкорезная установка ПСЛ-2А:
- общий вид; б — принципиальная гидравлическая схема
Установка ПСЛ-2А дает удовлетворительное качество обрезки
сучьев, высокопроизводительна и надежна в работе.
Сучкорезная установка ЛО-69 может обрабатывать
такие же деревья, как и установка ПСЛ-2А. Режущий
механизм — 6-ножевой (см. рис. 3.2, б)\ протаскивающий
—гусеничный (см. рис. 3.4, б), приводимый в действие двумя элек-
50

тродвигателями мощностью по 18,5 кВт. Скорость
протаскивания 2,2 м/с. Подача деревьев в режущий и протаскивающий
механизмы осуществляется одностреловым манипулятором.
Очищенные от сучьев хлысты поступают на выносной лоток,
имеющий приводные рифленые ролики и снабженный
двусторонними сбрасывателями. Установка имеет специальное
устройство, срезающее у хлыстов вершины тоньше 6 см.
Подробное описание конструкций сучкорезных установок
ПСЛ-2А и ЛО-69 приведено в специальной литературе [46].
Q 5 tyMUH
Рис. 3.6. Установка для групповой очистки деревьев от сучьев:
а — общий вид; б — график p=f(v, t) при Т=Ю °С
§ 3.3. ГРУППОВАЯ ОЧИСТКА ДЕРЕВЬЕВ ОТ СУЧЬЕВ.
Принцип работы сучкорезных установок групповой очистки
заключается в следующем (рис. 3.6, а). Пачка деревьев 3
мостовым, козловым или кабельным краном закладывается в
открытый сверху бункер 4 трехугольного сечения. По дну бункера
в направлении перпендикулярном к осям стволов непрерывно
движутся цепи 7 с захватами, в результате чего деревья
перемешиваются, оставаясь параллельными друг Другу; при этом
сучья обламываются и сваливаются на транспортер 8.
Отбойные рычаги 5 препятствуют вываливанию деревьев из бункера.
Неподвижные ножи 2, укрепленные на стенке /, а также
цилиндрические фрезы 6, расположенные между подающими цепями
на дне бункера со стороны вершин обрабатываемых деревьев,
улучшают очистку стволов от сучьев. После обработки одной
пачки отбойные рычаги откидываются, хлысты захватами
подающих цепей выгружаются из бункера и в него закладывается
следующая пачка. Таким образом, установки для групповой
очистки деревьев являются машинами цикличного действия.
Производительность установок весьма высока, однако
качество очистки не удовлетворяет требованиям ГОСТа, поэтому
51

при использовании установок групповой очистки следует
применять двухстадийную обрезку сучьев.
Исследования Б. Н. Красильникова, выполненные
в ЦНИИМЭ, показали, что степень очистки от сучьев (р—
процент оставшихся сучьев) зависит в основном от температуры Г,
скорости движения цепей и, продолжительности обработки
одной пачки t и породы обрабатываемых деревьев. Для ели при
Г=10°С зависимость p = f(v, t) характеризуется кривыми,
приведенными на рис. 3.6, б. Из этих кривых видно, что наиболее
интенсивно сучья отделяются в течение первых нескольких
минут обработки пачки. Данная зависимость может быть также
выражена эмпирической формулой
р=100е-^:(Ь8Г+57), (3.11)
где р — в %; v — в м/с; t — в с; Т — в °С; е — основание
натуральных логарифмов. При очистке от сучьев сосны и осины
зависимость p = f(v, t, T) остается примерно той же, что и для
ели. Для березы величина р несколько превышает вычисленную
по формуле (3.11).
Исследования также показали, что мощность N, потребная
для привода цепей сучкорезной установки, зависит в основном
от объема пачки в бункере Vn и от v, t и Nx (мощности
холостого хода установки). Зависимость эта может быть выражена
формулой
N = (3,8 + 1,75 е"0'0042': ") vVn + Nx, (3.12)
где N и Nx — в кВт; / — в с; v — в м/с; Vn — в м3.
Часовая производительность Пч (м3/ч) сучкорезной
установки групповой обработки определяется
Яч = 3600 ф1Уп :(ta + t + g, (3.13)
где /3 — продолжительность загрузки, с; tB —
продолжительность выгрузки хлыстов из бункера, с.
Работающие на производстве установки для групповой
очистки деревьев от сучьев типа МСГ-3 (конструкции ЦНИИМЭ)
выполнены по схеме, приведенной на рис. 3.6, а. Объем пачки
в бункере составляет 20—30 м3, скорость цепей 0,5 м/с. Цепи
приводятся в движение двумя электродвигателями мощностью
по 75 кВт. На дне бункера между цепями установлено шесть
цилиндрических фрез. Пачка в установке обрабатывается
летом в течение 5—8 мин и зимой 4—6 мин. Расчетная
производительность составляет до 60 м3/ч. Установку с успехом можно
применять для очистки сучьев с деревьев преимущественно
хвойных пород на крупных нижних складах.
52

Глава 4
ПОПЕРЕЧНАЯ РАСПИЛОВКА
§ 4.1. МЕТОДЫ ПОПЕРЕЧНОЙ РАСПИЛОВКИ.
Поперечная распиловка представляет собой наиболее
распространенный вид первичной обработки леса. Поперечная распиловка
хлыстов (называемая раскряжевкой) является одной из
важнейших операций, производимых на лесных складах. Велик
также объем работ по поперечной распиловке долготья на ко-
ротье (называемой разделкой) при производстве балансов,
рудничной стойки и т. п.
Объектом труда при раскряжевке является хлыст, который
характеризуется: диаметром на расстоянии 1,3 м от комля di, з
(диаметр в комле dK—1,2 ^1,3), длиной L и объемом УХд. В
результате раскряжевки хлыстов получаются сортименты,
которые характеризуются: диаметром в вершине dB, длиной /и
объемом Vc. Взаимозависимость указанных величин для хлыстов
и сортиментов приведена на рис. 4.1.
Раскряжевку хлыстов и разделку сортиментного долготья
следует производить с необходимой точностью. Допуски длин
отпиливаемых отрезков при раскряжевке хлыстов не должны
превышать 5 см, а при разделке долготья на коротье ±2 см.
Раскряжевка хлыстов и разделка долготья на лесных
складах может осуществляться переносными механизированными
инструментами и стационарными установками.
Переносные инструменты (электромоторные и бен-
зиномоторные цепные пилы) подробно изучаются в курсе
«Технология и машины лесосечных работ» и поэтому в данном
учебнике не рассматриваются. Работа с этими механизмами, хотя
они и используются на лесных складах для раскряжевки хлыс-
Ъп.Г
2,0
1,5
ЬО
0,5
%*ШП
L=I5n
L=?Srt*
L=20m
ю
VrM'
1,00
0,75
0,50
0,25
20 30
а
Is 6,5^
l-8,5n
1=2,5/1
Ы,5
dj3,CM
10
20 30
6
de, см
Рис. 4.1. Графики:
а — объем хлыста VXJl в зависимости от диаметра на расстоянии 1,3 м от комля #ьз
и длины L; б — объем сортимента V.
в зависимости от диаметра в верхнем отрезе dB
и длины /
53

тов, весьма трудоемка, поэтому их все чаще заменяют
стационарными раскряжевочными установками.
Стационарные раскряжевочные и
разделочные установки могут быть механизированные (с
непосредственным или дистанционным управлением) и
автоматизированные (полуавтоматические и автоматические). Наиболее
перспективны автоматизированные установки.
При раскряжевке хлыстов на сортименты и разделке дол-
готья на коротье1 могут применяться поштучный или
групповой способы. При поштучном способе каждый хлыст
раскряжевывают отдельно, при этом возможны индивидуальный,
программный и обезличенный методы раскроя. Под термином
«раскрой» в данном случае понимают выбор мест пропилов.
При индивидуальном методе раскроя оператор
раскряжевочной установки, визуально оценивая геометрические
размеры и качество хлыста, подлежащего раскряжевке, дает
последовательно заказы на длину каждого отпиливаемого
отрезка. При этом он одновременно учитывает требования
ГОСТа, сортиментный план или спецификацию готовой
продукции, а также те скрытые пороки, которые обнаруживаются в
результате каждого пропила. Раскряжевочные установки,
производящие индивидуальный раскрой, могут иметь дистанционное
или полуавтоматическое управление.
При программном методе оператор, визуально
оценивая геометрические размеры и качество хлыста, сразу выбирает
полную программу раскроя, при этом чаще все пропилы
производятся одновременно. Скрытые пороки сырья при данном
методе раскроя учитываться не могут. Установки, производящие
раскрой таким методом, как правило полуавтоматические. Если
схема раскроя зависит только от геометрических размеров
хлыста, то программа может быть выбрана автоматически и
раскряжевочная установка является автоматом с программным
управлением.
При обезличенном методе раскроя хлысты
раскряжевывают на отрезки постоянной длины вне зависимости от
размеров и качества сырья. Установки, работающие по этому
методу, в ряде случаев могут быть автоматическими; при этом
роль оператора сводится только к наблюдению за работой
установки.
Групповой способ раскряжевки заключается в том,
что раскряжевывается одновременно несколько хлыстов и в
результате каждого пропила получается несколько отрезков
одинаковой длины. При этом способе размеры и качество
отдельных хлыстов при выборе длин отпиливаемых отрезков учтены
1 В этой главе в основном речь пойдет о раскряжевке хлыстов,
главные положения которой в большинстве случаев могут быть распространены
и на разделку долготья. В тех случаях, когда рассматриваемые положения
относятся только к разделке долготья, будут сделаны соответствующие
оговорки.
54

быть не могут, т. е. используется обезличенный метод раскроя.
На некоторых раскряжевочных установках можно
раскраивать хлысты различными методами. Например, установки,
работающие в основном по индивидуальному методу раскроя,
могут переключаться на обезличенный раскрой (в частности, при
разделке дров). Установки, предназначенные для обезличенного
раскроя, на другие методы работы перенастраиваться не могут.
По выходу деловых сортиментов наилучшим является
индивидуальный метод раскроя. Программный раскрой дает
хорошие результаты при раскряжевке отсортированного по качеству
сырья и несколько худшие при раскряжевке неподсортирован-
ных хлыстов. При дефектоскопии древесины (обнаружении
скрытых пороков) программный метод и при раскряжевке
хлыстов будет давать почти такой же выход деловых сортиментов,
как и индивидуальный раскрой. Обезличенный метод раскроя
дает значительное снижение сортности готовой продукции,
особенно при раскряжевке лиственных и фаутных хлыстов. Однако
установки, работающие по этому методу, значительно
производительнее и проще по устройству, чем установки, производящие
индивидуальный или программный раскрой; работа оператора
при обезличенном раскрое легче, чем при использовании других
методов.
Обезличенный метод раскроя может применяться, когда
снижение сортности готовой продукции компенсируется
уменьшением затрат на раскряжевку. Этот метод используется при
разделке отсортированного сортиментного долготья на коротье
постоянной длины (балансового и дровяного долготья на
коротье). Для раскряжевки хлыстов этот метод может
применяться при разработке преимущественно средневозрастных
здоровых хвойных древостоев и предварительной подсортировке
хлыстов (при этом снижение сортности готовой продукции
незначительно), а также при наличии на складе развитого
лесопиления (при этом сортименты вне зависимости от качества
поступают в лесопильный цех, а пиломатериалы
рассортировываются после торцовки, в результате чего достигается высокий
процент выхода пилопродукции при некотором снижении длины
досок).
Наиболее перспективными являются установки, работающие
по программному методу раскроя. Они производительны, дают
достаточно высокое качество продукции и в некоторых случаях
могут работать как автоматы, но более сложны, чем
раскряжевочные установки других типов. Наиболее распространены на
лесных складах установки, предназначенные для
индивидуального раскроя, дающие возможность раскряжевывать неподсор-
тированное сырье любых пород и качества.
При раскряжевке хлыстов и разделке долготья наряду с
поперечной распиловкой может использоваться также
бесстружечное резание. На производстве применяют раскряжевочные и
разделочные установки, снабженные только пилами; бесстру-
55

жечное резание пока находит применение только на
экспериментальных установках, поэтому в дальнейшем в основном
будут рассматриваться установки, снабженные пилами.
Методика расчетов раскряжевочных установок, кроме указанных общих
трудов, подробно изложена в ряде специальных работ, выполненных
в СНПЛО Г. М. Васильевым, Т. А. Туровским, В. С. Саплиным [13], в ЛТА —
автором данного учебника [26] и др.
_/. Поштучная раскряжевка
с продольным перемеще -
нием хлыста
а. Одностороннего
действия
№
5. Двухстороннего действия
8, С„плавающей'"у ^
пилой ■*■-■<
-НИ
г. Многопильная
im&Ht
_/_/. Поштучная раскряжевка
с поперечным
перемещением хлыста
5. Триммер с пилением
движущегося хлыста
н! 4!
!. Триммер с пилением
неподвижного хлыста
I'HiHll,
г. Триммер с продольным уста-
нооочным перемещением хлыста
« +1 'I'!
-*-1
Ш. Групповая
раскряжевка
а. С перемещением
пачки хлыстов
5. С перемещением
пилы
7-1—►; 2—*—t; j *►; 4-0—<>--►; £->—*; б—*-<; 7—«—►; <?-<—*■
Рис. 4.2. Классификация раскряжевочных установок:
/ — подача пилы иа хлыст или хлыста на пилу в рабочем направлении; 2 —
возвращение пилы после пропила в исходное положение; 3 — установочное продольное
перемещение хлыста или пилы — непрерывное; 4 — то же прерывистое; 5 — «плавание» пилы
вдоль своей оси с пилением; 6 — то же без пиления; 7 — установочное перемещение
пилы вдоль своей оси; 8 — введение пил в рабочее и нерабочее положения
Раскряжевочные установки подразделяются иа две группы:
установки для поштучной и установки для групповой обработки
хлыстов, а первая из этих групп — на установки с продольным
и поперечным перемещением хлыста (рис. 4.2).
На установках поштучной обработки с продольным
перемещением хлыст обычно двигается при помощи
продольного цепного или роликового транспортера. В однопильных
установках одностороннего действия с прерывистым
перемещением (тип 1а) хлыст перед каждым пропилом останавливается.
По окончании пропила хлыст продвигается на величину,
равную длине следующего отпиливаемого отрезка, после чего вновь
56

останавливается и т. д. В установках двустороннего действия
(16) одна пила обслуживает два транспортера: на одном
происходит пиление, а на другом в это время хлыст продвигается на
длину отпиливаемого отрезка. В установках с «плавающей»
пилой (1в), транспортер движется непрерывно, а пила, кроме
подачи на хлыст, перемещается («плавает») вдоль своей оси
в том же направлении и с той же скоростью, что и хлыст. После
окончания реза и выхода из пропила пила возвращается в
исходное положение. На многопильных установках с продольным
перемещением хлыста (1г) пилы имеют осевое установочное
перемещение, располагаясь в соответствии со схемой раскроя
данного хлыста. Пиление всеми пилами происходит
одновременно; хлыст во время пиления неподвижен.
В раскряжевочных установках с поперечным
перемещением хлыста хлыст передвигается в направлении,
перпендикулярном своей оси. В установках типа Па хлыст
движется непрерывно, а валы пил расположены на неподвижных
опорах. В раскряжевке каждого хлыста участвуют все пилы,
находящиеся в пределах его длины; при этом длины
отпиливаемых отрезков всегда получаются одинаковыми. Установки
такого типа называются слешерами. В установках типа Пб для
получения разных длин отпиливаемых отрезков пилы
размещаются на подвижных (качающихся) рамах и могут вступать
в работу в любых сочетаниях друг с другом. Установки такого
типа называются триммерами с пилением движущегося хлыста;
при этом движение хлыста осуществляет подачу его на пилы,
а качание пил является только установочным движением.
Установки типа Ив—это триммеры с пилением неподвижного
хлыста; в них подача пил на распиливаемый хлыст осуществляется
качанием, а поперечное перемещение хлыста является
установочным движением. На установках Пг перед
раскряжевкой каждый хлыст получает некоторое продольное перемещение,
устанавливаясь относительно пил в положение, обеспечивающее
наиболее выгодный вариант раскроя. Продольное установочное
перемещение может сообщаться хлысту также перед подачей
его на слешер. В этом случае появляется возможность и на
слешерах отпиливать комлевой отрезок различной длины.
На установках с продольным перемещением хлыста (типа
1а) средняя скорость транспортера невелика и значительное
время затрачивается на его остановки во время пиления.
Поэтому установки такого типа имеют сравнительно низкую
производительность; однако на них можно осуществлять любой
метод раскроя, выпиливая отрезки какой угодно длины.
Раскряжевочные установки двустороннего действия (тип 16) более
производительны, чем установки типа 1а, но сложнее и требуют
строгой согласованности работы обоих транспортеров; кроме
того, в установках этого типа значительно осложняется работа
оператора, который должен принимать решения по
одновременной раскряжевке двух хлыстов. Установки с «плавающей» пи-
57

лой (типа 1в) также производительнее установок типа 1а, но
значительно сложнее их. При раскряжевке хлыстов на корот-
комерные сортименты в установках с «плавающей» пилой
приходится останавливать транспортер после каждого пропила, так
как иначе пила не успевает вернуться в исходное положение
к моменту, когда необходимо начать следующий пропил. Таким
образом, установки типа 1в пригодны только для раскряжевки
хлыстов на долготье. Высокую производительность дают
установки типа 1г, но они сложны и не могут работать по
индивидуальному методу раскроя.
Наибольшую производительность имеют раскряжевочные
установки с поперечным перемещением хлыста, однако они
работают только по обезличенному или программному методам.
Иногда раскряжевочные установки типа 1а дополнительно
снабжают встроенным в них слешером, на который поступают
отпиленные вершины хлыстов, что приводит к повышению
производительности установки, так как сокращает время,
затрачиваемое на пропилы.
Установки, производящие групповую^ раскряжевку,
могут иметь продольное прерывистое перемещение пачек
хлыстов (тип Ilia), либо продольное прерывистое перемещение
пилы (тип Шб). Такие установки дают очень высокую
производительность, но работают только по обезличенному методу.
Раскряжевка небольших групп тонкомерных хлыстов (3—4
хлыста) может производиться и на обычных раскряжевочных
установках типов 1а и На.
В настоящее время на лесных складах широко используют
однопильные раскряжевочные установки с прерывистым
продольным перемещением хлыста (тип 1а). Удобны также,
особенно при ограниченном количестве вариантов раскроя,
триммеры (типы Пб, в); они отличаются достаточно высокой
производительностью и сравнительно несложным устройством.
Распространение получили слешеры (тип Па), работающие в
основном на лесных складах целлюлозно-бумажных комбинатов
и производящие разделку балансового долготья на коротье.
Раскряжевочные установки двустороннего действия (тип 16),
установки с «плавающей» пилой (тип 1в) и установки для
групповой раскряжевки пачек хлыстов (типы Ilia, б) пока
выполнены только в опытных образцах. Многопильные установки
с продольным перемещением хлыста (тип 1г) имеют некоторое
применение лишь в зарубежной практике.
§ 4.2. РАСКРЯЖЕВКА НА УСТАНОВКАХ С
ПРОДОЛЬНЫМ ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ ХЛЫСТА. В состав раскряжевочной
установки с прерывистым продольным перемещением хлыста
(тип 1а) входят следующие основные элементы: пильный
механизм, устройства для продольного перемещения хлыста и
удаления отпиленных отрезков, система отмера длин отпиливаемых
отрезков, система управления. Пильный механизм в свою
очередь состоит из собственно пилы (смонтированной на раме и
58

снабженной приводом) и механизмов подачи пилы и прижима
хлыста.
В раскряжевочные установки, производящие бесстружечное
резание, вместо пильного механизма входит механизм резания,
состоящий из рамы с ножом и приводом.
В раскряжевочных установках двустороннего действия
сохраняются эти же элементы, но число их (за исключением
пильного механизма) удваивают. В раскряжевочных установках
с «плавающей» пилой к перечисленным элементам добавляют
устройство для перемещения пилы вдоль своей оси.
В однопильной полуавтоматической раскряжевочной
установке типа 1а хлысты поштучно поступают на подающий
транспортер. Оператор оценивает размеры и качество сырья и,
приняв решение о длине первого отпиливаемого отрезка, дает
соответствующий заказ; при этом начинает двигаться подающий
транспортер и включается устройство, предназначенное для от-
мера длины заказанного отрезка. Когда хлыст вышел за
плоскость пилы на длину отпиливаемого отрезка, подающий
транспортер автоматически останавливается, включается прижимное
устройство и начинается пиление. По окончании пропила пила
возвращается в исходное положение и включаются
сбрасыватели, сталкивающие отпиленный отрезок с приемного стола.
После возвращения сбрасывателей в исходное положение
оператор дает заказ на длину следующего отпиливаемого отрезка,
и цикл повторяется. Таким образом, от одной команды
автоматически в определенной последовательности выполняется ряд
операций, в результате которых от хлыста отпиливается отрезок
заказанной длины.
Пильные механизмы. В качестве режущих инструментов
пильных механизмов стационарных раскряжевочных установок
применяют круглые или цепные пилы.
Круглые пилы. Круглая пила представляет собой
стальной диск с нарезанными по периферии зубьями и отверстием
в центре для крепления на пильном валу.
Зубчатый венец пилы для поперечной распиловки
(рис. 4.3, а, б) имеет симметричные или несимметричные зубья.
Боковая кромка /—2 зуба образует с радиусом пилы передний
угол ук = 90°—бк, который может быть равен половине угла
заострения рк (в этом случае зуб получается симметричным), либо
меньше половины угла рк (зуб несимметричный). Выпускаются
пилы как с симметричным зубом (рис. 4.3, а: рк = 50°, ук =—25°,
бк=115°), так и с несимметричным (рис. 4.3,6: рк = 40°, ук =
= 0°, бк = 90°). С уменьшением угла резания бк снижается сила
отжима, а следовательно, и усилие подачи. Поэтому угол бк
желательно иметь возможно меньше, однако нужно иметь
в виду, что при положительном угле ук, когда бк<90°, возможно
самозатягивание пилы в пропил. При поперечной распиловке
боковая кромка 1—2 производит резание в торец, в связи с чем
она должна иметь косую заточку. Заточки чередуют через
59

Ь,мм
3,5
5.0
6,5
8,0
5,0
8,0
12,0
О 0,1 0,2 0,3 0,4 Uz,fiM
д
Рис. 4.3. Круглые пилы для поперечной распиловки:
а — симметричные зубья; б— несимметричные зубья; в — пильный вал; г — схема для
определения наибольшей высоты пропила и пути подачи; д — графики основных
значений удельной работы резания kQ =f(uz, b) при поперечной распиловке стволовой части
воздушносухой сосны острой круглой плитой (сплошные линии) и цепной пилой
(пунктир) при положительной температуре
п0,гщт/п |
70
60
50
40\
30
20\
•/0
ч
4V
^
.^:
— —

один зуб с одной и другой стороны полотна пилы. Угол заточки
Рб составляет для мягкой древесины 50—60° и для твердой —
около 75°.
Круглые пилы для поперечной распиловки выпускают с
числом зубьев «г = 72,96 или 120, при этом шаг зубьев t = nD:z.
Высота зуба h = (0,8-М)/; радиус закругления межзубовой
впадины г = 0,15/. Отдают предпочтение большему шагу, так как
при этом несколько снижается мощность, потребная для
пиления, однако одновременно ухудшается качество пропила.
Чтобы пила не зажималась в пропиле, ширина пропила Ь
должна превышать толщину пилы s. Это достигается разводом
зубьев. Величина развода с на сторону составляет для твердой
древесины с = 0,5-М мм, для мягкой с = 0,7-М,5 мм. У пил
большого диаметра (D>1,5 м) ширина пропила превышает
9 мм, вследствие чего режущие зубья начинают плохо
справляться с удалением трапециевидного гребня со дна пропила.
Исследования, проведенные Н. В. Лившицем в УЛТИ, показали,
что в этом случае в зубчатый венец круглых пил целесообразно
наряду с обычными режущими зубьями вводить и скалывающие
неразведенные зубья, имеющие углы бк<90° и Рб = 90°.
Пильный диск 3 (рис. 4.3, в), несущий зубчатый венец,
закреплен на валу 6 при помощи шайб 2 я 4. Вал установлен
в подшипниках 5 и 7 и приводится во вращение клиновыми
ремнями, огибающими шкив 8. Ремни закрыты ограждением 9.
Шайба 4 наглухо насажена на пильный вал и обработана
вместе с ним, что обеспечивает перпендикулярность плоскости пилы
к оси вала; шайба 2 съемная. Обе шайбы имеют внутренние
выточки; они сжимаются гайкой 1 и своими краями зажимают
пильный диск. Крутящий момент от шайб к пильному диску
передается трением. Направление резьбы на гайке 1 должно быть
противоположным направлению вращения пилы; при этом
отпадает опасность самоотвинчивания гайки.
Диаметр пильного диска D зависит в основном от толщины
распиливаемых хлыстов и определяется по формуле
D = d1 + 2(d + a + e + f), (4.1)
где d\—диаметр шкива; d — диаметр наибольшего хлыста; а —
запас на неровности и кривизну, равный 10—20 мм, е — запас
на затачивание пилы, равный примерно 50 мм; f — запас на
размещение ограждения ремня, равный 20—30 мм.
Если диаметр шайбы d2 больше величины d\ + 2f или шкив
расположен за пределами распиливаемого хлыста, в формулу
(4.1) вместо d\ следует подставить d2 и принять / = 0. Для
достаточной надежности крепления пильного диска диаметр
шайбы принимают d2 = D : 5-i-D : 7.
Размеры круглых пил для поперечной распиловки, а также
параметры их режущих элементов регламентируются ГОСТ
980-^80. Круглые пилы выпускают диаметром до 1,5 м. Для
разделки балансов и рудничной стойки пользуются обычно пилами
61

диаметром 1 —1,25 м. Для раскряжевки хлыстов и разделки
дров принимают пилы D=l,5 м. Такими пилами можно
раскряжевывать хлысты диаметром до 0,6 м. Хлысты большего
диаметра приходится раскряжевывать двухдисковыми пильными
механизмами. В них пропил осуществляется двумя пильными
дисками, находящимися в одной плоскости. На двухпильных
установках можно раскряжевывать хлысты диаметром до 1,1 м.
Пильные диски диаметром более 700 мм имеют толщину s =
= 2,5^5,5 мм; в среднем s = D : 240-^D : 350. Окружная скорость
круглой пилы, являющаяся скоростью резания, v = 50-^70 м/с.
Угловая скорость со = 2у : D.
Мощность, потребную для пиления Nv (Вт)
определяют по формуле (2.3). С учетом потерь, возникающих при
передаче вращения от двигателя к пильному диску, эта формула
принимает вид
Nv = kbHu:v\pt (4.2)
где k — удельная работа резания, Дж/м3; Ь — ширина пропила,
м; Н — высота пропила, м; и — скорость подачи, м/с; г]р — КПД
передач от двигателя к пиле.
Ширина пропила Ь зависит от толщины пилы s и величины
развода зубьев с и определяется по выражению b = s + 2c.
Высота пропила Н при поперечной распиловке круглых
лесоматериалов является переменной. Она сначала возрастает от
нуля до максимума, а затем вновь уменьшается до нуля. По
исследованиям, выполненным в УЛТИ С. И. Рахмановым [48,
с. 291], наибольшая высота пропила Нтах и путь подачи Lx при
распиловке хлыста диаметром d определяют (рис. 4.3, г)
#max^dsin 8; Lj = rf : sin в, где 0 — кинематический угол встречи.
На практике чаще всего имеет место подача, направленная
по радиусу пилы; при этом 6 = 90° и следовательно Hmax=d и
Lx=d. При этом средняя высота пропила Hcv = nd : 4~0,8d.
Удельная работа резания k зависит от породы, влажности,
сучковатости распиливаемой древесины, остроты зубьев пилы,
подачи на один зуб, ширины пропила и других факторов.
Определяется k по формуле
k — k0anawa9aTac, (4.3)
где k0 — основное значение удельной работы резания (удельная
работа резания при пилении воздушносухой сосны острой пилой
при положительной температуре и малом числе сучьев), Дж/м3;
ап, aWy ар, аТ и ас— поправочные коэффициенты на породу,
влажность, затупление пилы, температуру и сучковатость.
Фактически эта формула неточно отражает влияние
отдельных факторов на величину k, так как, например изменение
влажности у различных пород, по разному сказывается на
величине удельной работы резания. Однако никаких других
сравнительно простых методов учета влияния переменных факторов
62

на величину k не имеется, в связи с чем для практических
расчетов обычно пользуются формулой (4.3).
Поправочный коэффициент ап имеет следующие значения:
для осины 0,8; для ели 0,9—1; для сосны— 1; для лиственницы
1,1; для березы 1,2—1,3; для дуба 1,5—1,6 [2, с. 348].
Поправочный коэффициент aw может быть определен по
эмпирической формуле aw—\—0,001 W, где W — абсолютная
влажность древесины, %. При распиловке воздушносухой
древесины aw=l', для свежесрубленного и сплавного леса —
0,85—0,9 (при соответствующем увеличении ширины развода).
Величина поправочного коэффициента ар приблизительно
определяется по эмпирической формуле (для Г0<6 ч) ар~1 +
+ 0,25Го, где Г0 — число часов работы пилы после заточки.
Величина ат на основании исследований, выполненных
в СибТИ В. Н. Курициным [37, с. 71], при отрицательной
температуре может быть определена по эмпирической формуле
аг~ 1 + 0,1 у —Т9 где Т — температура древесины, °С. При
положительной температуре ат^1.
Поправочный коэффициент ас при распиловке стволовой
древесины принимается 1 —1,1, а при распиловке сучковатых
вершин достигает 1,5.
Основное значение удельной работы резания при поперечной
распиловке круглой пилой k0 (Дж/м3) может быть определено
по графику (рис. 4.3,(3) или по эмпирической формуле (4.4),
полученной А. Л. Бершадским в БТИ [8, с. 185]:
ко = 8,5Л05:(и°2Л5Ь0'5), (4.4)
где uz — подача на зуб, м; Ь — ширина пропила, м.
Для определения k0 по рис. 4.3,(9 или по формуле (4.4)
необходимо знать подачу на один зуб uz, которая находится по
формуле (2.6) uz = tu:v, где t — шаг зубьев пилы; и — скорость
подачи; v — скорость резания. При этом нужно иметь в виду,
что исходя из прочности зубьев при толщине пилы 5 (м) подача
на один зуб
uz< is, (4.5)
где i — коэффициент прочности зуба (при распиловке твердой
древесины t = 0,2-4-0,3; при распиловке мягкой древесины i =
= 0,3-^0,4).
с Из рис. 4.3,(Э видно, что величина удельной работы резания
уменьшается при увеличении ширины пропила и подачи на зуб;
это можно объяснить следующим. Работа, затрачиваемая
боковыми кромками зубьев пилы на резание в торец (при
формировании стенок пропила), с увеличением ширины пропила
остается почти постоянной. Работа же коротких кромок,
затрачиваемая на поперечное, резание (при формировании дна пропила),
возрастает прямо пропорционально ширине пропила. Таким
образом, общая работа, затрачиваемая на резание и равная сумме
63

работ, выполняемых боковыми и короткими кромками,
увеличивается медленнее, чем растет ширина пропила. Поэтому при
поперечной распиловке с увеличением ширины пропила
величина удельной работы резания снижается.
При увеличении подачи на зуб растут размеры опилок,
вследствие чего уменьшается работа, затрачиваемая на
измельчение древесины, т. е. снижается величина удельной работы
резания. Таким образом, для уменьшения расхода энергии на
резание более выгодно работать с большой подачей на зуб, но
качество пропила при этом ухудшается.
На практике при расчете круглопильных станков для
поперечной распиловки приходится решать как прямые, так и
обратные задачи.
При решении прямой задачи находят потребную мощность,
задаваясь скоростью подачи. Эта задача решается по
формулам (4.2) и (4.3) с использованием графиков, приведенных на
рис. 4.3,(Э. Обратная задача заключается в нахождении
допустимой скорости подачи и при определенной мощности резания
Nv. Задача эта на основании формулы (4.2) решается по
уравнению u = Npr\p : (kbH). Решение такой задачи осложняется тем,
что величина удельной работы резания k не является
постоянной; она зависит от подачи на зуб uz, а значит, и от искомой
скорости подачи и. Поэтому при решении обратной задачи по
этой формуле значение k приходится находить методом подбора.
Для непосредственного решения обратной задачи можно
воспользоваться формулой (4.4); при этом, учитывая также
формулы (4.3) и (2.6), получаем допустимую скорость подачи
и ~ [лу0Л5 Т1Р : (8,5 • 105 anawapaTacb°'5Hx)0A5)] l'\ (4.6)
где Np — в Вт; /, b и Н — в м; и и v — в м/с.
При подборе мощности двигателя пильного механизма
необходимо иметь в виду, что двигатель работает с
повторно-кратковременной нагрузкой, в связи с чем следует пользоваться
формулами (3.6) и (3.7). Во время пиковых нагрузок при
пилении круглой пилой значительное облегчение двигателю дает
частичное использование кинетической энергии
вращающихся масс: пильного диска, шайб, приводных
шкивов и др. Допуская во время пиления некоторое снижение
угловой скорости пильного диска (а значит, и скорости
резания) можно за счет отдаваемой кинетической энергии
уменьшить потребную мощность двигателя пилы или повысить
производительность пиления.
Энергетическое состояние системы двигатель — пила в момент пиления
характеризуется выражением
Лр = APt+W1-W2. (4.7)
В этой формуле: Лр — работа, затрачиваемая на пиление, Дж; Лд —
энергия, получаемая системой от двигателя, Дж; Wi и Wz — кинетическая
64

энергия системы двигатель — пила, соответственно к началу и в момент
окончания пиления, Дж.
Из формулы (2.3) следует, что на зубьях пилы Ap=kbHutPy где tp —
время, затрачиваемое на один пропил, с. В свою очередь fp=Li: и, где L\ —
путь подачи, м. Следовательно
Лр = kbHLv (4.8)
Величина Лд = Np r\ptp или
Лд= NpTjpL! : и, (4.9)
где Np — мощность, развиваемая электродвигателем, Вт.
Кинетическая энергия системы двигатель — пила определяется Wi — W% =
= 0,5 2/f((uj — ©2). В этой формуле: U — моменты инерции вращающихся
масс, приведенные к оси пильного вала, кг«м2; coi и сог — угловые скорости
пильного вала соответственно в начале и конце пиления, рад/с. Для пильных
механизмов с круглой пилой диаметром 1 м и более моментами инерции
вращающихся масс электродвигателя, ведущего и ведомого шкивов и прижим,
ных шайб можно пренебречь из-за их незначительной величины, а также
ввиду наличия гибкой связи между электродвигателем и пильным валом.
При этом ошибка не будет превышать 2 %. Таким образом, можно принять
2/t=/1 = mD2: 8, где /4, т и D — момент инерции (кг-м2), масса (кг) и
диаметр (м) пильного диска.
Принимаем, что снижение угловой скорости o)2:o)i=p, следовательно,
со2 — ©2 = o)j (l — р2). Таким образом, получаем
W1 — W2=mD2a>2l(l-p2) : 16. (4.10)
Подставляя значения из формул (4.8), (4.9) и (4.10) в выражение (4.7),
получаем kbHLx = Npr)pL{ : и + а2 (1 — р2) mD2 : 16,
или г (o2(l_p2)mD2u"l j
Nv = kbHu 1V ла/ — . (4.11)
L 16 Li J т]р
Принимая, что распиливаются круглые лесоматериалы и кинематический
угол встречи 9 = 90°, имеем Hcv=nd :4~0,8dnLi=d. Определяя
удельную работу резания k по формулам (4.3) и (4.4), подачу на зуб иг — по
формуле (2.6) и среднюю скорость резания i/p = 0,5 D-0,5 (0)1 + 0)2) =0,25 D 0)iX
X (1+р), после некоторых преобразований получаем
5,5-A05anawapaTacb0.bd [D а>г(\ + р)]0'15**0'85
©2(1 -p2)mD2u
1V } -, (4.12)
N?
I6dr\p
где Np — b Вт; b, dt D, t — в м; tn — в кг; coi — в рад/с; и—-в м/с. По этой
формуле могут быть решены как прямая, так и обратная задачи.
Подсчеты, выполненные по приведенной методике, показывают, что за
счет использования кинетической энергии вращающихся масс потребная
мощность может быть снижена на 15—25 % (в зависимости от величины скорости
резания) или при данной установленной мощности двигателя может быть
соответственно повышена скорость подачи, а значит, и производительность
пиления.
После окончания пропила пильный диск должен восстановить
нормальную угловую скорость o)i. Время /ра3г (с), затрачиваемое на разгон
пильного диска (на восстановление угловой скорости o)i), определяется из
выражения Wi—W2= Мрт]р^разг. Используя формулу (4.10), получаем
W = "^Ч 0 - Р2) • О Np Лр) • (4.13)
3 Заказ № 261 65

Для того, чтобы пильный диск успел приобрести нормальную угловую
скорость до начала следующего пропила, необходимо соблюдение условия
*разг<*х. (4.14)
где tx — время холостого хода пилы (разрыва между пропилами), с,
зависящее от конструктивных параметров раскряжевочной установки (скорости
продольного перемещения хлыста и др.) и длины отпиливаемых отрезков.
Установленная мощность двигателя Л^уст (Вт) принимается с учетом
средней квадратичной мощности (3.6) и перегрузочной способности
электродвигателя (3.7). При использовании кинетической энергии во время пиления
эти формулы принимают вид
ЛГР : *пер *£ Л?уст ^ д/ [N2p (/р + *разг) + N* (tx - <разг)] : (*р + *х), (4.15)
где Nx — мощность холостого хода пилы, Вт; &Пер — перегрузочная
способность электродвигателя.
Производительность пилы Япил (м2/с)
характеризуется площадью пропила F в единицу
времени—производительностью чистого пиления IIimj1 = F :tv. При поперечной
распиловке круглых лесоматериалов F = nd2:4, tp — d:u\ Яср =
= nd : 4, следовательно
Япил = nud : 4 = Нсри. (4.16)
По этой формуле, зная диаметр или высоту пропила и
допустимую скорость подачи, можно определить технически
возможную производительность чистого пиления. Скорость подачи
ограничивается мощностью, которая может быть использована на
пиление, и прочностью зубьев пилы.
По мощности скорость подачи определяют из формулы (4.2).
Подставив ее значение в формулу (4.16), получаем технически
возможную производительность чистого пиления (исходя из
мощности двигателя)
Лп« = #рТ|р "-(МО. (4Л7)
где Nv— в Вт; k — в Дж/м3; Ь — в м; Пиил — в м2/с.
Из формулы видно, что производительность чистого пиления
прямо пропорциональна мощности пиления Np (следовательно
и установленной мощности двигателя), и обратно
пропорциональна ширине пропила Ъ и удельной работе резания k.
Следует иметь в виду, что производительность чистого пиления
растет медленнее, чем уменьшается ширина пропила, так как
с уменьшением ширины пропила удельная работа резания
возрастает.
Производительность чистого пиления зависит также от
прочности зубьев пилы. Исходя из формул (2.6) и (4.5) допустимая
скорость подачи u = isv:t. Подставив это значение в формулу
(4.16) получаем технически возможную производительность
чистого пиления (исходя из прочности зубьев пилы)
n'nn^HcJsoit, (4.18)
где #ср, s и t — bm;d — в м/с; Япил—в м2/с.
66

Круглые пилы работают с весьма большой скоростью
резания v, поэтому ЯПил обычно значительно превышает Япил.
Пилы приводятся в действие от двигателей мощностью 10—
20 кВт (иногда до 30 кВт); при этом производительность
чистого пиления достигает 600—800 см2/с.
В раскряжевочных установках пильные диски размещены на
раме, совершающей качательное или прямолинейное
поступательное движение. У балансирных пил
двигатель установлен на качающейся раме и служит противовесом
(рис. 4.4,а). Наибольшее распространение получили
маятниковые пилы с осью качания, находящейся снизу (рис. 4.4, б).
У этих пил двигатель неподвижен и расположен на оси
качания рамы пилы; благодаря этому масса движущихся частей
значительно снижается по сравнению с балансирными пилами,
что содействует улучшению их работы. В отдельных случаях
для поперечной распиловки применяют балансирные или
маятниковые пилы с подачей снизу вверх (рис. 4.4, в) и
маятниковые пилы с верхней подвеской (рис. 4.4, г).
Для поперечной распиловки лесоматериалов диаметром
больше 0,6 м могут быть использованы двухдисковые пильные
механизмы, так называемые штанговые пилы (рис. 4.4, д).
Пильные диски в этих механизмах расположены на суппортах,
перемещаемых по вертикальным штангам. Направление и
скорость перемещения обоих суппортов строго одинаковы.
Пильные диски должны перекрывать друг друга на величину а = 3^
-т-5 мм, поэтому один из них расположен выше другого.
Двухдисковые пильные механизмы громоздки, металлоемки и
сложны по конструкции. Кроме того, путь подачи у них
значительно превышает путь подачи маятниковых или балансирных
пил (при одинаковом диаметре пропила).
Комбинированные штангово-маятниковые пильные
механизмы (рис. 4.4, в), сохраняя преимущества штанговой пилы
(возможность распиливать лесоматериалы большого диаметра),
при диаметре пропила до 0,5—0,6 м работают как
обыкновенные маятниковые пилы. Балка 3 несет две маятниковые пилы
1 и 6 с верхней дрдвеской, расположенные в одной плоскости.
Маятники обеих пил соединены между собой связью 4, которая
ограничивает их сближение. Балка 3 может передвигаться
вверх и вниз по штангам 2 и 5. При малом диаметре пропила
пиление производит только пила 6, а пила / остается в
исходном положении (изображенном на рис. 4.4, е сплошными
линиями). При средних диаметрах пропила пиление производится
обеими пилами поочередно: сначала пилой б, а затем пилой 1.
При наибольших диаметрах пропила обе пилы сводятся
(занимают положение, изображенное на рис. 4.4, в пунктиром) и
пиление производится при помощи перемещения балки 3 в
вертикальном направлении (как у штанговой пилы).
Цепные пилы. Для раскряжевки хлыстов большого
диаметра в качестве режущего инструмента могут быть использо-
3* 67

. Подача пилы на древесит
— Приведение пилы 6 ucxt
ное положение
Рис. 4.4. Пильные механизмы:
а — балансирная пила с подачей сверху вниз; б — маятниковая пила с подачей сверху
вниз; в — то же с подачей снизу вверх; г — то же с верхней подвеской; д —
двухдисковая штанговая пила; е — комбинированная штангово-маятниковая пила; ж — цепная
пила; з — комбинированный пильный механизм с осевым установочным перемещением
пил

ваны пильные цепи, широко применяемые на переносных бен-
зиномоторных и электромоторных пилах; здесь они работают
со скоростью резания 7,5—11,5 м/с, приводятся в действие от
двигателя мощностью 2—4 кВт и дают производительность
чистого пиления 40—100 см2/с Такая производительность
пиления для стационарных установок недостаточна. Для доведения
производительности чистого пиления до 200—250 см2/с
мощность двигателя должна быть увеличена до 7—10 кВт (что на
стационарных установках вполне допустимо). При этом
скорость резания должна быть доведена до 10—15 м/с, так как
сохранение при повышенной мощности двигателя прежней
скорости резания повело бы к возрастанию натяжения пильной
цепи, следовательно, к быстрому ее износу или даже разрыву.
Увеличение скорости резания обязательно должно
сопровождаться принудительной смазкой пильной цепи, для чего на
стационарных цепных пилах устанавливают масляные насосы.
Пильная шина стационарной цепной пилы имеет полезную
длину 1 —1,2 м, что дает возможность распиливать хлысты
примерно такого же диаметра. В качестве режущего инструмента
стационарных цепных пил применяют пильные цепи,
используемые на переносных цепных пилах (ПЦУ-15, ПЦУ-12,7,
ПЦУ-10,26; ПЦП-15), или на валочных машинах (например,
ПЦУ-20 или ПЦУ-30), дающие более широкий пропил.
Последние на стационарных установках предпочтительнее, так как
дают возможность иметь толстую, а следовательно, и более
жесткую пильную шину.
При расчете мощности пиления цепными пилами Nv (Вт)
наряду с резанием учитывается также трение пильной цепи
о шину:
Np = kbHu(\ + a0iim):y],t (4.19)
где |лп. ц — коэффициент трения пильной цепи по шине; а0 —
отношение силы отжима Р0 к силе резания Яр; г)р— КПД
передач от двигателя к ведущей звездочке пильной цепи,
остальные величины см. формулу (4.2).
Удельная работа резания к (Дж/м3) определяется по
формуле (4.3), a k0 (Дж/м3) находят по графику (рис. 4.3, д) или
по эмпирической формуле
feo = 2,65.105:(wz6)0'33, (4.20)
где иг и Ь — в м.
Величина uz определяется по формуле (2.6), а поправочные
коэффициенты ап, aWi ар, ат к ас берутся такими же, как и
при поперечной распиловке круглыми пилами (см. с. 63).
Производительность чистого пиления Ппш (м2/с) у цепных
пил на основании формул (4.16) и (4.19) определяют
Я;„л = ^рЛр : [Щ\ +ово|1„ц)]. (4-21)
Стационарные цепные пилы обычно делают качающимися
(рис. 4.4, ж). Чаще всего они во время пиления подаются сверху
69

вниз, а в исходное положение приводятся подъемом вверх без
пиления. Для увеличения производительности цепной пилы
можно использовать для пиления как опускание, так и подъем,
при этом необходимо обеспечить надежный зажим
распиливаемого хлыста. Увеличение производительности достигается также
применением цепной пилы с круговым движением. В этом
случае продольное перемещение распиливаемого хлыста может
начаться сразу же после окончания пропила, не ожидая
возвращения пилы в исходное положение.
Цепные пилы значительно легче двухдисковых пильных
механизмов; их недостатком является малый срок службы
пильных цепей.
Комбинированные пилы. Комбинированные пильные
механизмы состоят из двух пил: круглой и цепной,
расположенных в одной плоскости. В основном пиление производится
круглой пилой; хлысты большого диаметра распиливаются
цепной пилой, а круглая пила находится в это время в исходном
положении. Таким образом, пильные механизмы этого типа
сохраняют все преимущества распиловки круглыми пилами
(простоту устройства, безотказность работы, большую
производительность чистого пиления и пр.) и в то же время могут
распиливать крупномерные хлысты.
В зарубежной практике применяют комбинированные
пильные механизмы, имеющие круглую и цепную пилы,
находящиеся в разных плоскостях и расположенные на общей раме,
которая может перемещаться вдоль распиливаемого хлыста на
величину, равную расстоянию между пилами (рис. 4.4, з).
Пропилы малого диаметра производят круглой пилой, а большого —
цепной; для этого перед пилением рама при необходимости
перемещается в осевом направлении, устанавливая в плоскости
пропила ту пилу, которой будет произведен рез.
Механизмы подачи пилы на хлыст. Подача пилы во время
пиления, а также возвращение ее в исходное положение
осуществляется подающим механизмом. Усилием подачи Ри
называют силу, которая действует в направлении скорости подачи
и, приложена к пильному диску (или пильной шине) в точке его
соприкосновения с серединой дна пропила и достаточна для
того, чтобы пила надвигалась на распиливаемый хлыст.
Величина Ри зависит от сопротивления резанию Рр, сопротивления
отжиму Р0, кинематического угла встречи 8 и внешних сил Q
(веса подвижной части пильного механизма, действия демпфера
и др.), приведенных к точке приложения усилия подачи и
спроектированных на направление скорости подачи.
Исходя из мощности двигателя сопротивление резанию Pv
(Н) может быть определено
Рр = ЛГрг)Р:о, (4.22)
где Nv— в Вт; v — в м/с. Из условий пиления сопротивление
резанию определяется по формуле (2.4) и сопротивление от-
70

жиму Р0 (Н) по формуле (2.5). Коэффициент а0 зависит от
формы и степени затупления зубьев пилы; при бк = 115°
величину этого коэффициента определяют по формуле
ао~0,2а2р, (4.23)
где ар —коэффициент, учитывающий затупление зубьев пилы
(см. с. 63). При 6К<115° значение а0 уменьшается, а при бк<
<90° оно может оказаться отрицательным.
В общем виде Ри определяется (рис. 4.5, а)
Ри = Р0 sin 6 ± Рр cos 0 ± Q. (4.24)
Знак при втором слагаемом зависит от взаимного
расположения пилы и распиливаемого хлыста, а также от направления
Рис. 4.5. Схемы для расчета усилия подачи при поперечной распиловке:
а — круглой пилой при прямолинейной подаче сверху вниз; б — цепной пилой с кача-
тельным движением пильной шины; в — маятниковой пилой
скорости резания и скорости подачи. В пильном механизме,
изображенном на рис. 4.5, а, это слагаемое положительно.
Знак при третьем слагаемом зависит от условий
балансировки пильного механизма; в случаях, когда пила без
приложения внешнего усилия Ри сама надвигается на распиливаемый
хлыст, третье слагаемое — отрицательно; если же для подачи
пилы (еще до начала пиления) нужно приложить внешнюю
силу, то перед третьим слагаемым ставится знак плюс.
Наиболее частым является случай когда 6 = 90° и Q>0, при этом
Pu = Po + Q. (4.25)
Для цепных пил, совершающих качательное движение
(рис. 4.5,6), угол 6 всегда равен 90° и, следовательно,
действительна формула (4.25).
Для круглых пил, совершающих качательное движение, эти
соотношения несколько усложняются, однако общий характер
процесса сохраняется. Так, для маятниковой пилы, изображен-
71

ной на рис. 4.5, в, имеем P,u = (Pva + P0n — Qnm—Qpe+QPic) : й,
где Ри— усилие подачи на штоке гидроцилиндра (или
другого устройства), осуществляющего подачу пилы; Qn — вес
пильного диска с зажимными шайбами, пильным валом и шкивом;
Qp — вес качающейся рамы пилы; (2Д— усилие, развиваемое
демпфером; a, я, m, е, s, с и k — соответствующие плечи.
Скорость подачи при этом определяется u = uns\nasm$n\sy где
ип — скорость движения поршня гидроцилиндра (или другого
толкателя); а — угол между штоком цилиндра и маятником
пилы; р — угол между маятником пилы и вектором скорости
подачи и.
Подача может осуществляться по одному из следующих
вариантов:
1. Подача с постоянной скоростью, т. е. и = const.
Мощность, потребная для пиления, при этом возрастает с
увеличением высоты пропила, затуплением пилы и увеличением
твердости древесины.
2. Подача с постоянным усилием, т. е. Ри = const. Потребная
мощность остается примерно постоянной при любой высоте
пропила и любой твердости древесины и существенно изменяется
только в связи с затуплением пилы; скорость подачи при этом
переменна и зависит от высоты пропила и других факторов.
Однако при данном варианте подачи необходимо соблюдение
соотношения, определяемого исходя из формул (4.25), (4.22) и
(2.5) Pu^doN^j): v + Q. При несоблюдении этого неравенства
двигатель пилы окажется перегруженным и может наступить
опрокидывающий момент.
3. Подача, обеспечивающая при любых изменениях условий
работы постоянную и полную загрузку двигателя пилы, т. е.
Afp = const. Скорость подачи переменна и зависит также от
высоты пропила и других факторов.
4. Подача со скоростью, зависящей от диаметра пропила,
т. е. u = f(d). В этом случае скорость подачи уменьшается с
увеличением диаметра пропила, но на нее не влияют другие
факторы; потребная мощность постоянна при разных диаметрах,
но меняется при изменении высоты пропила (во время данного
реза), затуплении пилы и изменении твердости древесины.
Исследования, проведенные в УЛТИ Г. М. Васильевым и
Н. В. Лившицем, а также исследования ЛТА [26, с. 97]
показали, что наивысшую производительность дают пильные
механизмы с подачей, обеспечивающей постоянную загрузку
двигателя пилы (Afp = const). При работе острой пилой примерно
такую же производительность дают механизмы, работающие с
постоянным усилием подачи (Pu = const), однако при затуплении
пилы их производительность существенно снижается, а
установленная мощность двигателя используется неполностью. В
механизмах, скорость подачи которых зависит только от диаметра
пропила u = f(d), при распиловке мягкой древесины и работе
72

острой пилой двигатель оказывается неполностью загруженным,
а в механизмах с постоянной скоростью подачи и = const
двигатель не загружен также и при распиловке среднетолщинных и
особенно тонкомерных хлыстов; при этом производительность
пиления резко снижается.
Таким образом, лучшие показатели дают подающие
механизмы, обеспечивающие Nv = const и несколько худшие —
механизмы с постоянным усилием подачи Ри = const. Однако подача
с постоянным усилием конструктивно может быть осуществлена
более просто, и она в большинстве случаев наиболее
целесообразна. Этот способ не может применяться при работе пилами,
зубцы которых имеют угол резания 6К<90°, так как при этом
может происходить самозатягивание пилы в пропил. Также
подача с Ри = const неприемлема в пильных механизмах с
большой массой движущихся частей, так как при этом нарушается
саморегулирование скорости подачи [26, с. 112]. В подобных
случаях можно применять подающие механизмы с u = f(d).
Подающие механизмы с и = const дают наихудшие показатели и
в обычных условиях их применять не следует.
Кроме подачи пилы во время пиления подающий механизм
возвращает ее в исходное положение. Скорость возвращения
обычно больше скорости подачи.
Мфщнфсть, необходимую для привода подающего
механизма, Nu (Вт) определяют по формуле
Nu = Puti:y)u. (4.26)
Подача может осуществляться собственным весом пилы или
противовеса, механическим приводом, гидро- или
пневмоприводом. При подаче пилы под действием собственного веса
или веса противовеса рама пилы должна быть сбалансирована
так, чтобы усилие подачи Ри соответствовало установленной
мощности двигателя. В этом случае скорость подачи
автоматически изменяется в зависимости от высоты пропила и твердости
древесины, а мощность, потребная на пиление, при любых
условиях остается примерно постоянной.
При подаче пилы сверху расстояние, проходимое пилой до
начала пиления, тем больше, чем тоньше распиливаемый хлыст.
При свободном опускании пилы под действием собственного
веса в момент соприкосновения зубьев с поверхностью хлыста
могут произойти сильные удары, что недопустимо. Избежать
этих ударов можно либо подведением пилы к поверхности
хлыста на принудительно замедленной скорости, либо обеспечением
постоянного минимального расстояния зубьев пилы,
находящейся в исходном положении, до поверхности хлыста любого
диаметра. Первое осуществляется специальным механизмом,
второе — введением устройств, изменяющих исходное положение
пилы в зависимости от диаметра распиливаемого хлыста.
Один из примеров подачи пилы под действием собственного
веса (Ри = const) приведен на рис. 4.6, а. Эксцентрик 1 удержи-
73

вает раму 2 пилы в исходном верхнем положении. При
получении команды на пиление эксцентрик поворачивается вокруг
своей оси на 180° и автоматически останавливается в
положении, изображенном на рисунке пунктиром. Вместе с
эксцентриком под действием собственного веса опускается и пила,
которая до момента соприкосновения с поверхностью хлыста
опирается на эксцентрик (этим обеспечивается плавный подход
пилы). В момент начала пиления пила отстает от эксцентрика,
Рис. 4.6. Механизмы подачи:
а — подача под действием собственного веса пилы; б — механический привод; в —
гидропривод подачи круглой пилы; г — гидропривод подачи цепной пилы
который после окончания пропила вновь включается,
поворачивается на 180° и возвращает пилу в исходное положение.
Пример подачи под действием механического
привода приведен на рис. 4.6,6. Пила 1 опускается канатом 2У
навиваемым на барабан 3. Возвращение пилы в исходное
верхнее положение— под действием противовеса 4. Подача во время
пиления осуществляется с и = const либо с u = f(d). В последнем
случае вращение барабану передается от двигателя через
вариатор, передаточное число которого изменяется при помощи
системы рычагов, связанных с устройством, замеряющим
диаметр распиливаемого хлыста.
Широкое распространение получили подающие механизмы
с гидроприводом (рис. 4.6, в). Рабочая жидкость из бака
10 гидронасосом 13 подается под давлением через фильтр 11
в напорную магистраль 12. При включении толкающего
электромагнита 8 жидкость под давлением поступает (через
распределитель 15 и трубопровод 7) в нижнюю полость
гидроцилиндра 5. Поршень гидроцилипдра поднимается вверх, вслед-
74

ствие чего пила опускается, производя пиление. Одновременно
с этим рабочая жидкость, находящаяся в верхней полости
гидроцилиндра, через трубопроводы <3, дроссель 4У распределитель
15 и сливной трубопровод 9 поступает в бак 10. При этом вся
жидкость проходит через дроссель 4, так как включенный
параллельно с ним обратный клапан 6 не пропускает жидкость
в данном направлении.
При окончании пропила и приходе пилы в нижнее
положение электромагнит 8 обесточивается и включается
электромагнит 16\ рабочая жидкость из напорной магистрали 12 через
распределитель 15, трубопроводы 3, обратный клапан 6 и
частично через включенный параллельно с ним дроссель 4
поступает в верхнюю полость гидроцилиндра 5. В результате этого
поршень гидроцилиндра движется вниз, а пила, поднимаясь,
возвращается в исходное положение.
В момент прихода пилы в верхнее положение электромагнит
16 обесточивается, распределитель 15 устанавливается в
среднее (нейтральное) положение и вся рабочая жидкость из
напорной магистрали 12 перекачивается через предохранительный
клапан 14 обратно в бак 10. Через этот же клапан при работе
гидроцилиндра сливаются обратно в бак излишки рабочей
жидкости, подаваемые гидронасосом в напорную магистраль.
Подача пилы во время пиления происходит замедленно, так как
жидкость при этом преодолевает сопротивление дросселя;
возвращается пила в исходное положение значительно быстрее,
потому что в данном случае жидкость проходит не только через
дроссель, но и через обратный клапан, сечение которого
значительно больше, чем сечение дросселя. Дроссель может быть
установлен на трубопроводе 3 или 7. Первый способ требует
большего давления насоса, чем второй, но обеспечивает
надежную работу гидросистемы и потому применяется чаще.
Дросселем можно регулировать скорость подачи пилы. При
сохранении постоянного сечения дросселя и обеспечении
постоянного давления в напорной магистрали характер подачи
приблизительно соответствует условию и и— const. Изменяя сечение
дросселя, можно менять сопротивление, испытываемое
жидкостью, следовательно, и расход жидкости. С изменением
расхода изменяется и скорость подачи. Оборудовав
раскряжевочную установку устройством, автоматически изменяющим
сечение дросселя в зависимости от диаметра распиливаемого
хлыста, можно осуществлять подачу по закону u = f(d). Связав
дроссель со специальным устройством, контролирующим
загрузку двигателя пильного механизма, можно добиться работы
раскряжевочной установки с Afp = const.
Для регулирования верхнего положения пилы в зависимости
от диаметра распиливаемого хлыста служит ролик 2,
прижимаемый сверху к поверхности хлыста и устанавливающий
выключатель 1 на высоту, соответствующую диаметру хлыста. Когда
пила, двигаясь вверх, выходит из пропила и поднимается над
75

поверхностью хлыста на минимально необходимую высоту, рама
пилы воздействует на выключатель, в результате чего
электромагнит 16 обесточивается и подъем пилы прекращается.
Для привода подающего механизма цепных пил
целесообразно применять лопастные гидроцилиндры (рис. 4.6,г).
Короткий цилиндр 1 имеет две радиально расположенные продольные
неподвижные стенки 3. Радиальная сдвоенная лопасть 2,
закрепленная на валу, разделяет цилиндр на четыре полости, ко-
Рис. 4.7. Прижимные механизмы:
а — рычаг, прижимающий хлыст сверху; б — парные рычаги, зажимающие хлыст с
боков; в — прижимной ролик; г, д — схемы для расчета механизмов с рычагом,
прижимающим хлыст сверху; е, ж — то же с парными рычагами, зажимающими хлыст
с боков
торые попарно соединяются то с подводящим, то с выпускным
маслопроводом. При этом лопасть получает качательное
движение, передаваемое пильной шине. Угол поворота лопасти
составляет 90—100°. Такая конструкция гидропривода очень
компактна, но она значительно сложнее в изготовлении, чем
система с поршневым цилиндром, так как в ней труднее получить
надежное уплотнение.
Пневмопривод для подачи пилы применяют сравнительно
редко, так как воздух благодаря легкой сжимаемости не
обеспечивает подачу по строго определенному закону.
Механизмы прижима хлыста. Во время поперечной
распиловки равнодействующая сил резания Рр и отжима Р0
стремится вытолкнуть или выкатить в сторону распиливаемый
хлыст. Возможно также вращение хлыста вокруг его
продольной оси. Для удержания хлыста во время пиления в
неподвижном состоянии служит прижимной механизм.
76

При подаче пилы сверху в некоторых случаях можно
обойтись без прижимов. Для этого транспортеры оборудуют
бортами, о которые опирается распиливаемый хлыст. Чаще всего
раскряжевочные установки имеют прижимные механизмы в виде
рычага, прижимающего хлыст сверху (рис. 4.7,а); парных
рычагов, зажимающих хлыст с боков (рис. 4.7,6), или
прижимного ролика (рис. 4.7, в). Парные рычаги, кроме зажима
хлыста, осуществляют также его центрирование.
Расположение прижимных рычагов по отношению к
распиливаемому хлысту должно быть таким, чтобы хлыст оставался
неподвижным не только во время пиления, но и до начала
подачи пилы, а усилие на прижимном рычаге Т должно
обеспечивать неподвижность хлыста во время пиления. В расчетах
прижимных механизмов можно не учитывать трение качения
хлыста по поддерживающим роликам и принимать вес хлыста
Q^O, так как это идет в запас устойчивости хлыста.
Рассмотрим вариант, когда подача пилы осуществляется при
постоянном усилии (Ри = const). В этом случае сила резания
Рр в течение всего пропила остается приблизительно постоянной
и равной Яр = МрГ]р:и. Методика расчета прижимных
механизмов при других вариантах подачи изложена в монографии [26,
с. 151—174].
Для механизмов с одним рычагом, прижимающим хлыст
сверху, условием неподвижности хлыста до начала пиления
является (рис. 4.7, г)
2Af0l = 7>sin(P—6)—\iT [r+ rcos ф—8)]<0, откуда
(p-6)<arcsin [2 |i : (1 + fx2)], (4.27)
где р — угол наклона прижимного рычага; б — угол наклона
поверхности поддерживающего ролика; г — радиус
распиливаемого хлыста; \х — коэффициент трения хлыста по прижиму.
Усилие прижима, обеспечивающее неподвижность хлыста во
время пиления (из условия недопустимости его выкатывания по
поддерживающим роликам, что является наиболее вероятным),
определяется (рис. 4.8, д)
2Mo2 = T/-sin(6 + P) + fxr[r + rcos(S + P)]-
— Pp(r + rcos8) + iVsin6>0,
откуда, принимая в соответствии с формулой (2.5), что Р0 =
= а0Яр, получаем
r>Pp(cos6—a0sin6+l) : [sin(P + 8) + jxcos(P + 8) + N. (4.28)
Необходимое усилие на прижимном ролике (рис. 4.7, в)
определяется по этой же формуле, но при р = 0.
77

Для прижимных механизмов с парными рычагами,
зажимающими хлыст с боков, неподвижность хлыста до начала
пиления обеспечивается при 2*/<0 (рис. 4.7, е), откуда
p>arctg(l :|i). (4.29)
Величина усилия на прижимах, гарантирующая
неподвижность хлыста во время пиления (из условия невозможности его
выкатывания влево по поддерживающим роликам)
определяется (рис. 4.8,ас) 2Af0 = /Vsin6—Pp(r + rcos6) + 7>sin (p—6) +
+ \iT[r—rcos(p—6)]>0, откуда
r>Pp(cos6 — a0sin6+l) : [sin(p—6) — [лcos(p — 6) + ^]. (4.30)
Установки, предназначенные для разделки долготья,
снабжены обычно двумя прижимами, расположенными перед пилой
и за ней. Эти прижимы во время пиления удерживают остаток
долготья и отпиливаемый отрезок, что важно при задней отор-
цовке, так как при отсутствии прижима, расположенного за
пилой, отпиливаемый отрезок может быть выброшен в сторону.
Установки, предназначенные для раскряжевки хлыстов, задней
оторцовки обычно не производят, поэтому они снабжаются
только одним прижимным механизмом, расположенным перед
пилой и удерживающим во время пиления только остаток
хлыста.
Прижимные механизмы иногда кроме своего основного
назначения служат для измерения диаметра в месте пропила;
результаты этих замеров механическими или электрическими
устройствами передаются к регулятору скорости подачи,
например к дросселю или к вариатору. Парные прижимные рычаги,
зажимающие хлыст с боков (рис. 4.7,6), при р<90° не
допускают проседания хлыста, чем обеспечивают беззажимное
пиление хлыстов, имеющих значительную кривизну. Роликовый
прижимной механизм содействует перемещению вершин
хлыстов на приемный лоток.
Механизмы резания ножами. Бесстружечное резание
ножами широко используют при очистке деревьев от сучьев,
а также на некоторых зарубежных валочных, валочно-пакети-
рующих и валочно-трелевочных машинах. Преимуществом
является простота конструкции ножа, надежность в работе,
отсутствие отходов (опилок). Ограниченное применение
бесстружечного резания для раскряжевки хлыстов и разделки долготья
объясняется тем, что при перерезании ножами лесоматериалов
большого диаметра на торцах последних появляются
продольные трещины, снижающие качество продукции. Режущий нож,
применяемый на раскряжевочных и разделочных установках,
представляет собой стальную пластинку толщиной 5 = 6ч-15 мм,
имеющую симметричный угол заострения (3 = 20-^40°,
закрепленную в ножедержателе, совершающую
возвратно-поступательное (см. рис. 2.2,з) или вращательное движение. Нож врезается
в древесину со скоростью v (которая в данном случае явля-
78

ется одновременно и скоростью подачи). Движение ножа
осуществляется при помощи гидравлического или электрического
привода.
Сила на ноже Pv (H) определяется по формуле (2.11). На
основании опытов установлено, что при перерезании стволовой
древесины удельная сила резания &р (Н/м) может быть
найдена по выражению &р~(1,2 + 4#р) 10ъаиа8а^ ат, где Яр высота
реза (м).
Высота реза, при режущей кромке ножа перпендикулярной
вектору скорости резания v и перерезании круглых
лесоматериалов диаметром d (м),имеет максимальное значениеНр aX = d
и среднее #р ~0,8d, таким образом
PPmax~(l,2d + 4d2).105anasa|3a7; (4.31)
РРср ~ (0,95 d + 2,5 d2). 105 аиа&а^ат. (4.32)
Поправочный коэффициент ап учитывает влияние породы.
При резании сосны ап=1; для ели 1,2; для осины 0,8—0,9;
для березы 1,4. Коэффициент а8 учитывает влияние толщины
полотна ножа 5 (м). При 0,008^5^0,015, величину as можно
определить по эмпирической формуле as~0,2+100s.
Коэффициент а р учитывает влияние угла заострения ножа; для
20°^р^40°, он может быть определен по выражению 0р—Р°: 30.
Коэффициент ат при положительной температуре равен 1, а при
отрицательной составляет 1,2—1,3.
По силе Ppmax рассчитывают на прочность элементы
механизма резания, а по Рр определяют мощность резания Nv
(Вт):
ЛГр = РРсрУ:т,р, (4.33)
где v — скорость резания, м/с; г]р — КПД передач от двигателя
к режущему механизму.
Продолжительность реза /р (с) определяется tv = Lv:v, где
Lp — путь резания, м. При поперечном перерезании круглого
леса Lv = d и следовательно
tp = d:v. (4.34)
При гидро- или электроприводе ножа скорость резания v
не превышает 2 м/с и продолжительность реза tv оказывается
значительной, что существенно снижает эффективность этого
способа поперечного деления лесоматериалов.
Разновидностью бесстружечного резания является так
называемое импульсное (скоростное) резание. Его
сущность заключается в том, что нож, закрепленный на ножедержа-
теле, подходит к древесине на большой скорости (20—30 м/с)
и на резание расходуется кинетическая энергия движущихся
масс. Столь большая скорость приобретается ножом благодаря
расширению сжатого воздуха или энергии горения газа,
жидкого или твердого (пороха) топлива. Основным преимуществом
70

этого способа резания является кратковременность процесса,
а также малый вес и габарит установки.
Среднюю силу резания при импульсном резании РРср (Н) определяют
по формуле (4.32), но при этом должен быть учтен коэффициент
динамичности &Д~1,1-М,2, т. е. РРсрп = 6дРРср.
Состояние системы «режущий механизм — древесина» во время
импульсного резания характеризуют выражением та ± Q + ^ост = а Р?ср • В этом
выражении: т — масса движущихся частей режущего механизма, кг; а —
ускорение (отрицательное) движущихся частей режущего механизма во
время резания, м/с2; Q — вес движущихся частей режущего механизма, И;
Рост — остаточное давление в системе, Н; а — коэффициент, учитывающий
потери на трение при перемещении режущего механизма.
Не учитывая влияния Q и Рост (ввиду незначительности их величин),
а следовательно, считая, что перерезание происходит только за счет
кинетической энергии движущихся масс, получаем
/тш = аРРсрп. ["(4.35)
Принимая а = const, имеем a=(vi—у2) : /Р, где vi и v2 — скорости
движения режущего механизма соответственно в начале и конце реза, м/с; tv —
продолжительность реза, с.
При перерезании круглого лесоматериала диаметром d (м), имеем
tp = 2 d : fa + v2).Таким образом, а = {vx—v<^ (v{ + v2) : 2 d = (v\ — t|) : 2 d.
Принимая V2=pVi (где p~0,3-h0,4— отношение скорости резания в конце
реза к начальной скорости), получаем a = v^(\—р2Л : 2d, откуда в
соответствии с формулой (4.35) имеем mv\{\ —p2):2d = aPp А»д.
Следовательно, масса движущихся частей режущего механизма,
обеспечивающая перерезание лесоматериалов с заданными параметрами,
определяется
т = 24аРрсД: [t;?(l — р2)]. (4.36)
При этом продолжительность реза составляет
tv = 2d:lv1(\+p)]. (4.37)
При скорости ^1=204-30 м/с продолжительность реза оказывается весьма
малой: fP = 0,01-=-0,04 с. Это позволяет применять раскряжевочные установки
с «плавающим» ножом, перерезающим непрерывно движущийся хлыст (по
схеме, изображенной на рис. 4.2—1в) при этом нож должен иметь
незначительное перемещение (в пределах 40—50 мм) вдоль оси хлыста.
Теоретические и экспериментальные исследования импульсного резания
древесины, выполненные в ЦНИИМЭ В. В. Захаровым, показали
перспективность этого способа поперечного деления лесоматериалов.
Устройства для продольного перемещения хлыста.
Продольное перемещение хлыста в процессе раскряжевки чаще всего
осуществляется подающим цепным или роликовым
транспортером, расположенным перед пилой. Цепные
транспортеры имеют одну или две пластинчатые цепи с
траверсами. Роликовые транспортеры состоят из параллельно
расположенных цилиндрических или конических рифленых
роликов. Конструкции и методы расчетов цепных и роликовых
транспортеров см. в гл. 10.
80

Длина подающего транспортера обычно в 1,3—1,5 раза
превышает наибольшую длину распиливаемых хлыстов.
Подающие транспортеры раскряжевочных установок с
прерывистым продольным перемещением хлыста должны
останавливаться при каждом пропиле. Чаще всего остановка
осуществляется выключением электродвигателя привода транспортера
с одновременным включением тормоза. Иногда выключение
производится электромагнитной муфтой, соединяющей
электродвигатель с редуктором. Скорость подающего
транспортера достигает 2 м/с; при такой большой скорости необходимо
вводить дополнительные устройства (например, демпфер),
гасящие инерционные усилия, возникающие при остановках
транспортера. Эти инерционные усилия могут быть
существенно снижены переключением привода транспортера
незадолго до остановки на замедленную скорость. Для этой цели
применяют двухскоростной двигатель или между двигателем и
редуктором привода транспортера устанавливают двухскоро-
стную автоматическую коробку. При такой системе основная
скорость транспортера может быть доведена до 1,5—2 м/с и
без установки демпфера.
Вместо подающего транспортера для продольного
перемещения хлыста может использоваться челночное устройство,
совершающее возвратно-поступательное движение (см. рис.
3.4, в).
Отпиливаемые отрезки размещаются на приемном
устройстве, расположенном за пилой и представляющем
роликовый (цепной) транспортер или гладкий лоток. Длину этот
транспортер или лоток имеет такую, чтобы на нем мог
разместиться самый длинный отапливаемый отрезок. Цепной или
роликовый, приемный транспортер делают приводным; у него
обычно такая же скорость, как и у подающего транспортера,
и он одновременно с ним останавливается и включается,
помогая подающему транспортеру осуществлять продольное
перемещение хлыста. Иногда приемный транспортер во время
пиления не выключается, а работает непрерывно. В этом случае
он снабжается гладкими траверсами или роликами, трущимися
по хлысту. При использовании в качестве приемного
устройства гладкого лотка выдвижение на него отпиливаемой части
хлыста производится подающим транспортером и прижимным
механизмом, имеющим приводные нижние (а иногда и верхние)
вальцы (см. рис. 4.7, в).
Механизмы для удаления отпиленных отрезков с приемного
устройства. Отпиленные отрезки могут быть сразу после
пропила сброшены с приемного транспортера или лотка в
сторону или переданы на сортировочный лесотранспортер,
установленный последовательно за приемным устройством. На
роликовых приемных транспортерах и приемных гладких лотках
можно устанавливать односторонние или двусторонние
сбрасыватели, рычаги которых располагают между роликами или
81

в прорезях лотка. У цепных приемных транспортеров
сбрасывающие рычаги приходится размещать сбоку или сверху.
В обоих случаях число и расположение сбрасывающих
рычагов должно быть таким, чтобы обеспечить сбрасывание
отпиливаемых отрезков любой длины. Применение двусторонних
сбрасывателей дает возможность одновременно с
раскряжевкой рассортировать отпиленные отрезки на две группы.
Сбрасывание отпиленных отрезков с приемного лотка можно также
производить наклоном лотка в сторону. Сбрасыватели
приводят в действие механическим, гидравлическим или
пневматическим приводом. Конструкции сбрасывателей и методы их
расчета см. в гл. 10.
При отсутствии сбрасывателей и пропуске отпиленных
отрезков через весь приемный транспортер на сортировочный
необходимо, чтобы устройства, отмеряющие длину (упоры или
др.), не препятствовали прохождению отрезка по приемному
транспортеру и чтобы устройство, предназначенное для отмера
длины очередного отрезка, вступало в работу только после
того как ранее отпиленный отрезок пройдет через место
расположения этого устройства.
Системы отмера длин отпиливаемых отрезков. Система
отмера длин отрезков, отпиливаемых на автоматизированных
раскряжевочных установках, отмеряет заказанную оператором
длину и подает сигнал на остановку подающего транспортера.
Сигнал должен быть подан, когда место будущего пропила на
хлысте не дошло до плоскости пилы. Это необходимо, так как
после подачи команды транспортер и хлыст не
останавливаются мгновенно, а продолжают в течение некоторого времени
двигаться, проходя путь, называемый выбегом. Величину
выбега А/ (м) определяют по формуле
A/ = SX + S2, (4.38)
где Si — путь, проходимый хлыстом с момента подачи сигнала
до отключения привода подающего транспортера, м; $2 — путь,
проходимый хлыстом под действием сил инерции после
отключения привода транспортера, м.
Величину S\ определяют из выражения
Si = Vi> (4.39)
где Утр — скорость подающего транспортера, м/с; t\ — сумма
времен срабатывания устройств, воспринимающих,
передающих и исполняющих команду на остановку электродвигателя
или отключение муфты сцепления подающего транспортера, с;
это время зависит от количества и быстродействия данных
устройств.
Если не учитывать (в виду малой величины) инерцию
вращающихся масс ротора электродвигателя, шестерен редуктора
и звездочек транспортера, то величина S2 может быть
определена из условия
ma = QjXu + FTOpM, (4.40)
82

где т — масса хлыста и цепей транспортера, кг; а — ускорение
(отрицательное) хлыста и цепей транспортера при остановке,
м/с2; Q—вес хлыста и цепей транспортера с траверсами, Н;
|хц — коэффициент трения цепей транспортера по
направляющим; /чорм — тормозное усилие, приведенное к цепям
транспортера, Н.
В свою очередь при равнозамедленном движении
a = ^p:2S2; Q = ^« /7ToPM = 2MTopM/TrlT:DB3'
где Утр—скорость транспортера, м/с; g — ускорение
свободного падения, м/с2; Л4ТОрМ— тормозной момент на тормозном
шкиве, Н-м; iT и т]т — передаточное число и КПД передач от
тормозного шкива к ведущей звездочке подающего
транспортера; DB3 — диаметр ведущей звездочки подающего
транспортера, м.
Таким образом, получаем
-И» (4.41)
При плохом сцеплении хлыста с несущими элементами
тягового органа подающего транспортера и больших значениях
Мторм при остановке транспортера возможно проскальзывание
хлыста по траверсам. Тогда величину пути S!2, проходимого
хлыстом под действием сил инерции, определяют также по
формуле (4.41), но при этом нужно иметь в виду, что
тормозное усилие на хлыст не передается и нужно учитывать массу
только хлыста и коэффициент трения хлыста по траверсам
М<хл. При этом получим
Sl = v2Tp:(2gliXJl). (4.42)
Определяя величину выбега по формуле (4.38), путь S2
нужно подсчитывать по формулам (4.41) и (4.42), принимая
больший из найденных. В правильно сконструированных
раскряжевочных установках S2<CS2. Обратное соотношение
показывает, что плохое сцепление хлыста с несущими
элементами тягового устройства транспортера не дает возможности
полностью использовать установленное на транспортере
тормозное устройство.
Таким образом, величина выбега зависит от скорости
подающего транспортера в момент подачи команды на остановку,
быстродействия устройств, воспринимающих, передающих и
исполняющих эту команду, мощности тормозов, массы хлыста
и сопротивления движению тягового устройства транспортера
по направляющим и хлыста по тяговому устройству. При
скорости транспортера ртр= 1,2-т-1,5 м/с выбег составляет Д/ =
0,8-т-1 м. При использовании быстродействующих устройств
для восприятия, передачи и исполнения команды на остановку
транспортера, а также замедленной скорости а3ам = 0,3-ь0,4 м/с
83

5 6 7 8

Рис. 4.8. Системы отмера длин отпиливаемых отрезков:
а — при помощи путевых датчиков; б — при помощи выдвижных упоров с
выключателями; в — при помощи выдвижных упоров с поглощением удара хлыста демпфером;
г — при помощи вала с лепестковыми упорами
и снабжении подающего транспортера мощным тормозным
устройством выбег может быть снижен до 0,1—0,15 м. При
^зам=0,15-^0,2 м/с выбег не превышает 0,02—0,03 м.
Устройства для отмера длин отпиливаемых
отрезков делят на две основные группы: отмеряющие длину по
пути, пройденному хлыстом, и отмеряющие длину по пути,
пройденному транспортером.
Устройства обеих групп могут быть с упорами и без упоров.
Основное распространение получили устройства, отмеряющие
длину отпиливаемых отрезков по пути, пройденному хлыстом.
У такого устройства, работающего без упоров (рис. 4.8, а),
на роликовом приемном транспортере 3 установлены флажки
4У воздействующие через кулачки 5 на выключатели 1ВК —
ЗВК. Каждый из флажков расположен от плоскости пилы 2
на расстоянии, равном U—А/, где U — длина сортимента,
отпиливаемого по команде, передаваемой длинным флажком;
А/ — выбег хлыста. Для заказа длины отпиливаемого отрезка
оператор нажимом кнопки на пульте управления включает
соответствующий выключатель ВК в цепь управления
транспортером. При нажиме передним торцом движущегося хлыста
на флажок, воздействующий на этот выключатель,
автоматически подается команда на остановку подающего транспортера
1, после чего хлыст проходит путь А/ и останавливается.
Система отмера длин флажками имеет ряд недостатков: флажки
от частых ударов хлыста быстро выходят из строя; ненадежно
работают они при раскряжевке кривых стволов с плохо
зачищенными сучьями. Более совершенна аналогичная система, но
снабженная бесконтактными датчиками.
Система отмера длин отпиливаемых отрезков, работающих
без упоров, не обеспечивает высокой точности, так как длина
отрезка зависит от величины выбега хлыста, которая
меняется в значительных пределах от ряда факторов (качества
смазки транспортеров, температуры воздуха, регулировки
тормозов, массы хлыста и пр.). Поэтому такие системы
применимы только в тех случаях, когда не требуется высокая
точность длин отпиливаемых отрезков. Для большей точности
следует применять системы, снабженные фиксирующими
упорами.
У системы отмера длин отпиливаемых отрезков, имеющей
выдвижные упоры с выключателями (рис. 4.8,6),
на приемном роликовом транспортере 6 на расстояниях от
плоскости пилы 2, равных длинам отпиливаемых отрезков,
расположены упоры 5. Каждый упор снабжен подпружиненной
85

шторкой 4, действующей через клин 3 на выключатель 1ВШ —
ЗВШ. Упоры выдвигаются гидроцилиндром 9, воздействующим
через рычаги 8 на защелку 7, расположенную на выдвигаемом
упоре и устанавливаемую в рабочее (горизонтальное)
положение при помощи соответствующего электромагнита 1М—ЗМ.
Упоры опускаются под действием собственного веса. Команду
на выдвижение упора подает оператор при заказе длины
отпиливаемого отрезка. Сигнал на остановку подающего 1 и
приемного транспортеров подается шторкой выдвинутого упора
(через выключатель 1ВШ—ЗВШ) при нажиме на нее
переднего торца распиливаемого хлыста. Шторки расположены от
упоров на расстояниях, равных А1—с, где с — величина,
обеспечивающая плотное прижатие шторки (под действием
хлыста) к упору, а следовательно, и точную длину отпиливаемого
отрезка.
От величины с зависит скорость, с которой хлыст подходит
к упору, а следовательно, и сила удара хлыста об упор.
Величину с нельзя принимать слишком большой, так как резко
возрастет сила удара, вследствие чего возможно отскакивание
хлыста от упора; также недопустимо и значительное
уменьшение величины с, так как при этом возможны недобеги хлыста
до упора.
Скорость vy (м/с) встречи хлыста с упором определяется vy = vTp —
— tya = vT? — 2 (52 — с) а : (vTV -f vy), откуда vy = л/v^ — 2 (S2 — c) a,
где tv — время движения по инерции транспортеров с хлыстом (до нажима
хлыста на упор), с; а — ускорение (отрицательное), м/с2.
Принимая a=aTp : h и учитывая, что tf2=2«S2: vTP, (где h — полное время
движения по инерции транспортера с хлыстом, с) получаем
Vy = vTp Vc : 52. (4.43)
При S2>S2» учитывая формулу (4.41), имеем
vy = У 2 с [g \1ц + 2 Afторм*тПт : (^Явз)]; (4.44)
при 52<52» учитывая формулу (4.42), получаем
vy =V2gC[iXJl. (4.45)
Силу удара хлыста по упору Ру (Н), по исследованиям ЛТА [38],
определяют
Ру = тхлау + [ХхлФхл = <?хл (fly : g + Цхл), (4.46)
где fly — ускорение (отрицательное) при остановке хлыста вследствие
нажима на упор, м/с2. Эту величину определяют fly = ay:2sy, где$у —
перемещение упора, а также деформация торца хлыста (м) под действием силы
Ру, определяемое из выражения Sy — P7aY (здесь ау — податливость упора и
торца хлыста, м/Н).
Таким образом, Ру = QXJl \v2y : (2gPyay) + цхл], откуда
^y = 0,5QXJI^[l+Vl+2t;2y: (Q^U*y)\ (4'47>
86

У системы отмера длин отпиливаемых отрезков при помощи
выдвижных упоров с поглощением удара хлыста
демпфером (рис. 4.8, в) в гладком приемном лотке 1 сделаны окна
2 для выдвижных упоров 4, каждый из которых шарнирно
соединен с ползуном 18, расположенным в направляющих. Для
подъема упора включается соответствующий тянущий
электромагнит 1М—2М, который коромыслом 12 воздействует на
кронштейн 13 и, поворачивая по часовой стрелке рычаги 7 и 14,
вводит их в зацепление с роликами 6 и 15. При этом палец
17 серьги рычага 16 несколько перемещается вверх по
овальному отверстию, имеющемуся в ползуне 18. Затем жидкость
подается в штоковую полость гидроцилиндра 10, штанга 9
перемещается вправо и через ролик 6 и рычаги 7 и 16
поднимает упор 4. Хлыст 3, движущийся по лотку, передним
торцом нажимает на выдвинутый упор и несколько смещает
его, поворачивая вокруг оси, соединяющей упор с ползуном
18. При этом упор через кулачок 5 перемещает тягу 8, которая
в начальный момент воздействует на бесконтактный датчик
ВКу подающий сигнал на остановку и торможение подающего
транспортера. При дальнейшем перемещении тяги (за счет
выбега хлыста) усилие через коромысло 20 передается на
демпфер 19, поглощающий силу удара. После остановки хлыста
вся система (а с ней и торец хлыста) под действием демпфера
и пружины 21 возвращается в исходное положение,
благодаря чему обеспечивается точность длин выпиливаемых
отрезков. После этого подается команда на опускание упора;
электромагнит 1М обесточивается и коромысло 12 возвращается
в исходное положение; одновременно жидкость поступает
в поршневую полость гидроцилиндра 10, при этом шина 9
перемещается влево, а шина 11 — вправо; через ролик 15 она
воздействует на рычаг 14 и опускает выдвинутый упор.
Система вернулась в исходное положение и готова к приему
заказа длины следующего отпиливаемого отрезка.
На автоматизированных установках для разделки
тонкомерного долготья на отрезки небольшого числа различных
длин может применяться система отмера длин при помощи
вала с лепестковыми упорами (рис. 4.8, г). Под
роликами приемного транспортера 4 размещается вал 7,
несущий на себе упоры 2, расположенные в виде лепестков,
каждый из которых находится от плоскости пилы 1 на расстоянии,
соответствующем длине отпиливаемого отрезка. Вал при
помощи рукоятки 5 может поворачиваться в подшипниках 3. Он
может также перемещаться в продольном направлении
благодаря шарнирному креплению на парных серьгах 6. Задавая
длину отпиливаемого отрезка, оператор поворачивает вал,
выдвигая над роликами приемного транспортера соответствующий
упор. Движущееся бревно передним торцом упирается в этот
упор и смещает вал в продольном направлении. Вал
воздействует на выключатель ВК, дающий команду на остановку
87

транспортеров. На одном валу конструктивно удается
разместить не более пяти лепестковых упоров (при большем их
количестве над роликами приемного транспортера будет
выступать не один упор, а несколько). Поэтому, когда долготье
необходимо разделывать одновременно более чем на пять
различных длин, должны устанавливаться последовательно два
вала с лепестковыми упорами, причем первый вал в этом
случае несет на себе всего четыре упора, место же пятого упора
остается свободным для пропуска бревна ко второму валу. При
рассмотренной системе отмера длин величина А/—с
оказывается незначительной, вследствие чего бревно с большой
скоростью подходит к упору, поэтому такая система может
применяться только при разделке тонкомерного долготья.
В системах, отмеряющих длины отпиливаемых отрезков п о
пути, пройденному транспортером, привод
последнего связан с устройством, подающим сигналы на счетчик
импульсов. Каждый сигнал (импульс) соответствует
определенному пути, пройденному цепью транспортера. Оператор,
заказывая длину отпиливаемого отрезка, задает число импульсов,
соответствующее этой длине. Последний импульс дает команду
на остановку транспортера. Такая система имеет тот
существенный недостаток, что малейшая пробуксовка хлыста по цепи
транспортера ведет к искажению длины отпиливаемого
отрезка, поэтому она может использоваться только в тех
случаях, когда хлыст жестко зафиксирован на цепи
транспортера. Рассмотренная система с успехом может применяться
для подачи команд не на остановку транспортера, а на
переключение его на замедленную скорость, так как в этом случае
точность исполнения команды не обязательна.
Система управления раскряжевочными установками.
Раскряжевочной установкой управляет оператор с пульта,
расположенного в специальной кабине. Система управления
должна предусматривать возможность как ручного
(дистанционного) управления отдельными элементами и механизмами, так
и работу установки в полуавтоматическом режиме. При
полуавтоматическом режиме оператор, воздействуя на
соответствующие кнопки, рычажки или педали, перед каждым
пропилом дает команду на длину отпиливаемого отрезка и на
направление его сбрасывания с приемного устройства, все
остальные движения подающего транспортера, пилы, прижимов,
элементов системы отмера длин, сбрасывателей выполняются
автоматически в строгой последовательности, определяемой
конструкцией и принятым режимом работы установки.
Осуществляется это обычно при помощи электрической и
гидравлической систем, включающих в себе реле, электромагниты,
контактные и бесконтактные датчики, гидроцилиндры,
гидрораспределители и другую аппаратуру электро- и гидроавтоматики.
Система управления обязательно должна иметь ряд
блокировок, обеспечивающих безопасную и безаварийную работу.
88

К таким блокировкам относятся, например, устройства,
допускающие включение подающего транспортера только при
поднятой пиле, а также прижимных рычагах и сбрасывателях,
находящихся в исходном положении; опускание пилы может
производиться только при неподвижном подающем
транспортере; привод может быть включен только при установленных
ограждениях и т. п.
Производительность раскряжевочных установок с
продольным перемещением хлыста. Методы расчета
производительности раскряжевочных установок различны в зависимости от
характера их работы.
Часовую производительность Яч (м3/ч) однопильных
раскряжевочных установок одностороннего
действия с прерывистым продольным
перемещением хлыста, как и всех установок цикличного
действия, можно определить по формуле (2.13), которая в данном
случае при поштучной раскряжевке имеет вид
Яч = 3600ф1Ухл :7\ (4.48)
где 1/Хл — объем раскряжевываемого хлыста, м3; cpi —
коэффициент использования рабочего времени; Т—время,
затрачиваемое на раскряжевку одного хлыста (продолжительность
цикла), с.
Время Т складывается из следующих величин:
1 — *■ пил~Г л приж * прод + i сбр + * хл + ' ком ~Ь Гавт» (4.49)
где Гдил — время на пропилы; 7ПрИж — время на срабатывание
прижимного механизма и возвращение его в исходное
положение; Гдрод — время на продольное перемещение хлыста;
Гсбр — время на сбрасывание отпиленных отрезков или время
на создание межторцевых разрывов между отпиленными
отрезками и оставшейся частью хлыста; Гхл — время на подачу
к пиле следующего хлыста; ГКОм — время, затрачиваемое
оператором на подачу команд; Гавт — время на срабатывание
воспринимающих, передающих и исполнительных элементов
системы автоматического управления установкой.
В свою очередь Гпил равно
' пил = ^ *пил1 == 'пил. ср^проп > (4.0U)
где ГПил/ — время, затрачиваемое на один пропил; £Пил. ср —
время, затрачиваемое на средний пропил; пПроп — число
пропилов, необходимое для раскряжевки хлыста.
Время, затрачиваемое на средний пропил, приблизительно
равно
Li — d Tid L%
tnnn.cp^-^—^ + —^ + -L, (4.51)
Wo 4 ЯПИл "x
где L\ —ход пилы, м; dcp — средний диаметр хлыста, м; и0 —
скорость подачи пилы до момента соприкосновения с хлыстом
89

и после выхода из пропила, м/с; П1ШЛ — производительность
чистого пиления, определяемая по формулам (4.17) или (4.21),
м2/с; их—скорость возвращения пилы в исходное положение,
м/с.
В раскряжевочных установках с ходом пилы,
автоматически регулируемым в зависимости от диаметра распиливаемого
хлыста, Li = dcp + a» гДе а — запас между поверхностью
хлыста и пилой, находящейся в исходном положении, м.
Число пропилов, необходимых для раскряжевки хлыста
определяют
^проп= (ь *ост) • ^cpn~tfZ. (4.52)
Здесь L—длина раскряжевываемого хлыста, м; /ср —
средняя длина отпиливаемого отрезка, м; /0Ст— средняя длина
передней откомлевки и остатка в вершине хлыста, м; т —
постоянное число (для раскряжевки хлыстов и разделки дол-
готья с оторцовкой с двух концов га=1; при одной оторцовке
т = 0; при работе без оторцовок т = — 1).
Время на срабатывание прижимного механизма и
возвращение его в исходное положение составляет
' приж == ^приж^проп» (4.ЭО)
где /Приж — время на одно срабатывание (опускание и подъем)
прижимов, не совпадающее с /Пил (опусканием и подъемом
пилы), с.
Для установок, у которых опускание и подъем пилы и
прижимов производится одновременно, /Приж = 0.
Время на продольное перемещение хлыста при постоянной
скорости подающего транспортера, равно
Т'прод = L : Утр. (4.54)
При работе с переходом на замедленную скорость перед
каждым пропилом (кроме передней оторцовки)
Тпрол=Ь-1°п1+-^, (4.55)
утр ^зам
где иТр — нормальная скорость продольного перемещения
хлыста, м/с; Узам — замедленная скорость хлыста, м/с; /0 — путь,
проходимый хлыстом на замедленной скорости перед каждым
пропилом, м; П\ — число переходов на замедленную скорость
при раскряжевке хлыста. При работе с передней оторцовкой
tti = ttnpon—1, при работе без передней оторцовки ^i = nnpon.
В раскряжевочных установках, у которых отпиленные
отрезки сбрасываются с приемного устройства после прихода
пилы в исходное положение,
Т сбр — 'сбр^проп» (4.56)
где /Сбр — время на одно срабатывание и возвращение
сбрасывателя в исходное положение, с.
90

В установках, у которых отпиленные отрезки сбрасываются
с приемного устройства сразу после окончания пропила
Тсвр = япроп (/сбр—L\ : ux), (4.57)
при этом, если L\ : ux~>tc6v, то принимается ГСбр = 0.
В раскряжевочных установках, где отпиленные отрезки
уносятся приемным транспортером, вместо ГСбр учитывается ГРазр
(время на создание межторцевых разрывов)
^разр — ^^разр • ^ср» (4.58)
где ^разр — время на создание межторцевого разрыва, с.
Учитывая, что приемный транспортер в этом случае включается
обычно сразу после окончания пропила или работает
непрерывно, межторцевой разрыв частично создается во время
возвращения пилы в исходное положение, т. е.
I'
*разр == > (4.59)
где СбР — величина межторцевого разрыва, м. При этом если
L\ : их > СбР : итр, то следует принимать ^разр = 0.
Время, затрачиваемое на подачу к пиле следующего
хлыста, равно
Пл^хл^тр, (4.60)
где сХл — разрыв между двумя хлыстами, м.
Время, затрачиваемое оператором на подачу команд,
* ком == ^ком^проп» V**ei)
где /ком — время, затрачиваемое на подачу команды; если
оператор подает команды при двигающемся подающем
транспортере, 7,Ком=0.
Время Гавт, затрачиваемое на срабатывание
воспринимающих, передающих и исполнительных элементов системы
автоматического управления, в каждом отдельном случае
определяется в зависимости от частоты срабатываний, числа и
быстродействия указанных элементов. Чаще всего Тавт не
выделяется в отдельное слагаемое, а по частям добавляется к
остальным слагаемым, составляющим общее время Т.
Последовательность работы отдельных элементов
автоматизированной установки и затрачиваемое на это время
графически могут быть изображены в виде циклограммы.
Если одновременно раскряжевывается группа,
состоящая из нескольких хлыстов, то
производительность установки рассчитывается по этим же формулам, однако
в формулу (4.49) нужно ввести дополнительное слагаемое
^вк — время на выравнивание комлей группы хлыстов,
раскряжевываемых одновременно; в числители формулы (4.48) и
второго слагаемого формулы (4.51)—ввести множители ix—
число хлыстов в группе; в формулах (4.52), (4.54) и (4.55)
91

под L понимать длину наибольшего хлыста, входящего
в группу, в среднем равную 0,5(LCP + Imax), где Lcp и Lmax
соответственно средняя и максимальная длина хлыста.
При продольном перемещении хлыста, осуществляемом
челночным устройством, время Гчелн (с),
затрачиваемое на совершение возвратно-поступательного движения, при
раскряжевке одного хлыста определяют по формуле
Тчелн = — + — + 'в. у1" + 'з, + Гком + Пвт, (4.62)
Яр VX * /Ср
где ур —скорость движения челночного захвата в рабочем
направлении, м/с; vx — то же в обратном направлении, м/с; t3{—
время на одно открытие и закрытие зажимов захвата, с;
£3, — время на закладку хлыста в зажим захвата, с; ГКОм и
Тавт — то же, что в формуле (4.49).
Срабатывание прижимного механизма, пиление и удаление
отпиленного отрезка обычно совпадают по времени с холостым
ходом челночного захвата, поэтому для определения
производительности раскряжевочной установки такого типа в
знаменатель формулы (4.48) подставляют большую из величин: Т,
определенной по формуле (4.49), и Тчелн из формулы (4.62).
Производительность раскряжевочных установок с
непрерывным продольным перемещением хлыста и
«плавающей» пилой рассчитывают по. формуле (4.48),
при этом продолжительность цикла Т= (L + cXJl) : vTV. Таким
образом, производительность раскряжевочной установки с
«плавающей» пилой может быть определена по формуле
Яч = 3600 ср^рУхл : (L + схл). (4.63)
Данная формула действительна, когда подающий
транспортер движется не останавливаясь, что возможно только в
случае соблюдения следующего неравенства
I : ^тр^>Гпил -f- £воэв = *пил ~4~ *пил^тр • #возв ИЛИ I ! V-^ ^> £пил (1 -f-
-f-U-rp ! УВозв)
где ^возв — время на осевое перемещение пилы при
возвращении ее в исходное положение, с; аВОзв — скорость осевого
перемещения пилы при возвращении в исходное положение, м/с.
Если это неравенство не будет соблюдено, подающий
транспортер должен периодически останавливаться, чтобы пила
успевала закончить пропил и вернуться в исходное положение
раньше следующего пропила. Такие остановки подающего
транспортера, имеющие место при больших скоростях v1T) и
распиловке крупномерных хлыстов на короткие отрезки, ведут
к снижению производительности раскряжевочной установки.
Продолжительность никла Т в этом случае может быть
определена построением соответствующей циклограммы.
92

Конструкции раскряжевочных установок с продольным
перемещением хлыста. На лесных складах работает большое
число разнообразных раскряжевочных установок с
продольным перемещением хлыста. Наибольшее распространение
получили сконструированные ЦНИИМЭ раскряжевочные
установки ЛО-15С и ПЛХ-ЗАС.
Полуавтоматическая раскряжевочная
установка ЛО-15С (рис. 4.9, а, б) предназначена для
раскряжевки хлыстов объемом до 0,5—0,6 м3. Хлысты двухстреловым
манипулятором 2, входящим в состав установки, забираются
с площадки 1 и поштучно укладываются на подающий двухцеп-
ной транспортер 5, приводимый в движение электродвигателем
мощностью 15 кВт и имеющим постоянную скорость vTV =
1,8 м/с. Центрирование и прижим хлыста осуществляют
роликовым прижимным механизмом 4, приводимым в действие
гидроцилиндром 15. Пиление производится маятниковой
пилой 13 марки АЦ-ЗС, пильный диск которой имеет диаметр
1,5 м и приводится во вращение электродвигателем мощностью
23 кВт. Пила поднимается и опускается гидроцилиндром 16
и работает с Ри = const, благодаря чему скорость подачи
самоустанавливается в зависимости от высоты пропила и
твердости древесины. Подъем пилы осуществляется с большей
скоростью, чем опускание, что обеспечивается дросселем и
обратным клапаном 17. За пилой установлен гладкий приемный
лоток S, с прорезями для выдвижных упоров 7 и двусторонних
сбрасывателей 9 и 10. Система отмера длин отпиливаемых
отрезков состоит из одиннадцати жестких упоров, связанных
с общим механизмом .поглощения ударов (см. рис. 4.8, в).
Подъем и опускание упоров осуществляется гидроцилиндром
20 через тяги 18 и 19. Отпиленные отрезки сбрасывателями 9
или 10, управляемыми гидроцилиндрами 21 и 22 сталкиваются
с приемного стола вправо или влево на транспортеры 11 или
12 по желанию оператора. Опилки и оторцовки выносятся
транспортером 5. По требованию заказчика раскряжевочная
установка ЛО-15С может быть снабжена дополнительным
блоком 14 (состоящим из трех пил, расположенных в один ряд),
установленным с одной стороны от приемного стола. В этом
случае вершинная часть хлыста с приемного стола подается
на эти пилы и разделывается ими на коротье. На установке
ЛО-15С можно одновременно раскряжевывать как один, так
и несколько тонкомерных хлыстов; выравнивание комлей
производится при их нажиме на выдвинутый оторцовочный упор
при отключенной системе автоматического управления.
Управляет установкой оператор, находящийся у пульта 6.
Весьма перспективным является заводской выпуск
раскряжевочных установок ЛО-15С на рамно-блочном основании,
что ведет к существенному удешевлению
строительно-монтажных работ. Раскряжевочная установка ЛО-15С надежна в
работе, дает высокую точность длин отпиливаемых отрезков,
93

<sr
2 3
I_/_„wL^
#»
7 a
таХ--©
dHF^fl^
6 7 8 .9 10 11
Рис. 4.9. Схемы установок:
а, б — раскряжевочной ЛО-15С; в — сучкорезно-раскряжевочной ЛО-30

проста в эксплуатации. Ее расчетная производительность при
Кхл = 0,2ч-0,5 м3 составляет 20—30 м3/ч.
Раскряжевочная установка ЛО-68
предназначена для раскряжевки крупномерных хлыстов (объемом более
0,5 м3). Ее принципиальная схема аналогична установке
ЛО-15С, но маятниковый пильный механизм заменен
комбинированной штангово-маятниковой пилой (см. рис. 4.4, е),
имеющей два пильных диска диаметром по 1,5 м, каждый из
которых приводится в действие электродвигателем мощностью
23 кВт. Подающий транспортер этой
установки—двухскоростной; основная скорость равна 1,8 м/с и замедленная 0,9 м/с.
Расчетная производительность установки при УХл= 0,5 -f-1 м3
составляет 30—40 м3/ч.
На производстве имеются еще раскряжевочные
установки ПЛХ-ЗАС, длительное время выпускавшиеся
серийно. Общая принципиальная схема и пильный механизм этой
установки аналогичны установке ЛО-15С. Подающий
транспортер— двухскоростной (основная скорость 1,1 м/с и
замедленная 0,35 м/с). Прижимной механизм состоит из двух
рычагов, расположенных снизу (см. рис. 4.7,6). Приемное
устройство— двухскоростной приводной роликовый транспортер.
Система отмера длин отпиливаемых отрезков — выдвижные
упоры с выключателями (см. рис. 4.8,6). Расчетная
производительность установки при КХл = 0,2-г-0,5 м3 составляет 15—25 м3/ч.
Подробное описание конструкций установок ЛО-15С, ЛО-68 и
ПЛХ-ЗАС приведено в специальной литературе [46].
Весьма перспективным при вывозке деревьев является
использование на лесных складах многооперационных
сучкорезно-раскряжевочных установок. Такая
установка, созданная ЦНИИМЭ, ЛО-30 может обрабатывать
деревья диаметром до ПО см (рис. 4.9,в). Дерево с площадки
1 одностреловым манипулятором 3 укладывается в
сучкорезную головку 2 (выполненную по схеме, приведенной на рис.
3.2, в) и одновременно в зажим, расположенный на каретке 4
протаскивающего устройства челночного типа (см. рис. 3.4, в).
Каретка передвигается гидроцилиндром (через полиспаст).
Скорость каретки 1,2 м/с. Во время продольного
протаскивания с дерева срезаются сучья. При выходе комля хлыста
за плоскость пил 5 на длину отпиливаемого отрезка каретка 4
останавливается и происходит пиление. Пильный механизм
имеет две круглые пилы диаметром по 1,5 м, находящиеся
в одной плоскости (см. рис. 4.4, е), каждая из которых
приводится во вращение двигателем мощностью 23 кВт. Во время
пиления зажим освобождается, каретка со скоростью 1,6 м/с
подается назад на заказанную оператором длину следующего
отпиливаемого отрезка и хлыст вновь зажимается. Отмер
длины отпиливаемого отрезка осуществляется при помощи
бесконтактных датчиков, закрепленных на станине установки, на
которые каретка воздействует во время своего холостого хода.
95

Требуемая точность достигается жестким сцеплением хлыста
с кареткой и точной ее остановкой. Отпиленный отрезок с не-
прерывноработающего трехцепного приемного транспортера 6
поступает на сортировочный транспортер 7. После этого цикл
повторяется. Расчетная производительность установки ЛО-30
при объеме хлыста 0,4—1 м3 составляет 20—30 м3/ч.
На мелких (главным образом береговых) нижних складах
с успехом могут использоваться самоходные
раскряжевочные и сучкорезно-раскряжевочные
установки. Самоходная сучкорезно-раскряжевочная установка
ЛО-67, созданная ЦНИИМЭ и КарНИИЛПом, состоит из
базового трактора ТТ-4 и навесного технологического
оборудования, смонтированного на поворотной платформе. Оборудование
включает телескопический манипулятор с захватно-срезающеи
головкой, протаскивающий механизм гусеничного типа,
маятниковую пилу с пильным диском диаметром 1,5 м и механизм от-
мера длин отпиливаемых отрезков. В транспортном положении
телескопический манипулятор устанавливается вдоль, а в
рабочем— поперек продольной оси трактора. Расчетная
производительность установки при УХл = 0,5 м3 составляет около
20 м3/ч.
В зарубежной практике самоходные
сучкорезно-раскряжевочные установки применяют довольно часто. Монтируют их
на трехосном колесном тракторе или самоходном шасси.
Срезание сучьев производится жесткими ножами, раскряжевка
хлыстов — круглой пилой, приводимой во вращение
гидродвигателем (шведская машина «Процессор-Оса 710») или ножами
бесстружечного резания (американская машина «Хан Поливуд
Харвестер») [12]. Число различных длин отрезков,
получающихся на этих машинах, обычно не превышает 2—3.
Полуавтоматическая установка АЦ-1
предназначена для разделки рудстоечного долготья на короткомер-
ные сортименты. Пильным механизмом этой установки
является балансирная пила, подаваемая сверху вниз (см. рис.
4.6, в). Пильный диск диаметром 1—1,25 м приводится во
вращение электродвигателем мощностью 10 кВт, установленным
на качающейся раме пилы. Прижимной механизм состоит из
двух рычагов (один до пилы и второй за пилой),
расположенных сверху (см. рис. 4.7, а). Подающий транспортер
одноцепной, приемный роликовый; скорость транспортеров
0,9 м/с. Длины отпиливаемых отрезков отмеряются при
помощи двух последовательно расположенных валов с
лепестковыми упорами (см. рис. 4.8, г); первый, ближний к пиле вал
имеет четыре упора: три для отрезков длиной от 0,5 до 1,2 м
и четвертый для передней оторцовки. Второй вал имеет пять
упоров, отмеряющих отрезки длиной от 1,3 до 3 м. Отпиленные
отрезки рычажными сбрасывателями сталкиваются с
приемного транспортера влево. Подъем и опускание пилы, прижимов
и сбрасывателей осуществляется при помощи гидроцилиндров.
96

Скорость подачи пилы автоматически регулируется по закону
u = f(d). Для этого регулировочная игла, связанная с
прижимным рычагом, при изменении диаметра пропила, изменяет
сечение дросселя, установленного на сливном трубопроводе,
идущем от гидроцилиндра качания пилы к распределителю.
Разделочная установка АЦ-1 надежна в работе и проста в
эксплуатации, поэтому она получила широкое распространение на
лесных складах. Расчетная производительность установки
составляет до 15 м3/ч.
Для разделки шпального долготья на кряжи длиной 2,75 м
и их оторцовки используют цепные разделочные
установки ЛО - 50, созданные Иркутским филиалом ЦНИИМЭ.
Пильным механизмом является стационарная цепная пила (см.
рис. 4.4, ж), снабженная пильной цепью ПЦП-15 или ПЦУ-15,
приводящейся в действие от электродвигателя мощностью
10 кВт и движущейся со скоростью 15 м/с. Подающий и
приемный транспортеры — роликовые. Скорость продольного
перемещения долготья 0,7 м/с. С приемного рольганга шпальные
кряжи удаляются двухсторонними сбрасывателями.
Производительность установки 20—25 м3/ч.
На производстве находят применение также
разделочные установки и других типов. Для разделки
низкокачественного долготья на коротье используют маятниковую пилу
АЦ-ЗС (такую же, как на раскряжевочной установке ЛО-15С),
но в качестве приемного устройства устанавливают лоток с
одним постоянно выдвинутым упором. Для поперечной
распиловки долготья применяют также балансирные пилы ЦБ-3 с
подачей сверху вниз (с ручной подачей) и ЦБ-4 (с
гидроподачей). Оба эти станка имеют пилы диаметром 1 м, которые
приводятся в действие электродвигателем мощностью 7—
10 кВт.
Для поперечной распиловки брусьев, досок и горбылей
применяют педальные торцовки (балансирные пилы с подачей
снизу вверх) ЦКБ-3 и ЦКБ-4. У первых подача
осуществляется нажимом на педаль, у вторых подача гидравлическая.
Диаметр пил у этих станков 0,7 м, мощность двигателя 7 кВт.
Пилы ЦБ-3, ЦБ-4, ЦКБ-3 и ЦКБ-4 являются только
пильными механизмами, так как выпускаются без прижимных
устройств, подающих и приемных транспортеров.
§ 4.3. РАСКРЯЖЕВКА НА УСТАНОВКАХ С
ПОПЕРЕЧНЫМ ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ ХЛЫСТА. Элементы и узлы
раскряжевочных установок с поперечным перемещением хлыста.
К раскряжевочным установкам с поперечным перемещением
хлыста относятся слешеры и триммеры. Слешеры (см. рис.
4.2, тип На) состоят из механизмов: пильного, подачи,
выравнивания торца и системы управления. Триммеры с
непрерывным движением хлыста (типПб) имеют, кроме того, механизмы
для введения пил в работу, а триммеры с пилением
неподвижного хлыста (тип Пв) — зажимные механизмы и сбрасыватели
4 Заказ № 261
97

|^3EEEEEEEEEEEzEEEEEZEEEEEEEEEEEZEZEE
Ш1
!
1Ь!
IH
ti «IK
г i i
I I
I I
It
щшшшшш
M Ж ftji Ж Ж JpL IJ& Щг^^ЛЬ
i ! !/-««!•!
J L ; I
Рис. 4.10. Раскряжевочные установки с поперечным перемещением хлыста:
а — триммер с пилением движущегося хлыста; б — то же с пилением неподвижного хлыста; в — схема рационального расположения
пильных валов слешера; г — график потребной мощности слешера на пиление; д — схема к расчету мощности привода подающих цепей слешера

отпиленных отрезков. Триммеры типа Нг снабжены
устройством для установочного продольного перемещения хлыста.
Триммер с непрерывным движением хлыста
(рис. 4.10, а) работает по следующей схеме. Хлысты с
площадки 1 или буферного магазина поштучно подаются на
рольганг 2,-служащий для выравнивания торцов. Крюки
поперечного транспортера 3 снимают хлысты с этого рольганга и
подают их к пилам 4. Пилы в исходном положении
расположены ниже подающих цепей (или в некоторых конструкциях
подняты над подающими цепями на величину, превышающую
наибольший диаметр распиливаемого хлыста). Введение
каждой из пил-в работу (подъем и опускание) производится при
помощи индивидуального привода 6. Оператор, оценивая
размеры и качество хлыста, находящегося на подающих цепях,
выбирает программу его раскроя и вводит в действие
соответствующие пилы (на некоторых конструкциях установок
выбор программы автоматический). Цепи надвигают хлыст на
пилы. Отпиленные отрезки падают на выносной транспортер
5, при этом межторцевых разрывов между ними не
получается.
У триммера с пилением неподвижного хлыста
(рис. 4.10,6) хлысты выравниваются по комлю или вершине
на рольганге 1, снимаются с него поперечным транспортером
2 и поступают в лоток, где зажимаются рычагами 5. Пилы
4, в соответствии с выбранной программой, поднимаются и
распиливают хлыст. После возвращения пил в исходное
положение сбрасыватели 3 подают отпиленные отрезки на
транспортер 6. Затем цикл повторяется.
Пильные механизмы. В качестве режущего
инструмента на раскряжевочных установках с поперечным
перемещением хлыста в основном применяют круглые пилы, хотя
возможно использование и цепных пил. Основные параметры
круглых и цепных пил такие же, как и на установках с
продольным перемещением хлыста.
У слешеров число пил должно быть равно числу пропилов
при раскряжевке самого длинного хлыста (обычно от трех
до восьми пил), а расстояния между пилами неизменяемые,
равные длинам отпиливаемых отрезков. Число и расстановка
пил в триммерах должны обеспечивать выполнение всех
предусмотренных программ раскроя наиболее длинных хлыстов.
В слешерах пильные валы расположены под подающими
цепями и вращаются на неподвижных опорах. Они приводятся
в действие от индивидуальных двигателей, или от одного
общего двигателя через трансмиссию. Для большей
равномерности загрузки этого двигателя или выравнивания потребления
электроэнергии из сети, пилы у слешеров обычно располагают
в шахматном порядке или по диагонали. Такое расположение
пил снижает возможность их зажима во время пиления.
Исследования работы слешеров, выполненные в СибТИ [34],
4*
99

показали, что для снижения возможности зажимов пилы сле-
шера должны быть расположены так, чтобы последующая
пила не начинала пиления, пока не закончено пиление этого
же участка хлыста предыдущей пилой.
Период t поступления распиливаемых хлыстов или бревен к любой пиле
слешера определяют из выражения t=lKV:uy где /Кр— расстояние между
крюками подающих цепей слешера; и — скорость движения подающих цепей.
У слешеров, служащих для разделки долготья на коротье, диаметры
всех пропилов, производимых на одном бревне, примерно одинаковы. Для
равномерной загрузки двигателя такого слешера необходимо, чтобы моменты
вступления в работу отдельных пил были сдвинуты по времени друг
относительно друга на величину t: пп (где пп — число пил слешера). Это
положение соблюдается, если соседние пильные валы расположены один от другого
на расстоянии A = tu: яп = /кр: пп. Равномерное вступление отдельных пил
в работу сохраняется также, если увеличить это расстояние на величину,
кратную /Кр (что необходимо для того, чтобы один участок хлыста не
пилился одновременно несколькими пилами), т. е. если принять А = 1кр : nn-r
+ т/Кр, или
Л = /Кр (1 : Лп+т), (4.64)
где т — ноль или любое целое число. Пример рациональной расстановки
пильных валов, выполненной по этой формуле, для 5-пильного слешера,
служащего для разделки долготья на коротье (при /кр = 0,6 м), приведен на
рис. 4.10, в.
При раскряжевке хлыстов диаметры пропилов в пределах одного
хлыста очень разнообразны и составляют обычно от 0,1 м (вершины) и до 0,6 м
(откомлевки), поэтому для получения равномерной загрузки необходимо,
чтобы моменты вступления в работу отдельных пил были сдвинуты друг
относительно друга на величины, пропорциональные квадрату диаметра
пропила и равные td? : 2"Л^? = lKpdf : ("S^d?) и следовательно, А = /кр<*?м:
(^2^2) или
\ = V? : *Ы + т/кР = 'кр (*? •' *М + «) • <4'65)
где di — диаметр i-то пропила; Л*— расстояние между валами пилы,
производящей i-Pi пропил и предыдущей.
Мощность, потребная на пиление слешером при групповом
приводе пил, равна
NPcn = Npnn^ (4.66)
где Л/р — мощность, потребная на пиление одной пилой,
рассчитываемая по формуле (4.2); г|) — коэффициент
одновременности работы пил слешера. При расстановке пильных валов
в соответствии с формулами (4.64) или (4.65) коэффициент
одновременности работы пил слешера составляет примерно
я|э= (1,5-ь2) :/гп; при расположении всех пил в один ряд или
на расстояниях между пильными валами, кратных расстоянию
между крючьями на подающих цепях ф=1. На рис. 4.10, г
приведены графики мощности, необходимой для привода пил
5-пильного слешера при расположении пильных валов в
соответствии с формулой (4.64) и при ф=1.
В триммерах пилы обычно размещаются на качающихся
рамах, вводятся в действие подъемом или опусканием и рас-
100

полагаются чаще всего в один ряд. Шахматное расположение
пил снизило бы производительность раскряжевочной установки
за счет необходимости увеличения расстояния между
крючьями на подающих цепях, так как распиливание очередного
хлыста (без введения сложных автоматических устройств)
может начаться только после окончания распиловки
предыдущего хлыста. При расположении пил в один ряд расстояние
между крючьями /кр определяется по формуле lKV>>D + d + tiUy
а при шахматном расположении пил ZKp>Z) + B + d + /1^, где d —
диаметр хлыста; D—диаметр пилы; В— расстояние между
осями пил первого и последнего рядов; t\ — время на введение
пил в работу; и — скорость подающих цепей.
Пилы триммеров вращаются или от индивидуальных
электродвигателей, или имеют групповой привод (один
электродвигатель на три-четыре пилы). В первом случае мощность,
необходимую для пиления каждой пилой, определяют по
формуле (4.2); при групповом приводе мощность, потребную для
группы пил, приводящихся во вращение от одного двигателя,
определяют по формуле
^Prp = iVP/lrp4Jl. (4-67)
где пГр — число пил в группе; i|)i — коэффициент
одновременности работы пил, входящих в группу; величина \|)i<l и
зависит от расстояния между соседними пилами и возможных
схем раскроя хлыста.
Пилы, расположенные в комлевой части хлыста, обычно
имеют больший диаметр, а их двигатели (при
индивидуальном приводе)—большую мощность, чем пилы, расположенные
в вершинной части хлыста.
Механизмы для введения пил в работу. В
триммерах, распиливающих движущийся хлыст, пилы опускаются и
поднимаются обычно при помощи гидро- или пневмоцилиндров.
Эти механизмы не подают пилы на хлыст, а только
устанавливают их в рабочее положение, поэтому величина и
характер изменения скорости перемещения пил не оказывает
влияния на работу раскряжевочной установки. В триммерах, у
которых распиливается неподвижный хлыст, эти устройства
служат подающим механизмом и делаются такими же, как и
на раскряжевочных установках с продольным перемещением
хлыста.
Механизм подачи. В слешерах и триммерах,
распиливающих движущийся хлыст, последний подается на пилы
поперечным цепным транспортером. Число цепей на транспортере
должно быть таким, чтобы каждый отпиливаемый отрезок
находился не менее чем на двух цепях. Скорость движения
цепей обычно постоянная и находится в пределах от 0,1 до
0,25 м/с. Целесообразно применять специальные устройства,
позволяющие временно снижать скорость подачи (скорость
движения цепей) при раскряжевке особенно толстых хлыстов.
101

Это осуществляется или оператором при помощи вариатора,
включенного между двигателем и ведущим валом подающего
транспортера, или автоматически при помощи специального
устройства, следящего за загрузкой пильных
электродвигателей и в случае перегрузки хотя бы одного из них,
переключающего на меньшую скорость многоскоростной
электродвигатель подающего механизма.
Цепи подающего транспортера снабжены крюками,
захватывающими хлысты; они имеют подъем 10—15°, что обеспечивает
лучшую фиксацию хлыстов у подающих крюков,
предотвращает перекосы и самопроизвольное накатывание хлыстов на
пилы. Расстояние между крюками на подающих цепях у сле-
шеров должно в 1,5—2 раза превышать диаметр наиболее
толстого хлыста, а у триммеров принимается таким, чтобы в
интервале между двумя хлыстами оператор успел оценить
очередной хлыст, выбрать программу его раскроя и произвести
необходимое переключение пил.
Мощность Л^исл (Вт) привода подающих цепей определяют
по формуле
N*cn = ZT*rU : т]и, (4.68)
где и — скорость подающих цепей, м/с; ZTHr — тяговое усилие
на ведущих звездочках, Н; ч)п — КПД передач от двигателя
к ведущим звездочкам подающих цепей.
Для триммеров, распиливающих неподвижный хлыст,
поперечный транспортер служит только для подачи хлыста в
раскряжевочный лоток. В этом случае ZTHr определяют как для
обычного поперечного транспортера (см. гл. 10). В некоторых
конструкциях таких триммеров поперечный транспортер
вообще отсутствует.
Для слешеров и триммеров, распиливающих движущийся
хлыст, при расчете ZTHr необходимо учитывать воздействие пил
на подающие цепи, ^тяг
в этом случае определяют по формуле
(рис. 4.10,5).
Zw = 1,05 [qLn^ (\i cos a + sin a) + QnXJl (\x cos a + sin a) +
+ (Pp sin 9—P0 cos 0) nn \|)[x + (Pp cos 9 + PQ sin 9) nn ty -f-
, \,08qLtiu, I_ 0,95qLtiu. ,a nq\
8 ki cos a J 8 kx cos a
где q — вес 1 nor. м цепи, Н/м; пц — число подающих цепей;
L — расстояние между ведущими и ведомыми звездочками
подающих цепей, м; \х — коэффициент трения цепей по
направляющим; а — угол наклона подающих цепей; Q — вес хлыста,
Н; /гхл — число хлыстов, находящихся одновременно на
подающих цепях; Рр — сила резания, определяемая по формуле (2.4),
Н; Р0 — сила отжима, определяемая по формуле (2.5); 9 —
кинематический угол встречи, определяемый из выражения
cos0= (0,5d + a) : (0,5D) (где d — диаметр хлыста, D—диа-
102

метр пилы, а—превышение подающих цепей над осью пилы);
пп — число пил; г|э — коэффициент одновременности работы пил
(для триммера — отношение наибольшего числа одновременно
работающих пил к общему их числу); k\ — отношение
наибольшего провеса нижних ветвей цепей подающего транспортера
кЬ.
Практически ЫИсл составляет 3—5% от NPcJl.
Механизмы для выравнивания торца. В
раскряжевочных установках типов На, б, в (см. рис. 4.2) необходимо,
чтобы в исходном положении комлевой (или в отдельных
случаях вершинный) срез каждого хлыста был расположен на
одинаковом расстоянии от крайней пилы. При подаче
хлыстов на раскряжевочную установку со сплава комли
выравнивают на воде по упорной доске. Если хлысты подаются
с площадки или буферного магазина, их выравнивают на так
называемом ориентирующем транспортере с постоянно
выдвинутым упором, фиксирующим положение комля. На установках
типа Пг таких упоров несколько и выдвижение того или
другого производится оператором.
Прижимные механизмы и сбрасыватели у
триммеров, распиливающих неподвижный хлыст, устроены так же,
как и на раскряжевочных установках с продольным
перемещением хлыста.
Система управления. У слешеров система
управления включает в себя пусковую аппаратуру и блокировочные
устройства. Последние допускают, например, включение
подающих цепей только если вращаются все пилы, установлены
ограждения, работает транспортер, уносящий отпиленные
отрезки, и т. п.
У триммеров при помощи системы управления вводятся
в работу пилы, заказанные оператором, а иногда и выбранные
автоматически в соответствии с предусмотренной программой
раскроя. У триммеров с пилением неподвижного хлыста при
помощи системы управления автоматически в строго
определенной последовательности срабатывают прижимы,
поднимаются пилы, включаются сбрасыватели.
Производительность раскряжевочных установок с
поперечным перемещением хлыста. Производительность
раскряжевочных установок, распиливающих движущийся хлыст Яч (м3/ч)
может быть подсчитана по формуле
Яч = 3600 ф1ф2 uVXJl : /кр, (4.70)
где <pi — коэффициент использования рабочего времени; ср2 —
коэффициент загрузки крючьев подающих цепей; и — скорость
движения подающих цепей, м/с; УХл — средний объем
раскряжевываемых хлыстов, м3; /кр—расстояние между крючьями
на подающих цепях, м.
103

Время, затрачиваемое на подачу хлыста к раскряжевочной
установке, ориентирование хлыста и уборку отрезков,
получившихся при его раскряжевке, не должно превышать /Кр : и.
На триммерах за промежуток времени между поступлением
к пилам двух соседних хлыстов оператор должен успеть
выбрать программу раскроя данного хлыста и подать команду на
ее выполнение, а соответствующие пилы — прийти в рабочее
положение. Таким образом, должно быть соблюдено
неравенство (*кр—£*тах) • ^>*ком~г *пил» ГДе #тах— наибольший
диаметр распиливаемого хлыста в комле, м; ^к<ш — время,
необходимое оператору для выбора программы и подачи команды,
с; /пил — время, затрачиваемое пилами на выполнение
поданной команды, с. Если это неравенство не будет соблюдено,
необходимо или увеличить расстояние между крючьями на
подающих цепях, или уменьшить скорость этих цепей; и то и
другое ведет к снижению производительности раскряжевочных
установок.
Производительность триммера, распиливающего
неподвижный хлыст, может быть подсчитана по формуле
Яч = 3600ф1Ухл:Т, (4.71)
где Т — продолжительность цикла раскряжевки хлыста, с.
* == * ком I * вт ~г * сх ~Г •* приж ~г ' пил ~Г ' со» v*.11)
где Гком — время на подачу команды; Гвт — время на
выравнивание торца хлыста; Гсх — время на сброс хлыста в
раскряжевочный лоток; Гприш — время на срабатывание прижимов;
Тпип — время на подъем и опускание пил; Тсо — время на сброс
отпиленных отрезков на выносные транспортеры.
За время Т затрачиваемое на раскряжевку одного хлыста,
отрезки, полученные в результате раскряжевки предыдущего
хлыста, должны быть вынесены за пределы стола триммера,
чтобы не мешать сбрасыванию вновь отпиливаемых отрезков.
Затрачиваемое на это время Тв определяется: при выносе
отпиливаемых отрезков одним транспортером TB = L\vTV\ при
двух выносных транспортерах TB = L\\vTV (где L — полная
длина хлыста; L\ — длина наибольшей, обычно комлевой
части хлыста, поступающей после раскряжевки на один
выносной транспортер; иТр — скорость выносных транспортеров).
Если ТЪ>Т, то производительность раскряжевочной установки
определяют
Яч = 3600ф1Ухл : 7В. (4.73)
Обычно проектируют раскряжевочные установки так, чтобы
Для раскряжевочных установок типа Иг (см. рис. 4.2)
производительность определяют также по формулам (4.71) и
104

(4.72), однако в этом случае необходимо чтобы время на
установочное продольное перемещение хлыста Густ было меньше Т.
Конструкции раскряжевочных установок с поперечным
перемещением хлыста. Наиболее отработанными триммерными
раскряжевочными установками с пилением неподвижного
хлыста являются раскряжевочные установки АПЛ-1 (конструкции
СевНИИП) и МР-8 (конструкции ЦНИИМЭ).
Установка АПЛ-1 предназначена для раскряжевки
хлыстов на сортиментное долготье (рис. 4.10,6). Хлысты,
перемещаясь вдоль своей оси, поступают по приемному рольгангу
1 комлем вперед и выравниваются по вершинам, которые
оказываются расположенными примерно на одинаковом
расстоянии от плоскости крайней пилы, что значительно облегчает
уборку отпиленных вершин. Установка имеет восемь пил,
которые поднимаются и опускаются пневмоцилиндрами.
Прижимные рычаги и сбрасыватели имеют также пневмопривод.
Сбрасыватели срабатывают не все одновременно, а
формируются в группы в соответствии с номерами пил, участвующих
в раскряжевке хлыста, и сбрасывают отпиленные отрезки на
выносной транспортер последовательно, начиная с комлевого,
благодаря чему создаются межторцевые разрывы между
соседними отрезками, необходимые для последующей сортировки.
Программа раскроя задается оператором вовремя нахождения
хлыста на поперечном транспортере. Расчетная
производительность раскряжевочной установки АПЛ-1 составляет 35—
40 м3/ч.
Установка МР-8 также представляет собой триммер
с пилением неподвижного хлыста. Она в основном выполнена
по схеме, изображенной на рис. 4.10, б, но имеет цепной
ориентирующий транспортер, выравнивающий хлыст по комлю;
зажимы, расположенные в раскряжевочном лотке под
распиливаемым хлыстом;, сбрасыватели, срабатывающие все
одновременно; гидропривод подачи пил, сбрасывателей и зажимов.
Установка имеет девять пил диаметром по 1,5 и 1,25 м,
каждая из которых приводится во вращение отдельным
двигателем мощностью 13 или 10 кВт. Расчетная производительность
установки составляет 45—50 м3/ч.
К триммерным установкам, распиливающим движущийся
хлыст, относится установка финской фирмы «Рау-
ма — Репола» (рис. 4.11, а). Она имеет 11 пил диаметром
1,8 и 1,4 м, расположенных по диагоналям. Хлысты из
буферного магазина / через ориентирующий транспортер 3
поступают на подающие цепи триммера 4, которые перемещаются
в поперечном направлении со скоростью и = 0,3 м/с.
Гарантированная поштучная подача хлыстов обеспечивается
манипулятором 2, расположенным на ферме, перекрывающей стол
триммера. Программа раскроя выбирается автоматически в
зависимости от диаметра и длины хлыста. Пилы, которые
должны участвовать в выполнении данной программы, поднима-
105

ются только тогда, когда через зону их действия пройдет
предыдущий хлыст. Это значительно усложняет систему
автоматического управления, но дает возможность при диагональном
расположении пил иметь сравнительно небольшое расстояние
между крюками на подающих цепях триммера (3,6 м) и,
следовательно, получать высокую производительность.
Для раскряжевки хлыстов довольно широко начали
применяться установки слешерного типа. У пятипильного
слеш ер а Л 0-65 (рис. 4.11,6) хлысты из буферного ма-
Рис. 4.11. Схемы:
а —триммера «Раума—Репола»; б — слешера ЛО-65
газина 1 поштучно подаются на реверсивный продольный
транспортер 3 и ориентируются по любой из пил слешера,
после чего сбрасывателями 2 сталкиваются на цепи 4,
которыми подаются на пилы 5. Диаметр пил 1,8 и 1,5 м. Скорость
движения цепей слешера 0,1 и 0,2 м/с в зависимости от
толщины распиливаемых хлыстов. Расстояние между крючьями
на цепях 1,6 м. Каждая пила приводится во вращение от
отдельного электродвигателя. Примерно такую же
конструкцию имеют и слешеры, спроектированные в СибТИ.
Производительность слешера составляет 70—80 м3/ч.
На лесных складах целлюлозно-бумажных комбинатов
широкое распространение получили слешеры для разделки
балансового долготья на отрезки постоянной длины
(1 или 1,25 м). Из воды долготье выгружается поперечным
транспортером и передается на подающие цепи слешера.
Производительность такого слешера составляет 80—100 м3/ч.
К установкам с поперечным перемещением распиливаемых
лесоматериалов относят также концеравнители,
применяемые в тарных цехах для точной прирезки пачек тарных до-
106

щечек по длине. Наиболее распространены концеравнители
с двумя круглыми пилами диаметром по 0,4 м, приводящимися
во вращение отдельными электродвигателями мощностью по
3,2 кВт. Дощечки подаются на пилы либо вручную на
специальной каретке (передвижном столе), либо цепным конвейером
(концеравнитель Ц2К12). Станки этого типа можно применять
для торцовки дощечек длиной от 0,2 до 1,2 м.
§ 4.4. ГРУППОВАЯ РАСКРЯЖЕВКА ХЛЫСТОВ. Для
групповой раскряжевки хлыстов и разделки долготья на ко-
ротье используют цепные пилы У, совершающие прямолиней-
}// /// /// ///"У// /*f*777
1 |—
—i
• L
_j
/
ааа о
Щ^^^
1
II
V2
-^
нова паео
1 I1
33
Рис. 4.12. Схемы установок для групповой распиловки:
■пильный механизм; б — установка для раскряжевки хлыстов ЛО-62; в — установка
для разделки рудстоечного долготья ЛО-67
ное возвратно-поступательное движение (рис. 4.12, а). Пачки
хлыстов или долготья располагают на приемных устройствах
2, имеющих коники со стойками. В установке, схема которой
приведена на рис. 4.12,0, приемные устройства смонтированы
на самоходных вагонетках 1, перемещающихся при переходе от
одного пропила к следующему, а пила 2 установлена
стационарно. У установки, изображенной на рис. 4.12,6, приемные
устройства 1 неподвижны, а переход от одного пропила к
следующему осуществляется передвижением пилы 2. Для
облегчения подъема пилы при выведении ее из пропила, коники со
стойками, несущие пачки отпиленных отрезков, после прихода
пилы в нижнее положение передвигаются вдоль приемного
устройства на величину 0,1—0,2 м.
Мощность привода и производительность чистого пиления
цепной пилы, применяемой для групповой раскряжевки,
расчитывают так же, как и для обычных цепных пил (формулы
4.19 и 4.21), однако в этих формулах высота пропила
определяется из выражения Н=ВА> где В — ширина распиливаемой
пачки; А — коэффициент полнодревесности пачки.
107

В настоящее время имеются только опытные образцы
установок для групповой раскряжевки хлыстов и разделки дол-
готья.
В установке для групповой раскряжевки
хлыстов ЛО-62 (рис. 4.12,6) пильная цепь ПЦУ-30 приводится
в движение от электродвигателя мощностью 45 кВт; скорость
резания составляет 15 м/с; скорость передвижения самоходной
вагонетки, на которой смонтирована пила, 0,4 м/с. Подъем и
опускание пилы осуществляются при помощи гидроцилиндров.
Установка имеет четыре приемных устройства, на каждом из
которых размещают пачку хлыстов объемом 25 м3 (размеры
поперечного сечения пачки 2,8X2,8 м). Расчетная
производительность установки составляет около 100 м3/ч.
Для групповой разделки рудстоечного долго-
тья на коротье можно использовать установку ЛО-67
(рис. 4.12, в). Объем распиливаемой пачки 8—10 м3 (размеры
поперечного сечения пачки 1,6X1,6 м). Скорость продольного
перемещения вагонеток с расположенными на них приемными
устройствами 0,7 м/с. Расчетная производительность
установки— около 40 м3/ч.
Установки групповой раскряжевки хлыстов дают очень
высокую производительность, но работают по обезличенному
методу раскроя. Их целесообразно применять при раскряжевке
хлыстов, подсортированных по породам и качеству на крупных
лесных складах с развитой переработкой круглых
лесоматериалов.
Глава 5
ПРОДОЛЬНАЯ РАСПИЛОВКА
§ 5.1. НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ СТАНКОВ
ДЛЯ ПРОДОЛЬНОЙ РАСПИЛОВКИ. На лесных складах
распространено шпалопиление и выработка тарных дощечек,
а на некоторых имеется также и лесопиление. Все эти
производства связаны с продольной распиловкой кряжей, в
результате которой получают: пластины (сегменты), четвертины,
двух-, трех- (лафеты) и четырехбитные (чистообрезные)
брусья, бруски, обрезные и необрезные доски и шпалы, рейки,
горбыли (рис. 5.1). Продольный раскрой, так же как и
поперечный, можно производить по индивидуальному,
программному и обезличенному методам. Индивидуальный раскрой
выполняют на круглопильных шпалорезных и ленточнопильных
станках, программный метод используют при работе шпалоав-
томатов; обезличенный раскрой — при работе лесопильных рам
и многопильных станков с круглыми пилами.
Одним из основных классификационных признаков
установок для продольной распиловки является тип режущего
инструмента, по которому различают круглопильные, ленточно-
108

пильные станки и лесопильные рамы. В зависимости от
характера движения пилы и кряжа в процессе его продольной
распиловки станки делят на три основные группы. К первой
группе относят станки с возвратно-поступательным движением
распиливаемого кряжа, закрепляемого на тележке. Во время
остановки тележки осуществляется подготовка к следующему
пропилу, для чего производят поперечное перемещение кряжа
или пилы. Ко второй группе относят станки с
возвратно-поступательным движением пилы. В этом случае пилу размещают
на движущейся каретке, а кряж закрепляют в зажимах,
не имеющих продольного перемещения. Поперечное
перемещение кряжа или пилы для очередного пропила производится во
время остановки пильной каретки. Станки первой и второй
групп относят к машинам периодического действия. Чаще всего
пиление в этих станках производится при движении кряжей
(или пильной каретки) только в одну сторону, обратные же
ходы являются холостыми; однако в некоторых случаях
применяют круглопильные станки с пилением в обоих
направлениях. К третьей группе относят станки с непрерывным
движением кряжей в одном направлении. Эти станки делят на
однопильные и многопильные, являющиеся наиболее
производительными; чаще всего их делают многопильными, при этом
пилы либо могут перемещаться только во время наладки
станка (производится обезличенный раскрой), либо поперечное
перемещение пил происходит за время интервалов между
соседними кряжами, поступающими в станок.
Применяемые однопильные станки этой группы обычно
устанавливают последовательно; при распиловке на
индивидуально установленном станке каждый кряж приходится
пропускать через него несколько раз.
§ 5.2. КРУГЛОПИЛЬНЫЕ СТАНКИ. Элементы и узлы
круглопильных станков. В круглопильных станках для
продольной распиловки основными узлами являются пильный и
подающий механизмы. Кроме того, станки периодического
действия обычно имеют зажимной механизм, механизм для
поперечного перемещения кряжа или пилы, поворотный и
центрирующий механизмы. Автоматические станки с программным
управлением дополнительно к этому снабжены устройствами
для замера диаметров распиливаемого кряжа и для выбора
программы раскроя.
Пильные механизмы. Круглые пилы могут
производить продольную распиловку верхней (рис. 5.2, а, б) и нижней
(рис. 5.2, в, г) половиной диска. Они весьма надежны в работе
и допускают большие скорости подачи. Диаметр круглых пил
не превышает 1,5 м, вследствие чего при распиловке толстых
кряжей (диаметром 0,6 м и более) кроме основной пилы
приходится устанавливать дополнительную (рис. 5.2,5), лежащую
в плоскости основной и несколько перекрывающую ее.
Круглые пилы, применяемые для продольной распиловки, так же,
109

Рис. 5.1. Основные виды продукции, получаемой при продольной распиловке:
а— пластина (сегмент); б — трехкантный брус (лафет); в — четвертина; г — двухкант-
ный брус; д — обрезная шпала; е — необрезная шпала; ж — четырехкантный
чистообрезной брус; з — брусок; « — необрезная доска; к — обрезная доска; л — горбыль;
м — рейка
Рис. 5.2. Схемы пильных механизмов круглопильных станков для продольной
распиловки:
а — с встречным пилением верхней половиной пилы; б — с попутным пилением
верхней половиной пилы; в — с встречным пилением нижней половиной пилы; г —с
попутным пилением нижней половиной пилы; д — с двумя пильными дисками
как и поперечные пилы, закрепляют на пильном валу шайбами,
они работают со скоростью резания и = 40-т-60 м/с.
У круглых пил для продольной распиловки (рис. 5.3, а, б)
активной является короткая кромка, производящая резание
в торец и формирующая дно пропила; поэтому у зубьев
продольных пил угол 6к всегда меньше 90°. Зубья продольных пил
диаметром более 250 мм делают с ломаной спинкой (см. рис.
5.3, а), с углом заострения рк = 40°, углом наклона ак=15° и
углом резания бк = 55°. Боковые кромки всех зубьев продольных
пил имеют прямую заточку, т. е. |3б =90°. Круглые пилы
больших диаметров имеют число зубьев 2=48; 60 или 72. Шаг
зубьев составляет /~(12-M8)s (где s — толщина пилы);
высота зуба h = (0,45^-0,5)/; радиус закругления межзубовой
впадины г = 0,15^. Для предотвращения трения пильного диска
о стенки пропила применяют развод зубьев, выполняемый
также, как в поперечных пилах, либо плющение зубьев
(удлинение короткой режущей кромки по сравнению с толщиной
пильного диска). Размеры круглых пил для продольной распиловки
и их режущих элементов регламентированы ГОСТ 980—80.
Для увеличения срока службы между заточками зубья пил
иногда снабжают пластинками из твердых сплавов, что в 30—
40 раз повышает их износоустойчивость. Круглые пилы
большого диаметра могут иметь вставные зубья (рис. 5.3, б).
Диаметр таких пил в результате заточек не меняется. По их
окружности расположены гнезда, снабженные гребнем 1. В каждое
гнездо при помощи специального ключа заводят замок 3 и зуб
2, имеющие направляющий паз. По мере износа от заточек
зубья заменяют новыми. Зубья этих пил не разводят, так как
их короткая режущая кромка имеет ширину большую, чем
толщина пильного диска.
Мощность (Вт), потребную на продольную распиловку
круглыми пилами, определяют в соответствии с формулой (2.3)
Nv = kbXHu :т]р, (5.1)
где k — удельная работа резания, Дж/м3; Ъ — ширина пропила,
м; 2Я — суммарная высота пропила, м; и — скорость подачи,
м/с; Лр — КПД передачи от двигателя к пилам.
Величину удельной работы резания k находят по формуле
k = k0anawapa3. (5.2)
111

Коэффициенты ап, aw, ар такие же, как и для поперечной
распиловки (см. с. 63), а коэффициент а3 принимается для
пил с разведенными зубьями равным 1, для плющеных зубьев
1,1. Основное значение удельной работы резания k0 находят по
графику, приведенному на рис. 5.3, в или определяют по
эмпирической формуле, действительной для подачи на один зуб uz =
= 0,05-f-l мм
feo = 31,5.105:i£33, (5.3)
где k0 — в Дж/м3, uz — в м. uz определяют в соответствии с
формулой (2.6) uz = tu\v.
Рис. 5.3. Зубчатые венцы круглых пил для продольной распиловки:
а — с ломаной спинкой; б — со вставным зубом; в — графики основных значений
удельной работы резания kQ при продольной распиловке воздушносухой сосны
острой пилой с разведенными зубьями; / — круглой пилой; 2 —ленточной; 3 — рамной
Обратную задачу, т. е. нахождение допустимых и при
известной Wp, решают по формуле (5.1) с нахождением k
методом последовательного приближения или непосредственно с
использованием формулы (5.3), т. е.
и = [N/'3\ : (31,5 • I05anawapa3b 2 ЯсЛ33)] 1,5f (5.4)
где А/р — в Вт; t, b, 2# —в м; и и v — в м/с.
Установленную мощность двигателя пильного механизма
станков периодического действия выбирают по формулам
NyCT > V02P^P + N2xtx) : (*р + tx), (5.5)
NycT > Np : /гпер, (5.6)
где Л^х —мощность холостого хода; tp — время пиления; tx —
время холостого хода; knep — коэффициент перегрузочной
способности двигателя.
112

Для станков с непрерывным движением кряжей обычно
NycT = Np. Силу резания РР и силу отжима Р0 определяют по
формулам (2.4) и (2.5). Производительность чистого пиления
определяется по формулам (4.17) и (4.18) и достигает 600—
700 см2/с.
Подающие механизмы. Усилие подачи Ри при
продольной распиловке в общем виде определяют по формуле (см.
рис. 5.2)
Ри = Р0 sin 0 ± Рр cos 6 + \i (Q + Qx ± Рр sin 0 ± Р0 cos 0), (5.7)
где Q — вес распиливаемого кряжа; Qi — вес устройств,
несущих кряж (тележки, цепи и т. п.); [i — коэффициент
сопротивления перемещению кряжа, тележки или цепи по
направляющим; 0 — кинематический угол встречи, т. е. угол между
векторами v и и, определяемый из выражения cos 0= (0,5d + a) : R
(где d — диаметр распиливаемого кряжа; а — превышение
направляющей, по которой перемещается распиливаемый кряж,
над осью пильного диска; R — радиус пилы).
Знаки при отдельных слагаемых, входящих в формулу (5.7),
зависят от взаимного расположения пилы и распиливаемого
кряжа и от направлений скорости резания и подачи. При
совпадении направлений скорости подачи и горизонтальной
проекции скорости резания (при подаче кряжа на пилу) пиление
называют попутным (см. рис. 5.2, б, г), при несовпадении (см.
рис. 5.2, а, в)—встречным. При встречном пилении перед
вторым слагаемым в формуле (5.7) ставят плюс, при попутном —
минус. Четвертое слагаемое в скобках при пилении верхней
половиной пилы отрицательно, а при пилении нижней —
положительно. Третье слагаемое в скобках положительно при
встречном пилении верхней половиной пилы и попутном пилении
нижней половиной пилы. При встречном пилении нижней половиной
пилы и попутном пилении верхней половиной это слагаемое
отрицательно.
При попутном пилении величина Ри может оказаться
отрицательной, вследствие чего будет происходить самозатягивание
пилы в пропил. Во избежание этого установки, производящие
попутное пиление, должны быть снабжены устройствами, не
допускающими самопроизвольного увеличения скорости подачи.
В обоих случаях встречного пиления и при попутном пилении
верхней половиной пилы отрицательной может оказаться
величина, находящаяся в скобках в формуле (5.7), при этом кряж
во время пиления будет стремиться вверх и необходимы
специальные устройства, препятствующие этому. Мощность Nu (Вт),
необходимая для подачи, определяют по формуле Nu = Puu\y\Vi
где и — скорость подачи, м/с; Ри — усилие подачи, Н; г\р — КПД
передач от двигателя к исполнительному элементу подающего
механизма.
В станках периодического действия подача кряжа на пилу
или пилы на распиливаемый кряж осуществляется при помощи
113

тележки, получающей возвратно-поступательное движение (рис.
5.4, в).
В станках с непрерывной подачей кряжи подаются при
помощи непрерывно движущейся цепи с упорами (рис. 5.4, г, д)
или посредством вращающихся вальцов (рис. 5.4, а, б). В
последнем случае усилие от вальцов к распиливаемому кряжу
передается благодаря их сцеплению с древесиной или корой. Для
нормальной работы подающего механизма с горизонтальными
вальцами необходимо соблюдение следующего неравенства:
(2mBQB + PB)\xB>Pu, а с вертикальными вальцами 2mBQB\iB>
>Ри, где тв — наименьшее число одновременно действующих
на кряж прижимных вальцов; QB — сила прижима каждого
прижимного вальца; Рв — сумма веса кряжа и вертикальных
составляющих Рр и PQ\ М'В — коэффициент сцепления вальца
с древесиной или корой (для гладких вальцов |iB —0,35, для
рифленых |яв—0,5).
При продольной распиловке кряжей, так же как и при
поперечной, подача может производиться по одному из следующих
вариантов: при w = const, при A/p = const, при Pw = const, при
u = f(H). Характер изменения скоростей подачи и загрузки
пильного двигателя станка в данном случае имеет такие же
закономерности, как и при поперечной распиловке. Наибольшую
производительность дает система подачи, обеспечивающая Np =
= const. Ее наиболее целесообразно применять при продольной
распиловке кряжей, не подсортированных по диаметрам и
породам. Подачу с Ри = const не следует применять при попутном
пилении, так как в этом случае возможно самопроизвольное
возрастание скорости подачи. Подача при u = f(H) может
применяться при условии переменной высоты пропила, но
постоянной твердости древесины. Подача с и = const целесообразна
только при постоянной высоте пропила Н и постоянной
твердости древесины.
Механизм подачи с и = const состоит обычно из
электродвигателя и редуктора (иногда двухскоростного), приводящих
в движение тележку, цепь или вальцы. При подаче с u = f(H)
подающий механизм вместо редуктора снабжается вариатором,
передаточное число которого автоматически изменяется при
помощи специального следящего устройства, замеряющего высоту
пропила. Подача при Ри = const осуществляется при помощи
гидроцилиндра, в котором благодаря редукционному клапану
поддерживается постоянное давление. Подающий механизм,
обеспечивающий Л/р = const, представляет собой систему,
автоматически регулирующую скорость подачи в зависимости от загрузки
пильного двигателя.
Зажимные механизмы. Зажимной механизм служит
для закрепления распиливаемого кряжа на тележке. Кряжи
могут зажиматься с боковой поверхности и с торцов. Зажим с
боковой поверхности производится обычно при помощи двух
крючьев 11 (рис. 5.5, а), которые поднимаются и опускаются
114

.? 4
Рис. 5.4. Схемы круглопильных станков для продольной распиловки:
а, б — с вальцовой подачей; в — с подачей на тележке; г, д — с цепной подачей

при помощи цепной передачи 9, приводимой в движение от
электродвигателя 6 через редуктор 7. Вращение ведущим
звездочкам цепей 9 передается через муфту предельного момента,
что обеспечивает надежный зажим сбежистых бревен обоими
крючьями. Иногда для подъема и опускания крючьев
используют гидро- или пневмоцилиндры. Недостатком таких
зажимных механизмов является то, что при каждом повороте распи-
Рис. 5.5. Схемы механизмов шпалорезного станка:
а-механизмы поворота и поперечного перемещения при зажиме кряжа крючьями;
о — механизм поворота при торцовом зажиме; в — механизм центрирования
ливаемого кряжа зажимные крюки должны подниматься, а
затем вновь опускаться.
Механизмы, зажимающие распиливаемый кряж с торцов
лишены этих недостатков. Кряж 3 (рис. 5.5, б) зажимается
в данном случае между двумя башмаками 2 и 4. Продольное
перемещение зажимного башмака 2 может осуществляться
посредством гидроцилиндра 1. Иногда для зажима применяют
зубчатую рейку, приводящуюся в движение от
электродвигателя через редуктор и ведущую шестерню. Зажимные башмаки
располагаются в непропиливаемой зоне кряжа; благодаря этому
кряж может быть полностью распилен будучи зажатым всего
1 раз. В соответствии с этим требованием выбирают размеры
и месторасположение зажимных башмаков на торцах кряжа
Поворотные механизмы. В процессе распиловки
кряж, закрепленный на тележке, должен несколько раз пово-
116

рачиваться на 90° вокруг своей оси. При зажиме кряжа
крючьями поворот его производится при помощи цепных или реечных
кантователей, поворачивающих кряж при поднятых зажимных
крючьях. При использовании цепного кантователя (рис. 5.5, а)
кряж 1 поворачивается движущейся цепью 2 со специальными
зубьями, прикрепленными к ее звеньям. Цепь при помощи
гидроцилиндра 3 подводится к боковой поверхности кряжа, и ее
зубья, перемещаясь вверх, захватывают кряж и поворачивают
его. В реечных кантователях поворот кряжа осуществляется
рейкой с зубьями. Перемещение рейки производится канатной
системой, которая обеспечивает и прижим рейки к кряжу при
движении ее вверх. После окончания поворота рейка
опускается вниз в исходное положение и отходит от кряжа.
При зажиме кряжа с торцов один зажимной башмак
свободно насаживается на свою ось, второй посредством
специального механизма принудительно поворачивается на 90°,
поворачивая одновременно и зажатый кряж. Поворотные механизмы
обычно оборудуют пространственным кулачком 5 (рис. 5.5, б).
Шаг паза на кулачке равен 90°. При перемещении поршня
гидроцилиндра 6, палец 7, закрепленный на штоке гидроцилиндра
и входящий в паз пространственного кулачка, скользя по пазу,
поворачивает на 90° кулачок, а с ним и ведущий башмак 4 и
кряж 3. Иногда поворотный механизм снабжают мальтийским
крестом, позволяющим поворачивать кряж строго на 90° при
одном обороте водила креста.
Механизмы центрирования. На станках,
снабженных торцовыми зажимами, распиливаемые кряжи до зажима
обязательно центрируются, т. е. ось кряжей любого диаметра
выводится в определенное положение по отношению к оси
зажимов. Рычажный механизм центрирования работает следующим
образом (рис.5.5,в). С подающего транспортера кряж 3
сбрасывается на вилки 2 и благодаря их желобчатой форме
центрируется в поперечном направлении. После этого гидроцилиндр 1
поднимает вилки и лежащий на них кряж. Шток гидроцилиндра
при подъеме через коромысло 9 опускает тягу 7, а с ней и
скобу 5 с выключателем 4. Благодаря тому, что коромысло 9
равноплечее, вилки 2 и скоба 5 перемещаются на одинаковую
величину, двигаясь друг другу навстречу. При нажатии
выключателем 4 на поверхность центрируемого кряжа подача
жидкости в нижнюю полость гидроцилиндра прекращается. При
этом кряж любого диаметра оказывается сцентрированным и
правильно расположенным относительно торцовых зажимов.
В автоматических установках, работающих с программным
управлением, центрирующее устройство используется
одновременно для замера диаметра кряжа; с этой целью на тяге 7
устанавливается щетка 5, скользящая по контактам 8У
соответствующим различным диаметрам центрируемого кряжа. Нажим
на выключатель 4 при соприкосновении его с поверхностью
кряжа ведет в этом случае не только к прекращению подъема
117

вилок, но и к подаче питания к щетке 6, при этом через нее и
соответствующий контакт 8 передается информация о
замеренном диаметре.
Механизмы поперечного перемещения кряжа
или пилы. Поперечное перемещение кряжа или пилы (на
станках с подачей на тележке) служит для того, чтобы
совместить плоскость пилы с плоскостью очередного пропила; его
производят перед каждым пропилом. Наиболее часто это
перемещение получает распиливаемый кряж. При поперечном
перемещении кряжа 1 зажатого крючьями 11 (рис. 5.5, а),
включением реверсивного электродвигателя 4 приводятся во вращение
шестерни 5, передвигающие вправо или влево зубчатые рейки
8 и кронштейны 10 с крючьями. Поперечное перемещение
кряжа, закрепленного торцовыми зажимами, производится
обычно таким же способом. При зажиме крючьями кряж может
передвигаться только в одну сторону (вправо); при торцовых
зажимах — в любом направлении. Величину поперечного
перемещения определяет оператор по специальной линейке или
циферблату или она устанавливается автоматически.
Производительность круглопильных станков. Методы расчета
производительности круглопильных станков для продольной
распиловки различны в зависимости от характера их работы.
Для станков с поступательно-возвратным
движением кряжа или пилы производительность определяют по
формулам (2.13), которые в данном случае принимают вид
Пч1 = 3600 фхУ : 7\ Яч2 = 3600 фхт : 7\ (5.8)
где Пч\ — часовая производительность станка, м3/ч; Пч2 —
часовая производительность станка в штуках готовой продукции
(шпал, досок, брусьев и т. п.); V — объем распиливаемого
кряжа, м3; т — число штук готовой продукции, получающейся
при распиловке одного кряжа; cpi — коэффициент использования
рабочего времени; Т — время, затрачиваемое на распиловку
одного кряжа, с.
Время Т зависит от конструкции станка. Для станков,
снабженных центрователями, оно складывается из следующих
величин:
Т^Гх + Тц + Гп + Гз + Тз + Гр + То + Гк, (5.9)
где Т\ — время на подачу очередного кряжа на центрирующее
устройство, с; Гц — время на центрирование кряжа, с; Ти —
время на поперечное перемещение суппорта, с (Tn = nntUl где
пп — число поперечных перемещений при распиловке одного
кряжа; t„ — средняя продолжительность одного перемещения,
с); Т3 — время на зажим кряжа и освобождение зажимов после
его распиловки, с; Тв— время на повороты кряжа, с (TB = nBtBy
где пв — число поворотов кряжа при его распиловке; U — время
на один поворот кряжа на 90°); Тр — время на перемещение
тележки с кряжем или пилой в рабочем направлении при рас-
118

пиловке одного кряжа, с [(Tv=nv(LK + L0) : и, где пр — число
пропилов на одном кряже; LK — длина кряжа, м; LQ —
превышение хода тележки над длиной распиливаемого кряжа, м; и —
средняя скорость подачи, м/с]; Т0 — время на перемещение
тележки в обратном направлении при распиловке одного кряжа,
с [To = np(LK+L0) : и0, где и0 — скорость обратного хода
тележки; в установках с пилением в обоих направлениях Го = 0];
Тк — время на подачу команд и срабатывание передающих и
исполнительных механизмов при распиловке одного кряжа, с.
Для станков с непрерывным движением кряжа
производительность определяется на основании формул (2.15)
ЯЧ1 = 3600ф1^ : [i(LK + LJ]9 (5.10)
n42 = 3600(f1um : [i(LK + Li)l,
где и — скорость подачи, м/с; L\ — расстояние между двумя
соседними кряжами, поступающими к пилам, м; i — число
пропусков кряжа через станок.
Конструкции круглопильных станков. Круглопильные станки
на лесных складах используют для шпалопиления, лесопиления,
производства тарных дощечек. Наиболее распространены шпа-
лорезные станки ЦДТ-6-3 и ЦДТ-7. Круглопильные станки со
многими пилами применяют для распиловки бревен и брусьев
на доски.
Тарные дощечки и другие мелкие пиломатериалы
выпиливают из горбылей и из круглых кряжей. Для переработки
горбылей применяют ребровые и обрезные станки, а для
производства тарной дощечки из круглых кряжей — развальные, тар-
нобрусующие и тарноделительные станки.
Шпалорезный станок ЦДТ-6-3 предназначен для
распиловки кряжей длиной от 1,5 до 6,5 м и диаметром до 0,5 м
на шпалы и брусья с попутным получением горбылей и досок.
Механизм пиления 4 станка (рис. 5.6) состоит из пильного вала
с закрепленной на нем пилой диаметром 1,25 м и
электродвигателя мощностью 55 кВт. Конструкцией станка
предусматривается возможность установки навесной пилы диаметром 0,63 м,
что позволит увеличить наибольшую высоту пропила до 0,74 м.
Тележка 6 перемещается по рельсовому пути 3 при помощи
индивидуального привода 9, включающего электродвигатель,
редуктор и канат, наматываемый на барабан. Скорость
движения тележки в рабочем направлении до 1,3 м/с; в обратном
направлении до 2 м/с. На тележке смонтированы механизм
зажима кряжа 8 и механизм поперечного перемещения кряжа 7,
выполненные по схеме, приведенной на рис. 5.5, а. Подача
кряжей на тележку осуществляется питателем 2 (см. рис. 5.6),
представляющим собой двухцепной поперечный транспортер.
Поворот шпальных кряжей обеспечивает реечный канатный
кантователь /. Управление всеми механизмами станка
дистанционное, осуществляется оператором со специального пульта. Гото-
119

вая продукция (шпалы, доски и горбыли) поступает на
транспортер 5. Часовая производительность станка составляет около
10 м3 сырья, или около 50 шпал.
Автоматизированный круглопильный станок
ЦДТ-7 предназначен для продольной распиловки бревен длиной
от 2 до 6,5 м и диаметром до 0,8 м. Пильный механизм станка
(см. рис. 5.2, д) состоит из нижней пилы диаметром 1,25 м и
верхней пилы диаметром 1 м. Пилы приводятся во вращение от
Рис. 5.6. Схема шпалорезного станка
отдельных электродвигателей: нижняя мощностью 55 и верхняя
30 кВт. Бревно подается на тележке, получающей поступательно-
возвратное движение от гидродвигателя через барабан и канат.
Скорость рабочего хода тележки (скорость подачи) может
изменяться от 0,2 до 1,3 м/с; скорость обратного хода равна 2 м/с.
Распиливаемое бревно зажимается на тележке крючьями,
поднимающимися и опускающимися при помощи гидроцилиндров.
Поперечное перемещение бревна происходит по схеме,
приведенной на рис. 5.5, а. Бревна на тележку загружаются поперечным
цепным транспортером с отсекателями, на одной раме с
которыми находится цепной кантователь, поворачивающий бревна
и прижимающий их к стойкам тележки. Производительность
станка (по сырью) составляет около 12 м3/ч.
Многопильные станки (Т-92 и Т-94) предназначены
для распиловки тонкомерных бревен на доски. Станок Т-92
служит для выпиливания бруса (с одновременным получением
двух подгорбыльных досок) из бревен длиной до 7 м и диа-
120

метром до 0,28 м. Станок имеет четыре пилы диаметром 0,8 м;
подача цепная со скоростью от 0,15 до 1 м/с. Мощности
двигателей: пильного механизма 100 кВт, механизма подачи 7 кВт.
На станке Т-94 брусья распиливаются на доски. Станок вось-
мипильный (диаметр пил 0,63 м), подача вальцовая. Скорости
подачи и мощность двигателей такие же, как и на станке Т-92.
Ребровые станки (см. рис. 5.4, а) предназначены для
деления горбылей на дощечки. Подача горбыля / на пилу 3
осуществляется при помощи вертикальных вальцов 2 и 4.
Вальцы 4 закреплены на суппорте, вместе с которым они при
помощи штурвала могут перемещаться в поперечном
направлении; этим устанавливается толщина выпиливаемой доски.
Вальцы 2, сидящие на втором суппорте, грузом 5 прижимаются
к выпуклой поверхности горбыля. Наиболее распространены
станки ЦР-4, пропускающие горбыль шириной до 250 мм и
толщиной от 16 до 235 мм. Толщина выпиливаемой доски 8—
125 мм. На станке установлена пила диаметром 0,8 м.
Скорость подачи 0,16—0,9 м/с. Мощность двигателей: пилы 28 кВт,
привода вальцов 1,7 кВт, гидронасоса (для быстрого отвода
вальцов) 0,5 кВт.
Обрезные станки (рис. 5.4, б), предназначенные для
обрезки кромок у необрезных досок, чаще всего бывают двух-
пильными. На валу 2 размещены две пилы: неподвижная / и
передвижная 4. Последняя вручную или гидроприводом может
перемещаться вдоль вала 2, устанавливаясь в положение,
соответствующее ширине выпиливаемой доски. Подача доски 3
на пилы производится вальцами: тремя нижними 6 и двумя
верхними — прижимными 5. Распространены двухпильные
обрезные станки Ц2Д-5А, выпиливающие доски шириной от 60 до
300 мм. Эти станки имеют пилы диаметром по 0,4 м; скорость
подачи 1,3 и 2 м/с, мощность двигателя 40 кВт.
Развальные станки применяют для продольной
распиловки короткомерных кряжей на пластины. Наиболее
распространены однопильные развальные станки с подачей
распиливаемого кряжа на тележке. Подача тележки 3 (см. рис. 5.4, в)
с закрепленным на ней кряжем 2 на пилу 1 осуществляется
либо вручную, либо канатной системой (такой же, как у шпа-
лорезного станка). На производстве применяют развальные
станки РС-1М (с ручной подачей) и ЦДТ-5-2 (с механической
подачей). Первый из них может пропускать кряжи длиной до
1,2 м, имеет пилу диаметром 0,7 м и снабжен
электродвигателем мощностью 10 кВт, у второго, распиливающего кряжи
длиной до 2 м, диаметр пилы 0,9 м, скорость подачи до 0,8 м/с
и мощность двигателя 28 кВт.
Тарно-брусующие станки используют для
распиловки пластин на бруски. Пластины 2 (см. рис. 5.4, г)
подаются на пилу 1 цепью 4> снабженной упорами 3. Толщина
выпиливаемых брусков при наладке станка устанавливается
упорной линейкой 5. В настоящее время используются брусующие
121

станки ТБС-2, пропускающие пластины длиной до 1,2 м и
имеющие пилу диаметром 0,71 м. Скорость подачи 0,21—0,87 м/с,
мощность электродвигателя 20 кВт.
Тарно-делительные станки предназначены для
распиловки брусков на тарные дощечки. Станки (см. рис. 5.4, д)
иногда делают двухпильными. Бруски 2 подаются на пилы 1
при помощи цепи 3. При наладке станка на пильные валы
устанавливают дистанционные шайбы, от размеров которых
зависит толщина выпиливаемых дощечек. Каждая из пил
приводится во вращение от отдельного электродвигателя.
Применяющийся в настоящее время тарно-делительный станок ТДС-2
имеет одну пилу диаметром 0,5 м. Скорость подачи от 0,3 до
0,9 м/с; мощность электродвигателей 11,5 кВт.
§ 5.3. ЛЕНТОЧНОПИЛЬНЫЕ СТАНКИ. Элементы и узлы
ленточнопильных станков. Ленточнопильные станки применяют
на лесных складах для деления горбылей и толстых досок на
тонкие дощечки, для распиловки бревен на пиломатериалы,
а также для выпиловки шпал. В соответствии с этим станки
подразделяют на делительные и бревнопильные.
В качестве режущего инструмента на вертикальных
ленточнопильных станках (рис. 5.7, а) применяют
вертикально расположенную бесконечную тонкую пильную ленту
1У надетую на вращающиеся шкивы: нижний, приводной 8 и
верхний, холостой 3. Существенным преимуществом этих
станков по сравнению с круглопильными станками является
незначительная ширина пропила, а по сравнению с лесопильными
рамами непрерывность поступательного движения режущего
инструмента при высокой скорости резания.
На делительных ленточнопильных станках применяют
пильные ленты (ГОСТ 6532—77) шириной от 50 до 175 мм и
толщиной 0,9—1,2 мм. Зубья имеют прямую спинку; угол резания
6к = 60^-65°; шаг зубьев 30—50 мм. На бревнопильных станках
ширина ленты (ГОСТ 10670—77) составляет 230—350 мм;
толщина 1,4—2,2 мм; зубья имеют выпуклую спинку, 6К = §5°, шаг
/ = 50-^80 мм. Скорость поступательного движения ленты
(скорость резания) составляет 35—55 м/с.
Ведущий и холостой шкивы ленточнопильных станков имеют
одинаковый диаметр; для делительных станков 1,25—1,5 м, для
бревнопильных 1,5—2,4 м. Рабочая поверхность шкивов слегка
выпуклая. Нижний (ведущий) шкив делают тяжелым, и он
выполняет роль маховика, а верхний (холостой) легким.
Благодаря этому в случае притормаживания усилием резания
рабочей ветви пилы не происходит выпучивания ее участка,
расположенного выше распиливаемого материала. Нижний шкив
приводится во вращение от электродвигателя непосредственно
через эластичную муфту или ременную передачу. Верхний шкив
используют для монтажного натяжения пильной ленты,
автоматическое натяжение которой осуществляется при помощи
груза 2 или пружины. Величину усилия ZM(H), прилагаемого
122

к верхнему шкиву для создания необходимого монтажного
натяжения пильной ленты, определяют по формуле
ZM = 2Z0 = 2as5^ (5.11)
где Z0 — монтажное натяжение в одной ветви ленты, Н; Вл —
ширина ленты, м; 5 — толщина ленты, м; a — необходимое на-
Рис. 5.7. Схемы ленточнопильных станков:
а — вертикального; б, в — горизонтального, осуществляющего резание вдоль волокон
пряжение, возникающее вследствие монтажного натяжения
ленты и принимаемое равным (50-И00)106 Па.
Для устойчивости пильного полотна во время работы служат
верхние 4 и нижние 6 боковые ограничители (изготовляемые
из антифрикционного материала) и задний ограничительный
ролик 9. Нижний шкив от грязи и опилок очищается щеткой 7.
Подачу распиливаемого материала на пилу осуществляют
при помощи непрерывно вращающихся вертикальных вальцов
123

(так же, как у круглопильных ребровых станков) или
посредством тележки 5, совершающей поступательно-возвратное
движение (как у шпалорезных станков).
Мощность на пиление и подачу при работе ленточнопиль-
ных станков рассчитывают так же, как и для круглопильных
станков. При этом значение k0 определяют по графику (см. рис.
5.3, в) или по эмпирической формуле, действительной для иг —
= 0,05-^0,7 мм
&o = 36,5.105:i£33, (5.12)
где k0 — в Дж/м3; uz — в м.
Подача на зуб uz подсчитывается по формуле (2.6). Силы
резания Рр и отжима Р0 определяются по формулам (2.4),
(2.5).
Кинематический угол встречи 8 в ленточнопильных станках
равен 90°, поэтому усилие подачи для этих станков равно
Pu = Po + v.(Q + Qi + PP), (5.13)
где \i — коэффициент сопротивления перемещению кряжа,
тележки и т. п. по направляющим; Q — вес распиливаемого
кряжа; Qi — вес устройств, несущих кряж.
Производительность ленточнопильных станков рассчитывают
так же, как и производительность круглопильных для
продольной распиловки по формулам (5.8) или (5.10).
Рассмотренные ленточнопильные станки производят обычную
продольную распиловку, при которой скорость подачи
направлена вдоль волокон древесины, а скорость резания
перпендикулярна им; при этом наиболее активной является короткая
кромка зубьев, производящая резание в торец и формирующая
дно пропила. Стружки, получающиеся при пилении,
разваливаются на мелкие частицы, превращаясь в опилки.
Пиление ленточными пилами вдоль волокон
древесины, разработанное в последние годы в ЦНИИМЭ,
явилось новым прогрессивным способом продольной распиловки.
Полотно ленточной пилы непрерывно движется в
горизонтальном направлении со скоростью резания v, а распиливаемый
кряж, закрепленный торцевыми зажимами, надвигается на пилу
снизу вверх со скоростью подачи и (рис. 5.7, б). При этом
подача направлена перпендикулярно к волокнам древесины, а
скорость резания параллельна волокнам. Короткие и боковые
кромки зубьев осуществляют продольное резание и ни одна из
кромок резания в торец не производит. Это ведет по
сравнению с обычными методами продольной распиловки к
существенному снижению энергозатрат на резание, так как продольное
резание (при прочих равных условиях) требует приблизительно
в 3 раза меньших усилий, чем резание в торец.
При пилении вдоль волокон вместо опилок получается
гибкая сливная стружка, являющаяся хорошим сырьем для
выработки целлюлозы, а также могущая быть использованной для
124

упаковки. Для того чтобы стружка, находясь в пропиле, не
ломалась и не прессовалась, она должна свободно размещаться
в межзубовой впадине. Опыты показали, что при малой длине
распиливаемых кряжей (до 1 м) могут использоваться
стандартные ленточные пилы с плющеными зубьями, при этом
должен быть несколько увеличен радиус закругления межзубовых
впадин. При распиловке кряжей длиной больше 1 м
приходится применять специальные ленты с вставными Г-образными
зубьями и увеличенными размерами межзубовой впадины (рис.
5.7, в).
Мощность на пиление определяют в этом случае по
формуле (2.3). Ширина пропила при применении Г-образных зубьев
составляет около 4—5 мм (при толщине полотна пилы 1,8—
2,0 мм). Высотой пропила при данном способе распиловки
является длина распиливаемого кряжа H=LKP\ она для данного
станка является величиной постоянной и, следовательно,
отпадает необходимость в регулировании скорости подачи и, так
как при постоянных Н и и при любых диаметрах
распиливаемого кряжа также постоянной оказывается и мощность,
потребляемая на пиление.
Величина удельной работы резания k в данном случае
оказывается приблизительно в 3 раза меньшей, чем при обычной
продольной распиловке ленточными пилами и на основании
формулы (5.12) основное значение удельной работы резания
k0 (в Дж/м3) может быть определено
£о=12-105:^'33, (5.14)
где uz — подача на зуб, м.
Конструкции ленточнопильных станков. Для распиловки
бревен применяют ленточнопильные станки ЛБЛ-150-1; ЛБ-240,
ЛО-43.
Ленточнопильный станок ЛБЛ-150-1 предназначен
для распиловки бревен диаметром до 1,25 м и длиной от 2 до
7,5 м. Ширина пильной ленты 230 мм. Подача бревна
осуществляется при помощи гидрофицированной тележки. Скорость
подачи может достигать 2,1 м/с. Суммарная мощность
электродвигателей 140 кВт.
Ленточнопильный станок ЛБ-240 может распиливать
бревна диаметром до 1,5 м при скорости подачи до 2 м/с. Ширина
пильной ленты 350 мм. Суммарная мощность электродвигателей
265 кВт.
Ленточнопильный шпалоавтомат ЛО-43 [53]
производит пиление вдоль волокон. Полотно ленточной пилы имеет
ширину 230 мм и толщину 1,6 мм, зубья Г-образные,
диаметры ведущего и ведомого шкивов — по 1,7 м, скорость
резания о = 45 м/с. Шпальный кряж длиной 2,75 м закрепляется
торцевыми зажимами в суппорте, при помощи которого
перемещается в поперечном направлении, поворачивается и
подается (надвигается) на ленточную пилу со скоростью подачи
125

и = 0,15 м/с. Мощность двигателя привода пилы — 55 кВт и
механизма подачи 3 кВт. Весь процесс выпиловки шпал
выполняется автоматически. Программа раскроя каждого кряжа
выбирается автоматически в зависимости от его диаметра. При
необходимости оператор может перейти и на ручное
управление. Производительность шпалоавтомата ЛО-43 составляет
около 500 шпал в смену; потери в виде опилок полностью
исключены, вместо них получается лентообразная стружка (до
5 т в смену).
§ 5.4. ЛЕСОПИЛЬНЫЕ РАМЫ. Элементы и узлы
лесопильных рам. Лесопильные рамы являются многопильными
станками с непрерывной подачей; они предназначены для
продольной распиловки бревен и брусьев. При работе лесопильной
рамы вразвал бревна сразу распиливаются на доски
требуемой толщины. При работе с брусовкой бревна сначала
распиливаются на брусья (с одновременным получением двух-четы-
рех подгорбыльных досок), а затем в следующую смену или
на второй лесопильной раме брусья разваливаются на доски.
Основными узлами лесопильных рам являются: (рис. 5.8, а,
б) механизм резания (состоящий из пильной рамки 9 с
укрепленными в ней пилами 4, приводящейся в действие от криво-
шипно-шатунного механизма 8) и механизм подачи (состоящий
из нижних 3 и верхних 5 подающих вальцов). Кроме того,
лесопильные рамы снабжаются: для подачи бревен — тележками
1 и 2, а для приемки пиломатериалов — тележками 6 и 7 (см.
рис. 5.8, а) или рольгангом 7 и направляющими ножами 6
(см. рис. 5.8, б).
Механизм резания. Режущими инструментами в
лесопильных рамах являются прямые пилы, совершающие
поступательно-возвратное движение. Длина рамных пил
Ln=Sn + dK+e, (5.15)
где 5П — ход пильной рамки; dK — диаметр наибольшего бревна
в комле; е — запас, равный 0,1—0,15 м.
Наиболее часто применяют рамные пилы длиной 1,25 и
1,6 м. Ширина пил составляет Вп= (0,l-^-0,15)Ln, а толщина
s = 2-^2,5 мм. Зубья рамных пил имеют такую же форму, как
и у круглых пил для продольной распиловки (см. рис. 5.3, а).
У зубьев угол наклона ак = 28°, угол заострения рк = 47° и угол
резания 6К = 75°, шаг зубьев /= (10-^ 16)s, а высота h=(0J +
-f-0,9)^
Зубья разводят или расплющивают. Величина развода с на
сторону составляет: при пилении твердой древесины с = 0,4-ь
-ь0,5 мм, мягкой древесины с = 0,5-^-0,75 мм. Уширение
расплющенного зуба равно 0,8—1,3 мм. Для тарных лесопильных рам
(распиливающих тонкомерные кряжи и имеющих малый ход
пильной рамки) применяют пилы с Ln = 0,6 м и s=l-M,4 мм.
Основные параметры рамных пил регламентированы ГОСТ
5524—75 и 10484—74.
126

Главный вал рамы делают коленчатым либо снабжают
маховиками с пальцами кривошипа; он вращается с постоянной
скоростью (0 = 23-^38 рад/с (215—360 об/мин). У некоторых
лесопильных рам с малым ходом пильной рамки скорость
вращения вала доходит до 62—73 рад/с (600—700 об/мин). В зави-
Рис. 5.8. Схемы лесопильных рам:
а — двухшатунной; б — одношатунной
симости от числа шатунов, двигающих пильную рамку,
лесопильные рамы делят на двухшатунные (см. рис. 5.8, а) и одно-
шатунные (см. рис. 5.8, б). Высота двухшатунных лесопильных
рам невелика, и они расположены в одном этаже; одношатун-
ные рамы значительно выше двухшатунных и расположены
в двух этажах.
В пильной рамке установлена группа пил (до 16),
расположенных одна от другой на определенном расстоянии. Такую
группу называют поставом. Пилы друг от друга отделены про-
127

кладками; весь постав стянут струбцинами. Толщина
межпильных прокладок bi = m-\-y + 2c, где т — номинальная толщина
доски; у — припуск на усушку; с — величина развода на
сторону. Крайние прокладки подбирают такой толщины, чтобы
постав пил был расположен симметрично относительно
просвета пильной рамки. Пиление в лесопильной раме происходит
только при движении пильной рамки сверху вниз. Ход пильной
рамки снизу вверх является холостым.
Скорость резания v в лесопильных рамах является
величиной переменной: в верхней и нижней мертвых точках (ВМТ и
НМТ) она равна нулю, а при нахождении пильной рамки
в среднем положении достигает ymax = 0,5Sno), где 5П — ход
пильной рамки, м; (о — угловая скорость пальца кривошипа,
рад/с.
Средняя скорость резания в м/с
£jCp = Snco : я. (5.16)
В связи с изменением скорости движения пильной рамки
появляются соответствующие ускорения и силы инерции, которые
зависят от частоты вращения главного вала. Увеличение этой
частоты ведет к резкому росту нагрузки на элементы пильного
механизма (поперечины и стойки пильной рамки, пальцы,
шатун и т. п.), что значительно усложняет конструкцию
лесопильной рамы.
Мощность, необходимую для пиления лесопильной рамой,
определяют по формуле (2.3), при этом учитывают, что
пиление производится одновременно несколькими пилами и что
скорость подачи переменна:
Np = kb2Hucp:i\P9 (5.17)
где k — удельная работа резания, Дж/м3; Ь — ширина пропила
(одной пилы), м; 2Я — сумма высот пропила, м; иср — средняя
скорость подачи, м/с; г)р — КПД передач от двигателя к пилам.
В связи с тем, что в некоторых лесопильных рамах' бревно
подается не непрерывно, а толчками, принято учитывать не
среднюю скорость подачи ucv, а величину пути, проходимого
бревном за два хода пильной рамки (один оборот главного
вала). Эту величину называют посылкой, обозначают через Д
и замеряют в метрах на один оборот.
Выражая среднюю скорость подачи (м/с) через посылку
(м/об), получаем
иср = А(о : (2 я). (5.18)
Соответственно формула (5.17) принимает вид
ЛГр = £Ь2ЯДсо :(2ят)р). (5.19)
Сумму высот пропилов определяют из выражения
2 Я = Яср2п = MCpZn, (5.20)
где #Cp = aidCp — средняя высота пропила; а,\ — коэффициент,
принимаемый при распиловке в развал 0,75, с брусовкой 0,6,
128

при развале бруса 0,95—1; dcp — средний диаметр бревна или
высота бруса; гп — число пил в поставе.
Удельную работу резания определяют по формуле (5.2),
а входящие в нее величины поправочных коэффициентов по
данным, приведенным на с. 112. Основное значение удельной
работы резания определяют из графиков, приведенных на рис.
5.3, в или по эмпирической формуле, действительной для и2 =
= (0,2ч-1,6 мм):
£о = 64-105 : ^'33 + 59.106(Яср —0,26), (5.21)
где ЯСР и и2 — в м; kQ — в Дж/м3.
Подачу на один зуб определяют из выражения
u2 = tA :Sn. (5.22)
Мощность, необходимая для пиления лесопильными рамами,
определяется решением прямой задачи по формулам (5.17),
(5.19), (5.20) с использованием данных, приведенных на рис.
5.3, в. Установочная мощность двигателя пильного механизма
лесопильной рамы принимается равной Np.
Обратная задача заключается в нахождении посылки А
исходя из мощности двигателя. При этом в соответствии с
формулой (5.19)
А = #рТ)р 2 я : (kb 2 Яш). (5.23)
Величина k, входящая в эту формулу, находится методом
последовательного приближения.
Используя формулы (5.19) — (5.22) и (5.2), можно записать
iVp = anawaQa3Hcpbzn<i> [64 • 105S£'33Д°'67г0'33 +
+ 59.106(Яср—0,26)А] :(2ш|р), или NP = BA°'67 + ЛА, (5.24)
где "Л и В — величины, характеризующие условия распиловки
и не зависящие от величины А. По этой формуле могут быть
решены как прямая, так и обратная задачи.
Величины допустимых посылок А ограничиваются не только
мощностью двигателя, но также и прочностью зубьев пилы и
требованием к качеству пропила. Поэтому подача на зуб uz
не должна превышать для мягких пород 1,2 мм и для твердых
0,8 мм; в соответствии с этим по формуле (5.22) можно
определить допустимую посылку
А ^ ^доп5п : t, (5.25)
где «2доп, 5пи /-вм;Д-в м/об.
При расчете допустимых посылок необходимо также
учитывать условия размещения опилок в межзубовых впадинах.
Объем межзубовых впадин Увп = Qit2bf где 6i—коэффициент
площади межзубовой впадины (для рамных пил 9i = 0,35-^-0,55).
Объем опилок, снимаемых одним зубом пилы, равен Уоп =
-- о uzbH = otAbH : Sn, где о — коэффициент объема опилок (для
5 Заказ N° 261
129

рамных пил а = 0,8-ь1,2). Приравняв объем опилок, срезаемых
одним зубом, к объему межзубовой впадины, получаем otAbH :
: Sll = d1t2b, откуда наибольшая посылка Д, допустимая по
возможности размещения опилок в межзубовых впадинах,
определяется
А ^ /Э^п : (or//). (5.26)
Сила резания при пилении рамными пилами определяется
из формулы (2.4). Заменив в этой формуле Я на 2Я и приняв
значение и и v из формул (5.16) и (5.18), получим среднюю
величину силы резания за один оборот главного вала
Рср = £Ь2ЯД :(2S„) (5.27)
и среднюю силу резания Рр за рабочий ход пильной рамки
РР = £6 2ЯД :S„. (5.28)
Силу отжима Р0 при работе лесопильных рам определяют
по формуле (2.5) Ро = а0Рр> где ао = 0,2-М, причем меньшие
значения принимают для острых пил и большей подаче на зуб,
большие^-при тупых пилах и меньших подачах на зуб пилы.
Производительность чистого пиления ППИЛ для лесопильных
рам, определяемую по мощности двигателя, рассчитывают по
формуле (4.17).
Механизм подачи. Лесопильные рамы имеют
непрерывную или толчковую подачу. При непрерывной подаче бревно
движется непрерывно с постоянной скоростью подачи и.
Отношение и: v в этом случае непостоянно, так как и = const, a v —
переменна, вследствие чего траектории вершин зубьев по
отношению к древесине криволинейны и толщина стружки все
время меняется. В рамах с толчковой подачей бревно движется
только во время рабочего либо только во время холостого хода
рамы; подача при этом осуществляется через кривошипно-ша-
тунный механизм и, следовательно, ее скорость изменяется по
тому же закону, по которому изменяется и скорость резания,
т. е. ^:u = const. Вследствие этого траектории зубьев пилы по
отношению к древесине являются прямыми линиями, и толщина
стружки остается все время постоянной. Чтобы при холостом
ходе зубья не надавливали на дно пропила, рамным пилам
дается уклон i. Величину уклона (см. рис. 5.9, в), замеренную на
длине хода пильной рамки, определяют в зависимости от типа
подачи и величины посылки; для лесопильных рам с толчковой
подачей за рабочий ход i = a (уклон пил постоянный при любой
посылке); для лесопильных рам с толчковой подачей за
холостой ход £=Д + я; для лесопильных рам с непрерывной подачей
/=0,5Д + я.
Во всех этих выражениях а — постоянная величина, равная
2—4 мм.
Толчковая подача за рабочий ход имеет ряд
существенных преимуществ: постоянство толщины стружки,
независимо

мость уклона пил от величины посылки (благодаря чему
можно менять А, не останавливая раму), небольшой уклон и,
следовательно, равномерное натяжение полотен пил, отсутствие
трения спинок зубьев по дну пропила при холостом ходе. При
толчковой подаче за холостой ход уклон пил является
переменным, в связи с чем перечисленные выше преимущества
теряются. Основными недостатками толчковой подачи являются
большие инерционные усилия, действующие на бревно. При
частоте вращения главного вала я>250 об/мин эти усилия
настолько возрастают, что бревно не успевает останавливаться и
начинает двигаться с почти постоянной скоростью.
При непрерывной подаче в подающем механизме не
возникает сил инерции и он надежно работает даже при
большой частоте вращения главного вала рамы. Недостатками
непрерывной подачи являются: изменение толщины стружки в
процессе пропила, скобление спинок зубьев пилы по дну пропила
в начале холостого хода, значительный уклон пил, зависящий
от посылки. Поэтому на тихоходных лесопильных рамах (п<
<250 об/мин) применяют обычно толчковую подачу за
рабочий ход, а на быстроходных рамах (я>250
об/мин)—непрерывную подачу.
Бревно на пилы в лесопильных рамах подается при помощи
четырех вальцов (двух верхних и двух нижних). В коротыше-
вых рамах для распиловки кряжей длиной 0,8—1 м число
вальцов увеличивают до восьми. Нижние вальцы всегда делают
приводными, верхние могут быть и неприводными. Прижим верх-
них вальцов происходит под действием их веса, а иногда
специальных гидравлических или пневматических прижимных уст-
ройств. Подъем верхних вальцов производится вручную, а также
при помощи пневматического, гидравлического или
электрического привода с дистанционным или автоматическим
управлением.
При толчковой подаче (рис. 5.9, а) вальцы 2 и 6
получают вращение от главного вала 10 через контркривошип 9Г
систему тяг 7, коромысло 4 с подающей собачкой 5,
фрикционное колесо 3 и цепную передачу /. Изменение угла поворота
вальцов за оборот главного вала (следовательно, и величины
посылки А) достигается перемещением кулисы 8.
При непрерывной подаче (рис. 5.9, б) вращение от
главного вала 11 передается к вальцам 2 и 3 через ременную
передачу 10, горизонтальный вал 9, бесступенчатый
фрикционный лобовой вариатор 8, вертикальный вал 7, конические 6
и цилиндрические 4 и 5 шестерни. Привод верхних вальцов при
любом их положении по высоте осуществляется через
роликовую цепь /. Передвигая бегунок лобового вариатора вдоль шли-
цевого вала 9, можно изменять величину Д.
В современных лесопильных рамах с непрерывной подачей
вальцы приводятся во вращение от отдельного
электродвигателя. Изменение величины посылки в этом случае осуществля-
5'
131

ется при помощи электромагнитной муфты скольжения или
двигателем постоянного тока с регулируемой частотой вращения.
В подающем механизме с электромагнитной муфтой
скольжения (рис. 5.9, в) вращение нижним вальцам 20 передается
от электродвигателя 14 через электромагнитную муфту
скольжения 18, ременную передачу 19, редуктор 13 и шестерни 12.
Верхние вальцы 10 приводятся во вращение роликовой цепью
11. Изменение скольжения электромагнитной муфты (а значит,
Рис. 5.9. Схемы механизмов подачи лесопильных рам:
а — толчковой; б, в — непрерывной
и изменение Д) производится поворотом лимба центробежного
регулятора /7, для чего оператор на некоторое время включает
серводвигатель 6, поворачивающий лимб на соответствующий
угол (через червячный редуктор 7, шестерни <5, сельсин-датчик
9, сельсин-приемник 15 и редуктор 16). Одновременно с
изменением посылки при помощи червячной передачи / и рычага 5
перемещается в горизонтальном направлении плита 3 с
направляющими 2 верхнего ползуна 4 пильной рамки; благодаря
этому изменяется уклон пил L
Мощность (Вт), необходимую для привода механизма
подачи в лесопильных рамах, исходя из формулы (5.18)
определяют
Nu = Рииср : ци = Ри Аю : (2 mjtt), (5.29)
где Ри — усилие подачи, равное средней силе отжима Р0 плюс
сопротивление от движения впередирамной тележки, Н; г\и —
КПД передач от двигателя к вальцам. Практически Nu в #есо-
132

пильных рамах составляет 3—5 % от мощности на резание.
Для надежного сцепления вальцов с бревном и устранения
пробуксовки между ними необходимо соблюдение неравенства
[2mBQB-\-Q6+Pp)\iB>Pu, где тв—наименьшее число
прижимных вальцов, подающих бревно; QB — сила прижима одного
вальца; Qe—вес бревна; Рр — сила резания; \хъ — коэффициент
сцепления вальца с древесиной или корой, равный 0,5—0,7.
Для предотвращения подъема бревна под действием
скобления спинок зубьев по дну пропила при холостом ходе
лесопильной рамы необходимо mBQB + Q6>Ar, где Рх — сила
подъема бревна зубьями пил при холостом ходе (для рам с
непрерывной подачей РХ^0,8РР).
Тележки, направляющие и вспомогательные
устройства. Впередирамная тележка / (см. рис. 5.8)
служит для подачи бревна к лесопильной раме и поддержания
заднего его конца при распиловке. Передний конец бревна до
захвата вальцами рамы поддерживает вторая, вспомогательная
тележка 2. Передвижение впередирамной тележки
осуществляется при помощи одной из двух цепей, расположенных между
рельсами и непрерывно движущихся в разные стороны. После
захвата переднего конца бревна подающими вальцами
лесопильной рамы привод тележки отключается. Бревно на тележке
1 зажимается при помощи клещей, которые могут перемещать
его в поперечном направлении и поворачивать вокруг оси.
Привод зажима, перемещения и поворота клещей — ручной или
гидравлический.
В одноэтажных лесопильных рамах' (см. рис. 5.8, а)
имеются также позадйрамные тележки 7 и 6, принимающие
распиленное бревно и удерживающие доски от разваливания.
В двухэтажных рамах (см. рис. 5.8, б) позадйрамные тележки
не применяют. Бревно из рамы выходит на приемный рольганг
7 с двумя направляющими ножами 6, которые при помощи
винтов и рукояток устанавливаются в плоскостях крайних пил
постава и удерживают выходящее из рамы распиливаемое
бревно.
Производительность лесопильных рам. Производительность
лесопильных рам, как и других механизмов непрерывного
действия, определяют по формуле (2.14) Яч = 3600ф1ф2ИсрУ: /б, где
Пч — часовая производительность лесопильной рамы по сырью,
м3/ч; ф1 — коэффициент использования рабочего времени; ф2—
коэффициент загрузки лесопильной рамы (учитывающий разрыв
между торцами бревен); иСр — средняя скорость подачи, м/с;
V — средний объем распиливаемых бревен, м3; /б —средняя
длина бревна, м.
Выражая среднюю скорость подачи ucv через посылку А
в м/об, получим
/7q = 3600 фхф2 ЛсоУ : (2 я7б), (5.30)
где со — угловая скорость главного вала, рад/с.
133

Величину посылки в соответствии с мощностью двигателя,
числом пил в поставе, диаметром бревна и другими факторами
определяют по формулам (5.23), (5.25), (5.26).
Конструкции лесопильных рам. Наибольшее распространение
на лесных складах получили двухэтажные лесопильные рамы
2Р75. При небольшом объеме лесопиления на лесных складах
применяют также одноэтажные рамы Р65. Легкие лесопильные
рамы РК и РТ находят применение в тарных цехах лесных
складов.
Лесопильная рама Р65-4М — одноэтажная двухшатун-
ная с толчковой подачей за рабочий ход. Главный вал делает
260 об/мин. Просвет пильной рамки 0,65 м; ход рамки 0,36 м.
В рамке может быть укреплено до 12 пил. Механизм подачи
имеет два нижних и два верхних вальца, которые приводятся
в движение по схеме, приведенной на рис. 5.9, а. Величина
посылки изменяется от 3 до 22 мм за один оборот вала рамы.
Подача бревен в раму и прием распиленных бревен из рамы
осуществляются впередирамной и позадирамной тележками.
Рама Р65-4М может распиливать бревна длиной не менее 3 м
и диаметром до 500 мм: она приводится в действие
двигателем мощностью 30 кВт. Производительность лесопильной рамы
около 6 м3/ч.
Лесопильная рама 2Р75-1 — быстроходная
двухэтажная, одношатунная с непрерывной подачей. Она предназначена
для распиловки бревен длиной от 3,2 до 9 м и диаметром до
650 мм. Главный вал делает 320 об/мин. Просвет пильной
рамки 0,75 м, ход 0,6 м. В пильной рамке может быть
установлено до 12 пил. Механизм подачи — четырехвальцовый,
имеет индивидуальный привод, выполненный по схеме,
приведенной на рис. 5.9, в. Величина посылки А изменяется до
65 мм/об (при этом автоматически изменяется и уклон пил).
Верхние вальцы поднимаются при помощи гидроцилиндров;
натяжение пил также производится гидроприводом. Бревна в раму
подаются впередирамными тележками. Выходящие из рамы
распиленные бревна направляются ножами. Рама приводится
в действие электродвигателями, суммарная мощность которых
127 кВт. Производительность рамы около 20 м3/ч.
Лесопильная рама 2Р75-2, предназначенная для
распиловки брусьев на доски (она устанавливается обычно во
втором ряду за рамой 2Р75-1), отличается от рамы 2Р75-1
укороченной пильной рамкой.
Коротышевые и тарные лесопильные рамы. Ко-
ротышевая лесопильная рама РК-63-1 предназначена для
распиловки кряжей длиной от 1 до 7,5 м и диаметром до 500 мм.
Рама двухшатунная, механизм подачи непрерывный восьми-
вальцовый с приводом от гидродвигателя. Просвет пильной
рамки 0,65 м, ход 0,41 м, частота вращения главного вала
215 об/мин, посылка от 2 до 22 мм/об. Суммарная мощность
электродвигателей 64 кВт. Подача в раму и прием распиливае-
134

мых кряжей производятся впередирамными и позадирамными
рольгангами.
Для распиловки брусьев и тонкомерных бревен на тарные
дощечки применяют рамы, снабженные тонкими пилами.
Тарная рама РТ-36 имеет просвет пильной рамки 0,36 м и ход
0,21 м. Она пропускает бревна или брусья длиной 0,6—4 м и
толщиной до 200 мм. Главный вал рамы делает 600 об/мин.
Посылка составляет 3—15 мм/об. Рама приводится в действие от
главного двигателя мощностью 22 кВт и двигателя подачи
мощностью 2 кВт.
Глава 6
ОКОРКА ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ
§ 6.1. ВИДЫ И СПОСОБЫ ОКОРКИ. На лесных складах
окорке подвергают следующие лесоматериалы: балансы;
рудничную стойку; низкокачественную древесину и кусковые
отходы, перерабатываемые на технологическую щепу; бревна
пиловочные, тарные и шпальные кряжи, подлежащие продольной
распиловке на лесном складе; шпалы, выпиленные из
неокоренных шпальных кряжей. Лесоматериалы, отправленные в
неокоренном виде с нижних складов лесозаготовительных
предприятий, как правило, должны окорять потребители.
В зависимости от назначения лесоматериалов окорка может
быть чистой или грубой. При чистой окорке лесоматериалы
полностью очищают от всех слоев коры, при этом удаляется и
камбиальный слой. При грубой окорке допускается оставление
лубяного слоя полностью или частично. Вследствие того, что
между камбием и древесиной нет ясно выраженной границы,
часто под чистой окоркой понимают окорку со снятием
поверхностного слоя древесины. Обычно чистой окорке подвергают
лесоматериалы, подлежащие пропитке антисептиками. К ним
относят шпалы, столбы линий связи и электропередач и др.
Кроме того, чистую окорку применяют для части экспортных
балансов.
На береговых нижних складах при подготовке
лесоматериалов к сплаву в ряде случаев производят пролыску, т. е. снятие
коры несколькими полосами, расположенными вдоль оси ока-
риваемого сортимента или по винтовым линиям.
Значительное влияние на процесс окорки оказывают
толщина коры и ее сцепление с древесиной. Средние значения
толщины коры hK зависят от породы и диаметра кряжа d (рис. 6.1)
[51]. Сцепление коры с древесиной резко снижается при
увеличении влажности и сильно возрастает с понижением
температуры окружающего воздуха, кроме того, оно зависит от
времени заготовки—в вегетационный период кора легко
отделяется от древесины по камбиальному слою. Все эти факторы
необходимо учитывать при выборе способов окорки.
135

Методика расчетов окорочного оборудования подробно изложена в
работах, выполненных в ЦНИИМЭ Г. А. Вильке [16] и М. Н. Симоновым [51],
в ЛТА автором [9] и др.
Окорочные машины делят на машины поштучной и
групповой обработки. В машинах поштучной обработки каждый кряж
окоряется отдельно; в машинах групповой обработки окорке
подвергаются одновременно несколько десятков или сотен
бревен, кряжей или поленьев.
§ 6.2. ПОШТУЧНАЯ ОКОРКА ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ.
Поштучная окорка лесоматериалов возможна следующими
способами: воздействием на поверхность лесоматериалов
специальным окорочным инструментом, воздействием струей жидкости,
Рис. 6.1. Графики зависимости толщины
коры hn от диаметра кряжа d:
Б —для березы; Ос — для осины; Е — для
ели; Ск _дЛЯ сосны (комлевое бревно); Св ~~
для сосны (вершинное бревно)
воздействием струёй газа с твердым наполнителем, нагревом
камбиального слоя токами высокой частоты,
электрогидравлическим ударом.
Способы окорки струей газа, нагревом камбиального слоя и
электрогидравлическим ударом находятся в стадии
лабораторных исследований и не получили конкретного конструктивного
и технологического воплощения. Окорка гидравлическими
струями —наиболее разработанный из нетрадиционных
способов окорки. Однако энергозатраты при этом способе очень
велики.
Наиболее распространенными и отработанными являются
способы окорки путем воздействия на поверхность
лесоматериалов специальным окорочным инструментом. В качестве
окорочного инструмента можно использовать скребки, ножи, ножевые
фрезы.
Скребковый инструмент состоит из резца со
специально затупленной режущей кромкой или из резца с острой
режущей кромкой и углом резания больше 90°. Скребок
удаляет кору по камбиальному слою, если прочность последнего
значительно ниже прочности поверхностного слоя древесины.
При этом затупление рабочей кромки или тупой угол резания
препятствуют внедрению скребка в древесину. Если прочность
камбиального слоя соизмерима с прочностью древесины, то
происходит послойное удаление коры, причем возможно и удаление
си
15
10
6
0с>
к^
св .
%
S-
^
Ю 20 30 W 50
&
136

поверхностного слоя древесины. Для нормальной окорки
к скребку необходимо приложить значительную
прижимающую силу, которая должна обеспечить продавливание коры
рабочей кромкой. Достоинством скребкового инструмента
является возможность грубой окорки при минимальных потерях
древесины и высоком качестве окоренной поверхности. Однако эти
достоинства реализуются только при окорке свежесрубленнои и
сплавной древесины при положительных температурах. При
окорке подсушенной и мерзлой древесины резко снижаются
производительность и качество окорки (под качеством окорки
понимают отношение площади окоренных участков к площади
коры до окорки), увеличиваются отходы древесины,
ухудшается товарный вид.
Ножевой инструмент производит срезание слоя коры
заданной толщины острым резцом с углом резания меньше 90°.
Основным достоинством ножевой окорки является возможность
получения высокого качества окорки без снижения
производительности при окорке бревен, обработка которых скребковым
инструментом затруднена. К ним относят подсушенные и
мерзлые бревна, а также лесоматериалы с прочной и толстой
корой. Ножами можно производить грубую и чистую окорку с
хорошим качеством поверхности и зачисткой сучковых остатков
одновременно с окоркой. Недостатком данного способа
являются неизбежные потери древесины, которые возрастают с
повышением качества окорки.
Ножевые фрезы представляют собой вращающиеся
головки с закрепленными на них ножами. Фрезы обладают теми
же достоинствами и недостатками, что и ножевой инструмент.
Фрезы во всех случаях сложнее ножей, однако они работают,
как правило, с большими скоростями и малыми усилиями
резания, что обеспечивает высокое качество окоренной
поверхности.
Окорочные станки различаются также по характеру
движения окорочного инструмента и окоряемого бревна.
В продольных станках окорочный инструмент
расположен равномерно по периметру поперечного сечения
окоряемой поверхности, бревно же получает поступательное движение
вдоль своей оси. Каждый инструмент обрабатывает участок
поверхности бревна в виде продольной ленты.
В винтовых станках бревно совершает сложное
движение: вращение вокруг собственной оси с одновременным
перемещением вдоль нее. Каждый инструмент обрабатывает
участок поверхности бревна в виде ленты, расположенной по
винтовой линии.
В поперечных станках бревно вращается и
перемещается в направлении перпендикулярном его оси, при этом
происходит окорка лесоматериала на всю его длину. Каждый
инструмент обрабатывает участок поверхности бревна в виде
ленты, расположенной по окружности.
137

В роторных станках окорочный инструмент
расположен на вращающемся полом роторе, внутри которого и соосно
с ним поступательно движется окоряемое бревно. Каждый
инструмент обрабатывает участок поверхности бревна в виде
ленты, расположенной по винтовой линии.
Роторные окорочные станки. В последнее время для
поштучной окорки круглых лесоматериалов наибольшее
распространение получили роторные станки. Установка ротора на
специальном подшипнике допускает высокие скорости вращения,
что вместе с возможностью расположения на роторе
нескольких окорочных устройств обеспечивает сравнительно высокую
.. Рис. 6.2. Короснимающий механизм роторных окорочных станков:
а, б — схемы короснимающего механизма с прижимом короснимателей резиновыми
кольцами; в — схема взаимодействия короснимателя с кряжем при разводе
производительность станков этого типа. В роторных станках
может применяться любой из перечисленных типов окорочных
инструментов: скребки, ножи, ножевые фрезы. Основными
элементами роторных окорочных станков являются
короснимающий и подающий механизмы.
Короснимающий механизм состоит из ротора,
имеющего угловую скорость (0=10-^52 рад/с (100—500 об/мин) и
несущего на себе несколько окорочных инструментов (в
дальнейшем называемых короснимателями), прижимающихся к
поверхности окариваемого кряжа и вращающихся вокруг него.
Коросниматели / (рис. 6.2, а, б, в) сидят на осях 2,
закрепленных на роторе 3. Окариваемый кряж 4, не вращаясь, проходит
сквозь ротор. Коросниматели прижимаются к поверхности
кряжа при помощи резиновых колец 5, или стальных пружин.
Прижим короснимателей может также осуществляться при
помощи гидро- или пневмоцилиндров. В некоторых типах
роторных станков коросниматели прижимаются под действием
центробежных сил, возникающих в противовесах, закрепленных
на осях 2.
Развод короснимателей и выход их на поверхность
очередного кряжа происходит автоматически, причем каждый коро-
сниматель разводится индивидуально независимо от остальных.
138

Для этой цели служит специальный элемент короснимателя —
разводная кромка 6. Она может иметь различную
конфигурацию, но наиболее надежный развод обеспечивается, если в
процессе выхода на поверхность кряжа коросниматель'
взаимодействует с кромкой торца бревна. Для этого необходимо, чтобы
разводная кромка на всем ее протяжении была наклонена от
плоскости вращения ротора в направлении подачи бревна на
некоторый угол Yp равный 5—15° (рис. 6.2, в). В исходном
положении (рис. 6.2, а) коросниматели сомкнуты и вращаются
вместе с ротором. При нажатии торцом кряжа на коросниматель
их разводные кромки врезаются в кромку торца и
притормаживаются, вследствие этого коросниматели, поворачиваясь вокруг
осей 2, разводятся и выходят на поверхность кряжа.
В некоторых конструкциях роторных окорочных станков для
развода короснимателеи используют кромки отогнутые
навстречу движению кряжа. В процессе развода они
взаимодействуют с плоскостью торца кряжа. В этом случае развод
сопровождается значительными деформациями системы
коросниматель— кряж, что является причиной частых поломок
короснимателеи.
В большинстве конструкций короснимающих механизмов
сила прижима короснимателеи к поверхности окариваемого
кряжа может регулироваться только при неподвижном роторе,
т. е. при наладке станка. Это вызывает ряд эксплуатационных
трудностей при окорке нерассортированных по диаметрам
лесоматериалов разных пород с корой, имеющей различную
толщину и влажность. Изменять силу прижима короснимателеи,
не останавливая ротора, можно, если для прижима
используются пневмо- или гидроцилиндры. Сжатый воздух или рабочая
жидкость поступает в цилиндры от насосной станции через
регулирующую аппаратуру, расположенную около станка и
дающую возможность оператору во время вращения ротора
изменять давление в цилиндрах. Управляемый механизм прижима
значительно расширяет возможности роторного станка, но
требует установки сложного и дорогостоящего оборудования для
подачи воздуха или рабочей жидкости в цилиндры,
расположенные на вращающемся роторе.
Скребковый окорочный инструмент отделяет
кору по камбиальному или лубяному слою путем ее скалывания
и отрыва.
Характер отделения коры зависит от соотношения пределов
прочности на скалывание коры по слою камбия (или луба) и
смятие по линии давления передней грани скребка. При
непрочном лубе кора отрывается в виде непрерывной ленты,
оставляя гладкую чистую поверхность древесины. При прочном
сцеплении кора под действием скребка разрушается, впереди него
образуется уплотненный гребень, мешающий углублению
скребка до древесины; коросниматель выходит на поверхность
коры, оставляя значительную часть ее нетронутой.
139

Основным признаком, характеризующим сцепление коры
с древесиной, является влажность коры. С уменьшением
влажности сцепление увеличивается и качество окорки резко
ухудшается. Лесоматериалы хорошо окариваются при влажности
коры не менее 50—55 %; при влажности ниже 40—45 % окорку
проводить трудно. Большое влияние на условия окорки
оказывает также температура коры и наружных слоев древесины.
При низкой температуре влага, находящаяся в коре и заболони,
г д
Рис. 6.3. Окорочный инструмент роторных окорочных станков:
а, б — скребковый окорочный инструмент; в — ножевой окорочный инструмент; г —
схема взаимодействия короснимателя с остатками сучьев; д — схема установки
конических фрез на роторе станка
переходит в лед, в результате прочность коры оказывается
равной прочности древесины, а сила сцепления возрастает в
несколько раз. Поэтому мерзлая древесина очень трудно
поддается окорке кулачками (сплавные лесоматериалы хорошо
окариваются при температуре не ниже —5 °С, а не бывшие
в сплаве — при температуре не ниже —10 °С). Для облегчения
окорки на станках с тупыми короснимателями мерзлую
древесину нужно предварительно оттаять, а сухую — увлажнить.
Для получения требуемого качества окорки скребкам
необходимо придать соответствующую форму, установить
достаточную силу прижима к поверхности кряжа и обеспечить их
воздействие на всю поверхность.
Рабочая часть скребка (рис. 6.3, а, б) обычно имеет форму
клина с затупленной режущей кромкой. Угол заострения
кулачка р = 30-^-50°, радиус закругления режущей кромки p=l-f-
3 мм, длина контактной площадки (ширина скребка) Ь = 25-Ь-
140

4-60 мм. Радиус закругления оказывает существенное влияние
на качество окорки. С уменьшением р улучшается окоряющая
способность кулачка, но повышается опасность повреждения
древесины. При окорке сплавной и свежесрубленной древесины
принимают большие значения р, а при окорке сухой и мерзлой
древесины — меньшие. При окорке древесины с температурой
ниже —10 °С величину р снижают до 0,1—0,3 мм, при этом
процесс снятия коры по камбиальному слою переходит в
резание и часть древесины превращается в отходы (стружку).
Сила прижима скребка к поверхности кряжа должна
составлять от 15 до 25 кН на 1 м ширины скребка. Для окорки
мерзлой древесины без оттаивания эта сила должна возрасти до
30 кН/м. При увеличении давления до 35—40 кН/м начинается
разрушение древесины.
Для высокого качества окорки и снятия коры со всей
поверхности окариваемого кряжа необходимо, чтобы траектории,
описываемые каждым скребком на поверхности кряжа,
перекрывали друг друга. Скорость подачи кряжа и (м/с)
определяют по формуле
u = bzK(o : (2лу), (6.1)
где со — угловая скорость ротора, рад/с; zK — число
одноименных короснимателей на роторе; b — ширина скребка, м; у—
коэффициент перекрытия. В обычных условиях у принимается
равным 2\ при окорке мерзлой древесины без оттаивания
величина коэффициента перекрытия должна быть доведена
до 3—5.
Мощность (Вт), необходимую для приведения в действие
короснимающего механизма, определяют по формуле
ЛГр = (zKPpi> + Gp fini;n) : rip, (6.2)
где Рр — сила сопротивления окорке на одном короснимателе,
Н; v — скорость окорки, м/с; Gp — вес ротора, Н; |ып —
коэффициент трения в подшипнике ротора; vn — окружная скорость
подшипника ротора, м/с; % — КПД передачи от двигателя к
ротору.
Скорость окорки определяют из выражения v = /\]v\ -f и2,
где Vi — окружная скорость короснимателя. В связи с тем, что
величина v{ во много раз превышает и, практически можно
считать, что vt&Vi; следовательно u = 0,5dKo), где dK диаметр
окариваемого кряжа, м.
Окружная скорость подшипника ротора равна уп = 0,50п(о,
где Dn — диаметр подшипника ротора, м.
Сила сопротивления окорке (Я) на одном короснимателе
состоит из усилия, затрачиваемого на отделение коры и силы
трения:
PP = k0b0 + FuVLKi (6.3)
где bo — ширина полосы коры, снимаемой одним короснимате-
лем, м; kQ — линейное сопротивление окорке на 1 м ширины
141

снимаемой полосы коры, Н/м; Fu — усилие прижима
короснимателя к поверхности кряжа, Н; \хк — коэффициент трения
короснимателя о древесину, равный 0,18—0,2.
Величину bo (м) определяют
b0 = 2nu : (o)ZK). (6.4)
Величина k0 зависит от состояния древесины, породы и Ь0
(рис. 6.4) [51].
На основании формул (6.2) и (6.4) получаем
Np = [nk0udK + 0,5 со (zKFn \iKdK + Gp \inDn)] : т]р, (6.5)
где Afp — в Вт; kQ — в Н/м; и — в м/с; dK и Dn — в м; о— в рад/с;
Gp и Fu — в Н.
Установленную мощность двигателя привода ротора
выбирают по мощности Nv определенной по формуле (6.5) для
окорки наиболее толстых кряжей с максимальной скоростью
подачи.
Наряду с усилием прижима короснимателя и степенью затупления
рабочей кромки на качество окорки большое влияние оказывает величина угла
окорки б0, заключенного между передней гранью скребка и плоскостью
касательной к поверхности бревна и проходящей через рабочую кромку
(рис. 6.3, г). При обработке на станке бревен различных диаметров угол
окорки изменяется [9, с. 50]:
б0 = бн + arc sin [(4 /£ + 4- D\) : ( 4Wk)] . (6.6)
где /к — расстояние между осью поворота короснимателя и его рабочей
кромкой; dK — диаметр обрабатываемого кряжа; Dp — диаметр окружности,
на которой расположены оси поворота короснимателей; бн — угол между
передней гранью короснимателя и плоскостью, проходящей через рабочую
кромку и ось поворота короснимателя.
С уменьшением угла окорки повышается окоряющая способность
скребкового инструмента. Однако уменьшение угла бн возможно лишь до
определенного предела, который обусловлен характером взаимодействия
короснимателя с остатками недообрубленных сучьев. При встрече скребка с пеньком
сучка на его переднюю грань действуют сила нормального давления FH и
сила трения FTp = \icFE, где [хс —коэффициент трения сучка о переднюю
грань скребка. Силу Fn находят из формулы
^н = МПр : [/к (и-с sin бн + cos бн)], (6.7)
где Мпр — прижимной момент на оси поворота короснимателя. Как следует
из формулы (6.7) значения силы FB увеличиваются с уменьшением
установочного угла окорки бн и увеличением коэффициента трения сучка по
передней грани скребка. При 6H<arcctg(—цс) огибание остатка сучка становится
возможным только в результате деформации короснимателя или разрушения
сучка.
По характеру взаимодействия с остатками сучьев конструкции
скребковых короснимателей можно разделить на три типа. У первого типа (см.
рис. 6.3, а) жесткость короснимателя в направлении подачи бревна
значительно ниже жесткости в плоскости вращения ротора. Предполагается, что
при встрече с сучком коросниматель упруго деформируется и огибает его
сбоку. Так как максимальное усилие взаимодействия скребка с сучком
определяется только жесткостью короснимателя и не зависит от величины
установочного угла окорки бн, значение последнего можно уменьшить,
пренебрегая ограничением
6H>arcctg(-|ic). (6.8)
142

Рис. 6.4. Значения линейных
сопротивлений окорке k0 в зависимости от ширины
снимаемой полосы коры Ь0 при окорке
скребковым инструментом ели
(сплошные линии) и сосны (пунктир):
/ — замороженной; 2—полусухой; 3 — сплавной;
4 — свежесрубленной
Конструкция короснимателя второго
типа (см. рис. 6.3,6) обладает пониженной
жесткостью в плоскости вращения ротора
и повышенной жесткостью в направлении
подачи бревна. Сучки огибаются сверху,
при этом в результате упругих
деформаций короснимателя в плоскости вращения
ротора увеличивается установочный угол
окорки.
Коросниматели третьего типа могут
иметь различное конструктивное
исполнение, их отличительной особенностью
является повышенная жесткость в обоих
направлениях. При взаимодействии с
остатками сучьев и другими препятствиями
деформации короснимателя незначительны,
огибание же препятствий обеспечивается
соблюдением неравенства (6.8).
Ножевой окорочный инструмент представляет
собой коросниматель, на конце которого установлены один или
несколько острых резцов. Конструкции ножевого инструмента
различают по числу режущих кромок, их очертаниям,
взаимному положению и расположению относительно
обрабатываемого кряжа.
Ножевой коросниматель (см. рис. 6.3, в) состоит из
державки 1, разводной кромки 4, копира-ограничителя 3 и ножа 2.
Нож имеет две основные и одну вспомогательную режущие
кромки. Основные режущие кромки, непараллельные оси
ротора, расположены в плоскости, параллельной копирующей
поверхности. Угол между основными режущими кромками
составляет у= 1404-160°. Вспомогательная режущая кромка служит
для перерезания волокон коры и древесины. Толщину
срезаемого слоя коры и древесины, называемую глубиной окорки Н0у
регулируют выпуском ножа ftH относительно
копира-ограничителя.
Отличительной особенностью рассматриваемого ножевого
инструмента является его способность производить резание
вдоль волокон при движении ножа в направлении поперек
волокон. Тем самым обеспечивается получение гладкой окоренной
поверхности, соответствующей требованиям к окорке
экспортных балансов, пропсов и других лесоматериалов, для которых
регламентируется товарный вид продукции.
Ножевой инструмент можно использовать как для
одностадийной, так и для двухстадийной окорки. Одностадийную
окорку целесообразно применять для обработки подсушенных и
/г.,
кН/м\
30
25
20
15\
10
\\
\
\
\
2
ч\^
^ — -
/
/
1
3
T^Pzj1^
4
* = =
Ю 20
30
Ь0>
Ч0"н
143

мерзлых бревен, а также лесоматериалов с прочной и толстой
корой. Двухстадийную окорку — для экспортных балансов и
пропсов, столбов, шпального кряжа и др. В этих случаях на
первом этапе производится удаление коры по камбиальному
слою скребковым инструментом, а на втором этапе ножевым
инструментом производится удаление остатков коры, сучьев и
камбиального слоя. Ножевой инструмент на роторных станках
можно использовать для зачистки сучковых остатков без
окорки. Для этих целей целесообразно применять ножи, лезвие
которых параллельно оси ротора.
Применение ножевого инструмента значительно расширяет
возможности роторных окорочных станков, поэтому конструкция
роторного станка должна предусматривать возможность замены
скребкового инструмента на ножевой без существенной
переналадки самого станка. Роторные станки для чистой окорки
целесообразно делать двухроторными с установкой на первом
скребкового, а на втором ножевого инструмента.
Мощность и силу резания при ножевой окорке на
роторных станках определяют по формулам (2.1) и (2.2). В
данном случае величина q может быть определена
q=ndKH0u, (6.9)
отсюда с учетом затрат энергии на трение копира о поверхность
бревна и трения в подшипнике ротора получаем:
Np = [nkudKH0 + Oyb(x)(zKFn\iKdK + Gp\inDu)] : v, (6.10)
P? = 2nkHQu : (zk(d). (6.11)
В этих формулах: Nv— мощность привода ротора, Вт; k —
удельная работа резания, Дж/м3; и — скорость подачи кряжа,
м/с; dK — диаметр кряжа, м; Н0 — глубина окорки (толщина
срезаемого слоя), м; со-—угловая скорость ротора, рад/с; zK —
число короснимателей на роторе станка; Fn — усилие прижима
короснимателя, Н; \хк — коэффициент трения скольжения
копира о поверхность кряжа; Gp — вес ротора, Н; [хп —
коэффициент трения в подшипнике ротора; Du — диаметр подшипника
ротора, м; Рр — усилие резания на одном короснимателе, Н.
Величину удельной работы резания k при срезании коры и
частично древесины принимают 5—7, при срезании
поверхностного слоя древесины 10—12 МДж/м3.
Роторные фрезерные станки можно оснащать
цилиндрическими или коническими фрезами. Чаще всего на
роторных станках фрезы имеют вид плоско-конических дисков (см.
рис. 6.3,(9), несущих на себе ножи с прямолинейной режущей
кромкой. Ножи выступают над поверхностью диска, который
является копиром-ограничителем. При вращении фрезы каждый
нож срезает стружку переменного сечения. Максимальная
толщина стружки соответствует выпуску ножей над поверхностью
диска. Глубина окорки превышает толщину стружки [9, с. 89].
144

Плоскоконические фрезы производят резание коры и
древесины вдоль волокон при высоких скоростях резания, поэтому
обеспечивается гладкая окоренная поверхность и хороший
товарный вид. Это обстоятельство определило область
применения роторных фрезерных станков для чистой окорки балансов,
столбов и шпальных кряжей.
Недостатком роторных фрезерных станков является обратно
пропорциональная зависимость глубины окорки от диаметра
окариваемого кряжа. При окорке бревен различных диаметров
выпуск ножей должен быть таким, при котором глубина окорки
равна толщине коры на бревнах максимального диаметра. При
Рис. 6.5. Подающие механизмы роторных окорочных станков:
а — трехвальцовый; б — четырехвальцовый; в — центрирующий транспортер
окорке бревен меньших диаметров глубина окорки
увеличивается, что вместе с уменьшением толщины коры (ее можно
считать прямо пропорциональной диаметру кряжа) приводит к
значительным потерям древесины при окорке. Кроме того,
фрезерный окорочный инструмент во всех случаях значительно
сложнее ножевого, поэтому применение роторных фрезерных
станков оправдано лишь тогда, когда по каким-либо причинам
не могут быть применены ножевые станки.
Подающие механизмы на роторных окорочных
станках должны выполнять следующие функции: осуществлять
продольную подачу кряжа, центрировать кряж относительно оси
ротора, не допускать проворачивания кряжа под действием
усилия окорки. В роторных окорочных станках наиболее
распространены вальцовые подающие механизмы. Они бывают
трех- и четырехвальцовые.
В трехвальцовом механизме (рис. 6.5, а) оси поворота
рычагов вальцов перпендикулярны плоскости вращения ротора и
расположены в вершинах равностороннего треугольника.
Вальцы 2 прижимаются к поверхности окариваемого кряжа
при помощи пружины 1. Между собой вальцы связаны тягами 3,
145

благодаря чему они разводятся на строго одинаковую величину
и окариваемые кряжи любых диаметров оказываются
сцентрированными относительно оси ротора. Четырехвальцовый
механизм (рис. 6.5,6) состоит из пары вертикальных 5 и пары
горизонтальных вальцов 2, прижимаемых к поверхности окаривае-
мого кряжа / при помощи пружины 7. Зубчатые секторы 4У
связанные с рычагами 3, обеспечивают расхождение вальцов на
одинаковую величину от оси ротора 6.
В качестве подающего механизма также может применяться
подпружиненный транспортер 1 (рис. 6.5, в),
работающий совместно с вальцом 3. Тяга 2, соединяющая рычаг
вальца с рамой транспортера, обеспечивает центрирование
кряжа.
Подача на роторных окорочных станках может также
производиться гусеничным подающим механизмом. Он
состоит из двух гусениц (см. рис. 3.4,6), сблокированных между
собой зубчатыми секторами.
Для надежного захватывания подаваемого кряжа вальцами
и саморазведения вальцов их диаметр dB должен удовлетворять
следующему неравенству (см. рис. 6.5,6)
dB>dmax—a, (6.12)
где dmax — наибольший диаметр окариваемых кряжей; а —
расстояние между образующими сведенных вальцов (всегда
меньше наименьшего диаметра окариваемого кряжа).
Вальцы на станке расположены до ротора (подающий
механизм) и за ним (извлекающий механизм). От расстояния
между подающими и извлекающими вальцами зависит
минимальная длина кряжей, которые могут быть пропущены через
окорочный станок. Подающие и извлекающие вальцы должны
зажимать окариваемый кряж с такой силой, чтобы не
допустить его вращение под действием усилий окорки. Это условие
обеспечивается при соблюдении неравенства
/Пв<2в^в>2кРр, (6.13)
где тв — минимальное число вальцов, удерживающих наиболее
короткий кряж; QB — сила прижима вальца к окариваемому
кряжу; (LiB — коэффициент сцепления вальца с кряжем; 2К —
число короснимателей, взаимодействующих с кряжем; Рр—
сопротивление окорке на одном короснимателе.
Кроме силы сопротивления окорке на коросниматель
действует перпендикулярная ей сила сопротивления подачи
Pu = Pptg6 = Pptt:y, (6.14)
где 8—угол подъема винтовой линии следа короснимателя на
поверхности бревна.
Мощность привода подачи определяют по формуле
Nu = Puu:4\u = Pvu*:{vr\u\ (6.15)
где ци — КПД передачи от двигателя к вальцам.
146

Мощность привода подачи должна быть достаточной (с
учетом перегрузочной способности двигателя) для развода коро-
снимателей и выхода их на поверхность бревна
NycT>zKPplu: (1,8-5-2),
где РР1 — усилие подачи, необходимое для развода одного ко-
роснимателя.
Производительность роторных окорочных
станков определяют по формуле (2.14):
Лч = 3600ф1фаиУ : 1К9 (6.16)
где Пч — часовая производительность, м3/ч; и — скорость
подачи кряжа, м/с; V — объем среднего кряжа, м3; /к— длина
среднего кряжа, м; ф1 — коэффициент использования рабочего
времени; ф2 — коэффициент загрузки станка, учитывающий
межторцовые разрывы.
У большинства роторных окорочных станков скорость
подачи при окорке партии кряжей остается постоянной (и
изменяется только при переходе на окорку кряжей с другим
состоянием коры), поэтому производительность станка оказывается
прямо пропорциональной квадрату диаметра кряжей.
Конструкции роторных окорочных станков.
На лесных складах широкое распространение получили
окорочные станки ОК-35 и ОК-66. Они имеют примерно одинаковое
устройство. Станок ОК-35 предназначен для окорки балансов и
рудничной стойки диаметром от 7 до 35 см и длиной не менее
1,5 м, а станок ОК-66 в основном для окорки пиловочника
диаметром от 10 до 66 см. Окаривающими устройствами на этих
станках являются пять серповидных короснимателей,
расположенных на роторе и прижимаемых к поверхности окариваемого
кряжа при помощи резиновых колец. Окариваемые кряжи
подают два трехвальцовые механизма (см. рис. 6.5,а).
В настоящее время вместо станков ОК-35 и ОК-66
выпускают станки новой унифицированной гаммы ОК-40-1, ОК-63-1,
ОК-80-1, ОК-Ю0-1. Окорочные станки ОК-40-1, ОК-63-1,
ОК-80-1 не имеют принципиальных конструктивных отличий, но
каждый из них предназначен для окорки бревен определенных
диаметров. Станок ОК-40-1 применяют для окорки балансов и
рудничной стойки диаметром от 6 до 35 см и длиной не менее
1,5 м. Станки ОК-63-1 и ОК-80-1 —для окорки пиловочных
бревен длиной не менее 2,7 м и диаметром ОК-63-1 от 10 до 53 см,
ОК-80-1 —от 14 до 70 см. , - ,
Окорочная головка у этих станков выполнена в виде
отдельного механизма с индивидуальным приводом. В отличие от
станков ОК-35 и ОК-66 прижим короснимателей осуществляется
металлическими пружинами. Наряду с короснимателями на роторе
могут быть установлены специальные ножи для надрезания
коры. В станке ОК-40-1 могут быть установлены три ряда
рабочих органов: ножи для надрезания коры, скребковый инстру-
147

мент, ножевой окорочный инструмент. Механизм подачи четы-
рехвальцовый (см. рис. 6.5,6). Подающая и приемная секции
механизма подачи выполнены в виде отдельных узлов, имеющих
одинаковую конструкцию.
Окорочный станок ОК-ЮО-1 существенно отличается от
остальных станков гаммы. Главной его особенностью является
автоматическая установка окорочной головки по оси окаривае-
мого бревна. Станок предназначен для окорки крупномерных
сортиментов длиной от 2,7 м и диаметром от 20 до 90 см. Все
станки гаммы оснащены регулируемым приводом подачи,
обеспечивающим изменение скорости подачи в диапазоне 0,1—
1,0 м/с. Суммарная установленная мощность электродвигателей
станка ОК-40-1 30 кВт, у станка ОК-Ю0-1 85 кВт.
Производительность роторного окорочного станка
определяется состоянием окариваемых лесоматериалов (сухие, мерзлые,
сплавные, свежесрубленные) и их средним диаметром.
Предельные значения производительности станка одной и той же марки
могут отличаться в несколько десятков раз, поэтому в каждом
отдельном случае производительность следует рассчитывать
исходя из конкретных условий работы.
Винтовые окорочные станки. Винтовые окорочные станки
оснащают окорочным инструментом в виде ножевых фрез. По
относительному движению инструмента и обрабатываемого
бревна винтовые фрезерные станки аналогичны роторным
станкам.
Применение винтовых станков оправдано в тех случаях,
когда снижение производительности окорочного оборудования
компенсируется упрощением и удешевлением его конструкции.
Такие случаи могут иметь место при окорке шпальных кряжей
в условиях лесозаготовительных предприятий, когда высокая
производительность роторного станка не используется из-за
меньшей производительности шпалорезного станка. Кроме того,
применение винтовых фрезерных станков может быть оправдано
при окорке крупномерных лесоматериалов с толстой и прочной
корой, если применение роторного станка, оснащенного
скребковым или ножевым инструментом, не эффективно, а
необходимые объемы окорки может обеспечить винтовой фрезерный
станок.
В винтовых фрезерных станках (рис. 6.6, а) механизм окорки
состоит из одного или двух плоско-конических дисков 5,
несущих на себе ножи с прямолинейной режущей кромкой. Диски
расположены вертикально и прижаты к поверхности окаривае-
мого кряжа 4 пружинами 6. Поступательное движение кряжа
осуществляется транспортером / с упорами 2. Вращение кряжа
обеспечивают приводные вальцы 3.
Глубина окорки Н0 зависит от максимальной толщины стружки и
определяется следующим образом (рис. 6.6,6, в).
В поперечном сечении кряжа след лезвия ножа, наиболее приближенный
к оси ротора — прямая /. К моменту прохода через сечение последующего
148

Рис. 6.6. Винтовые фрезерные окорочные станки:
а — кинематическая схема станка; б, в — схемы для расчета глубины окорки #а
ножа, след которого — прямая //, кряж повернется на угол фР. В это время
поверхность фрезы касается поверхности бревна в точке А. Максимальная
толщина стружки, срезаемой одним ножом фрезы, равна выпуску ножей Лн.
Глубина окорки Н0 зависит от величины угла фр. Если точка А касания
поверхности фрезы с поверхностью бревна не лежит на следе предшествующего
ножа (см. рис. 6.6,6), что соответствует неравенству фр>агссоБ [(dK—
—Яо) : dK], то глубина окорки равна выпуску ножей над поверхностью фрезы
Я0=Лн. Если фо^агссоэ [(dK—Н0) : dK], то точка А лежит на следе
предшествующего ножа (рис. 6.6, в) и глубина окорки равна
Н0 = V°V254+[/lHsin(Pp + 0'5dKtg(0'5cPp)]2-0'5dK' (6Л7)
где dK — диаметр окоренного кряжа; ha — выпуск ножей над поверхностью
фрезы.
Величину угла фр определяют отношением скоростей вращения фрезы и
бревна фр = 2я(ок: (2нС0ф), где сок — угловая скорость кряжа, рад/с; гн —
число ножей фрезы; (Оф — угловая скорость фрезы, рад/с.
Для приближенных вычислений формула (6.17) может быть записана
в следующем виде:
"„ = *КА2„*Н:(,6*Ч). (618)
где ук — окружная скорость вращения кряжа.
При расчетах по формуле (6.18) следует иметь в виду, что при контакте
поверхности фрезы с окариваемым кряжем происходит деформация поверх-
149

ностного слоя кряжа, поэтому в формулу следует подставлять значение
hB=hHi+hnt где ftHi — выпуск ножей над поверхностью фрезы; Яд —
деформация коры.
Как следует из формулы (6.18), при постоянной окружной скорости
вращения кряжей глубина окорки прямо пропорциональна диаметру кряжа.
Учитывая, что толщина коры приблизительно пропорциональна диаметру
кряжа, можно говорить о возможности автоматического регулирования
глубины окорки в зависимости от параметров окариваемого сырья
Мощность (Вт) и силу резания (Н) при окорке на
винтовых фрезерных станках определяют по формулам (2.1), (2.2),
причем q=ndKH0u и следовательно
ЛГР = & я dKH0u : т)р; (6.19)
Pv = kndKHQu:v, (6.20)
где k — удельная работа резания, Дж/м3; dK — диаметр
окариваемого кряжа, м; Н0 — глубина окорки, м; и — скорость
продольной подачи, м/с; v — скорость резания, м/с; г)р — КПД
передач от двигателя к ножевому диску.
Величина удельной работы резания k учитывает работу,
затрачиваемую на срезание стружки ножами, и работу на трение
ножевого диска об окариваемый кряж. При диаметрах кряжей
больше 20 см удельная работа резания равна: при выпуске
ножей 0,2 мм &=15 МДж/м3; при выпуске ножей 0,6 мм k =
= 10МДж/м3.
Скорость резания в винтовых фрезерных станках, как
правило, зависит от диаметра окариваемого кряжа. Характер этой
зависимости определяется конструктивным исполнением
механизмов подачи и вращения кряжа. Производительность
винтовых фрезерных станков определяется по формуле (2.14).
Рассмотренные станки производят резание вдоль волокон и
обеспечивают гладкую окоренную поверхность и хороший
товарный вид, что важно при окорке экспортных балансов, пропсов,
столбов, шпального кряжа. При окорке балансов внутреннего
рынка и пиловочника, когда товарный вид не регламентируется,
целесообразно в винтовых фрезерных станках применять
цилиндрические фрезы, ось вращения которых параллельна оси
окариваемого кряжа. Эти станки, более простые по
конструкции, могут обеспечивать высокую производительность благодаря
установке на одном станке большого числа фрез.
Продольные ножевые окорочные станки. Продольные
ножевые окорочные станки предназначены для грубой окорки
рудничной стойки. Режущий механизм этих станков состоит из
нескольких ножей 2 (рис. 6.7,а), объединенных в ножевую
головку и прижимаемых пружинами / к поверхности
окариваемого кряжа 3. Толщина срезаемой стружки ограничивается
копирами 5. Четырехзвенный механизм 4 обеспечивает
постоянную глубину окорки при изменении диаметра кряжа.
Разводятся ножи рычагами копиров 5, образующими воронку. Число
150

ножей зависит от назначения станка: для снятия коры со всей
поверхности кряжа применяют две последовательно
установленные ножевые головки, каждая из которых имеет по нескольку
ножей. Вторая головка повернута относительно первой на 45°
(при четырех ножах), что обеспечивает полное перекрытие
ножами всей поверхности окариваемого кряжа. Для пролыски
достаточно одной ножевой головки, несущей три-четыре ножа.
Рис. 6.7. Продольные ножевые окорочные станки:
а —режущий механизм с плоскими ножами; б —режущий механизм со звездчатыми
ножами; в — подающий механизм с упором; г—подающий механизм с толкателем
Копир обычно устанавливают так, чтобы резание происходило
по камбиальному слою; при увеличении толщины стружки
начинает срезаться также и слой древесины. Одновременно с
окоркой ножи зачищают сучья.
Для грубой окорки на станках строгающего типа можно
применять также ножи 1 звездчатой формы (рис. 6.7,6),
свободно сидящие на концах подпружиненных рычагов 2. При
встрече с сучками, наплывами или другими препятствиями ножи
поворачиваются вокруг своих осей, «перешагивая» это
препятствие.
Подачу (проталкивание) кряжа сквозь режущий механизм
2 могут производить упоры 1 (рис. 6.7, в), закрепленные на
непрерывно движущейся цепи подающего транспортера 3. Око-
151

ренный кряж из режущего механизма в этом случае
выталкивается передним торцом следующего кряжа.
Другим типом подающего механизма является толкатель /
(рис. 6.7,г), получающий через шатун 6
возвратно-поступательное движение от непрерывно движущейся цепи 4. Окоренный
кряж из режущего механизма 2 в этом случае выталкивается
штангой S, выдвигаемой (при помощи шестерни 7) из толкателя
1 при упоре зубчатой рейки 5 в ограничитель 3; при этом
скорость движения штанги 8 оказывается в 2 раза большей, чем
скорость толкателя 1.
Мощность и силу резания в продольных ножевых станках
определяют в соответствии с формулами (2.9), (2.10):
Np = (zKkbH0 + PT)v:i)p, (6.21)
Pp = zKkbH0, (6.22)
где zK — число ножей; Ь — ширина стружки, снимаемой одним
ножом, м; Н0 — толщина срезаемого слоя коры и древесины, м;
v — скорость резания (скорость проталкивания кряжа сквозь
режущий инструмент), м/с; Рт — сила трения в подающем
механизме, Н; т|р — КПД передачи от двигателя к толкателю.
Величину удельной работы резания k при срезании коры и
частично древесины принимают 6,8—11,8; при отделении коры
по камбиальному слою 1,5—2,5 МДж/м3. Большие значения
действительны при срезании тонкой стружки (Я0=1ч-2 мм),
а меньшие значения — толстой (#0 = 6-f-7 мм).
Часовая производительность (м3/ч) продольных
ножевых окорочных станков с подачей толкателем (рис. 6.7, г)
составляет
Пч = 3600 фхфгфз vV : (2 /), (6.23)
где v — скорость движения толкателя, м/с; I — ход толкателя, м;
фз — коэффициент, учитывающий время на выдвижение штанги;
V — объем окариваемого кряжа, м3.
На производстве применяют продольные ножевые станки
ЛО-23 и ЛО-24. Режущий механизм выполнен по схеме,
приведенной на рис. 6.7, а и состоит из двух ножевых головок по
четыре ножа на каждой; подающий механизм — толкатель,
совершающий поступательно-возвратное движение (рис. 6.7, г).
Станок ЛО-23 окаривает кряжи длиной 1,5—3 м и диаметром от 8
до 28 см. Скорость движения толкателя 1,5 м/с; мощность
двигателя 28 кВт. Подлежащие окорке кряжи подаются в станок
автоматическим питателем. Станки ЛО-24 отличаются только
тем, что могут окаривать бревна длиной 6,5 м.
Продольные фрезерные станки. Продольные фрезерные
станки применяют на лесных складах для окорки (оправки)
шпал (рис. 6.8, а, б), пролыски тонкомерных сортиментов
(рис. 6.8, в) и окорки колотых балансов (рис. 6.8, г).
152

Рис. 6.8. Продольные фрезерные окорочные станки:
а — одношпиндельный с перемещением фрезы; б — двухшпиндельный с вальцовой по-
дг.чси; в — с тремя дисковыми фрезами; г — одношпиндельный с цепной подачей; д —
продольный профиль окоренной поверхности; е — графики основных значений удельной
работы резания k0 при продольном фрезеровании древесины (сплошные линии) и коры
(пунктир) воздушно-сухой сосны острыми ножами

Механизм резания у этих станков состоит из одной или двух
ножевых фрез. Фрезы вращаются с угловой скоростью 160—
220 рад/с (1500—2000 об/мин), при этом скорость резания
составляет 25—40 м/с. Угол заточки ножей принимается равным
30—40°, а угол резания 50—60°. Ножи имеют криволинейную
режущую кромку, радиус кривизны которой R равен
наибольшему радиусу окариваемой поверхности. В процессе окорки
шпала и полено (иногда фреза) движется в продольном
направлении со скоростью и, при этом за один проход происходит
полная окорка одной боковой поверхности. Для одновременной
окорки обеих боковых поверхностей шпалы станки делают двух-
фрезерными.
После окорки радиус боковой поверхности шпалы или полена
оказывается равным радиусу кривизны лезвия ножей, поэтому при окорке
лесоматериалов, полученных из тонкомерных кряжей, наряду с корой срезается
довольно значительный слой древесины. Для уменьшения потерь древесины
желательно, чтобы радиус кривизны режущих кромок менялся при изменении
кривизны окариваемой поверхности. Достигнуть этого можно, изменяя угол
Ф (см. рис. 6.8, б) между осью ножевого барабана и осью окариваемого
лесоматериала, при этом проекция режущей кромки на плоскость,
перпендикулярную оси лесоматериала, будет иметь радиус кривизны /?<р близкий
радиусу окариваемой поверхности. Чем меньше угол <р, тем меньше радиус
кривизны проекции режущей кромки.
Окоренная поверхность, полученная в результате
фрезерования, имеет волнообразный профиль (рис. 6.8, д). Гладкость
этой поверхности характеризуется длиной волны (равной подаче
на один нож иг) и ее глубиной с.
Подачу на один нож определяют по формуле (2.6) uz^=tu\vt
где t — шаг ножей, м; и — скорость подачи, м/с; v — скорость
резания, м/с; зная, что t=nD:z и i> = 0,5g)Z), получаем
и2 = 2 пи : (zw), (6.24)
где D — диаметр окружности вращения ножей, м; z — число
ножей на барабане; со — угловая скорость фрезы, рад/с.
Глубину волны с определяют из выражения
c = 0,5(d— У#2—ul). (6.25)
Решая радикал разложением в ряд подкоренного двух-
члена и принимая во внимание лишь первые два слагаемые
ряда, получаем приближенную формулу
c~^:(4D). (6.26)
Для получения окоренной поверхности без следов коры
толщина срезаемого слоя Н0 должна удовлетворять следующему
соотношению:
H0>hK + c, (6.27)
где hK — толщина коры.
154

Мощность привода фрезы и силу резания при
окорке на продольных фрезерных станках определяют по
формулам (2.7), (2.8):
#р = Ш/0ы:лр; (6.28)
Pp = kbH0u:v, (6.29)
где Afp — в Вт; Рр —в Н; k — в Дж/м3; b и Н0 — в ы; и и v —
в м/с.
При окорке срезаются кора и древесина, поэтому при
определении величины удельной работы резания &, входящей в эти
формулы, следует учитывать удельную работу при резании
коры kK и удельную работу при резании древесины &д. Среднее
значение k приближенно может быть определено по формуле
k ~ [*д (Wo—Ак) + Wk] : H0- (6.30)
&д = бодапЯ^Яр; (6.31)
К = kOKaUKawap. (6.32)
Основные значения удельной работы резания £од и &ок при
продольном фрезеровании воздушносухой сосны острыми
ножами берут из графиков, приведенных на рис. 6.8, е (51].
Поправочные коэффициенты на влажность aw> на затупление ножей
ар и на породу ап (для древесины) могут быть приняты такими
же, как и при поперечном пилении (см. с. 63). Поправочные
коэффициенты на породу для коры апк принимают для ели 1; для
березы 1,05 и для осины 1,15.
Подающий механизм в зависимости от конструкции
станка должен осуществлять возвратно-поступательное или
непрерывное движение окариваемой шпалы или полена.
В одношпиндельном шпалооправочном станке ЛО-44
(рис. 6.8, а) шпала / зажимается торцовыми зажимами 7.
Фреза располагается на каретке 5, которая может
перемещаться по неподвижной раме 4. Усилие подачи в этом случае
равно
Ри = Рр cos 6— Р0 sin e + jxo (QT— Pp sin9—Р0 cos 6), (6.33)
где Яр — сила резания; Р0= (0,2-^0,6) Рр— сила отжима; QT —
вес фрезы и каретки; |я0 — коэффициент тяги каретки по
направляющим; 9 — кинематический угол встречи.
В связи с тем, что толщина срезаемого слоя Н0 во много раз
меньше диаметра фрезы Z), величина кинематического угла
встречи оказывается близкой нулю, поэтому для практических
расчетов можно принять
Ри ~РР+ щ> (Qr—Po). (6.34)
В двухшпиндельных шпалооправочных станках (рис. 6.8,6)
применяют обычно вальцовую подачу. Усилие подачи в этом
случае составляет
Ри ~2 Рр + (Q + /nBQB) |ilf (6.35)
155

где Q — вес шпалы; QB — сила нажима одного вальца; тв —
число прижимных вальцов; ^i — коэффициент сопротивления
движению шпалы по вальцам. При вальцовой подаче во
избежание пробуксовки необходимо, чтобы сила сцепления
подающих вальцов с поверхностью шпалы превышала усилие подачи.
В станках, производящих окорку колотых балансов,
применяется цепная подача (см. рис. 6.8,г), при этом
Ри ~ Рр + *г2 (Q + Qn + 2 Lq-Р0), (6.36)
где Q — вес полена; Qn — усилие прижима полена к фрезе; q —
вес 1 пог. м цепи; L — длина подающего транспортера; ц2 —
коэффициент трения цепи по направляющим.
Выражая усилие подачи Ри в Н, получаем мощность
привода механизма подачи в Вт
Nu = Puti:r\u, (6.37)
где г\и — КПД передач от двигателя к исполнительному
элементу механизма подачи.
Производительность шпалооправочных
станков в штуках шпал в час определяют по формулам (2.13),
(2.14):
одношпиндельного
Яч = 3600ф1: Г, (6.38).
где ф1 — коэффициент использования рабочего времени; Т' —
время, с, затрачиваемое на окорку шпалы, включающее время
на зажим и подачу шпалы, ее поворот* снятие, а также на два
рабочих хода каретки;
двухшпиндельного
/7Ч = 3600 ф!ф2м : /шп, (6.39)
где ф2 — коэффициент загрузки станка; /шп— длина шпалы, м;
и — скорость подачи, м/с.
Конструкции продольных фрезерных
станков. На лесных складах для окорки шпал применяют станки
ЛО-44 и ЛО-48, а для окорки колотых балансов станки Н-10,
которые одновременно выкалывают гниль.
Принципиальная схема шпал оопр а в очно го станка
ЛО-44 показана на рис. 6.8, а. Шпала 1 зажимается торцовыми
зажимами 7, расположенными на поворотном суппорте 5,
снимается с двухцепного питателя 2 и подается к фрезе 6. Фреза
располагается на каретке 5, которая может передвигаться по
неподвижной раме 4. Для регулирования толщины срезаемого
слоя и копирования окариваемой поверхности фреза имеет
возможность перемещаться в вертикальном направлении. Во время
окорки шпала неподвижна, а фреза перемещается вдоль нее,
производя резание. После прохода каретки с фрезой от одного
конца рамы до другого и окончания окорки одной стороны
шпала поворачивается и фреза начинает двигаться в обратную
156

сторону, окаривая шпалу с другой стороны. Ход каретки равен
3,5 м, скорость ее перемещения плавно регулируется в пределах
от 0 до 1 м/с. Фреза имеет четыре ножа и вращается с частотой
2900 об/мин.
Перемещение каретки, суппорта, зажимного и поворотного
устройств осуществляется при помощи гидропривода.
Суммарная мощность двигателей, установленных на станке, 16 кВт.
Часовая производительность станка составляет около 70 шпал.
Шпалооправочный станок ЛО-48 является двух-
шпиндельным непрерывного действия (рис. 6.8,6). Шестиноже-
вые шпиндели / охватывают шпалу 2 по бокам, прижимаясь
к окариваемым поверхностям. Продольная подача шпалы
осуществляется при помощи нижних 3 и верхних 4 вальцов,
скорость подачи 0,3 м/с. Каждый шпиндель приводится во
вращение от отдельного электродвигателя мощностью 7 кВт, а
механизм подачи — двигателем мощностью 4,5 кВт. Шпала окари-
вается за один проход. Часовая производительность станка
составляет около 180 шпал.
Станки для пролыски мелкотоварника (рис. 6.8, в)
имеют три дисковые фрезы У, приводящиеся во вращение от
одного общего электродвигателя мощностью около 5 кВт. Станки
эти устанавливают непосредственно на продольном
сортировочном лесотранспортере, цепь которого 2 и осуществляет подачу.
Производительность станка равна производительности
транспортера.
Гидравлические окорочные установки. При гидравлическом
способе окорки кора снимается с поверхности кряжа при
помощи струи воды, подаваемой под большим давлением.
Гидравлические окорочные установки состоят из нескольких сопел,
через которые вода под давлением 5—8 МПа подается на
поверхность окариваемого кряжа, имеющего
поступательно-вращательное движение, кряж проходит мимо сопел и окаривается.
В некоторых установках кряж имеет только вращательное
движение, а сопла во время окорки передвигаются вдоль него.
Гидравлические окорочные установки дают высокое качество
окорки при большой производительности, однако весьма сложны
по устройству, потребляют много энергии и воды.
Производительность гидравлической окорочной установки 30—90 м3/ч;
мощность ЗООг—900 кВт. В результате исследований,
проведенных в МПИ [24], значительно снижен расход воды и энергии
применением для окорки импульсных гидравлических струй.
Однако для окончательных выводов необходима проверка
лабораторных исследований в разнообразных условиях
производства.
§ 6.3. ГРУППОВАЯ ОКОРКА ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ. В
установках для групповой обработки окорка производится обычно
от ударов и трения бревен или поленьев между собой и об
элементы машины. Установки этого типа называют корообдироч-
ными. Окорка может быть сухой или мокрой. В первом случае
157

окорка производится без воды, во втором — в процессе окорки
лесоматериалы обильно смачивают или даже помещают в
водяную ванну. Установки для групповой окорки делят на
окорочные барабаны и бункерные окорочные машины.
Окорочные барабаны. Окорочные барабаны на лесных
складах применяют главным образом для окорки круглых и
колотых поленьев и толстых сучьев длиной до 1 —1,5 м. Их разде-
\
ч
\
ОсЛ
6^
lf
\
ч
^.
#^
^
ч
^
ч
J
2
/
О
г; с • д
Cty,
2
/
О
2/7.
2
0,4 0,8 V
е
щ
■Б,0с
/О 20 JO 40
tyMUH
W 20
Л, о&/мин
Ж
Рис. 6.9. Установки для групповой окорки:
а — барабан периодического действия; б — барабан непрерывного действия; в — график
зависимости качества окорки от времени обработки; г —график зависимости потерь
древесины от времени обработки; д — график поправочного коэффициента на температуру;
е — то же на степень заполнения барабана; ж — то же на частоту вращения барабана
ляют на барабаны периодического и непрерывного действия
для сухой окорки.
Барабан периодического действия (рис. 6.9, а)
представляет собой полый цилиндр 4 из листовой стали
диаметром 2—3 м и длиной 3—5 м, установленный на
поддерживающих роликах 5 и вращающийся с частотой 0,9—
2,1 рад/с (8—20 об/мин). Вращение барабану передается от
электродвигателя через редуктор, цилиндрическую шестерню 1
и зубчатый венец 3, укрепленный на ободе барабана. К
внутренней поверхности барабана приварены ножи, ускоряющие
процесс окорки. Со стороны загрузки барабан закрыт
неподвижной стенкой 9, имеющей вверху загрузочный лоток 2.
Выходная сторона барабана перекрывается поднимающимся
шибером 6. Работа окорочного барабана протекает следующим
образом. При закрытом шибере барабан заполняется
подлежащими окорке поленьями на 7з—2/з своего объема. При враще-
158

нии барабана поленья, находясь в беспорядочном состоянии,
перемешиваются внутри него, ударяются друг о друга, о стенки
и ножи барабана; при этом кора и частично гниль (у колотых
поленьев) отделяются и вываливаются из барабана сквозь
прорези 5. Когда процесс окорки заканчивается, шибер 6
поднимается и окоренные поленья вываливаются на выносной
транспортер 7, после чего барабан вновь заполняется и цикл повторяется.
Барабан непрерывного действия (рис. 6.9,6)
имеет диаметр 3—4 м и длину 7—10 м. Неокоренные поленья
подаются в него непрерывно через загрузочный лоток /. С
выходной стороны барабан заканчивается воронкой 2, частично
перекрытой шибером 3. При вращении барабана находящиеся
в нем поленья продвигаются вдоль него и вываливаются на
транспортер 4 благодаря различию в уровнях загрузочного и
разгрузочного отверстий. Уровень наполнения барабана, а
следовательно, и продолжительность нахождения в нем поленьев
зависят от степени перекрытия выходного отверстия шибером.
Число выходящих из барабана поленьев равно числу поленьев,
поданных за то же время. Среднюю продолжительность
пребывания каждого полена в барабане (мин) определяют по
формуле t = I :i, где / — число поленьев, одновременно находящихся
в барабане; i — число поленьев, подаваемых в барабан в
течение 1 мин.
/ = 7tD2L г|)Л : (4 Vu) и i = Пч : (60 щ Уп),
где D — диаметр барабана, м; L — длина барабана, м; -ф —
коэффициент заполнения барабана (зависящий от степени
перекрытия выходного отверстия шибером); А — коэффициент пол-
нодревесности размещения поленьев в барабане (А = 0,45-^-0,5);
Vu — объем одного среднего полена, м3; Пч — часовая
производительность барабана, м3 (число кубометров, подаваемых в
барабан в течение 1 ч); ф1 — коэффициент использования рабочего
времени.
Таким образом
^бОяГРИрДфх : (4#ч). (6.40)
Время, в течение которого поленья должны находиться в
барабане для того, чтобы быть окоренными, зависит в первую
очередь от требуемой степени окорки (процент оставшейся коры),
породы и температуры окоряемых лесоматериалов, частоты
вращения и степени загрузки барабана. На рис. 6.9, в показаны
графики интенсивности окорки Рк (процент оставшейся на
поленьях коры) в зависимости от времени пребывания полена
в барабане t0 (мин) и породы (при температуре Г = 0 °С,
коэффициенте заполнения барабана г|) = 0,6 и частоте вращения
барабана я = 20 об/мин). Из графиков видно, что наиболее
интенсивное отделение коры происходит в течение первых 10—15 мин,
после чего темпы окорки значительно снижаются. Изменение
необходимого времени окорки при других условиях учитывают
159

поправочными коэффициентами: на температуру ат, на степень
заполнения барабана а^ и на частоту вращения барабана ап
(рис. 6.9,(3, е, ж), т. е.
t = t0aTa^an. (6.41)
На продолжительность окорки / большое влияние оказывает
температура окоряемых поленьев. Окорка мерзлых
лесоматериалов (особенно ели) весьма затруднительна. С увеличением
заполнения барабана продолжительность окорки также
возрастает, так как при этом уменьшаются сила и количество ударов,
которые являются основной причиной отделения коры; однако
сильное снижение коэффициента заполнения if) ведет к
недоиспользованию объема барабана и снижению его
производительности.
При длительном пребывании лесоматериалов в барабане
размочаливаются торцы и обламываются острые кромки колотых
поленьев, в результате чего часть древесины превращается в
отходы. Процент отходов Р0 в зависимости от продолжительности
окорки t приведен на рис. 6.9, г.
Мощность N (Вт), необходимая для вращения
окорочного барабана» имеющего диаметр D (м) и длину L (м), может
быть определена по эмпирической формуле
N = kD2L, (6.42)
где k — удельная мощность, кВт/м3. Для барабанов,
производящих сухую окорку, & = 0,6; при мокрой окорке & = 0,8 кВт/м3.
Производительность (м3/ч) окорочных барабанов
периодического действия определяют по формуле
Яч = 15 q^jiD^A : (^ + к + ts), (6.43)
где ti — время загрузки барабана, мин; t2 — время окорки, мин;
t3 — время разгрузки барабана, мин.
Производительность барабанов непрерывного действия равна
Пч = 15 фхя D2L фД : t2. (6.44)
На лесных складах для окорки поленьев и отходов широко
применяют барабаны периодического действия
КБ-3 (рис. 6.9,а); их диаметр около 3 м, длина 3,75 м, частота
вращения 10 об/мин, мощность двигателя 40 кВт,
производительность 4—5 м3/ч. На лесных складах применяют также
окорочные барабаны непрерывного действия КБ-6
(рис. 6.9,6). Эти барабаны имеют -0 = 3 м, L = 7,5 м, п =
= 10 об/мин, N = 55 кВт, Яч = 6-М0 м3/ч.
На лесных складах целлюлозно-бумажных комбинатов для
окорки балансов широко используют окорочные
барабаны, состоящие из нескольких последовательно
установленных секций. В них обычно проводят мокрую
окорку, для чего первую секцию барабана частично заполняют
изо

водой (иногда теплой), что способствует лучшей окорке сухих
или мороженых поленьев.
Бункерные окорочные установки. Бункерная окорочная
установка предназначена для окорки бревен. Она представляет
собой лесонакопитель треугольной формы вместимостью около
30 м3, работающий так же, как сучкорезная установка МСГ-3
(см. рис. 3.6). Для большей интенсивности окорки и смывания
коры бревна в бункере обмываются водяным спрыском.
Окорочные цепи движутся со скоростью 0,5—0,8 м/с и приводятся
в действие двигателем мощностью 75—100 кВт.
Производительность установки 40—60 м3/ч.
В окорочных барабанах наиболее интенсивное
перемешивание поленьев происходит в верхней части их слоя и окорка
осуществляется главным образом от ударов поленьев при их
свободном падении. Поэтому общая масса лесоматериалов,
находящихся в барабане, не оказывает существенного влияния на
его производительность. Несколько иначе происходит окорка
в бункерных окорочных установках. Здесь наиболее интенсивное
перемешивание происходит в нижней части бункера и
эффективность окорки определяется общей массой загруженных
в бункер бревен. По исследованиям, проведенным в ЛТА,
производительность бункерной установки пропорциональна
квадрату давления на окариваемые бревна.
Бункерные установки наиболее выгодно применять для
окорки толстых длинных бревен; для окорки тонкомерного ко-
ротья более целесообразно использовать окорочные барабаны.
Для увеличения производительности корообдирочных
установок всех типов сухую и мерзлую древесину желательно
предварительно замачивать и размораживать (так же, как и для
окорочных станков с тупыми короснимателями).
Глава 7
РАСКАЛЫВАНИЕ КОРОТКОМЕРНЫХ
ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ
Назначение и типы механических колунов. Раскалываемые
на лесных складах круглые короткомерные сортименты делят
на дрова, используемые в качестве топлива, и технологическое
сырье, отобранное для выработки колотых балансов и
технологической щепы. Дрова раскалывают на две части (при диаметре
от 15 до 25 см), на четыре части (при диаметре от 26 до 40 см)
или на большее число частей (при диаметрах свыше 40 см).
Коротье, предназначенное для выработки колотых балансов,
раскалывают сначала на четыре или шесть частей, а затем из
каждого полена выкалывают сердцевинную гниль.
Теоретические основы процесса раскалывания лесоматериалов
разработаны в УЛТИ С. И. Рахмановым [48] и в ЛЛТИ Т. М. Шкирей [57].
6 Заказ № 261
161

Для раскалывания используют механические колуны.
Внедрение клина в древесину производится перемещением клина или
раскалываемого колена. Клин внедряется в полено с торца,
перемещаясь вдоль его„ волокон. В колунах с подвижным клином
последний может совершать поступательно-возвратное движение
Рис. 7.1. Механические колуны:
а — схема механического колуна с подачей от кривошипно-шатунного механизма; б —
схема двухклинового колуна с гидроподачей; в — схема цепного колуна; г — схема
станка для выколки гнили; д — схема усилий на клине; е — изменение Р при внедрении
клина в полено; ж — графики k = f(d : L); сплошная линия — воздушносухая древесина,
пунктирная — свежесрубленная древесина
от кривошипно-шатунного механизма (рис. 7.1,а). В
механических колунах с неподвижным клином полено надвигается на
клин упором, совершающим возвратно-поступательное
движение при помощи гидроцилиндра (рис. 7.1,6); такие колуны
называют гидравлическими. Полено может надвигаться на клин
также при помощи непрерывно движущейся цепи (рис. 7.1, в);
колуны этого типа называют цепными.
Раскалывание круглых поленьев пополам производится
одним вертикально расположенным клином (рис. 7.1,а, в); для
162

раскалывания на четыре части колун дополнительно снабжают
горизонтальными клиньями, перемещающимися вверх или вниз
и устанавливающимися по центру раскалываемого полена
(рис. 7.1, б). Для раскалывания поленьев на шесть частей
применяют звездчатый клин (см. рис. 7.2,6). Для выколки гнили
используется кольцеобразный (рис. 7.1, г) или плоский
горизонтально расположенный нож.
При внедрении клина в древесину под действием его
боковых граней в раскалываемом полене образуется щель, после
P. Pmax+Pf
к
Рис. 7.2. Гидравлический колун:
а —схема гидравлического колуна; б —
изменение Р при внедрении крестообразного клина
чего лезвие клина уже не соприкасается с древесиной.
Изменение продольного усилия Р на клине во время раскалывания
характеризуется кривой на рис. 7.1, е. В первый момент внедрение
клина в древесину на глубину до lo = L: (20-^25), где L — длина
раскалываемого полена, усилие на клине резко возрастает и
достигает наибольшего значения Jrmax, в полене появляется
щель. При дальнейшем продвижении усилие на клине падает
до Pi = Pmsix : (8-f-lO). При углублении клина на величину 1\ =
= L: (5-^-6) полено разваливается на две части и усилие на
клине падает до нуля. Величина U зависит от угла клина а
(с увеличением а уменьшается U) и строения древесины
(сучковатости, свилеватости и т. п.).
Усилие Ртах, которое необходимо приложить к клину,
чтобы полено раскололось (т. е. в нем появилась щель),
зависит от ряда факторов: угла клина, породы, длины, диаметра
6*
163

поленьев и т. д. При действии силы Р ка каждой щеке клина
возникают нормальное давление N и сила трения F (рис. 7.1, д).
Проектируя в момент появления щели все силы на ось х,
получаем Ртах — 2F cos (0,5а)—2N sin (0,5а) =0. Разрушение связей
древесины по плоскости раскалывания происходит под
действием сил Рн, направленных перпендикулярно этой плоскости.
Проектируем на ось у силы, действующие на щеку клина,
Ри—Ncos (0,5a)+Fsin (0,5a) =0. Решая совместно эти два
уравнения и принимая F = \iN (где \i — коэффициент трения щек
клина о дерево), получаем
Ртах = 2PH[[icos(0,5a)-f sin(0,5a)] : [cos(0,5a) — |я sin(0,5a)] =
= 2P„[|i + tg(0f5a)] : [l-|itg(0,5a)].
Величину Рн определяют по формуле PH = kdL,
следовательно,
Pmax = 2WL[|i + tg(0,5a)] : [1 — |x tg(0,5a)], (7.1)
где d и L — диаметр и длина раскалываемого полена, м; k —
удельное сопротивление раскалыванию, зависящее от
соотношения диаметра и длины полена, его породы и влажности, Н/м2
(см. рис. 7.1, ж).
Исключительное влияние на величину k оказывает
строение древесины (сучковатость, косослой и т. п.); при
раскалывании косослойной древесины k возрастает в 1,7—1,8 раза, а
при раскалывании поленьев с крупными сучками в 2—2,5 раза.
Клин механических колунов имеет плоские или
криволинейные щеки. При плоских щеках угол клина а = 40-ь50°, при
криволинейных щеках острие клина (длиной около 40—50 мм)
имеет а=10-^15°, а далее щеки расходятся под углом 40—50°.
Такая конструкция клина дает.возможность получить меньшее
усилие раскалывания Ртах при небольшой глубине внедрения
клина 1{.
Среднее усилие на клине может быть найдено из
выражения
РСр = [Ртах/о + РЛк — Ш ": L.- (7,2)
При работе крестообразного и звездчатого клиньев усилие
раскалывания слагается из усилий на каждом отдельном ноже!
У крестообразного клина горизонтальные ножи несколько сдви:
нуты назад по отношению к вертикальному; благодаря этому
графики усилий на вертикальном и горизонтальном ножах
оказываются также сдвинутыми и суммарное максимальное
усилие на клине Рщахс лишь незначительно превышает
максимальное усилие на одном ноже.
Из графика, приведенного на рис. 7.2, б, следует, что
Ртахс = Ртах ~г *ъ *ср = I* тах'о г ('max ~Г *i) *0 "г
+ 2Р1(/1-2/0) + 2Р1/0] :L,
164

ИЛИ :
PCp = 2[Pmax/0 + P1(/1-2/0)] :L, (7,3)
где РСр — среднее усилие на крестообразном клине; Pi —
усилие на одном ноже при внедрении его в полено на глубину до
1\\ L — длина раскалываемого полена; 10 — глубина внедрения
ножа, при которой усилие на нем равно Ртах; h— глубина
внедрения ножа, при которой полено разваливается на две
части,
Аналогичным методом может быть определено РСР и для
звездчатого клина.
Среднюю мощность (Вт), необходимую на
раскалывание, определяют по формуле
Ncp = (Pcp + z0)v :г), (7.4)
где v — скорость внедрения клина в древесину, м/с; z0 — сопро^
тивление трения в направляющих при движении клина или
полена, Н; г\ — КПД передач от двигателя к клину или упору.
Если механический колун снабжен маховиком,
установленная мощность двигателя принимается равной Ncp. При
отсутствии маховика установленная мощность двигателя равна AfyCT =
= АгтаХ:&пер, где fenep — коэффициент перегрузочной
способности двигателя. Расчет на прочность элементов колуна
производится по величине Pmax- *:
Производительность механических колунов. Часовую
производительность (м3/ч) механических колунов .периодического
действия с поступательно-возвратным движением клина или
упора (см. рис. 7.1, а, б) подсчитывают по формуле
., . Пч = 60ф!ф2 nV : ту (7.5)
где"ф1 — коэффициент использования рабочего времени; ф2 —
коэффициент загрузки станка; п — число ходов клина или
упора в минуту; т — число пропусков одного полена через
колун; V — объем среднего полена, м3.
7 Производительность механических колунов непрерывного
действия рассчитывают по формуле (2.14)
■';"■ Пч = 3600 фхф2vV : (lym), (7.6)
где v — скорость движения цепи, м/с; /у — расстояние между
упорами, м. Для двухклиновых и звездчатых колунов при
расчете производительности по формулам (7.5) и (7.6) т
принимают равным единице.
Конструкции механических колунов. Для раскалывания
круглых поленьев на лесных складах в основном применяют
цепные и гидравлические колуны; для выработки колотых
балансов — комбинированные станки, совмещающие фрезерный
механизм для окорки и нож для выколки гнили с колотых
поленьев.
165

Цепной колун КЦ-7 (рис. 7.1, в) имеет
электродвигатель мощностью 10 кВт, который приводит в действие
бесконечную пластинчатую цепь с упорами, движущуюся со
скоростью 0,5—0,6 м/с; расстояние между упорами 2,5 м. Колун
снабжен маховиком. Клин укреплен неподвижно и имеет
переменный угол заострения — начальный 20°, переходящий затем
в 30°. Поленья упорами цепи надвигаются на клин и
раскалываются на две части. Чтобы полено не могло смещаться вверх,,
лезвие клина имеет наклон 75—80° к горизонту. Цепные колуны
такого типа предназначены для раскалывания поленьев длиной
до 1,25 м и диаметром до 0,6 м. Средняя расчетная
производительность колуна 12—18 м3/ч.
Гидравлический колун ЛО-46 (рис. 7.2, а) может
раскалывать поленья длиной 1,25 м и диаметром до 1 м за
один ход толкателя на две, четыре или шесть частей в
зависимости от диаметра полена. Колун снабжен крестообразными и
звездчатыми клиньями 1, которые соединены воедино и могут
перемещаться в вертикальном направлении (при раскалывании
полена на две части горизонтальные и наклонные ножи
опускаются за пределы зоны раскалывания). Полено подается в
лоток 2 и надвигается на ножи толкателем 3. Колун снабжен
гидроусилителем 5, создающим повышенное давление в
поршневой полости гидроцилиндра 4, что позволяет раскалывать
особо толстые поленья. Максимальное усилие на толкателе
(при включении усилителя) достигает 300 кН. Мощность
электродвигателя, приводящего в действие гидросистему колуна,,
равна 17 кВт. Средняя продолжительность цикла
раскалывания одного полена составляет около 10 с. Средняя расчетная
часовая производительность колуна около 13 м3/ч.
Станок для выработки колотых балансов
Н-10. Выколка гнили из поленьев с секторной формой
поперечного сечения производится кольцевым ножом, который при
помощи штурвала может перемещаться в вертикальном
направлении в зависимости от расположения гнили в полене. Окорка
поленьев осуществляется фрезой, имеющей шесть ножей
вогнутого профиля, и приводимой во вращение электродвигателем
мощностью 17 кВт. Поленья подаются на нож и фрезу двух-
цепным транспортером, скорость подачи 0,4 м/с, мощность
двигателя 7,5 кВт. Производительность станка составляет 4—6 м3/ч
(по сырью).
Глава 8
ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ ДРЕВЕСИНЫ
И СОРТИРОВКА ЩЕПЫ
§ 8.1. ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ ДРЕВЕСИНЫ В ЩЕПУ. На
лесных складах в щепу перерабатывают сучья, вершины, отком-
левки, низкокачественную древесину, рейки и горбыли. Техноло-
166

гическая щепа является сырьем для целлюлозно-бумажного и
гидролизного производства, а также для выработки древесных
плит. Топливная щепа поступает в топки котельных.
Качество технологической щепы различного назначения
характеризуется ее размерами, фракционным составом, степенью
засоренности корой, гнилью и минеральными примесями,
породным составом древесины, чистотой торцовых срезов.
В соответствии с ГОСТ 15815—70 технологическая щепа для
выработки целлюлозы, древесноволокнистых плит и
гидролизного производства должна иметь толщину не более 5 мм и
длину по волокну 15—25 мм; для производства
древесностружечных плит длина щепы находится в пределах 20—40 мм и
толщина не более 30 мм (учитывая в дальнейшем ее вторичное
измельчение). Щепа для производства целлюлозы и
древесноволокнистых плит должна иметь ровные срезы без обмятых
кромок; угол между плоскостью резания и направлением
волокон должен равняться 30—60°. Размеры и фракционный
состав топливной щепы не регламентируются.
Принципы устройства и методы расчета рубительных
машин. Низкокачественную древесину и отходы перерабатывают
в щепу на рубительных машинах путем резания ножами.
Губительные машины делят на дисковые — с ножами,
расположенными на торцовой стороне диска, и барабанные — с ножами,
расположенными по образующим барабана.
Дисковая рубительная машина (рис. 8.1, а)
состоит из вертикально расположенного стального диска 1
диаметром от 1 до 3 м, вращающегося с угловой скоростью со =
= 16ч-53 рад/с (150—500 об/мин). На диске закреплено от 3
до 16 прямых ножей 3, имеющих угол заточки (3 = 30-^45°. Ножи
располагают по радиусам диска или несколько смещают
относительно них. Необходимый выпуск ножей К над поверхностью
диска обеспечивается установкой специальных подкладок.
В теле диска вдоль режущей кромки каждого ножа имеется
сквозная прорезь (подножевая щель) 6, служащая для прохода
отрубленной щепы. Диск закрыт кожухом 2. Измельчаемый
материал подается к диску по питательному желобу (патрону)
4. На дне патрона помещены упорные ножи 5.
Для подачи материала под действием силы тяжести патрон
устанавливают наклонно к горизонту под углом ai = 45-^50°.
По отношению к оси вала диска патрон смещается в плане на
угол а2=15ч-50°. Подлежащее измельчению полено, скользя
по дну патрона, упирается торцом в поверхность
вращающегося диска, и ножи, производя торцово-продольно-поперечное
резание, отрезают от него шайбы, которые уже в момент рубки
распадаются на более мелкие частицы (щепу). Щепа сквозь
подножевые щели проходит на другую сторону диска и падает
на транспортер, расположенный под ним, или подхватывается
лопастями, закрепленными на ободе диска, и гонится по
трубопроводу в циклон.
1G7

Однородность размеров щепы в значительной степени
зависит от того, насколько плотно измельчаемый материал лежит
в патроне рубительной машины. В машинах с малым числом
ножей (до шести) в резе находится один нож, вследствие чего
материал в' патроне подпрыгивает, а иногда и поворачивается,,
что отрицательно сказывается на качестве щепы. Этот
недостаток в значительной степени устраняется в многоножевых
машинах (с числом ножей от 8 до 16). При рубке в них
достаточно толстого материала каждый последующий нож входит
в измельчаемое полено до выхода из него предыдущего ножа>
т. е. происходит непрерывное резание, что стабилизирует дви-
Рис. 8.1. Рубительные машины:
а — схема дисковой рубительной машины; б — рез на машине с плоским диском; в —
рез на машине с геликоидальным диском; г — схема барабанной рубительной машины
с поступлением щепы в подножевые впадины; д — то же с поступлением щепы
внутрь барабана
жение измельчаемого материала и значительно улучшает
качество щепы.
В рубительных машинах с плоским диском (рис. 8.1, б)
подача измельчаемого материала к ножевому диску происходит
неравномерно с переменной скоростью, в результате чего часть
щепы имеет уменьшенные размеры по длине. Кроме того,
площадь контакта измельчаемого материала с диском невелика,
в результате возникает значительное удельное давление,
ведущее к смятию торцевой поверхности.
Значительно лучшее качество щепы дают многоножевые
рубительные машины с геликоидальным диском (рис. 8.1, в).
В машинах этого типа диск между ножами представляет собой
винтовые поверхности, выполненные таким образом, что при
пересечении поверхностей диска поверхностью кругового
цилиндра, ось которого совпадает с осью ножевого диска,
соблюдается равенство tg у = и0:гь)у где у — угол между следом
сечения и плоскостью вращения диска; и0 — составляющая скоро-
168

сти подачи, нормальная плоскости вращения; г — расстояние
сечения от оси вращения ножевого диска; о — угловая скорость
ножевого диска. При заточке ножей их задние грани тоже
выполняют по винтовым поверхностям, которые при установке
ножей на диск совмещают с поверхностью диска. В этом случае
скорость подачи лесоматериала постоянна, его контакт с
диском осуществляется по всей поверхности торца; торец не
сминается; рез получается правильным, а щепа однородной по
размерам.
Длину щепы / получаемую на дисковых рубительных
машинах, определяют по формуле
/ = k : (cos ax cos a2). (8.1)
Угол встречи е (угол между плоскостью резания и
направлением волокон) у щепы, полученной на дисковых
рубительных машинах, равен
е = arcsin (cos ax cos a2). (8.2\
Выпуск ножей h и углы ai и аг у дисковых рубительных
машин в процессе работы не меняются, поэтому длина щепы /,
толщина h и угол встречи е в основном оказываются
постоянными и изменяются только вследствие случайных причин.
Поэтому дисковые рубительные машины дают щепу довольно
однородную по размерам и углу встречи, пригодную для
производства целлюлозы.
Барабанная рубительная машина (рис. 8.1, г)
состоит из массивного стального барабана 5 диаметром от 0,3
до 1 м, вращающегося с угловой скоростью 63—95 рад/с (600—
900 об/мин). На поверхности барабана по его образующим
закреплено от 2 до 12 прямых ножей 4, выступающих над
поверхностью барабана на величину h. Участки поверхности барабана
между ножами очерчиваются кривой переменного радиуса или
окружностью, центр которой смещен относительно оси
вращения барабана; благодаря этому перед ножами образуются
углубления. Подлежащий измельчению материал подается к
барабану по патрону /, имеющему упорные ножи 2 и
расположенному под углом ои к горизонту и ct2 к плоскости,
перпендикулярной оси барабана. Отрубленная щепа поступает во
впадины 3, расположенные на поверхности барабана перед
ножами, и под действием центробежных сил выбрасывается из
них в желоб 6. В некоторых барабанных рубительных
машинах (рис. 8.1, д) щепа сквозь подножевые щели 2 поступает
внутрь пустотелого ножевого барабана / .и удаляется из него
через открытый торец по направляющему лотку.
В барабанных рубительных машинах длина щепы / и угол
встречи е зависят от толщины измельчаемого материала Н.
В рубительную машину поступает материал различной
толщины, вследствие чего получается щепа неоднородная подлине.
169

Уменьшения варьирования длины щепы можно достигнуть
увеличивая диаметр барабана, однако это приводит к удорожанию
рубительной машины.
Подача измельчаемого материала к ножевому
диску или барабану во время рубки может производиться не
только под действием силы тяжести, но и при помощи
специального подающего механизма, а также благодаря
самозатягиванию материала ножами. В обоих случаях патрон машины
может быть расположен наклонно или горизонтально (ai = 0);
последнее ведет к уменьшению ударов материала о диск или
барабан, снижению высоты помещения, в котором размещена
рубительная машина, и упрощению конструкции транспортных
средств, подающих материал к машине. Подающие механизмы,,
кроме того, удерживают измельчаемый материал во время
рубки, что содействует улучшению качества щепы. Подающий
механизм состоит из нескольких горизонтальных вальцов,
расположенных на дне патрона и над ним. Верхние вальцы
перемещаются в вертикальной плоскости, зажимая измельчаемый
материал. Вальцы, расположенные у входа в патрон, имеют
большой диаметр, чем обеспечивается затягивание в них
материала значительной толщины; вальцы, примыкающие к диску
или барабану, делают как можно меньшими, что позволяет
максимально приблизить их к ножам; благодаря этому они
дольше удерживают задние концы измельчаемого материала,,
что ведет к улучшению качества щепы. Иногда устанавливают
и вертикальные вальцы.
В многоножевых дисковых рубительных машинах,
производящих непрерывное резание, подача материала (даже при
ai =0) осуществляется благодаря самозатягиванию его ножами
без подающих механизмов.
Сравнивая барабанные и дисковые рубительные машины,
можно сделать следующие выводы. Барабанные машины проще
и легче дисковых; они могут работать на легком фундаменте,
а иногда и без него; ширина измельчаемого материала на
барабанных машинах неограничена и вызывает лишь удлинение
барабана, в то время как на дисковых машинах увеличение
ширины материала ведет к значительному возрастанию
диаметра диска. Наряду с этим увеличение толщины
измельчаемого материала (вполне допустимое для дисковых машин) на
барабанных машинах ведет к резкому ухудшению качества
щепы (большому разнообразию ее длин). Следовательно,
выбор типа рубительной машины зависит в основном от ширины
и толщины измельчаемого материала, т. е. от размеров
входного отверстия. Если требуется широкое входное отверстие при
малой толщине измельчаемого материала (например, при
измельчении слоя сучьев), то целесообразно применять
барабанные рубительные машины. При высоком входном отверстии
(измельчении круглых лесоматериалов) предпочтительнее
дисковые машины.
170

Рис. 8.2. Графики удельной силы
резания при рубке острыми ножами воз-
душносухой сосны в зависимости от
углов Q| и а2
KhKH/n
100
50\
О
Н^г
а?=40°
а2=0°
а2=60°
/«?=?о°
20
4/7
Pp = kb
Np = zcpPpv
cosa2;
b — ширина измельчаемого
одновременно работающих
zcv = Hz: (ttDicosai) (# —
м; z — общее число ножей
При работе барабанных и дисковых рубительных машин
происходит торцово-продольно-поперечное
резание древесины, которое вследствие большой толщины
стружки можно считать бесстружечным резанием. В этом
случае силы резания на каждом ноже Р (Н) и мощность на
резание N (Вт) определяют в соответствии с формулами
(2.11), (2.12):
(8.3)
(8.4)
где k — удельная сила резания, Н/м;
материала, м; zcp— среднее число
ножей, определяемое по формуле
толщина измельчаемого материала,
на барабане или диске; D{ — диаметр барабана или окружности,
проходящей посредине длины ножей, укрепленных на диске,
и); v — скорость резания, м/с, определяемая по формуле v =
= 0,5oDi (со — угловая скорость барабана или диска, рад/с);
т]р—КПД передач от двигателя к ножевому барабану.
Подставив значения Рр, v и zcp в формулу (8.4), получим
Nр = kHbz со : (2 ят]р cos ax cos a2). (8.5)
При измельчении круглых лесоматериалов H = d и Ьср =
= nd : 4 (где d — диаметр бревна), в связи с чем формула (8.5)
примет вид
Nр = kd2z со : (8 т]р cos ax cos a2). (8.6)
Значение удельной силы резания k может быть определено
по графикам, полученным в ЦНИИМЭ (рис. 8.2) [32]. При
работе затупленными ножами в величину k должен быть введен
поправочный коэффициент а9 =1,25; при измельчении
замороженной древесины вводится коэффициент ат=1,6; также
следует учитывать коэффициент, зависящий от породы ап: для ели
0,9, для осины 0,85 и для березы 1,25.
При измельчении в щепу сучьев, реек и горбылей материал
подается в патрон непрерывным потоком, поэтому загрузка
171

двигателя оказывается равномерной и его установленная мошЛ
ность принимается равной Np, определяемой по формуле (8.5).
При измельчении в щепу круглых лесоматериалов
Муст = ф2срМСр, (8.7)
где Л^ср рассчитывают подстановкой в формулу (8.6) значения
среднего диаметра бревна dcv, а средний коэффициент загрузки
ср2ср принимают исходя из требуемой производительности ру-
бительной машины. При этом необходимо рассчитывать для
каждого диаметра бревна его допустимую максимальную длину
^шах и время разгона /ра3г затрачиваемое на восстановление
ножевым диском нормальной угловой скорости:
Lmax = ^P-PJU) ; (8.8>
16 {knd2 : (4 /cos с*! cos a2) — 4 лЛ^устПр : [^со(1 + р)]}
tpa3r= [mDW(l-p%>„)] : (Ш^с.'Пр), (8.9>
где т — масса ножевого диска, кг; D — диаметр ножевого
диска, м; р — коэффициент снижения угловой скорости ножевого
диска (/7 = (0i : со, где coi—угловая скорость ножевого диска
в конце измельчения бревна, рад/с). При применении для
привода рубительных машин электродвигателей с большим
скольжением можно принимать /?Доп = 0,4-=-0,5; это позволяет
наиболее полно использовать кинетическую энергию вращающихся
масс при измельчении толстомерных бревен.
Производительность рубительных машин. Обозначив
коэффициент использования рабочего времени через фЬ
коэффициент загрузки машины через ср2 и коэффициент плотности
подаваемого в машину материала через ср3 (учитываемый при
измельчении сучьев или пачек горбылей и реек), получим
часовую производительность дисковой или барабанной рубительной
машины (пл, м3/ч)
n4 = 3600tozlbHy1(f2<(3 : (2 я), (8.10)
где со — в рад/с; /, b и Н — в м.
Конструкции рубительных машин. На лесных складах
наибольшее распространение для выработки технологической щепы
получили дисковые рубительные машины. Барабанные руби-
тельные машины используют в основном для измельчения
сучьев и выработки топливной щепы.
Дисковая рубительная машина МРНП-10 имеет
16-ножевой диск диаметром 1270 мм, приводимый во
вращение электродвигателем мощностью 55 кВт с угловой
скоростью 62 рад/с. Измельчаемый материал подается в машину по
наклонному патрону сечением 250X250 мм. Щепа
выбрасывается вверх. Производительность машины 10 пл. м3/ч.
Дисковая рубительная машина МРГ-20Н имеет 12-
ножевой диск диаметром 1270 мм, приводимый во вращение
электродвигателем мощностью 90 кВт с угловой скоростыо
62 рад/с. Измельчаемый материал подается в машину по гори-
172

зонтальному патрону сечением 420X220 мм самозатягиванием.
Щепа выбрасывается вниз. Производительность машины 20 шь
м3/ч.
Дисковая рубительная машина МРНП-30 имеет 16-
ножевой диск диаметром 1270 мм, приводимый во вращение
электродвигателем мощностью 90 кВт с угловой скоростью
77 рад/с. Измельчаемый материал подается в машину по
наклонному патрону сечением 250X250 мм. Выброс щепы вверх.
Производительность машины 30 пл. м3/ч.
Рубительная машина МРНП-ЗОН имеет такие же
параметры, как и машина МРНП-30, но выброс щепы у этой
машины производится вниз.
Дисковая рубительная машина МРГ-40 имеет 16-но-
жевой диск диаметром 1600 мм, приводимый во вращение
электродвигателем мощностью 160 кВт с угловой скоростью*
62 рад/с. Измельчаемый материал подается в машину по
горизонтальному патрону сечением 525X350 мм
самозатягиванием. Выброс щепы вверх. Производительность машины-
40 пл. м3/ч.
Рубительная машина МРГ-40Н имеет те же
параметры, что и машина МРГ-40, но выброс щепы у этой машины
вниз.
Барабанная рубительная машина ЛО-56
предназначена для переработки сучьев и вершин на щепу,
пригодную для выработки древесных плит. Машина имеет 6-ножевойг
барабан диаметром 900 мм, приводящийся во вращение
электродвигателем мощностью 170 кВт. Механизм подачи —
приводные вальцы, скорость подачи 1,34 м/с, производительность
машины 40 пл. м3/ч.
Барабанная рубительная машина ДУ-2А
оснащена 4-ножевым барабаном диаметром 600 мм. Механизм
подачи— приводные вальцы. Общая мощность электродвигателей
75 кВт, производительность машины 10 пл. м3/ч.
Комплексная переработка круглых лесоматериалов. Наряду
с производством щепы из кусковых отходов лесопиления путем
их измельчения в рубительных машинах находят применение
фрезерно-брусующие и фрезерно-пильные агрегаты, на
которых одновременно выпиливают брусья или чистообрезные
пиломатериалы и получают технологическую щепу.
Выпускаемая промышленностью линия агрегатной
переработки бревен (ЛАПБ) состоит из последовательно
расположенных фрезерно-рубительных дисков и многопильного станка для
продольной распиловки. Узел первичного фрезерования брёвен
состоит из двух горизонтальных фрезерных головок,
оснащенных набором однорезцовых дисковых фрез. Нижняя головка
смонтирована на стационарном основании, а верхняя — на
суппорте. При первичном фрезеровании формируются верхняя и:
нижняя поверхности фасонного бруса. При вторичном
фрезеровании формируются боковые поверхности фасонного бруса и
173

зачищаются поверхности, сформированные при первичном
фрезеровании.
Фрезерные головки узла вторичного фрезерования состоят
из набора различных по конструкции и назначению фрез.
Боковые однорезцовые фрезы аналогичны по конструкции фрезам
узла первичного фрезерования. Они предназначены для
формирования боковых поверхностей бруса. Фрезы, установленные
в средней части головки, выполнены многорезцовыми и
предназначены для зачистки поверхностей бруса. Пильный узел
состоит из блока круглых пил, закрепленных на одном валу. За
пилами установлены направляющие ножи.
Необходимые размеры технологической щепы достигаются
синхронизацией скорости вращения фрез и скорости подачи
бревен. Подача бревен на один резец фрезы составляет 15—
25 мм. Линия ЛАПБ-1 обрабатывает бревна диаметром от 14
до 24 см и длиной 4,5—6,5 м, скорость подачи бревна 0,4; 0,5 и
0,6 м/с. Установленная мощность электродвигателей 350 кВт.
Выход пиломатериалов составляет около 48 % объема
обрабатываемого сырья, технологической щепы — около 35%.
§ 8.2. СОРТИРОВКА ЩЕПЫ. Щепа, получающаяся на ру-
бительных машинах и фрезерно-пильных агрегатах,
неоднородна по размерам. Даже на машинах с геликоидальным
диском выход кондиционной щепы составляет 85—90 %.
Разделение щепы на три фракции: крупную, кондиционную и мелкую
производят на специальных сортировочных установках,
пропуская щепу через сито с ячейками 30X30 и 10ХЮ мм.
Кондиционной считается щепа, прошедшая через первое сито, но
оставшаяся на втором. Сортировочные установки бывают двух
типов: плоские и барабанные.
Плоские сортировочные установки. Плоские сортировочные
установки представляют собой два или три плоских сита,
установленных одно под другим: верхнее с крупными, а нижнее
с мелкими ячейками. Щепа подается на верхнее сито, на
котором остаются крупные щепки. На нижнем сите собирается
кондиционная щепа, а мелочь скапливается в поддоне под
нижним ситом. Для лучшего распределения щепы по поверхности
просева сита устанавливают с небольшим уклоном и придают
им колебательное движение. В зависимости от характера
движения сит плоские сортировочные установки делят на
вибрационные и гирационные. Вибрационные сортировочные
установки состоят из короба с двумя или тремя ситами,
снабженного вибратором и подвешенного на канатах или пружинах.
В гирационных установках короб с ситами совершает
круговое качательное движение в горизонтальной плоскости,
благодаря чему щепа не подскакивает, проход крупных щепок
сквозь верхнее сито сводится до минимума и обеспечивается
хороший рассев щепы по площади сит. Гирационная
сортировочная установка (рис. 8.3, а) имеет верхнее сито / с ячейками
30X30 мм или 35X35 мм, на котором задерживается крупная
174

щепа, ссыпающаяся по лотку 14у и два сита 3, 12 с ячейками
ЮХЮ мм. На этих ситах задерживается кондиционная щепа»
поступающая далее через лоток 4 на транспортер или пневмо^
провод готовой продукции. Применение двух сит,
задерживающих кондиционную щепу, увеличивает производительность
сортировочной установки. Мелочь, прошедшая через сита 3 и 12
попадает на поддоны 2 и 11, откуда ссыпается по лотку 5.
Короб 13, в котором закреплены сита, опирается на шаровые
2
Рис. 8.3. Сортировочные установки для щепы:
а — плоская; б — барабанная; в — график q = f (с); г — график a\=*f(px), a2=f(p2)
опоры 10 и совершает круговые движения в горизонтальной
плоскости при помощи электродвигателя 6, ременной передачи
7 и эксцентрика 8, снабженного противовесом 9.
Производительность плоской сортировочной
установки Пч (нас. м3/ч) в зависимости от площади сита F (м2)
определяется по формуле [32]
n4 = 0,4Fqa1a2. (8.11)
Значение q — удельной производительности 1 м2 сита, м3/ч,
в зависимости от размеров отверстий С может быть найдено
по графику (рис. 8.3, в). Коэффициент а{ (рис. 8.3, г)
учитывает процентное содержание р\ в исходном материале частиц,
размеры которых меньше проходного отверстия сита.
Коэффициент а2 учитывает процентное содержание р2 в щепе частиц,
величина которых меньше половины размера отверстий. Пч
175

подсчитывается отдельно для сит с крупными и мелкими
ячейками. Производительность сортировочной установки
принимается по меньшему из полученных значений.
На лесных складах широкое распространение получила
плоская гирационная сортировочная установка СЩ-1М (рис. 8.3,
а). Установка имеет три сита: верхнее (с отверстиями 35Х
Х35 мм) площадью 2,9 м2; среднее и нижнее (с отверстиями
10ХЮ мм) площадью 2,6 и 2,9 м2. Короб с ситами совершает
180 колебаний в минуту. Мощность электродвигателя 3 кВт.
Производительность сортировочной установки 60 нас. м3/ч.
Барабанные сортировочные установки. При сортировке
щепы, полученной из сучьев и веток, хвоя и мелкие сучья
засоряют отверстия сит плоских сортировочных установок, в этом
случае более целесообразно применять барабанные
сортировочные установки, обладающие способностью самоочистки.
Барабанная сортировочная установка представляет собой
расположенный с небольшим наклоном вращающийся барабан,
поверхность которого выполнена в виде сит. Щепа подается внутрь
барабана и под действием центробежных сил поднимается на
некоторый угол, прижимаясь к внутренней поверхности
барабана, после чего падает обратно в его нижнюю часть; при этом
благодаря наклону барабана щепа продвигается вдоль него.
Первая секция 1 барабана (рис. 8.3, б) имеет отверстия
диаметром 8 мм (сквозь них проваливается мелочь); на второй
секции 2 диаметр отверстий равен 40 мм, сквозь них проходит
кондиционная щепа. Крупные щепки вываливаются из
барабана через открытый торец 3.
Производительность сортировочного барабана Яч (нас. м3/ч)
определяют по формуле [32]
n„ = 3600v0F1. (8.12)
Для барабана диаметром D& (м), вращающегося с угловой
скоростью о (рад/с) и наклоненного к горизонту под углом р,
средняя скорость продольного перемещения щепы v0 составляет
(м/с) i>o = 0,5Z)6totg(2p). Площадь сечения слоя щепы в
барабане F\ (м2) при толщине слоя h (м) и ширине слоя (сегмента)
а (м) определяют по формуле F1 = 2ha : 3 = 4hy D6h : 3.
Таким образом,
Пч = 2400AD6co УЩ tg2 р. (8.13)
На лесных складах для сортировки щепы находят
применение барабанные сортировочные установки СБУЩ-2, имеющие
барабан диаметром 1 м и длиной 6,2 м, приводящийся в
действие от электродвигателя мощностью 2,8 кВт, и вращающийся
с угловой скоростью 4,2 рад/с (40 об/мин). Производительность
барабана составляет около 20 нас. м3/ч.
§ 8.3. ОБЛАГОРАЖИВАНИЕ ЩЕПЫ. При измельчении
неокоренных кряжей, вершин, сучьев и отходов деревообработки
176

получается щепа, содержащая в значительном количестве кору,
гниль, зеленую массу, минеральные частицы. Очистка щепы
от этих примесей называется облагораживанием.
В щепе, полученной из неокоренных кряжей и отходов
лесопиления большая часть коры присутствует в виде отдельных
частиц, потерявших связь с древесиной при взаимодействии
измельчаемого материала с ножами рубительной машины.
Выделить частицы коры из щепы можно при помощи
барабанного пневмосепаратора ЛТА. Щепа подается внутрь
наклонного вращающегося барабана, имеющего проницаемую для
воздуха поверхность. Часть барабана закрыта кожухом, под
которым создается разряжение воздуха. Под действием
воздушного потока и центробежных сил частицы щепы и коры
прижимаются к внутренней поверхности барабана. Частицы коры,
имеющие более округлую форму прижимаются к поверхности
барабана с меньшей силой, и отрываются от нее под действием
силы тяжести, не достигая верха барабана. Частицы щепы
поднимаются выше, отрываясь от поверхности барабана, и
попадают на выносной конвейер.
Более тонкую очистку щепы можно получить
предварительно пропустив ее между вращающимися вальцами. При этом
щепа подвергается сжатию; после снятия нагрузки древесина
почти полностью восстанавливает свои первоначальные
размеры, а кора раздробляется или отрывается от щепы. Для
выделения частиц коры в этом случае целесообразно
последовательно пропускать щепу через сортировочную установку
(выделение мелкой фракции) и барабанный пневмосепаратор
(выделение частиц коры, отличающихся по форме от частиц
древесины).
В щепе, полученной из лесоматериалов, содержащих гниль,
значительная доля частиц гнили имеет уменьшенные размеры,
поэтому частичное облагораживание щепы происходит при ее
сортировке по размерам в барабанных или плоских
сортировочных установках. Более полная очистка от гнили
осуществляется пропуском щепы через молотковую дробилку с
последующей сортировкой. В основу этого способа положено
различие в механических свойствах гнилой и здоровой древесины,
позволяющее измельчать, а затем отсеивать гниль на ситах без
измельчения здоровой древесины.
Для выделения из щепы зеленой массы и мелких веток
применяют дисковые сортировочные установки и пневматические
устройства различных типов.

Глава 9
УЧЕТ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ И УХОД
ЗА РЕЖУЩИМ ИНСТРУМЕНТОМ
§ 9.1. УЧЕТ И МАРКИРОВКА ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ.
Среди вспомогательных работ, выполняемых на лесных складах,
существенное значение имеет учет и маркировка
лесоматериалов, а также заточка и правка режущего инструмента. Со-;
гласно положению [45, с. 24] учет леса на нижних складах
производится на трех этапах технологического процесса: при
поступлении хлыстов (или деревьев) из лесосеки и их выгрузке
с подвижного состава лесовозного транспорта (учет сырья);
при раскряжевке хлыстов на сортименты (учет
вырабатываемой продукции); при отгрузке лесоматериалов в вагоны МПС
или передаче в сплав (учет поставляемой продукции).
Учет сырья рекомендуется производить весовым методом
с последующим пересчетом весовых единиц в объемные.
Взвешивающее устройство монтируют на кране, производящем
разгрузку подвижного состава лесовозной дороги и автоматически
передающем информацию о массе груза на пульт управления
оператора, ведающего учетом древесины. Объем пачки
хлыстов V (м3) при учете весовым методом определяют по формуле
V = M:k, (9.1)
где М — масса пачки хлыстов, определенная взвешивающим
устройством, т; k — коэффициент перевода массы хлыстов
в объем сортиментов, получающихся после раскряжевки
хлыстов, т/м3.
Величина переводного коэффициента k зависит от
месторасположения лесного фонда, климатических условий, времени
года, породного состава, сроков хранения древесины, процента
отходов, получаемых после раскряжевки хлыстов. Наибольшее
влияние на изменение коэффициента k в зимних условиях имеет
породный состав и в первую очередь процент содержания
березы. Для свежесрубленной древесины величина k может быть
определена по следующей эмпирической формуле:
k=-k0{l+py: 100)4-0,1 (р: ЮО)2, (9.2)
где k0 — переводной коэффициент при нулевом содержании
березы, т/м3 (для зимних условий &о = 0,81-^0,82); р —
содержание березы в совокупности пород, %; у — поправочный
коэффициент, учитывающий местные условия (у^0,1).
Учет хлыстов взвешиванием следует применять при
измеряемом объеме, превышающем 1000 м3. В этом случае
расхождение с фактическим объемом, полученным после раскряжевки
хлыстов, не превышает 3,5 %.
Учет вырабатываемой продукции (сортиментов,
получающихся в результате раскряжевки хлыстов) производят по-
178

штучно, вручную или при помощи автокубатурников в
соответствии с ГОСТ 2292—74 «Лесоматериалы круглые. Маркировка,
сортировка, транспортирование, обмер, учет и правила
приемки», а определение объемов каждого сортимента по
таблицам ГОСТ 2708—75.
Лесоматериалы длиной 2 м и более измеряют поштучно
в плотных кубометрах; а объем их определяют по таблицам
ГОСТ 2708—75 в зависимости от длины сортимента и среднего
диаметра в верхнем отрезе. За средний диаметр принимают
полусумму наибольшего и наименьшего диаметров в верхнем
отрезе (без коры). Диаметры сортиментов толщиной 14 см и
более измеряют с точностью до 2 см, а более тонких — до 1 см.
Длину лесоматериалов измеряют с точностью до 1 см,
припуски по длине в расчет не принимают, они являются потерями
производства. Короткие лесоматериалы длиной до 2 м
учитывают в складочных кубометрах и измеряют в штабелях
(поленницах) с последующим переводом в плотные кубометры.
Круглые лесоматериалы длиной более 2 м и толще 13 см
подлежат маркировке. Марку наносят на вершинном торце бревна;
в ней условными знаками указывают сортимент, сорт и
диаметр.
Пиломатериалы учитывают в плотных кубометрах в
соответствии с таблицами объемов (ГОСТ 5306-64). Учет шпал
производят в штуках.
Учет технологической щепы осуществляется в плотных
кубометрах с точностью до 0,1 м3. Для перевода насыпного
объема в плотный при механической погрузке принимают
следующие коэффициенты: на территории поставщика 0,36; на
территории потребителя 0,4 при перевозке на расстояние до 50 км
и 0,42 при перевозке на более дальние расстояния. При пнев-
мопогрузке как у поставщика, так и у потребителя принимают
переводный коэффициент 0,46.
Автоматический учет круглых лесоматериалов по объему
можно производить двумя принципиально различными
методами. При первом методе объем бревна рассматривают как
сумму объемов элементарных цилиндров, диаметр которых
изменяется по длине бревна в соответствии с его фактическим
сбегом и особенностями формы. Автоматические устройства,
производящие учет по этому методу, называют автокубатурни-
к!ами истинного объема. По второму методу объем бревна
определяют на основании только двух замеров — его длины и
диаметра в верхнем отрезе. По этим двум параметрам авто-
кубатурник выдает объем бревна, соответствующий объему, оп-
ределеннохму по таблицам ГОСТ 2708—75. Автокубатурники
такого типа называют автокубатурниками табличного объема.
Автокубатурники истинного объема подразделяют на куба-
турники непрерывного и импульсного действия. Первые
определяют объем бревна как сумму объемов большого числа
цилиндров бесконечной малой высоты; диаметры этих цилиндров
179

отличаются один от другого в соответствии с изменением
текущего диаметра по длине бревна. В импульсных абтокубатур-
никах объем бревна определяется как сумма объемов
конечного числа цилиндров малой высоты с дискретными
значениями диаметров, соответствующих расположению цилиндров по
длине бревна, т. е.
V=-=-£d?ALf (9.3)
4 i=]
где п — число цилиндров, на которое условно делят бревно;
AL — высота одного цилиндра, м; d\ — переменный диаметр
цилиндра, м.
Устройство ЦЛР-12 для автоматизированного учета
круглых лесоматериалов на продольном лесотранспортере имеет
датчик диаметров, который состоит из параболического
зеркала с установленной в его фокусе лампой накаливания и
фотоприемника. Фотоприемник собран из фотосопротивлений,,
каждое из которых помещено в свой световой канал длиной
600 мм и высотой 2,5 мм. Параболическое зеркало создает
поток параллельных световых лучей высотой 90 и шириной 20 см.
Бревно, проходя по транспортеру, затеняет часть фотосопро-
тнвлений, причем каждому диаметру бревна соответствует
определенное число затененных фотосопротивлений.
Длина бревна определяется путем подсчета импульсов,
вырабатываемых датчиком перемещения за время нахождения,
бревна в створе фотоприемника. Датчик перемещения
представляет собой электрический генератор импульсов, состоящий
из диска с прорезями, который вращается в створе двух фо-
топар. Вал диска при помощи поводка связан с валом ведущей
звездочки транспортера. Сигналы о диаметре бревна (числе
затененных фотосопротивлений) и его длине (числе импульсо.в
датчика перемещения) поступают в шкаф логики, где они
преобразуются в данные о количестве поступивших сортиментов
и их объеме с регистрацией данных нарастающим итогом на
электрических счетчиках. Устройство ЦЛР-12 обеспечивает огь
ределение как табличного, так и истинного объема. Кроме того,,
устройство может работать в качестве датчика линейных
размеров бревен в составе различных систем управления их
.сортировкой.
Продукцию, поставляемую потребителям по железной
дороге МПС, целесообразно учитывать геометрическим методом
в соответствии с ОСТ 13-43—75 «Лесоматериалы круглые.
Геометрический метод определения объема и оценка качества
лесоматериалов, погруженных в вагоны». При этом объем V (м3);
каждого штабеля, погруженного в вагон, определяют по
формуле
V = kBHvLy (9.4)
где k — переводной коэффициент, учитывающий полнодревес-
ность и форму штабеля (в том числе и наличие «шапки»); В —
180

ширина штабеля, м; #р — расчетная высота штабеля без учета
толщины прокладок, м; L — длина штабеля, принимаемая по>
стандартной длине бревен без учета припуска, м.
Значения переводных коэффициентов k для различных
пород, сортиментов, толщин, длин и видов обработки
лесоматериалов (в коре, грубоокоренные, чистоокоренные) приведены
в таблице, включенной в ОСТ 13-43—75.
На прирельсовых и береговых нижних складах с молевым
сплавом осуществляется поштучная маркировка
вырабатываемых сортиментов согласно ГОСТ 2292—74; на береговых
нижних складах с плотовым сплавом — маркировка сплавных
пучков в соответствии с ОСТ 13-44—75.
§ 9.2. ЗАТОЧКА И ПРАВКА РЕЖУЩЕГО
ИНСТРУМЕНТА. Режущие инструменты, применяемые на лесных
складах, требуют систематического ухода. Для ножей этот уход
в основном заключается в заточке, для пил — в заточке,
разводке и вальцовке или проковке.
Заточка ножей и пил. Основной частью заточных станков:
является точильный (шлифовальный) круг, который снимает
слой металла с затачиваемого инструмента. Шлифовальные
круги изготовляют из абразивных материалов, представляющих
собой массу зерен-кристаллов, связанных специальной связкой.
Каждое зерно является своеобразным резцом; неправильность,
углов резания этих резцов с избытком компенсируется
большим их числом и весьма большой скоростью резания.
Отличительной особенностью шлифовальных кругов является их само^
затачиваемость. Каждое зерно шлифовального круга при
работе затупляется, вследствие чего возрастает усилие резания,,
когда это усилие начинает превышать силу сцепления зерна
со связкой, зерно выпадает и вместо него начинает работать
другое — острое.
В качестве шлифующего материала в шлифовальных кругах
применяют корунд или алунд. Для заточки рамных и круглых
пил применяют круги с размером шлифующих зерен от 0,35 до»
0,6 мм, а для заточки ножей — более мелкой зернистости
(размер зерен 0,25—0,42 мм). Связку в шлифовальных кругах чаще
всего делают из бакелита или резины; для ножеточных
станков с водяным охлаждением используют керамическую связку.
Шлифовальные круги имеют окружную скорость от 20 да
25 м/с. Заточка пил производится шлифовальными кругами
с фаской, представляющей часть конической поверхности, а
заточка ножей — кругами чашечно-цилиндрической или плоской
формы. Диаметр кругов 200—300 мм, толщина для пил 6—10
и для ножей до 100 мм.
Заточные станки бывают специализированные и
универсальные и подразделяются на станки с ручной и механизированной
подачей шлифовального круга и затачиваемого инструмента.
При заточке круглых и рамных пил профиль зубьев должен
сохраняться неизменным. Лучше всего это требование выпол-
18 Is

ляется при сошлифовывании части металла с передней и
задней граней каждого зуба. Толщина слоя металла, снимаемого
с зуба за один проход, составляет 0,02—0,05 мм. В
неавтоматизированных пилоточных станках подача шлифовального
круга на пилу и подведение к нему очередного зуба пилы
производятся вручную, в пилоточных автоматах эти операции
осуществляются автоматически. Для опускания и подъема
шлифовального круга в пилоточных автоматах устанавливают
эксцентрик.
Из пилоточных станков с ручным управлением на лесных
складах наиболее распространены станки ИЭ-9703, на которых
можно затачивать пильные цепи, ножи и круглые пилы. Здесь
шлифовальный круг расположен на суппорте; при подаче на
затачиваемый зуб он перемещается прямолинейно. Подача
шлифовального круга на зуб пилы и подведение следующего
зуба к кругу производятся вручную.
Наибольшее применение имеет пилоточный автомат ТчПА-3.
На нем можно затачивать рамные, ленточные и круглые пилы
для продольной и поперечной распиловки. При косой заточке
зубьев поперечных пил головка со шлифовальным кругом
поворачивается на соответствующий угол. Диаметр затачиваемых
круглых пил составляет от 0,2 до 1 м; длина рамных пил до
2 м. Число качаний шлифовального круга (число затачиваемых
зубьев) 35; 54 и 76 в минуту. Автомат имеет два
электродвигателя: для привода шлифовального круга мощностью 0,4 кВт и
для привода механизма подачи и вентилятора мощностью
0,6 кВт.
Ножи затачиваются путем снятия слоя металла со стороны
фаски шлифовальным кругом за несколько проходов. За один
проход снимается слой толщиной 0,002—0,02 мм. Наиболее
-часто заточка ножей производится торцом чашечного
шлифовального круга; при этом фаска ножа затачивается совершенно
плоско. При использовании плоского шлифовального круга
заточка производится его образующей поверхностью, вследствие
чего фаска ножа приобретает вогнутую форму. В простейших
ножеточильных станках перемещение шлифовального круга
вдоль ножа, а также поперечная его подача происходят
вручную. Более совершенны ножеточильные автоматы, в которых
эти операции осуществляются автоматически.
Вальцовка и проковка пил. Пила нормально
работает только при достаточной устойчивости полотна; для этого
необходимо, чтобы часть пилы, несущая на себе зубья, была
во время пиления натянута.
Рамные пилы при установке в пильной рамке натягиваются
клиновым, эксцентриковым или гидравлическим натяжным
приспособлением; при этом наибольшее натяжение должны иметь
передняя и задняя части полотна пилы, средняя же часть
полотна должна быть менее натянута. Для этой цели средняя
часть полотна рамной пилы прокатывается (вальцуется) на
182

специальном вальцовочном станке. Вальцовочный станок
состоит из двух вращающихся веретенообразных роликов.
Полотно пилы пропускается между обоими роликами. Сила
прижима верхнего ролика к пиле регулируется вручную или
специальным гидравлическим устройством. Вальцовка полотна
пилы производится по всей его длине с более сильным
нажимом верхнего ролика в середине полотна и с уменьшением
силы нажима по мере удаления от середины пилы к краям..
Полоса шириной 20—25 мм у спинки пилы и у линии зубьев не
вальцуется. Правильность вальцовки рамной пилы проверяют
специальной линейкой. Световая щель между линейкой и
провисшей средней частью полотна должна быть одинаковой по-
всей длине изогнутой пилы. Новые пилы выпускают отвальцо-
ванными на заводе, однако по мере заточек правильность
заводской вальцовки нарушается и требуется новая вальцовка
в пилоправной мастерской. Вальцовке подвергают только
тонкие рамные пилы. Пилы толщиной 2,5 мм и больше достаточно-
устойчивы в работе и без вальцовки.
Круглые пилы не имеют специальных натяжных
приспособлений как рамные, поэтому натяжение их периферийной части,,
несущей на себе зубчатый венец, создается только под
действием центробежных сил, возникающих при вращении пилы.
Для наибольшего натяжения зубчатого венца пилы среднюю-
часть ее ослабляют проковкой. Проковку круглых пил чаще
всего производят вручную на выпуклой наковальне
специальным проковочным молотком по радиусам с обеих сторон пилы
с постепенным усилением ударов по мере приближения
к центру. Центральную часть пилы, обжимаемую шайбой, не
проковывают. При проковке пилы необходимо следить за тем,,
чтобы ослабление ее средней части не было чрезмерным; оно
должно соответствовать центробежным силам и условиям
работы пилы. Наиболее удобно проковку круглых пил
производить на специальных проковочных станках.
Правильность проковки круглой пилы проверяют
специальной линейкой. Величина световой щели между пилой и
линейкой характеризует степень ослабления средней части пилы..
Эта величина регламентируется ГОСТ 980—69 и зависит от
скорости резания, диаметра и толщины пильного диска. Новые
пилы выпускаются заводами прокованными для определенной
частоты вращения. Последующие проковки приходится
производить в пилоправных мастерских по мере заточки, а также
при изменении частоты вращения пилы.
Для устранения появившихся во время работы местных
дефектов (выпучин, крыловатости и пр.) производится правка
пил. Для этой цели используют правильные молотки с
продольным и поперечным бойками.
Развод зубьев пил. Во избежание зажимов пилы во
время пиления необходимо, чтобы ширина пропила несколько^
превышала толщину пилы; это достигается разводом зубьев
183:

:или их плющением (у некоторых пил для продольной распи-
-ловки). Для развода зубьев (отгибания в сторону) чаще всего
применяют ручные разводки. Зубья самых тонких пил
(толщиной около 1 мм) можно разводить специальными щипцами.
В последнее время для развода зубьев начали применять
автоматы, в которых зубья отгибаются в сторону на
определенную величину при помощи пуансонов, прижимающих их к
соответствующим матрицам. Движение пилы в автоматах такого
типа периодическое, посредством качающейся собачки.
Прижим пуансонов происходит при неподвижной пиле в момент
обратного хода собачки.
Плющение зубьев пил производится ручным плющильным
приспособлением или на плющильных автоматах. Режущая
кромка зубьев при плющении уширяется посредством
развальцовки металла со стороны передней грани зуба при помощи
профильного валика. Движение пилы в плющильных автоматах
осуществляется от собачки, имеющей качательное движение.
Имеются автоматы для холодного и горячего плющения в поле
токов высокой частоты; последние более сложны, но
обеспечивают лучшее качество плющения и повышение
износостойкости пил.
Р аздел III
ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ
ОПЕРАЦИИ НА ЛЕСНЫХ СКЛАДАХ
Глава 10
СОРТИРОВКА И ПАКЕТИРОВАНИЕ
ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ
§ 10.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ. Сортировка
лесоматериалов на современных лесных складах является одним из
основных видов работ. В зависимости от компоновки склада на
сортировку поступают либо все сортименты, получаемые при
раскряжевке, либо большая их часть (если некоторые сортименты
непосредственно от раскряжевочной установки передаются
в цеха переработки). Кроме того, пиловочные бревна
дополнительно подсортировываются по диаметрам перед подачей в ле-
:т

сопильный цех, а такие виды продукции, как рудничная стойка,,
шпалы и доски сортируются по выходе из цехов
переработки.
На сортировке лесоматериалов наибольшее применение
получили лесотранспортеры. Однако при определенных условиях
более эффективными на этой операции могут оказаться другие
виды сортировочного оборудования. Например, при
поступлении на склад крупномерных лесоматериалов при сравнительно
небольшом числе сорторазмеров на сортировке успешно
применяют одностреловые манипуляторы, раскладывающие
одноименные сортименты по лесонакопителям. На складах с
годовым грузооборотом 40—60 тыс. м3 целесообразно использовать,
самоходные многооперационные машины, которые наряду с
обрезкой сучьев и раскряжевкой выполняют и сортировку.
Лесотранспортеры относятся к машинам непрерывного-
транспорта, имеющим замкнутое тяговое устройство в виде
цепи или стального каната с захватно-опорными
приспособлениями— траверсами. Движение к тяговому устройству
передается от ведущего колеса (звездочки или шкива).
Предварительное— монтажное натяжение тягового устройства
обеспечивается натяжным приспособлением.
Профиль (контур) тягового устройства состоит из
прямолинейных (горизонтальных и наклонных) и криволинейных
участков. Прямолинейные участки образуются направляющими
брусьями, по которым перемещается тяговое устройство,
криволинейные— ведущими и направляющими колесами, а также'
промежуточными отклоняющими устройствами, размещаемыми
в местах сопряжений прямолинейных участков.
Лесотранспортеры подразделяют на продольные и
поперечные. Продольные транспортеры перемещают лесоматериалы
в направлении их продольной оси, поперечные — в направлении^
перпендикулярном к оси. Цепные и канатные продольные
лесотранспортеры используют на лесных складах для сортировки-
круглых лесоматериалов. Для сортировки пиломатериалов,
(шпал) применяют роликовые транспортеры с приводными
роликами (рольганги).
Поперечные транспортеры обычно бывают цепными; их
используют на сортировке круглых лесоматериалов и досок.
Продольные и поперечные транспортеры используют также для
выгрузки бревен из воды и для внутрискладского и
внутрицехового транспортирования (без сортировки) лесоматериалов..
Круглые лесоматериалы при сортировке на продольных ле-
сотранспортерах сбрасываются в специальные емкости,
называемые лесонакопителями. При сброске вручную на сортировке-
занято до 12—15 % общего числа рабочих на нижнем складе..
Кроме того, ручная сортировка является тяжелой операцией.
Применение автоматизированной сортировки полностью
устраняет ручной труд, приводит к резкому уменьшению числа
рабочих и повышает производительность лесотранспортера.
185;

^Лй
Рис. 10.1. Тяговые устройства лесотранспортеров:
■ а — длиннозвснная цепь из круглой стали; б— тяговая разборная цепь; в —
пластинчатая штыревая цепь; г — пластинчатая втулочная цепь; д — траверса на ползушках;
е — траверса на катках; ж — соединительное звено
На поперечных лесотранспортерах круглые лесоматериалы
и доски можно сортировать автоматически. Сортировку досок
при небольшом объеме их производства обычно выполняют
вручную.
§ 10.2. СОРТИРОВКА НА ПРОДОЛЬНЫХ
ЛЕСОТРАНСПОРТЕРАХ. Основными элементами продольных
сортировочных лесотранспортеров являются: тяговое, приводное и
натяжное устройства, а также эстакада с лесонакопителями. При
автоматизированной сортировке продольные транспортеры
оборудуют бревносбрасывателями и командными аппаратами,
•обеспечивающими автоматическое управление их работой.
Тяговые устройства. Тяговое устройство представляет
собой цепь или стальной канат с закрепленными на них
траверсами.
186

Цепи. Для тяговых устройств продольных транспортеров;
применяют длиннозвенные калиброванные сварные цепи из.
круглой стали (рис. 10.1, а) и тяговые разборные цепи
(рис. 10.1,6). В отдельных случаях можно также использовать,
пластинчато-штыревые (рис. 10.1, в) и пластинчато-втулочные
(рис. 10.1, г) цепи. Пластинчатые цепи обычно применяют на
поперечных транспортерах. Положительными качествами
цепей являются: возможность передавать значительные тяговые
усилия, большая гибкость и удобство крепления на них
захватных устройств.
Во время работы транспортера звенья цепи находятся под
одновременным воздействием различных напряжений:
прямолинейные части звена подвергаются растяжению и изгибу (при
входе на звездочку), а криволинейные — изгибу, смятию в
местах соприкосновения со смежными звеньями и растяжению-
в сечениях С—С (рис. 10.1, а). Поэтому точный расчет сварных
цепей весьма сложен. Их обычно рассчитывают только на
растяжение при пониженном допускаемом напряжении:
Zmax = ttd2laP]/:2, (10.1>
где Zmax — максимальное натяжение цепи, Н; d— диаметр
цепной стали, м; [ар] — допускаемое напряжение растяжения, Па;
f — поправочный коэффициент, учитывающий скорость (итр)
цепи. Поправочный коэффициент принимается равным при
^тр = 0,6 м/с /=1, при иТр = 0,8 м/с / = 0,84, при vTP= 1 м/с / =
= 0,66.
Недостатком цепей из круглой стали является интенсивный
износ звеньев в местах их соприкасания. Вследствие этого-
уменьшается прочность звеньев и увеличивается их шаг. Это
нарушает нормальное зацепление между звеньями и ведущей
звездочкой и вызывает неравномерность движения цепи, что»
особенно нежелательно при автоматизированной сортировке..
Тяговые разборные цепи состоят (рис. 10.1, б) из
внутренних / и наружных 2 звеньев, соединенных шарнирно валиками
3 с удлиненными головками 4 по концам. Форма головок
валиков и продольные прорези 5 на наружных звеньях позволяют
легко разбирать и собирать цепь. Наибольшее применение
получили тяговые разборные цепи с шагом звеньев / = 80 мм и
диаметром валика d=13 мм. Разборные цепи прочнее, легче и
надежнее в эксплуатации, чем длиннозвенные калиброванные..
В связи с этим использование разборных цепей целесообразно,,
особенно на лесотранспортерах с автоматизированной
сортировкой.
Пластинчатые цепи (рис. 10.1, в) состоят из пластин 1,
шарнирно соединенных между собой штырями 2. У пластинчатых
втулочных цепей (рис. 10.1, г) на штырь 2 надевается втулка
4. Концы штыря закрепляют в наружных пластинах 3,
а концы втулки — во внутренних пластинах 1. Пластинчатые-
цепи рассчитывают на разрыв пластин, срез штырей и удельное
18Г

давление в местах соприкосновения пластин со штырем, а
втулочные на удельное давление во втулке.
Удельное давление в шарнирах втулочных цепей значительно
меньше, чем у штыревых. Поэтому втулочные цепи более
долговечны и длительное время сохраняют постоянными величину
шага и расчетную скорость.
Канаты. Для продольных транспортеров применяют
стальные прядевые канаты с органическим сердечником. Канаты
рассчитывают только на растяжение. Диаметр каната
определяют из таблиц по разрывному усилию Zpa3p
где k — запас прочности, принимаемый равным 4; Zmax —
наибольшее натяжение каната.
На долговечность каната существенно влияет соотношение
между диаметром шкива D и диаметром каната d, который его
огибает. Для канатоведущих шкивов отношение D:d=40.
Характерной особенностью канатов является их
вытягиваемость, проявляющаяся в виде остаточных и упругих
деформаций. Для устранения остаточных деформаций целесообразна
предварительная вытяжка каната до монтажа тягового
устройства.
Захватные приспособления (траверсы) являются
элементами тягового устройства цепных и канатных лесотран-
спортеров. Их закрепляют на цепи (или канате) на равных
расстояниях друг от друга, и они служат опорами, на которые
укладывают транспортируемые лесоматериалы. Конструкция
траверс должна обеспечивать надежную фиксацию груза, его
ориентацию относительно продольной оси транспортера,.:
возможно меньшее сопротивление движению и удобство с.брде^и.
При автоматизированной сортировке сброска бревен,
опирающихся на траверсу одним концом или расположенных .доежду
ними, будет неточна или же окажется невозможной. Ддя того
чтобы все сортименты опирались только на траверсы,
расстояние между ними должно быть несколько меньше половины
длины самого короткого сортимента. Расстояние между
траверсами принимается обычно 0,8—1,6 м; у цепных транспортеров
•оно должно быть кратным двойному шагу звеньев.
г: Траверсы горизонтальных лесотранспортеров бывают
гладкими (при ручной сброске) или имеют седлообразное ребро /
(рис. 10.1, д), обеспечивающее ориентацию круглых
лесоматериалов по оси лесотранспортера. Для наклонных участков
лесотранспортеров применяют траверсы с шипами (рис. 10.1, е),
препятствующими сползанию бревен под действием
собственного веса.
По характеру движения траверсы бывают скользящие
(.рис. 10.1, д) и на катках (рис. 10.1, е). Скользящие траверсы
перемещаются по гладким, обычно деревянным
направляющим; в качестве направляющих для траверс на катках приме-
188

няют рельсы легких типов. Траверсы присоединяют к цепи из
круглой стали соединительными звеньями (рис. 10.1, ж), а к
тяговым разборным цепям валиками с выступающими наружу
(за головки) нарезными концами. К канатам траверсы крепят
зажимными скобами 2 (рис. 10.1, д).
Приводные и натяжные устройства. Привод служит для
передачи движения от двигателя к тяговому устройству
транспортера. Он состоит из двигателя, редуктора и ведущей
звездочки (для цепей) или канатоведущего шкива. Иногда для по-
натоведущий шкив с резиновой облицовкой 2
н'ижения частоты вращения в привод кроме редуктора вводят
•открытую передачу. Приводное устройство устанавливают на
бетонном основании в конце груженой ветви лесотранспортера.
•; 'Конструкция ведущих колес цепных лесотранспортеров
зависит от типа цепи. Для длиннозв'енных цепей из круглой стали
применяют ведущие колеса с зубьями или с углублениями для
зЬейьев цепи. Зубчатые звездочки бывают литыми или имеют
вставные зубья (рис. 10.2, а). Вставные зубья 3 размещают
в пазах корпуса / звездочки и закрепляют в них клиньями 2
и'ли винтами. Преимущество звездочек со вставными зубьями
заключается в возможности быстрой замены износившихся или
поломанных зубьев и некоторого увеличения их шага
установкой под основания прокладок нужной толщины, что позволяет
согласовать шаг зубьев звездочки с увеличенным (вследствие
износа в шарнирах) шагом цепи. Число зубьев звездочек
бывает от шести до восьми. Для пластинчатых цепей применяют
189

многогранные звездочки без зубьев (рис. 10.2, б). Поперечному
смещению цепи препятствуют реборды, размещаемые по обеим
сторонам многогранной звездочки. Звездочки этого типа имеют
б—10 граней.
Для канатных лесотранспортеров применяют канатоведущие
шкивы с зажимными устройствами (рис. 10.2, в) и с резиновой
футеровкой (рис. 10.2, г). Зажимное устройство (рис. 10.2, в)
состоит из двух кулачков 4, сидящих на оси 2. Кулачки
размещены в пазах обода шкива 1, опираясь хвостовиками на борта
пазов. Канат 3, огибающий шкив, размещается между
захватами кулачков. Под действием радиального давления каната
кулачки опускаются, поворачиваясь вокруг оси 2, и зажимают
канат. По мере удаления от точки набегания тягового
устройства на шкив радиальное давление каната уменьшается,
вследствие чего захваты под действием соединяющей их пружины 6
раскрываются, освобождая канат. В нижнем положении кулачки
удерживаются от выпадания дугообразными накладками 5.
Зажим каната кулачками резко увеличивает его сцепление
со шкивом, что позволяет передавать значительные
тяговые усилия при малом угле обхвата шкива. Однако для
получения значительного окружного усилия поперечное сжатие
каната кулачками становится настолько большим, что происходит
деформация его прядей, а величина контактных напряжений
между кулачками и наружными проволоками каната переходит
за допустимый предел. Отрицательное влияние на состояние
каната оказывают также его пробуксовки между кулачками,
возникающие, когда сопротивление движению тягового устройства
превышает расчетные значения, а также вследствие
неравномерного проседания кулачков по окружности шкива, из-за чего
канат быстро изнашивается.
Значительно лучшие условия эксплуатации каната
создаются при использовании шкивов с резиновой футеровкой 2,
накладываемой на желобчатый обод шкива 3 (рис. 10.2, г).
Резиновую футеровку можно изготавливать из протектора
изношенных покрышек грузовых автомобилей. Для закрепления
футеровки на ободе служат накладки 1.
Диаметр шкива DmK рекомендуется принимать AuK>40dK,
где dK — диаметр каната. Величина окружного усилия,
развиваемого шкивом с резиновой футеровкой, достаточна для
привода канатных лесотранспортеров длиной до 300 м. Для
нормальной работы канатоведущих шкивов обоих типов
монтажное натяжение тягового устройства должно быть не меньше
рассчитанного в соответствии с условиями работы (см. с. 213).
Натяжные приспособления предназначены для
сообщения тяговому устройству предварительного (монтажного)
натяжения, которое необходимо для его плавного хода,
создания нужной силы трения между тяговым устройством и
ведущим шкивом (канатные лесотранспортеры) и устранения
чрезмерного провисания тягового устройства между опорами. На-
190

Рис. 10.3. Натяжные устройства:
тяжные устройства обычно размещаются около направляющей
звездочки (или шкива).
Предварительное натяжение тягового устройства лесотранс-
портера достигается увеличением межосевого расстояния между
ведущим и направляющим колесами при помощи винтовых или
грузовых натяжных устройств. Диаметр ведомого колеса DK
принимают £)К>3(МЦ, где du — диаметр цепной стали.
В винтовом натяжном устройстве цепного лесотранспортера
(рис. 10.3, а) концы оси направляющей звездочки 4 опираются
на ползуны 2, которые при вращении винтов / перемещаются
по направляющим 3. Устройство просто и компактно, но имеет
малый ход и требует систематического наблюдения, так как по
мере износа звеньев у цепей или вытягивания канатов
монтажное натяжение снижается. Грузовые натяжные устройства
(рис. 10.3, б) более громоздки, но автоматически
поддерживают постоянное монтажное натяжение при помощи груза 5.
Остальные обозначения те же, что и на рис. 10.3, а. Величину
хода натяжного устройства канатных лесотранспортеров
принимают равной 1 —1,5 % их длины. У цепных лесотранспортеров
ход натяжного устройства должен быть таким, чтобы после
установки направляющего колеса в исходное положение можно
было удалить четное число звеньев цепи.
Эстакады. Эстакады современных лесотранспортеров
выполняют на железобетонных опорах, на деревянных стойках с
железобетонным фундаментом, а также на блочном
бесфундаментном основании. Железобетонные опоры 9 (рис. 10.4, а),
расположенные друг от друга на расстоянии около 6 м,
устанавливают на железобетонные фундаментные подушки 10.
Пролеты между опорами перекрывают железобетонными
соединительными балками 7, на которые укладывают деревянные
поперечины 3. Траверсы тягового устройства перемещаются по
верхним 5 и нижним 6 направляющим брусьям. Для
скользящих траверс направляющие брусья обычно покрывают
строгаными березовыми досками 4, благодаря чему снижается износ
траверс. На консольной части поперечин 3, устраивают
настил 8 для прохода рабочих, а со стороны сброски располагают
лесонакопители, в которых между покатами 2 и стойками /
формируют пачки бревен, сброшенных с
лесотранспортера.
191

Весьма перспективны эстакады, смонтированные из блочных
бесфундаментных секций заводского изготовления. Секция
(рис. 10.4, б) представляет собой пространственную
конструкцию, состоящую из двух блоков: рамной опоры 1 и пролетного
строения 2. Блок 2 имеет посадочные места для размещения
и крепления нижних 3 и верхних 4 направляющих брусьев,
настила 5 и других деревянных деталей верхнего строения
транспортера. Блоки секций и сами секции соединены между собой
болтами. Секции устанавливают на деревянные или бетонные
брусья 5, несколько заглубленные в слой дренирующего грунта
(песка). Заводское изготовление секций и возможность полной
механизации строительства эстакады приводит к резкому
снижению капитальных затрат на строительство и сокращает его
сроки.
Высоту эстакады сортировочных лесотранспортеров обычно
принимают 2—2,5 м. При выкатке бревен из воды лесотранс-
портер имеет наклонный участок, угол подъема которого не
должен превышать 25° во избежание сползания бревен под
действием собственного веса.
Лесонакопители. Лесонакопители представяют собой
емкости, по которым рассортировываются бревна, сбрасываемые
с лесотранспортера. Вместимость лесонакопителей должна
соответствовать грузоподъемности погрузочно-штабелевочного
механизма. Лесонакопители располагают вдоль лесотранспортера
с одной или с обеих его сторон. Двустороннее расположение
лесонакопителей позволяет почти вдвое уменьшить длину
лесотранспортера, но требует применения бревносбрасывателей,
способных производить сброску на обе его стороны.
Конструкция лесонакопителей должна обеспечивать полную
их загрузку без применения ручного труда на исправление
перекосов бревен, выравнивание их торцов и поперечную
перекатку. Перекосы бревен и разброс торцов возникают главным
образом в результате забегания вперед комлевого конца
бревна при скатывании его по покатам. Такой характер
заполнения наблюдается у лесонакопителей с неподвижными
стойками (рис. 10.4,а). По мере загрузки лесонакопителя и
уменьшения проката бревен по покатам разброс их торцов и
перекосы уменьшаются. Установлено, что если расстояние проката
бревен по покатам не превышает 1 м, то разброс торцов
находится в допустимых пределах (±0,2 м). Однако при такой
длине покатов вместимость лесонакопителя окажется слишком
малой. Очевидно, что оптимальным решением будет сочетание
требуемой вместимости с сохранением стабильно небольшой
длины проката бревен по покатам. Конструкция
лесонакопителя, удовлетворяющего этим условиям (разработанная
ЦНИИЛесосплава), изображена на рис. 10.4, в. Лесонакопиг
тель представляет собой двухцепной поперечный транспортер А
со складывающимися стойками 3, шарнирно закрепленными на
цепях. Бревна, сброшенные с лесотранспортера, попадают на
192

винтовой рольганг /, где выравниваются передними торцами по
ограничительному щиту и, одновременно смещаясь в
поперечном направлении, сваливаются в емкость, образованную
покатами 2 и стойками. По мере заполнения емкости транспортер
периодически включается и стойки отодвигаются от покатов
Рис. 10.4. Эстакады и накопители лесотранспортеров:
а — эстакада на железобетонных опорах; б — блочная конструкция секции эстакады;
в — лесонакопитель с передвижными стойками
в направлении, указанном стрелкой. При этом емкость
увеличивается, бревна оседают, а длина поката сохраняет свою
первоначальную небольшую величину. Заполнение данной
емкости заканчивается, когда стойки переходят из положения /
в положение // и пачка располагается между двумя парами
стоек. Начинается заполнение новой емкости, а готовую пачку
может забирать кран. Конструкция стоек позволяет им
свободно проходить под транспортером. Недостатками такого ле-
сонакопителя являются сложность и относительно высокая
стоимость.
7 Заказ № 261
193

Для выравнивания торцов бревен у лесонакопителей с
неподвижными стойками нередко применяют устройство,
состоящее из двух наклонных стенок, расположенных по бокам лесо-
накопителя в верхней части. Бревна при скатывании по
покатам скользят своими забежавшими концами по наклонной
стенке, происходит продольное их смещение и выравнивание
торцов.
Порядок расположения лесонакопителей вдоль лесотранс-
портера должен быть согласован с размещением на складе
цехов переработки и процентным соотношением поступающих на
лесотранспортер сортиментов. Обычно такие цеха, как
лесопильный и шпалорезный, располагают в конце лесотранспор-'
тера. Здесь же поэтому должны находиться лесонакопители для
пиловочника и шпальных кряжей. Лесонакопители для
сортиментов, не подлежащих переработке на нижнем складе,
следует размещать вдоль лесотранспортера в такой
последовательности, при которой суммарная грузовая работа штабелевоч-
ного механизма (крана) и самого лесотранспортера окажется
минимальной. Для этой цели в средней части лесотранспортера
должны располагаться лесонакопители наиболее часто
встречающихся сортиментов, а от середины к его концам следует
располагать лесонакопители для сортиментов в порядке
убывания их объемного выхода. Если же лесотранспортер
обслуживают два крана, работающие на общем крановом пути, то
данный порядок расположения лесонакопителей сохраняется.
Однако поскольку каждый кран обслуживает свою зону
(примерно половину длины лесотранспортера), то в средней части
лесотранспортера и по его концам должны располагаться
лесонакопители для редко встречающихся сортиментов, а в средней
части каждой зоны следует размещать лесонакопители
сортиментов с наибольшим объемным выходом. Более подробно
вопрос о выборе рационального расположения лесонакопителей
вдоль лесотранспортера рассмотрен в работе [49, с. 168—172].
Бревносбрасыватели. При автоматизированной сортировке
сброска бревен осуществляется бревносбрасывателями,
размещаемыми вдоль лесотранспортера против накопителей.
Устройство сбрасывателей должно отвечать следующим основным
требованиям: высокая точность сброски, определяемая разбросом
торцов бревен, сброшенных в лесонакопитель; возможность
сброски бревен, различных по диаметру и длине; минимальные
разрывы между торцами бревен, поступающих по
транспортеру; минимальное усилие сброски без резких динамических
нагрузок на сбрасыватель; удобство монтажа и доступность к
деталям; надежность работы независимо от сезона.
Классификация бревносбрасывателей.
Бревносбрасыватели можно разделить на две основные группы.
К первой группе относят гравитационные бревносбрасыватели,
у которых в качестве движущей силы используется
собственный вес бревна; ко второй — бревносбрасыватели с принуди-
194

тельным сталкиванием бревен, состоящие из сбрасывающих
рычагов и привода.
Бревносбрасыватели с принудительным сталкиванием могут
иметь следующие типы приводов: индивидуальный в виде гидро-
или пневмоцилиндра или же электродвигателя с редуктором;
привод от цепи лесотранспортера; привод от сбрасываемого
бревна, когда для сброски используется часть кинетической
энергии поступательно движущегося бревна; привод
смешанного типа, представляющий собой комбинацию
индивидуального привода (обычно электромеханического) с приводом от
сбрасываемого бревна. Привод смешанного типа более
надежен и обеспечивает большую точность сброски, чем привод от
сбрасываемого бревна, и в то же время экономичнее
индивидуальных приводов, так как на сброску в основном расходуется
кинетическая энергия бревна, а электродвигатель,
выполняющий вспомогательные функции, может иметь небольшую
мощность.
Конструкции и работа бревносбрасывателей весьма
разнообразны. Классификация бревносбрасывателей по характеру их
работы приведена на рис. 10.5.
Гравитационная сброска осуществляется при условиях,
позволяющих бревну скатиться с лесотранспортера в поперечном
направлении. Это достигается либо опрокидыванием тех опор,
на которых лежит бревно (тип А-Ia, б), либо опусканием той
секции направляющих, на которой в момент сброски находятся
опоры, несущие сбрасываемое бревно (тип А-П).
Гравитационные бревносбрасыватели типа A-I в свою очередь подразделяют
на два типа: с односторонней сброской (тип А-Ia) и со
сброской на обе стороны лесотранспортера (тип A-I6).
Бревносбрасыватели с принудительным сталкиванием
(рычажные) в зависимости от характера движения рычагов делят
на сбрасыватели с поступательно-возвратным и круговым
движением рычагов. Бревносбрасыватели с
поступательно-возвратным движением рычагов в свою очередь подразделяют на
сбрасыватели с поворотными и. прямолинейно движущимися
рычагами. Поворотные рычаги располагают в вертикальной или
горизонтальной плоскостях. Вертикальное расположение
рычагов позволяет создать конструкцию бревносбрасывателя для
односторонней и двусторонней сброски. Все другие конструкции
рычажных бревносбрасывателей не пригодны для сброски на
обе стороны лесотранспортера. Кроме того, сбрасыватели этого
типа удобно применять для сброски круглых и пиленых
лесоматериалов с рольгангов. Бревносбрасыватели с горизонтальным
расположением рычагов различают в зависимости от
направления рабочего хода рычагов по отношению к направлению
движения бревна. У бревносбрасывателей, рычаги которых
совершают рабочий ход в направлении движения транспортера,
холостой ход рычагов осуществляется навстречу движению
бревна. В этом случае во избежание встречи с рычагом необхо-
7*
195

А Гравитационные бревносбрасыватели
I С опрокидывающимися опорами
а С односторонней сброской \\ б С двухсторонней сброской
Е С опрокидывающимися
направляющими
^
Z4— -
Б Бревносбрасыватели с принудительным сталкиванием
I С поступательно- Возвратным движением рычагов
*л
k
а С поворотными рычагами
/ С поборотом рычагов в
вертикальной плоскости
ч," ^
Односторонняя Двухсторонняя
сброска сброска
2. С поворотом рычагов в
горизонтальной плоскости
^v
-с
iHF^?r
б С прямолинейно-
движущимися рычагами
I. С постоянной скоростью
движения
2 С переменной скоростью
движения
■ Рабочий ход рычагов
- Холостой ход рычагов]
< Направление о в иже
ния бревна
П С круговым ддижением
рычагов
а Полноповоротные (с
холостым ходом)
б Шаговые (без холостого
хода)
Рис. 10.5. Классификация бревносбрасывателей
димо подавать бревна со значительными разрывами между
торцами, что ведет к снижению производительности лесотранс-
портера.
Бревносбрасыватели с прямолинейным движением рычагов
редко используют на сортировке; обычно их применяют в цехах
переработки. Они бывают с постоянной и переменной
скоростью движения.
Бревносбрасыватели с круговым движением рычагов
подразделяют на полноповоротные и шаговые. Полноповоротные
бревносбрасыватели выполняют рабочий цикл, совершая
полный оборот. Первая половина оборота является рабочим ходом,
вторая — холостым. Рабочим устройством полноповоротных
бревносбрасывателей часто являются рычаги специального
профиля. При поворачивании рычаги постепенно отжимают бревно
в поперечном направлении до полной сброски, протекающей
плавно. Холостой ход полноповоротных бревносбрасывателей
(над тяговым устройством) совершается в направлении движе-
196

ния транспортера, что обеспечивает небольшие разрывы между
торцами бревен.
Отличительной особенностью шаговых бревносбрасывателей
является то, что при сброске они совершают только рабочий
ход. Они представляют собой группу рычагов, закрепленных на
общей горизонтальной оси. Рычаги смещены относительно друг
друга на одинаковый угол. При каждой сброске вал с
рычагами поворачивается на этот угол. Например, рычаг а
переходит в положение рычага б, а на место рычага а становится
рычаг в и т. д. Таким образом, при каждом цикле сброски рычаги
как бы шагают. Холостой ход при этом исключается.
Недостатком шаговых сбрасывателей является их громоздкость,
особенно при использовании для сброски бревен большого
диаметра.
Гравитационные бревносбрасыватели.
Сбрасыватели такого типа получили наиболее широкое применение.
Их преимуществами являются: отсутствие привода, так как для
сброски используется потенциальная энергия самого бревна;
малое время сброски, в связи с чем снижается разброс торцов
бревен; возможность подавать бревна на транспортер с
минимальными разрывами между торцами, благодаря чему
повышается производительность транспортера; плавная безударная
сброска бревен.
Бревносбрасыватель для односторонней сброски (рис. 10.6,
а) размещен на скользящей траверсе 1 и представляет собой
седлообразную опору, состоящую из подвижной 2 и
неподвижной 6 частей. Подвижная часть удерживается в транспортном
положении защелкой 4, сидящей на оси 5. Против каждого
накопителя по другую сторону лесотранспортера расположены
ударные механизмы. При выходе бревна на место сброски
включается электромагнит 10 ударного механизма, который
поворачивает коромысло 9; при этом штанга 8 ударяет по
хвостовикам защелок тех опор, на которых находится
сбрасываемое бревно. Вследствие этого подвижные части опор выводятся
из зацепления с защелками и, поворачиваясь вокруг осей 3,
опрокидываются под действием веса бревна, которое
скатывается с лесотранспортера. Для возврата защелок служат
пружины 7. Опрокинутые опоры устанавливаются в транспортное
положение и входят в зацепление с защелками при помощи
направляющих уголков. Гравитационные бревносбрасыватели
подобного типа могут обеспечивать двустороннюю сброску. Для
этой цели обе части седлообразной опоры делают
опрокидывающимися и оборудуют своими защелками, а ударные
механизмы располагают по обеим сторонам транспортера.
Применяют также гравитационные бревносбрасыватели
(рис. 10.6, б), у которых механизм опрокидывания
седлообразной опоры имеет другое конструктивное решение. Опора 6 шар-
нирно присоединена к кронштейну траверсы тягового
устройства. Опрокидыванию опоры под действием веса бревна пре-
197

пятствует горизонтальная полка уголка 4, о которую опирается
ролик 5. Опорный уголок размещен вдоль всего транспортера
со стороны, противоположной сброске. Он состоит из
поворотных и неподвижных секций. Поворотные секции, сидящие на
осях 7, расположены против лесонакопителеи; неподвижные
размещены между ними. Каждую поворотную секцию уголка
удерживают от опрокидывания два запорных механизма 2. При
выходе бревна на место сброски от следящей системы посту-
Рис. 10.6. Схемы гравитацион
ных бревносбрасывателей:
а —с внутренним зацеплением; б-
с внешней опорой
пает команда к электромагнитам 9 запорных механизмов той
поворотной секции, против которой оказалось бревно.
Сердечники электромагнитов ударяют по бойкам /; рычаги 8 при этом
поворачиваются и выходят из зацепления с защелками 3. В
результате опоры опрокидываются и бревно скатывается по ним
в лесонакопитель. Детали запорного механизма и секция
опорного уголка после сброски возвращаются в исходное
положение под действием собственного веса. Опрокинутые опоры
устанавливаются в транспортное положение в начале транспортера
отклоняющим устройством, которое заводит ролик 5 под
опорный уголок. Недостатком рассмотренного сбрасывателя
является увеличение сопротивления движению тягового устройства
из-за дополнительных сил трения, возникающих между
роликом и опорным уголком, а также между траверсами и
направляющими от реакции опорного уголка.
198

Во время / скатывания по опрокинувшимся опорам бревно продолжает
двигаться в продольном направлении со скоростью, равной скорости утр
транспортера, и проходит путь l = vrvt.
Если для разных бревен время t неодинаково и изменяется от /тт до
/тах, то величина A/=yTP(fmax—/mm) будет представлять собой разброс
торцов бревен, зависящий от сбрасывателя. Для уменьшения А/ необходимо,
чтобы время на сброску разных по размерам и по форме бревен изменялось
бы незначительно и было бы небольшим по абсолютной величине.
Время /(с) можно определить по формуле
t = V2Sc:a% (10.3)
где 5с — путь, проходимый центром тяжести бревна при движении по опоре,
м; а — ускорение центра тяжести бревна, м/с2.
Для определения ускорения а воспользуемся теоремой об изменении
кинетической энергии, которая для бревна весом Q, катящегося под уклон с
углом наклона а, выражается уравнением
SQvcdVc : 2g= 0 (since — 2 / cos ее : dCp) dSc, (Ю.4)
где Ус — линейная скорость движения центра тяжести бревна; f —
коэффициент трения качения бревна по опоре (для неокоренных бревен /=0,005-^
~-0,006 м); dcp — средний диаметр бревна.
Деля обе части уравнения (10.4) на dt и учитывая, что dvc/dt=a и
dSc/dt = vCi решим его относительно а:
а = — glsina — cosa). (10.5)
3 \ dcp I
Подставляя значение а в уравнение (10.3), окончательно получим
t= I ^ . (10.6)
2 / . 2/ \
— g I sin a — cos a }
3 \ dcp /
Принимая аналогичные рассуждения, найдем время t при скольжении
бревна по опоре
*=л/ ,. 2Sc г. (Ю.7)
V g (sin a — (л cos a)
где ji — коэффициент трения скольжения бревна по опоре в поперечном
направлении; ^,=0,35-^0,4.
Из формулы (10.6) видно, что при качении бревна по опоре время t
несколько уменьшается с увеличением диаметра бревна, однако влияние dcv
на t весьма незначительно. При скольжении бревна по опоре его размеры
вообще не влияют на время t.
Расчетные значения времени t составляют в среднем: 0,35 с — для
случая качения и 0,5 с — для случая скольжения бревна по опоре.
Следовательно, величина А/ при итр~0,7 м/с в худшем случае будет примерно
равна 0,1 м.
Рычажные б р е в н осбр ас ы в ате л и. При
принудительной сброске рычажными сбрасывателями к бревну должно
быть приложено усилие, обеспечивающее его поперечное
перемещение и сброску с транспортера.
Процесс принудительной сброски рассмотрим на примере
бревносбрасывателя БС-2М (рис. 10.7, а). Он состоит из двух
рычагов 3, связанных тягой 2, и упора 8. Для лучшего
сцепления с бревном на концах рычагов находятся зазубренные
199

наконечники /. Планка 7 соединена тягой 6 с ближним
рычагом. Упор и планка свободно сидят на общей вертикальной оси.
К планке шарнирно присоединена защелка 12, которая в
исходном положении опирается на сердечник электромагнита 11.
Бревна, не подлежащие сброске в данный штабель, проходят
мимо, поворачивая только упор, возвращающийся в исходное
положение пружиной 10. Если бревно должно быть сброшено,
то при подходе его к упору включается электромагнит 11 и
выталкивает сердечник. Вследствие этого защелка поднимается
Рис. 10.7. Схемы рычажных бревносбрасывателей:
а — с приводом от сбрасываемого бревна; б — со смешанным приводом
и при повороте упора сцепляется с ним, увлекая за собой
планку 7, которая через тягу 6 поворачивает оба рычага 3.
Бревно сбрасывается. Холостой ход рычагов осуществляется
пружинами 5. Во время рабочего хода кулачок, имеющийся на
втулке планки 7, действует на конечный выключатель 9.
Нормально закрытые контакты выключателя размыкаются и
отключают электромагнит 11. При сброске бревен с
седлообразных опор рычаги могут поворачиваться в вертикальной
плоскости вокруг осей 4.
Сброска бревна при активном участии упора происходит
только в том случае, когда рычаги при встрече с бревном не
врезаются в него, а скользят по его боковой поверхности в
продолжении всего процесса сброски. Обычно же в момент встречи
рычаги врезаются в бревно, создавая сопротивление его
продольному перемещению. При этом бревно притормаживается,
пробуксовывая по транспортеру. Часть кинетической энергии
бревна, соответствующая снижению скорости его продольного
перемещения, расходуется на поворот рычагов, их упругую
деформацию и преодоление сопротивления сброски. В этом слу-
200

чае упор обеспечивает только встречу рычагов с бревном и не
играет активной роли при сброске. Бревносбрасыватели БС-2М
способны сбрасывать бревна диаметром 0,14-0,6 м и длиной
2,7-М 3 м с межторцовыми разрывами не менее 1 м.
На производстве хорошо зарекомендовали себя сегментные
бревносбрасыватели, имеющие привод смешанного типа. Брев-
носбрасыватель (рис. 10.7, б) состоит из двух рычагов /
сегментной формы, сидящих на вертикальных валах 4,
являющихся ведомыми валами конических редукторов 3. Боковая
поверхность сегментов имеет заостренные ребра для лучшего
сцепления с бревном. Конические редукторы взаимосвязаны
карданным валом 5. Привод бревносбрасывателя включает в себя
электродвигатель 9 мощностью 0,8 кВт и редуктор 8, выходной
вал которого через кулачковую 7 и фрикционную 6 муфты
соединен с редуктором ближнего сегмента. В момент, когда бревно
выходит на место сброски, электродвигатель включается,
поворачивает сегменты в направлении по стрелке и прижимает их
к бревну с усилием, при котором заостренные ребра врезаются
в его боковую поверхность. С этого момента на вращение
сегментов, в основном, расходуется кинетическая энергия бревна,
которое, продолжая двигаться поступательно (направление
движения бревна показано стрелкой), одновременно отжимается
сегментами в поперечном направлении и сбрасывается в лесо-
накопитель. Перед завершением полного оборота срабатывает
конечный выключатель 2, в результате чего происходит
отключение и затормаживание электродвигателя. Рассмотренный
бревносбрасыватель имеет марку ЛР-142, он может сбрасывать
бревна диаметром 0,12—0,80 м и длиной 3—10 м при
межторцовых разрывах 0,1 м.
Расчеты параметров рычажных бревносбра-
сывателей. Для полной сброски бревна с траверс
необходимо, чтобы центр его тяжести переместился за ребро
седлообразной опоры на расстояние, обеспечивающее сваливание под
действием собственного веса бревна. В соответствии с этим
необходимую величину хода сбрасывающих рычагов определяют
по формуле (рис. 10.8, а)
S = (dmax—dm{n + b) : 2 + c + ai + a«, (10.8)
где S — ход сбрасывающих рычагов, под которым понимается
расстояние, измеренное по прямой, лежащей в горизонтальной
плоскости и перпендикулярной к оси транспортера, между
крайними положениями конца рычага (в исходном положении
и в конце рабочего хода); dmin и dmax — соответственно
наименьший и наибольший диаметры бревна; Ъ — ширина опоры;
с — расстояние между рычагом, находящимся в исходном
положении, и бревном максимального диаметра (запас с= 150-4-
4-200 мм позволяет свободно проходить мимо рычагов
бревнам, имеющим кривизну, наплывы, плохо обрубленные сучья
и др.); а\ — поперечное смещение тягового устройства под влия-
201

нием усилия сброски (ai = 10-b20 мм); а,2— величина, на
которую должен сместиться центр тяжести бревна за ребро опоры
(a2c-0,2 dmin).
На величину усилия сброски оказывают влияние размеры
и вес бревна, характер его движения в поперечном направлении
по опоре (скольжение, качение), скорость сброски и
конструкция сбрасывателя.
На рис. 10.8, б изображена схема расположения сил,
действующих на бревно в начальный период сброски, для случая
Рис. 10.8. Схемы к расчетам:
а величины хода рычагов бревносбрасывателя; б — усилия сброски; в, г — усилия
воздействия рычагов на бревно
скольжения бревна по седлообразной опоре с углом подъема а.
На бревно действуют следующие силы: усилие сброски Р; вес
бревна Q; реакция опоры N\ силы трения F\ = \k\P и F2 = \i2N
(где (.и и \\2 — соответственно коэффициенты трения
скольжения между рычагом сбрасывателя и бревном и между бревном
и опорой); сила инерции массы бревна Pi, возникающая
вследствие того, что бревно в начальный период сброски движется
с ускорением (Pi = Qa: g, где g— ускорение свободного
падения; а — ускорение движения бревна в поперечном
направлении).
Усилие Р направлено под углом (3 к горизонту. Если (3>а,
то бревно при его поперечном перемещении опускается
относительно рычагов сбрасывателя и сила трения Pi направлена
202

вверх; при р<а сила трения F\ будет направлена вниз.
Проектируя на оси х и у все силы, действующие на бревно, для
случая р>а (ось х параллельна ребру опоры) получим:
2x = Pcos(P — a) — Qsina — p^Psin^ — a) — \i2N — (Qa : g) = 0;
(10.9)
2y = N + \i1Pcos(^ — a) — Qcosa + Psin(p — a) = 0. (10.10)
Решая эти уравнения относительно Р, находим
P = Q [|i2cosa-fsina + (a : g)] : [(1 +(ai|n2)cos(p — a) +
+ (ti2-fx1)sin(P-a)]. (10.11)
При p<a уравнение (10.11) примет вид
P = Q [(li2cosa + sina +(a : g)] : [(1 — (x1|i2)cos(P — a) +
+ (Hl + ,i1)sin(P-a). (10.12)
Для случая, когда сбрасывающие рычаги перемещаются
в горизонтальной плоскости р = 0, что характерно для многих
типов сбрасывателей, усилие сброски определяют из
выражения
P = Q[(i2cosa + sina-f-(a : g)] : [(1 — ^p^cosa—(Ma-j- |i2)sina].
(10.13)
Если траектория движения рычагов параллельна ребру
опоры, т. е. р = а, то бревно не перемещается по вертикали
относительно конца рычага сбрасывателя и, следовательно, Fi = 0.
В этом случае усилие Р определяют по формуле
P = Q[jx2cosa + sina + (a : g)]. (10.14)
При a = 0 (гладкая опора) выражение (10.11) примет вид
P = Q[|A2 + (a:fif)]:[(l + |AiJA2)cosP + (li8-|ii)sinP]. (10.15)
Выражение (10.15) можно применить для определения
усилия сброски при сортировке шпал на рольгангах с
цилиндрическими роликами и использовании бревносбрасывателей типа
А-1а, размещаемых между роликами.
При сброске с рольгангов применяют также бревносбрасы-
ватели, которые в первоначальный период контакта с
лесоматериалом перемещают его примерно по вертикали, отрывая от
роликов (приемные транспортеры некоторых раскряжевочных
установок). В этом случае р~90.
203

При качении бревна по опорам при |}>а усилие сброски
может быть определено по формуле
1 , . , Зег
— cos а + sin а -\
P = Q ^ , (10.16)
/l+X^1\Cos(P-a)+/X_|Jll\sin(P^a) + |i1
где / — коэффициент трения качения бревна по опоре;
г—радиус бревна; е — угловое ускорение вращения бревна.
При выводе формул (10.11) — (10.16) предполагалось, что
траектория движения рычагов сбрасывателя прямолинейна и
перпендикулярна оси бревна. В других случаях усилие
воздействия рычагов на сбрасываемое бревно будет иметь несколько
иную величину, зависящую от конструкции и характера работы
сбрасывающих рычагов. Например, для рычагов типа Б-1а2
усилие Pi воздействия на бревно при сброске (рис. 10.8, в)
Р± = Р :cosy, (10.17)
где Р — усилие, необходимое для сброски бревна,
определяемое по формулам (10.11) — (10.16); у— переменный угол между
продольной осью сбрасывающего рычага и направлением
движения бревна. Расчетную величину угла у следует определять
в момент соприкосновения рычагов с бревном наибольшего
диаметра.
У полноповоротных сбрасывателей типа Б-На усилие Pi
между сбрасывателем и бревном проходит через ось О
вращения сегмента и точку касания его с бревном, располагаясь под
углом ф1 к направлению движения бревна (рис. 10.8, г).
Благодаря тому, что боковая поверхность сегмента оформлена по
логарифмической спирали, угол ф2, заключенный между
касательной I—I и направлением действия силы Pi, остается
постоянным во время сброски. Следовательно, постоянным в этот
период будет и угол фь поэтому
Рг = Р : sinq>. (10.18)
Системы управления работой бревносбрасывателей.
Сортировка круглых лесоматериалов может быть: полной, при
которой учитываются размерные и качественные признаки
сортиментов; по размерным признакам — только по длинам, только
по диаметрам или комплексно — по длинам и по диаметрам.
При сортировке по размерным признакам длина и диаметр
бревен определяются датчиками длины и датчиками диаметра,
которые обычно расположены непосредственно у мест сброски
и автоматически обмеривают проходящие мимо них бревна.
Команда на сброску подается также автоматически при
совпадении результатов замера с размерами бревен, сбрасываемых
в данный лесонакопитель. Поэтому сортировка по размерным
204

признакам может осуществляться автоматически, без участий
оператора.
При полной сортировке бревен появляется необходимость
в определении качественных признаков. В настоящее время нет
технических средств для автоматического определения породы
и качества древесины. Качественные признаки определяет
поэтому оператор, который на основе глазомерной оценки бревна
дает заказ на сброску его в соответствующий лесонакопитель.
Контроль за движением бревен и выдачу команды на сброску
выполняет следящая система. Отсюда вывод, что полная
сортировка бревен является полуавтоматической.
т гн
ЗБ 2Б \ | 1Б |
ЗН ЦИ SH
] I 1 I 1 I 1
ПУ
-д-
1-е 6ре6но(1Б)—
2-е бревно(26)- ■
3-е 5ревно(ЗБ)— +
з£
я
ж
1УЗ
2УЗ ЗУЗ
iT
W3
5ЦЗ
Рис. 10.9. Схема записи информации в ячейки счетной системы управления
работой бревносбрасывателей
При полной сортировке бревен наиболее широкое
применение получили счетные системы управления работой
сбрасывателей. Особенность их устройства (рис. 10.9)
заключается в том, что для каждого накопителя (1Н—5Н) имеется
отдельное устройство запоминания (1УЗ—5УЗ) адресов бревен
(1Б—ЗБ). Оператор с пульта управления ПУ вводит в УЗ
адреса; при этом в УЗ, номер которого соответствует адресу,
записывается условная единица, что соответствует команде —
«сбросить», а во всех УЗ меньших номеров записывается нуль,
что соответствует команде — «пропустить».
Допустим, что бревно 1Б, идущее по транспортеру /
первым, должно быть сброшено в накопитель 2Н\ Тогда, в первых
ячейках 2УЗ и 1УЗ записываются соответственно единица и
нуль. Если бревно 2Б, идущее вторым, адресуется в
накопитель ЗН, то единица будет записана в первой ячейке ЗУЗ, а во
вторых ячейках 1УЗ и 2УЗ — нули. Для третьего бревна ЗБ,
адресованного в 5Н, единица запишется в первой ячейке ЗУЗ,
а в очередных свободных ячейках УЗ предыдущих номеров —
нули и т. д.
Бревна, проходя по транспортеру, воздействуют на датчики
2, расположенные около каждого места сброски. Происходит
205

опрос тех ячеек УЗ, в которых записана информация о данном
бревне. Если в ячейке записана единица, то УЗ выдает
исполнительную команду на сброску; при записи — нуль бревно
пропускается дальше. Например, при проходе мимо датчиков
бревна 1Б опрашиваются первые ячейки — 1УЗ и 2УЗ; в
соответствии с имеющейся в них записью бревно пропускается мимо
1Н и сбрасывается в накопитель 2Н. Для бревна ЗБ
опрашиваются третьи ячейки 1УЗ и 2УЗ, вторая ячейка ЗУЗ и первые
ячейки 4УЗ и ВУЗ. Так как для этого бревна единица записана
в ячейке 5УЗ, то оно беспрепятственно проходит мимо
накопителей 1Н—4Н и сбрасывается в 5Н и т. д. Информация для
каждого последующего бревна записывается в свободной ячейке
очередного номера, а запись единиц в предыдущих ячейках
стирается. Так как число ячеек в УЗ ограничено, то для
непрерывной записи информации регистр запоминания выполнен
круговым, благодаря чему после записи в последнюю ячейку
информация опять записывается в первую. По данному принципу
работает командный аппарат УУС-67А.
Применяют также командные аппараты, представляющие
собой синхронно-следящие системы
непрерывного действия. Особенность этих систем заключается
в том, что информация о сортименте, поступающая в
командный аппарат, перемещается в нем непрерывно, имея при этом
не условное, а реальное движение. Информация вводится
в командный аппарат в виде стальных шариков, магнитных
полей весьма малого размера или отверстий, пробиваемых в
бумажной ленте. Для перемещения информации используют
диски, с которыми сцепляют стальные шарики; барабаны, на
поверхность которых наносится магнитное поле, или бумажные
ленты. Средства, перемещающие информацию, получают
привод от сортировочного лесотранспортера. Благодаря этому
информация перемещается синхронно со скоростью движения
транспортера, копируя в определенном масштабе путь,
проходимый бревном. Отношение пути, проходимого информацией,
к пути, проходимому за это же время тяговым устройством
транспортера, называется масштабом копирования.
Из синхронно-следящих систем практическое применение получили
командные аппараты механического типа, называемые обычно
барабанами заказа. Барабан заказа с вводом информации в виде стальных
шариков (рис. 10.10, а) состоит из дисков 3, жестко посаженных на вал 2.
Благодаря тому, что вал 2 приводится во вращение от сортировочного
лесотранспортера У, окружная скорость вращения дисков синхронна скорости
движения тягового устройства лесотранспортера. На периферии каждого
диска имеются пружинящие реборды 6 (разрез А-А), между которыми
образуется кольцевой канал. Каждому диску придаются: магазин 4,
представляющий собой канал, заполненный стальными шариками; толкатель 5,
управляемый электромагнитом (У1—У20) и путевой выключатель (Sin—
S20I7). Шарики в магазине опускаются под действием собственного веса,
причем нижний шарик располагается против торца толкателя.
Оператор, находящийся в начале лесотранспортера (у пульта
управления), назначает место сброски каждого бревна нажимом соответствующей
206

кнопки (SI—S20) в тот момент, когда передний торец бревна пересекает
начальную отметку (метка на лесотранспортере, от которой отмеряются
расстояния до бревносбрасывателей). При нажиме, например, на кнопку S2
замыкается цепь электромагнита У2. В результате этого толкатель данного
магнита забивает шарик между ребордами диска //. С этого момента шарик
перемещается вместе с диском, копируя в определенном масштабе путь,
проходимый бревном по лесотранспортеру. При выходе бревна на место сброски,
Рис. 10.10. Схемы командных аппаратов электромеханического типа:
а — электрокинематическая дискового барабана заказа; б — разрезы барабана заказа
с винтовым информационным каналом
шарик воздействует на выключатель S2T1, замыкающие контакты которого
включают реле К2. Срабатывает электромагнит У2С сбрасывателя второго
сортоместа, и бревно сбрасывается с лесотранспортера. Продолжая двигаться
дальше, шарик попадает на съемник, извлекается им из реборд и опять
скатывается в магазин. Устройство и принцип работы других дисков
аналогичны. Различие состоит только в расположении путевых выключателей:
у дисков, обслуживающих более удаленные сбрасыватели, выключатели
соответственно смещаются в направлении движения шарика.
По такому принципу устроен барабан заказа АС-5, имеющий 20
дисков и способный, следовательно, обслуживать 20 бревносбрасывателей.
Подобные барабаны заказа очень просты по конструкции, но имеют
малый масштаб копирования М, не превышающий обычно 1 : 100. Вследствие
этого ошибки, возникающие при подаче или смещении шарика между
ребордами, увеличиваются для транспортера в 1 : М раз. Этот недостаток
207

полностью устраняется у пазового барабана заказа с винтовым
информационным каналом (рис. 10.10,6). Барабан заказа состоит из собственно
барабана /, получающего привод от лесотранспортера и неподвижного корпуса
2, внутри которого барабан вращается. На внутренней поверхности корпуса
протачивается винтовой паз 5, а на поверхности барабана — по его
образующим, располагаются продольные пазы 4. Шарик, поданный в барабан,
попадает в ячейку, образованную пересечением винтового и продольного пазов
и при вращении барабана перемещается по винтовому пазу под воздействием
гребня 5. Замена кольцевого информационного канала (который имеется
у дисковых барабанов заказа типа АС-5) винтовым, позволяет увеличить
масштаб копирования до 1 : 10, что гарантирует высокую точность подачи
команды на сброску. Винтовой паз разделен на секции по числу бревносбра-
сывателей, обслуживаемых барабаном заказа. Длина винтового паза у
отдельной секции равна М/г-, где U — расстояние от начальной отметки
транспортера до места сброски. Поэтому длина секции возрастает по мере
удаления бревносбрасывателей от начала транспортера. Каждая секция имеет
устройства для подачи шарика и удаления его из паза. В конце секции
устанавливается путевой выключатель, на который воздействует шарик при
выходе бревна на место сброски.
Технологические расчеты и выбор размеров тяговых
устройств продольных транспортеров. При расчетах машин
непрерывного транспорта определяются следующие основные
параметры: производительность транспортера,необходимая скорость
движения тягового устройства, длина транспортера, мощность
двигателя и размеры тягового устройства (диаметр цепной
стали или каната и т. д.), выбираемые по условиям прочности.
Производительность Пч продольных сортировочных
транспортеров (м3/ч) определяют по формуле (2.14), в которой
перемещаемым грузом является бревно со средними объемом
Убр и длиной /бР:
Яч = 3600ф1ф2утрУбр : /бр, (10.19)
где ф1 — коэффициент использования рабочего времени (срг=
= 0,85-i-0,9); фг — коэффициент загрузки тягового устройства
(для рычажных сбрасывателей ф2 = 0,8-г-0,85; для
гравитационных сбрасывателей ф2 = 0,85-^-0,9); vrp — скорость цепи
транспортера, м/с.
При заданной производительности Яч и известных фь ф2,
Убр и /бР из формулы (10.19) может быть определена
необходимая скорость движения тягового устройства.
От величины натяжения тягового устройства
зависят его размеры. Для определения статического натяжения
тягового устройства с учетом сопротивлений движению на всех
участках применяют метод обхода по контуру. Сущность этого
метода заключается в следующем. Контур тягового устройства
разбивают на участки, граничные точки которых нумеруют.
Нумерацию начинают от точки, в которой натяжение имеет
наименьшую величину, расставляя номера последовательно по
ходу движения транспортера. Последний номер ставят в точке
набегания тягового устройства на ведущее колесо. После этого,
начиная от точки 1, последовательно определяют натяжения во
всех точках. Натяжение в каждой последующей точке слага-
208

ется из натяжения в предыдущей точке плюс (или минус)
сопротивление движению тягового устройства на участке,
расположенном между этими двумя точками.
Пользуясь рассмотренным методом, определим натяжение
тягового устройства у горизонтального цепного тран-
Рис. 10.11. Схемы к расчетам
продольных лесотранспортеров:
а и б — к определению натяжения
тягового устройства с приводом в конце и
в начале груженой ветви; в — к
определению натяжения тягового устройства
лесотранспортера, имеющего наклонный
и горизонтальный участки; г—к
определению добавочного натяжения тягового
устройства; д, е — к определению
динамического натяжения
спортера длиной L (рис. 10.11, а), привод которого
расположен в конце груженой ветви. Натяжения в точках /, //, ///
и IV соответственно обозначим Zi, Z2, Z3 и Z4; при этом
натяжение в точке / представляет собой натяжение сбегающей
ветви, а натяжение в точке IV — набегающей ветви, поэтому
Zi = ZC6j a Z4 = ZHa6^
Принимая, что цепь транспортера перемещается по
направляющим на скользящих траверсах, определим натяжения в
точках I, II, III и IV. Натяжение в точке / у данного транспортера
209

является наименьшим, равным монтажному натяжению ZM =
Натяжение в точке // равно
Z2 = ZM + \iqLy
где q — вес 1 пог. м тягового устройства, определяемый по
формуле q=q^ + (?тр : /Тр), здесь ^ц — вес 1 пог. м цепи; qTP — вес
одной траверсы; /тр — расстояние между траверсами, м;
\х—коэффициент трения скольжения траверс транспортера по
направляющим; (я = 0,2ч-0,25.
Для определения натяжения в точке III необходимо
вычислить величину сопротивления движению тягового устройства W
на участке //—III, т. е. при огибании им холостой звездочки.
Это сопротивление при огибании ведущих и направляющих
звездочек (шкивов) складывается из сопротивления трения в
цапфах звездочки ИРЦ и сопротивления жесткости тягового
устройства №ж.
Пренебрегая массой звездочки и считая, что ветви тягового
устройства при входе на звездочку и выходе с нее параллельны
между собой, получим
Wlx ~ (ZHa6 + 2сб) Мд : Язв, (Ю.20)
где ZH36 и ZC6 — натяжения соответственно набегающей и сбе:
гающей ветвей тягового устройства; \х\ — коэффициент трения
скольжения в цапфах звездочки (jlxi = 0,14-0,15); du и D3B —
соответственно диаметры цапфы звездочки и самой звездочки.
Сопротивление от жесткости цепи равно
Гж^(2наб + гСб)Мш : £>зв, (10-21)
где (i2 — коэффициент трения скольжения в шарнирах цепи
(|о,2 = 0,3-^-0,35); (1Ш — диаметр цепной стали у калиброванных
длиннозвенных цепей или диаметр соединительного валика
у пластинчатых и тяговых разборных цепей.
Полное сопротивление движению цепи при огибании
звездочки равно
W = W* + WX = (Мд + Мш) (Z„a6 + Zc6): D3B. (10.22)
Приближенно можно считать, что сопротивление движению
тягового устройства при огибании ведущих звездочек
составляет W ~ (0,03-4-0,05) (ZHa6 + ZC6); при огибании натяжных
звездочек №~(0,06-0,l)ZHa6.
В соответствии со сказанным, натяжение в точке /// равно
Z3~1,08Z2.
Натяжение в точке IV
Zi = Z3 + iiqL + \inQ, (10.23)
где Q — вес одного бревна; п — число бревен, находящихся на
транспортере (n = q>2Lv : k?; здесь v — коэффициент, учитываю-
210

Щий, что при продвижении по лесотранспортеру бревна
сбрасываются в свои накопители, вследствие чего загрузка лесотран-
спортера последовательно снижается в направлении движения
тягового устройства). Величина v зависит от числа лесонакопи-
телей и процентного распределения по ним сортиментов.
Согласно исследований ЛТА [40] коэффициент v определяется из
выражения
v = (d1 + 2 d2 + 3 d8 + ... + (i — 1) d*_! + idt) : 100i, (10.24)
где d\—di — число бревен в процентах (от общего количества
бревен, поступивших на лесотранспортер), сброшенных
соответственно в первый, второй и i-й накопители; i-число
накопителей, расположенных вдоль лесотранспортера.
Если сортименты равномерно распределены по лесонакопи-
телям, то величина v^0,55; если основная масса сортиментов
поступает в конец лесотранспортера, то v может возрасти до
0,75^-0,80; если же больший процент сортиментов сбрасывается
в первые накопители, то коэффициент v снижается до 0,35-^
■4-0,40. Для лесотранспортеров, с которых промежуточная
сброска вообще не производится (все сортименты сбрасываются
в конце лесотранспортера), а также для наклонных участков
лесотранспортеров v=l.
Подставляя в выражение (10.23) развернутое значение Z3,
получим
Z4 = ZHa6 = 2>08|i(/L + |i/iQ+l,08ZM. (10.25)
При расположении привода в начале рабочей ветви такого
же транспортера (рис. 10.11, б) натяжение в точке / равно ZM;
в точке // Z2 = ZM-\-[iqL-\-\\nQ] в точке /// Z3=1,08Z2; в точке IV
Z4 = ZHa6 = 2,08 j^L-f 1,08 \inQ+ 1,08 ZM. (10.26)
Из выражения (10.26) видно, что ZHa6 возросло на величину
0fl8\inQ по сравнению ZHa6, вычисленным по формуле (10.25).
Отсюда следует, что привод целесообразнее располагать в конце
рабочей ветви тягового устройства.
Если тяговое устройство передвигается по направляющим
не на скользящих траверсах, а на катках, то в уравнениях
(10.25) и (10.26) коэффициент трения скольжения ji должен
быть заменен коэффициентом тяги |л0= ((Аз^к + 2/) : DK, где (i3—
коэффициент трения скольжения во втулке катка (у катков на
подшипниках скольжения |Ыз = 0,15-^0,20, а на подшипниках
качения )1з^0,05); /—коэффициент трения качения катка по
направляющим (/ = 0,00005 -^0,0001 м); dK — диаметр втулки
катка, м; DK—диаметр катка, м.
Отношение dK:DK обычно находится в пределах (l:5)-f-
-5-(1 :7). Для катков с ребордами вводится поправочный
коэффициент /^1,25, учитывающий добавочное трение реборд о
направляющие.
211

На рис. 10.11, в изображена схема продольного лесотранс-
портера, имеющего не только горизонтальный, но и
наклонный участок.
Определим статическое натяжение тягового устройства этого
лесотранспортера, сохраняя прежние обозначения и полагая,
что он оборудован цепным тяговым устройством на скользящих
траверсах, имеет угол подъема наклонного участка а и длины
участков: наклонного L\ и горизонтального L2.
В соответствии с методом обхода по контуру расставим
номера точек на границах участков, допуская при этом, что
наименьшее натяжение (точка /) тяговое устройство будет иметь
в точке сбегания с ведущей звездочки. Следовательно,
натяжение в точке / Zi = ZM; в точке // Z2 = ZM + (i^2-
При определении натяжения в точке /// необходимо учесть,
что тяговое устройство движется вниз по наклонному участку
//—III. Поэтому натяжение в точке III Z3 = Z2 + 9L1(|x cos a —
—sin а). Натяжение в точке IV в соответствии с ранее
сказанным равно Z4=1,08Z3. Наклонный участок IV—V является
частью рабочей ветви тягового устройства, которое вместе с
лежащим на нем грузом движется на подъем. Следовательно,
натяжение в точке VZ5 = Z4+ (qLx + tixQ) (\x cos a+sin a), где щ—
число бревен, расположенных на участке IV— V. Натяжение
в точке VI Z6 = ZHa6 = Z5 + \iqL2 + \in2Qf где п2 — число бревен,
расположенных на участке V—VI.
Подставляя в данное уравнение значение Z5, делая ряд
преобразований и пренебрегая при этом величиной —0,08 9^isina
ввиду ее малости, окончательно получим
2Наб = 2,08 \nq (L± cos a + L2) + Q [% ([x cos a -f sin a) + \i n2] + 1,08 ZM.
(10.27)
У транспортеров с гравитационными бревносбрасы-
вателями, имеющими конструкцию, показанную на рис. 10.6, б, появляется
добавочное сопротивление движению 2Д0б, величину которого (рис. 10.11, г)
определяют по формуле Zn06= (ц+|х'о)М, где \i — коэффициент трения
траверс о направляющие; ц,о'— коэффициент тяги при качении ролика / по
опорному уголку 2, (jio,=0,05^0,06); N — реакция опорного уголка, равная
сумме давлений на него роликов всех опор, нагруженных бревнами.
N=nQa:b, где п — число бревен, находящихся на транспортере; а и Ь —
плечи приложения сил N и Q относительно оси О. Подставляя значение N
в формулу для определения Zfl06, получим
2доб = п$а (р + Ро) : ь-
В основу расчетов канатных лесотранспортеров
может быть положена формула Эйлера, выражающая
соотношение между натяжениями в точках набегания ZHa6 и
сбегания ZC6 тягового устройства с канатоведущего шкива:
2Наб = 2сбе^а', (10.28)
где е — основание натуральных логарифмов; \i' — коэффициент
трения скольжения между тяговым устройством и шкивом;
а' — угол обхвата шкива тяговым устройством, рад.
212

Для канатоведущих шкивов с кулачковыми канатозахва-
тами (см. рис. 10.2, в) в степень формулы (10.28) вводится
коэффициент k, учитывающий увеличение давления щек канато-
захватов на канат по сравнению с его радиальным давлением
на канатозахваты:
2наб = 2сбеМа'. (10.29)
Коэффициент k, зависящий от соотношения плеч а и Ь
кулачков, угла ф их раствора, а также от коэффициента трения \l"
кулачков по опорным поверхностям, определяется из
выражения k = a(sincp—jji"cos<p) : b. Подбором плеч а и b и угла
раствора ф можно достигнуть значительной величины k. Однако
практически значение k не должно превышать 2,5—4, так как
при этом поперечное сжатие каната может оказаться настолько
сильным, что приведет к его деформации.
Иной характер взаимодействия наблюдается при огибании тяговым
устройством шкива с эластичной футеровкой (см. рис. 10.2, г). При условии
упруговязкого контакта между ними степень внедрения каната в футеровку
под влиянием ряда факторов будет различна, вследствие чего величина \i'
окажется нестабильной.
Исследования [50] канатных лесотранспортеров со шкивами, имеющими
эластичную футеровку, показали, что величина yj изменяется в довольно
широких пределах в зависимости от вида футеровки (автопокрышка, литая
резина), диаметров каната dK и шкива Z)m, а также от величины
передаваемого шкивом тягового усилия ZTHr.
Вследствие существенной нестабильности коэффициента \i' при расчете
подобных лесотранспортеров вместо зависимости (10.28) в соответствии
с исследованиями [50] рекомендуется пользоваться преобразованной
формулой Эйлера, в которой учтено влияние всех перечисленных факторов.
Для шкивов с футеровкой из автопокрышки значения ZHa6 и ZC6
определяются из выражений
7 i aKq>VV#
ZHa6 = т
ZC6= m
aKq>V'rR
( ак ф VrR V
ЯГ~1 2 )
+ ZT
aK
yVrR
(10.30)
(10.31)
где Ztht — тяговое усилие, равное сумме сопротивлений движению на всех
участках контура тягового устройства, Н; г и R — радиусы соответственно
каната и шкива, м; ф — угол обхвата шкива канатом, рад; т — коэффициент,
обеспечивающий передачу расчетного тягового усилия при случайном
нарушении соотношения между Zua6 и Zce; m~l,25; aK — константа трения,
VH/m. Константа трения ак весьма устойчива и сохраняет свое значение при
значительных изменениях г и R, а также тягового усилия. Для шкивов с
футеровкой из автопокрышки ак= =636Vh/m.
По ZHa6, являющемуся наибольшим натяжением, канат рассчитывается
на прочность по формуле (10.2); по ZC6 определяется усилие ZH, которое
нужно приложить к ведомому колесу для получения расчетного значения
монтажного натяжения каната ZH= (2,1^-2,2)ZC6.
Добавочные динамические натяжения тягового устройства
возникают в период пуска транспортера вследствие неравномер-
213

ной скорости движения тягового устройства, а также при
сброске бревен автоматическими бревносбрасывателями.
Добавочные динамические натяжения необходимо учитывать при
расчете на прочность тягового устройства.
Добавочное натяжение в период пуска транспортера равно
2Дин1 = та,| (10.32)
где а' — ускорение тягового устройства в период разгона, м/с2;
т — масса тягового устройства и лежащих на нем грузов, кг,
т= {nQ + 2qL) : g, здесь g — ускорение свободного падения, м/с2.
Принимаем, что в период разгона продолжительностью t (с)
тяговое устройство движется равномерно ускоренно, достигая
к концу периода скорости установившегося движения vTV (м/с).
При этом условии a' = vTp : t.
Подставляя в выражение (10.32) значения а! и т, получим
Zw»1 = l(nQ + 2qL)vTp] : gt. (10.33)
Время разгона / для транспортеров можно принимать
равным 2—4 с.
Добавочное натяжение возникает также в тяговом
устройстве из-за неравномерности движения цепи при огибании
зубчатых или многогранных ведущих звездочек. На рис. 10.11, д
изображена многогранная ведущая звездочка, вращающаяся
с постоянной угловой скоростью со (рад/с); вследствие этого
постоянна и окружная скорость v0 (м/с) ребер звездочки,
равная v0 = R(u, где R — радиус окружности, описанной вокруг
звездочки, м. Для положения звездочки, изображенного на
рис. 10.11, д, ведущим является ребро А, находящееся в
зацеплении с шарниром / цепи.
Принимаем с некоторым допущением, что набегающая ветвь
цепи перемещается параллельно самой себе; тогда скорость
цепи (м/с) yx = y0cosp = i?(ocosp, где р— переменный угол,
заключенный между радиусом, проходящим через ведущее ребро,
и осью OY.
При переходе ведущего ребра А из точки 1 в точку 2 цепь
движется ускоренно. В точке 2, где угол р = 0, скорость цепи
достигает наибольшего значения vx = v0. При переходе ребра А
из точки 2 в точку 3 цепь движется замедленно. Таким
образом, цепь движется вначале с положительным, а затем с
отрицательным ускорением. В точке 2 ускорение цепи равно нулю.
За период /0 полного изменения скорости и ускорения цепи
ребро А поворачивается на угол 2а, заключенный между
радиусами О—1 и О—3. Графики изменения скорости и
ускорения цепи показаны на рис. 10.11, е.
Ускорение а" (м/с2) найдем как первую производную
скорости цепи по времени t, учитывая при этом, что р = со/:
а" = dvjdt = d[R(o cos (<ot)]/dt =—Ru2 sin (©*)
или
а"=:— i? со2 sin p.
214

Наибольшие значения ускорение имеет при расположении
ведущего ребра в точках 1 и 3, т. е. при значениях угла р,
соответственно равных р = —а и р = а (см. рис. 10.11, д). Отсюда
максимальные значения ускорений будут:
в точке 1 a] max = R(x>2s\na,
в точке 3 ^max= ~~ Я со2 sin а.
Так как sin a = l:2R, to a" av = /со2 : 2 и а" av =—/со2 : 2:
7 / max о iu а л.
здесь / — длина грани звездочки, м.
При расчете цепей из круглой стали вместо I в формулу для
определения а'тах подставляется шаг цепи (длина звена
в свету), м.
В момент прихода ребра А в точку 3 ведущим становится
ребро В, подхватывающее шарнир // цепи. Вследствие этого
ускорение цепи мгновенно изменяется от aj max до а\ тах (см.
рис. 10.11, е), увеличиваясь до 2а'тах. Возникающее при этом
динамическое усилие равно 2 /я#тах, где m — масса движущихся
частей транспортера и груза. Так как это усилие
прикладывается к цепи мгновенно, его значение следует принимать
в 2 раза большим. Однако в момент возникновения
динамического усилия 4ma'max к цепи была приложена сила инерции
mamax> направленная в сторону движения цепи и поэтому
снижающая динамическое натяжение. Следовательно, расчетное
динамическое натяжение Z^^ = 4mdmax—mdmax = 3mamax.
Подставляя в последнее выражение значение я'тах, получим
2Ди„2= 1,5 т/со2. (10.34)
Исследования цепных транспортеров [41], выполненные
в ЛТА, показали, что величина £Дин2 постепенно уменьшается по
мере удаления от ведущей звездочки. Это объясняется в
основном расходом кинетической энергии движущейся с
переменными ускорениями цепи на ее упругое растяжение и сжатие и
на работу сил трения. Поэтому, при вычислении 2ДИн2 по
формуле (10.34) в расчет следует вводить приведенную массу ть
для определения которой рекомендуется зависимость т{=
= (c\fiQ-{:C2qL) : g, где с{ и с2 — коэффициенты приведения,
имеющие следующие численные значения в зависимости от
длины L лесотранспортера:
L, м.' • .25—60 61—80 81 — 150
сг 1,0 1,0 0,75
с2 1,5 1,0 0,75
При сброске бревен рычажными сбрасывателями величина
добавочного динамического усилия £дин. сбр, возникающего
вследствие притормаживания бревна в первоначальный момент
сброски, по исследованиям [41] составляет
^дин. сбр = £д^4<2, (10.35)
где &д — коэффициент динамичности (значение которого в сред-
215

нем равно &д=1,5); (i4 — коэффициент трения бревна об опоры
при продольном перемещении (щ = 0,5ч-0,6); Q — вес
сбрасываемого бревна, Н.
Гравитационные бревносбрасыватели также вызывают
динамические усилия в тяговом органе транспортера. Они
возникают при ударе бревна о траверсы при опрокидывании опоры,
что приводит к резкому повышению силы трения между
траверсами и направляющими. По исследованиям О. А. Щепоть-
ева, выполненным в ЦНИИМЭ, величина ZflHH. сбр при сброске
бревен длиной 4 м и диаметром 15—50 см при коэффициенте
трения между траверсами и направляющими |ы = 0,3, составляет
0,5—6,4 кН.
Исследованиями ЛТА [39] установлена реальная
вероятность одновременной сброски двух бревен. Однако совпадение
во времени усилий 2ДИи2 и ZflHH. сбр окажется вероятным при
сброске только одного бревна. При этом, как наиболее
вероятное, следует предполагать, что сброска произойдет в средней
части лесотранспортера. Вследствие этого усилие ZmH, Сбр,
распространяясь в тяговом устройстве по обе стороны от места
сброски, дойдет до расчетной точки (над ведущей звездочкой)
значительно ослабленным [42].
Совместное воздействие 2ДИ„2 и ZAHH>c6p на тяговое
устройство следует определять при установившейся скорости
лесотранспортера, когда 2дИн2 достигает своего наибольшего
значения. Усилие же 2ДИН1 возникает в период пуска
лесотранспортера и, следовательно, не совпадает во времени с
появлением УСИЛИЙ 2дИНа И 2ДИН. сбр .
Учитывая сказанное, наибольшее натяжение Zmax тягового
устройства лесотранспортера определяется по большему из
значений:
Zmax = ^наб + ^дин1» (10.36)
ИЛИ
^тах = ^наб ~"г^дина ~Г Со^дин. сбр» (lU.ui)
где с0 — коэффициент, учитывающий уменьшение расчетной
величины ZAHH. сбр (с0 = 0,45 ч-0,5).
Вероятность одновременного появления на транспортере
бревен максимального веса Qmax пренебрежимо мала, поэтому все
величины, входящие в выражения (10.36) и (10.37),
рекомендуется определять для бревен весом примерно 0,55 Qmax. По
Zmax цепь из круглой стали рассчитывается по формуле (10.1).
Для определения потребной мощности
двигателя транспортера необходимо знать тяговое усилие
ZTHr. При установившемся движении транспортера оно
расходуется на преодоление суммы сопротивлений движению тягового
устройства. Монтажное натяжение ZM не оказывает
непосредственного влияния на величину тягового усилия; оно лишь
увеличивает потери при огибании тяговым устройством ведущих и
216

натяжных звездочек или шкивов. Поэтому величина тягового
усилия ZTnr = ZHa6—ZcgI-Wik-I-W^ где Wm— сопротивление
жесткости тягового устройства при огибании ведущей
звездочки; 1Гц—сопротивление в подшипниках вала ведущей
звездочки. Сумма сопротивлений Н^ж + 1^ц^ 0,05 (ZHa6 +
Zc6).Следовательно,
ZTHr= 1,05 ZHfl6—0,95 Zc6. (10.38)
Потребная мощность двигателя транспортера (Вт) при
установившейся скорости равна
AU = Zt^ip:t], (10.39)
где Z-гяг — тяговое усилие, Н; vTV — скорость движения тягового
устройства, м/с; ц — КПД привода.
Длина транспортера L по условиям размещения вдоль
него необходимого числа лесонакопителей определится из
выражения (см. рис. 10.12):
т т—\
L = /np+ £'„+ £ /0 + /к, (Ю.40)
1 1
где /пр — длина приемной части транспортера; /н — средняя
длина лесонакопителей; /0 — средняя длина разрывов между
лесонакопителями; /к — свободный участок в конце
транспортера; т — число лесонакопителей.
По условию нормальной загрузки двигателя длина одной
секции горизонтального лесотранспортера может быть
определена при совместном решении уравнений (10.25), (10.38) и
(10.39) относительно L по формуле
L = [(0,46riN : Утр)—0,48\inQ-0,1 ZM] : ц?, (10.41)
где сохранены прежние обозначения.
Конструкции продольных сортировочных лесотранспортеров.
На сортировке круглых лесоматериалов в основном применяют
цепные лесотранспортеры. Применение канатных
лесотранспортеров ограничено. В то же время они по сравнению с цепными
имеют следующие преимущества: значительно меньший вес
тягового устройства (при той же его прочности), что позволяет
увеличивать длину лесотранспортера до 300 м; меньшую
удельную стоимость (руб/пог.м) и отсутствие динамических усилий
2дин2, благодаря тому, что тяговое устройство получает
привод от круглого (без зубцов или граней) канатоведущего
шкива.
Недостатками канатных транспортеров являются:
возможность пробуксовок тягового устройства по канатоведущему
шкиву, вытягиваемость каната, а также сравнительно быстрый
его износ при использовании канатоведущих шкивов с
зажимными кулачками, в связи с чем их следует заменять канатове-
дущими шкивами с резиновой футеровкой (см. рис. 10.2, г).
Следует отметить, что большинство применяемых на производ-
217

стве канатных лесотранспортеров оборудованы канатоведу-
щими шкивами с резиновой футеровкой.
Цепные лесотранспортеры ЛТ-86 и ТС-7 являются
автоматизированными; они имеют длину секции 130 м,
оборудованы гравитационными бревносбрасывателями односторонней
сброски и командным аппаратом УУС-67 (см. рис. 10.9).
Лесотранспортер ЛТ-86 выпускается в двух исполнениях:
первое — для бревен диаметром до 1 м и длиной 1,6—6,5 м со
скоростью цепи 0,85 м/с и мощностью двигателя 30 кВт;
второе— для бревен диаметром до 0,6 и длиной 4,0—7,5 м при
скорости цепи около 1,3 м/с и мощностью двигателя 40 кВт. Он
имеет тяговую разборную цепь (см. рис. 10.1, б) с
гравитационными бревносбрасывателями, изображенными на рис. 10.6, а.
Лесотранспортер ТС-7 предназначен для сортировки бревен
диаметром до 0,7 м и длиной 1,6—10 м при скорости цепи
0,65 м/с. Он имеет цепь из круглой стали (см. рис. 10.1, а)
с гравитационными бревносбрасывателями (см. рис. 10.6, б);
мощность двигателя 30 кВт.
Лесотранспортеры Б-22У-1 и ЛТ-44 длиной
соответственно 120 и 130 м можно использовать на сортировке и
транспортировании бревен. При автоматизированной сортировке на
этих лесотранспортерах применяют рычажные бревносбрасыва-
тели (см. рис. 10.7, а, б).
Лесотранспортер Б-22У-1 выпускается с цепью из круглой
стали и может сортировать бревна диаметром до 0,9 м и длиной
2,7—10 м при скорости цепи около 0,7 м/с.
Лесотранспортер ЛТ-44 имеет тяговую разборную цепь,
движущуюся со скоростью 0,7 или 0,8 м/с в зависимости от
конструкции привода и может сортировать бревна диаметром до 1 м
и длиной 2—10 м.
Канатный лесотранспортер ТТС-1 длиной 250 м
предназначен для сортировки и транспортирования бревен
диаметром до 1 м и длиной 4 — Юм при скорости каната 0,7 —
0,95 м/с. Лесотранспортер оборудован канатоведущим шкивом
с кулачковыми канатозахватами (см. рис. 10.2, в).
Вдоль эстакад транспортеров всех типов прокладывают
пешеходные мостики (см. рис. 10.4, а, б). У многосекционных
транспортеров стыки секций размещены в закрытых будках,
что создает благоприятные условия для обслуживания
приводного устройства предыдущей секции и натяжного —
последующей и защищает их от атмосферных осадков. Лесотранспортер,
в зависимости от длины фронта сортировки или расстояния
транспортирования, состоит из одной или нескольких секций.
На береговых складах иногда применяют секционные
лесотранспортеры ЛТ-20. Отдельная секция
представляет собой металлическую раму, на которой смонтированы
приводное и натяжное устройства, цепь с траверсами и бревносбра-
сыватель. Последний установлен в конце секции и состоит из
двух шнеков, сидящих на горизонтальных валах. Когда бревно,
218

подлежащее сброске на данной секции, оказывается над
шнеками, включается их привод, они поворачиваются и, смещая
бревно в поперечном направлении, сбрасывают его с
транспортера. При изменении направления вращения шнеков бревно
будет сбрасываться на другую сторону транспортера. Длина
секции 6,8 м; скорость движения цепи 0,64 м/с; размер
сортируемых бревен: длина 1,6—8 м, диаметр до 60 см; мощность
двигателя привода 4 кВт.
При автоматизированной сортировке лесотранспортер
обслуживают операторы — по одному на командный аппарат и
рабочий, который наблюдает за работой и состоянием механизмов
(приводные и натяжные устройства, бревносбрасыватели и др.)
и систематически смазывает направляющие для скользящих
с 7 —-И \LI—J I |;| 1 I I ]Щ
(—V/ 3 [^Trfr7^ U u J
Рис. 10.12. Схема расположения на складе продольного сортировочного
лесотранспортера
траверс. При ручной сортировке каждые два-три лесонакопи-
теля обслуживает один рабочий.
Продольный сортировочный лесотранспортер работает
следующим образом (рис. 10.12). С приемного транспортера /
раскряжевочной установки сортименты скатываются на
сортировочный транспортер 2. В начале транспортера размещена
кабина 4 оператора с пультом управления. Сортименты
рассортировываются по лесонакопителям 3.
§ 10.3. СОРТИРОВКА НА ПОПЕРЕЧНЫХ ЛЕСОТРАНС-
ПОРТЕРАХ. Общие положения и классификация поперечных
сортировочных установок. Поперечные транспортеры
применяют для сортировки круглых лесоматериалов и досок.
Характерной особенностью большинства поперечных сортировочных
лесотранспортеров является гравитационная сброска
лесоматериалов, в связи с чем отпадает необходимость в бревносбрасы-
вателях.
Сортировку на поперечных лесотранспортерах можно
выполнять по размерным признакам, по размерным и качественным
признакам, а также по схемам раскроя. В последнем случае
транспортер перемещает не отдельные сортименты, а
раскряжеванные хлысты или бревна, сортируемые в зависимости от
схемы их раскроя.
По конструктивному исполнению поперечные сортировочные
установки подразделяют на установки с загрузкой нижних или
верхних ветвей тягового устройства.
519

На поперечную сортировочную установку с
загрузкой нижних ветвей транспортера (рис. 10.3, а)
сортименты поступают по наклонной площадке, захватываются
толкателями / и перемещаются ими в направлении, указанном
стрелкой. На пути сортиментов расположены люки, в которые
сваливаются соответствующие сортименты. Число люков
зависит от дробности сортировки. При сортировке по размерным
признакам люки постоянно открыты, но имеют разную длину,
увеличивающуюся в направлении движения сортиментов. При
этом сортировка ведется по возрастающим длинам
сортиментов. Для сортировки по любым признакам люки перекрываются
автоматически управляемыми затворами 2 и имеют одинаковую
длину. Если сортимент должен быть сброшен, затвор
открывается и сортимент 3 сваливается в люк, остальные люки
закрыты, а затворы служат опорами проходящим сортиментам.
220

Для сортировочной установки, работающей с загрузкой
верхних ветвей (рис. 10.13,6), использован многоцепной
поперечный транспортер без захватных устройств. Число цепей
и их взаимное расположение зависят от дробности сортировки
и разницы в длинах сортиментов. Перед подачей на
сортировочную установку торцы сортиментов с одной стороны (в
данном случае слева) выравниваются. На пути движения
сортиментов расположены открытые люки 1, имеющие разную длину.
Сортировка осуществляется по возрастающим длинам.
Сброшенные в люки сортименты поступают на выносные
транспортеры 2. Разновидностью сортировочных установок с загрузкой
верхних ветвей является вариант, изображенный на рис. 10.13,6.
Поперечный многоцепной транспортер состоит из секций 1.
Места сброски располагаются между основными секциями; они
перекрыты короткими секциями 2, которые также являются
поперечными транспортерами. Секции 2 при помощи пневмо- или
гидропривода могут поворачиваться в вертикальной плоскости.
Для пропуска сортимента секция 2 занимает положение /. Если
сортимент должен быть сброшен, то привод секции 2
автоматически включается, устанавливая ее в положение II, сортимент
скатывается, попадая на распределитель 5, находящийся на
горизонтальной оси. Распределитель может занимать два
положения (изображенные сплошной линией и пунктиром) в
зависимости от того, на какой из выносных продольных
транспортеров 4 должен поступить сортимент. Данную установку можно
применять для сортировки по любым признакам.
Отличительной особенностью сортировочной установки,
изображенной на рис. 10.13, г, является расположение лесо-
накопителей 2 над транспортером, что значительно
упрощает их разгрузку кранами. Под каждым лесонакопите-
лем находится электромагнит 5, управляющий рычагом 4.
Включением электромагнита рычаг устанавливается в
положение, при котором он взаимодействует с упором 6 подъемника 3.
При этом под воздействием движущейся цепи подъемник
поворачивается, поднимает лежащий в его захвате сортимент, и
отклоняя заслонку /, подает его в лесонакопитель. Такое
устройство имеет лесотранспортер ЛТ-164 конструкции СевНИИП,
предназначенный для рассортировки бревен длиной 4—6,5 м и
диаметром 6—50 см по шести лесонакопителям.
Основными элементами поперечных
сортировочных установок являются: поперечный транспортер,
торцевыравнивающее устройство, лесонакопители или
отводящие устройства, а также командный аппарат в тех случаях,
когда сортировка производится по любым признакам или по
схемам раскроя.
Поперечные лесотранспортеры, применяемые на сортировке,
бывают двух- или многоцепные. Транспортеры с загрузкой
нижней ветви часто имеют две цепи, соединенные между
собой толкателями, которые перекрывают транспортер по всей
221

ширине. При загрузке верхних ветвей применяют многоцепные
транспортеры (рис. 10.13, б). Число и взаимное расположение
цепей должно быть таким, чтобы отрезки любых длин,
выровненные по одноименным торцам, опирались минимум на две
цепи. Для поперечных лесотранспортеров применяют
пластинчатые цепи, к которым удобно крепить захватные устройства;
в тех случаях, когда захватные устройства не нужны,
используют цепи из круглой стали.
Для привода пластинчатых цепей применяют многогранные
звездочки (см. рис. 10.2, б), размещаемые на общем валу,
а для натяжения цепей — винтовые натяжные устройства (см.
рис. 10.3, а). Скорость цепей, в зависимости от требуемой
производительности, составляет 0,2—0,5 м/с. Расстояние между
захватными устройствами должно быть увязано с частотой
поступления (шт/с) сортиментов на лесотранспортер.
Эстакаду поперечных лесотранспортеров делают деревянной
или металлической; ее высота должна обеспечить размещение
под ней лесонакопителей или отводящих устройств, если они
имеются. Лесонакопители часто выполняют в виде вагонеток,
устанавливаемых под люками, через которые в них
сваливаются отсортированные бревна. Для улучшения процесса
формирования пачки над лесонакопителем 5 (см. рис. 10.13, а)
размещают комплект автоматически управляемых рычагов 4,
образующих емкость, в которую сваливаются сортименты из
люков 3. Вначале рычаги занимают положение /, затем по мере
заполнения раскрываются и, плавно опуская пачку в лесона-
копитель, переходят в положение //. Благодаря постепенному
разжатию рычагов высота падения сортиментов все время
остается минимальной, обеспечивая равномерное заполнение
емкости. Заполненный лесонакопитель подают под разгрузку, а на
его место устанавливают порожний.
При сортировке по схемам раскроя под каждым люком
устанавливают комплект вагонеток-лесонакопителей,
соответствующих схеме раскроя хлыста (бревна). Вместо
лесонакопителей под люками могут быть отводящие устройства в виде
продольных транспортеров 2 и 4 (рис. 10.13, б, в).
При автоматизированной сортировке люки перекрываются
затворами (рис. 10.13, а) или поворотными секциями коротких
поперечных транспортеров (рис. 10.13, в), подчиняющимся
сигналам, поступающим от командного аппарата.
Торцевыравнивающее устройство устанавливают в начале
лесотранспортера. Оно представляет собой рольганг с
винтовыми роликами, в конце которого находится ограничительный
щит. Винтовые ролики смещают сортименты в продольном
направлении до соприкасания со щитом (благодаря чему торцы
всех сортиментов выравниваются с одной стороны) и
одновременно, сдвигая их в поперечном направлении, передают на
цепи поперечного транспортера.
Технологические расчеты и выбор размеров тягового уст-
222

ройства поперечных лесотранспортеров.
Производительность Пч поперечных транспортеров (м3/ч) определяют по
формуле
Яч = 3600ф1ф2утрУбр : /3, (10.42)
где ф! и ф2 — соответственно коэффициенты использования
рабочего времени и загрузки транспортера (их значения можно
принимать такими же, как и для продольных транспортеров);
иТр — скорость цепей транспортера, м/с; Убр — средний объем
одного сортимента, м3; /3 — расстояние между захватными
устройствами, м (при отсутствии захватных устройств /3
принимают равным среднему расстоянию между соседними
бревнами).
Соотношение между производительностями поперечного и
продольного лесотранспортеров существенно зависит от длины
/бР поступающих на них сортиментов. Если полагать, что
значения фь ф2 и Убр У обоих лесотранспортеров равны, то длина
бревна, при которой производительность поперечного лесотран-
спортера окажется больше производительности продольного,
определится из неравенства
/бР>^прод4 : ^поп, (10.43)
где ^прод и ^поп — скорости цепей соответственно продольного
и поперечного лесотранспортеров.
Из неравенства (10.43) следует, что, например, при уПрод=
= 1,0 м/с, уПоп = 0,5 м/с и шаге захватов /3 = 2 м
производительность поперечного лесотранспортера превысит
производительность продольного только при /бр>4 м. Таким образом, с точки
зрения повышения производительности сортировку бревен
длиной менее 4 м предпочтительнее производить на продольном
транспортере.
Для установок, выполняющих сортировку по схемам
раскроя, величина КбР, входящая в формулу (10.42), представляет
собой объем среднего хлыста (бревна), а не объем одного
сортимента, который получается при раскряжевке. Отсюда
следует, что подобные установки имеют значительно большую
производительность, чем при сортировке отдельных сортиментов.
Натяжение цепей поперечных сортировочных
транспортеров, так же как и продольных, определяется методом обхода
по контуру.
Среднее статическое натяжение Z„a6 цепи поперечного
горизонтального сортировочного транспортера определяют по
формуле (10.25), принимающей в данном случае вид
ZMa6 = 2,08 iiqL + fV*Qnp + 1,08 ZM, (10.44)
где \х — коэффициент трения скольжения (или коэффициент
тяги, если цепь передвигается на катках) цепей о направляющие;
q — вес 1 пог. м цепи; L — длина транспортера; |i4 —
коэффициент трения скольжения бревен по направляющим (|х4=0,35^
223

-г-0,4); п — число бревен, размещаемых на транспортере; Qnp —
часть веса Q среднего бревна, приходящаяся на одну цепь;
ZM— монтажное натяжение цепи.
Для сортировочных установок, выполненных по схемам,
изображенным на рис. 10.13, б, в, г, нагрузка от бревен передается
непосредственно на цепи, поэтому для данных схем |Х4=|я; для
схемы на рис. 10.13, a \i и щ имеют различные значения.
Нагрузка от веса бревна, приходящаяся на одну цепь,
определяется по формуле Qn^ = Q: п4, где я4' — число цепей,
которыми перемещается бревно.
Число бревен п равно /г=ф2/д>:/з, здесь v — коэффициент,
учитывающий, что часть сортиментов сброшена с транспортера
в процессе сортировки, определяемый из выражения (10.24);
для цепей захватных устройств /3 заменяют средним
расстоянием между соседними бревнами.
Максимальное натяжение Zmax цепи определяют по
наибольшему значению из формул (10.36) и (10.37). Входящие в эти
формулы ZAHHl, ^дин2 и ZH36 определяют соответственно из
выражений (10.33), (10.34) и (10.44), а величину ZAHH. сбр
исключают из формулы (10.37) для тех сортировочных установок,
где происходит гравитационная сброска.
При вычислении ZAHHl и Zдин2 расчет должен вестись для
наиболее загруженной цепи, полагая при этом, что на нее
приходится примерно 0,6 Qny так как хлысты (бревна)
расположены обычно комлем в одну сторону и вследствие их кривизны
и неровностей могут опираться только на две цепи.
При определении ZAHh2 нужно также учитывать, что из-за
сравнительно небольшой длины сортировочных транспортеров
в формулу (10.34) должна входить вся масса т наиболее
загруженной цепи с находящейся на ней нагрузкой.
Тяговое усилие ZTnr вычисляют по формуле (10.38),
в которую входит ZHa6, определяемое по формуле (10.44).
Потребную мощность А^дв двигателя (Вт) поперечного
транспортера определяют из выражения
#дв = /1ц2Тяг1>тр : Л» (10.45)
где пц — число цепей транспортера; иТр — скорость тягового
устройства; г] — КПД привода.
§ 10.4. СОРТИРОВКА ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ ДРУГИМИ
ВИДАМИ СОРТИРОВОЧНЫХ УСТАНОВОК. Сортировка
манипуляторами. На сортировке и пакетировании круглых
лесоматериалов при сравнительно небольшом числе сортораз-
меров эффективно применять манипуляторы. Сортировочно-
пакетирующий участок располагают в зоне действия консольно-
козлового или башенного крана. Нерассортированные
сортименты поступают на питатель / (рис. 10.14, а), откуда их
поштучно забирает самоходный, полноповоротный манипулятор 2,
передвигающийся по рельсовому пути 3 и укладывает их в со-
224

Рис. 10.14. Схема расположения на
складе самоходных сортировочных
машин:
а — манипулятора; б —
многооперационной машины
ответствующие лесонакопители 4. Сформированная в
накопителе пачка забирается краном и укладывается им в штабель
или погружается на подвижной состав МПС. По условиям
работы манипулятор должен иметь грузоподъемность 2—3 т.
Питатель представляет собой эстакаду, оборудованную
растаскивающим устройством с челночным захватом типа РХ-2. Подача
сортиментов на питатель может производиться непосредственно
от раскряжевочной установки, поперечным транспортером или
самоходным погрузчиком. В зависимости от требуемой
производительности и дробности сортировки питатель обслуживается
одним или двумя манипуляторами. Взаимное расположение
питателя, рельсовых путей, манипуляторов и лесонакопителей
различно в зависимости от конкретных условий. Часовая
производительность сортировочно-пакетирующего участка с двумя
манипуляторами, каждый из которых обслуживает один
оператор, в зависимости от среднего объема бревна, составляет 35—
45 м3. В целях сокращения цикла на укладку в лесонакопитель
одного сортимента желательно, чтобы время перемещения
манипулятора от питателя до накопителя было бы равно времени
поворота стрелы.
Постоянные размеры и расположение лесонакопителей
делают возможным программирование операций, выполняемых
манипулятором после захвата сортимента. Ориентирование
манипулятора и захват очередного сортимента вследствие
неупорядоченного их поступления на питатель, выполняет оператор.
Сортировочно-пакетирующая установка с использованием
манипуляторов по сравнению с продольными лесотранспорте-
рами менее металлоемка и требует значительно более простых
и дешевых строительно-монтажных работ.
Сортировка многооперационными
самоходными машинами. На складах с годовым грузооборотом
40—60 тыс. м3 экономически эффективно применение
многооперационных машин, выполняющих наряду с обрезкой сучьев и
раскряжевкой хлыстов так же и операцию сортировки.
8 Заказ № 261
225

Многооперационная машина НСК с таким комплексом
операций разработана в СНПЛО [12]. Она оборудована (рис.10.14,
б) манипулятором 6 с клещевым захватом (передвигающимся
вдоль стрелы), сучкорезной головкой с жесткими ножами,
маятниковой пилой и приемным опрокидывающимся лотком 3,
в который поступают отпиленные сортименты. Технологическое
оборудование и кабина оператора смонтированы на
самоходной тележке 4, передвигающейся по рельсовому пути 2. По одну
сторону пути тележки расположены лесонакопители 5, по
другую— деревья 1, уложенные комлями в сторону пути.
Очередное дерево, захваченное манипулятором, перемещается им
в осевом направлении и подается на обработку. По мере
раскряжевки машина перемещается от накопителя к накопителю,
останавливаясь против каждого из них на время, необходимое
для опрокидывания лотка 3 и сваливания из него в накопитель
отпиленного сортимента. Машина может обрабатывать деревья
диаметром в месте реза до 0,6 м; скорость продольного
перемещения ствола 0,3—1 м/с; скорость перемещения машины до
1,5 м/с. Часовая производительность машины при
обслуживании одним оператором составляет в среднем 20 м3.
Сортировка на роликовых транспортерах.
Роликовые транспортеры относятся к машинам непрерывного
транспорта. Перемещение лесоматериалов происходит
благодаря силе трения, возникающей между роликами и грузом.
Роликовые транспортеры применяют для транспортирования
на короткие расстояния круглых и пиленых (доски, брусья,
шпалы) лесоматериалов. В качестве сортировочной установки
роликовые транспортеры используют на сортировке шпал.
Передача вращения к роликам осуществляется обычно
цепной передачей. Для коротких рольгангов — длиной не более
10 м — может также применяться коническая передача.
Конструкция роликов зависит от вида транспортируемых
лесоматериалов. Для транспортирования пиломатериалов применяют
гладкие цилиндрические ролики диаметром 0,12—0,15 м и
длиной 0,4—0,5 м (при однорядном перемещении лесоматериалов).
Рольганги для круглых лесоматериалов в целях точной их
ориентации по оси транспортера оборудуют чаще всего
коническими роликами, которые для лучшего сцепления с
лесоматериалами делают рифлеными. Скорость ур перемещения круглых
лесоматериалов по коническим роликам переменна и в
зависимости от диаметра бревна dbV, определяется из выражения
up=[dp + ((i6psinp —6)tgp]co : 2, (10.46)
где р — угол наклона образующей конической части ролика
(Р= 10-^12°); dp — меньший диаметр ролика (dp = 0,08-*-0,1 м);
b — расстояние между конусами роликов (6 = 0,06-ь0,08 м);
со — угловая скорость вращения роликов.
В тех случаях, когда необходима постоянная скорость
перемещения круглых лесоматериалов, применяют рольганги с ци-
226

линдрическими рифлеными роликами. По обеим сторонам
такого рольганга располагают борта, ограничивающие
поперечное смещение бревен.
Расстояние между роликами должно быть меньше
половины длины самого короткого лесоматериала.
Сопротивление Wx движению груза по роликам определяют
из выражения
W1 = nxQ (МР + 2 /) : Dp + (n2Gp \indp) : Dp,
где ri\ — число грузов на рольганге; п2 — число роликов; Q —
вес одного груза; Gp — вес одного ролика; \хи — коэффициент
трения в подшипниках ролика (для подшипников скольжения
(1п = 0,12-т-0,15, для подшипников качения juin=0,01 -ь0,015);
f — коэффициент трения качения бревна по рифленым роликам
(f = 0,005—0,007 м); dv и Dp— диаметры соответственно оси
ролика и самого ролика, м.
При подаче на рольганг каждого нового груза ролики
должны сообщать этому грузу ускорение для приобретения им
скорости равной скорости рольганга. Возникающее при этом
дополнительное сопротивление движению W2 не должно быть
больше \i2Q, где \у,2— коэффициент трения скольжения
лесоматериалов по роликам (для пиломатериалов ^2 = 0,2^-0,3; для
бревен на рифленых роликах |Я2 = 0,5-т-0,6). При W2>\i2Q груз
будет пробуксовывать на роликах.
Полное сопротивление движению W рольганга
W = W1 + W2 = nxQ (fxndp + 2/) : Dp + (n2Gp MP) : Dp + fx2Q. (10.47)
Потребная мощность привода рольганга
N = Wvp:r\, (10.48)
где г] — КПД передач от двигателя к роликам.
На роликовых транспортерах, имеющих сравнительно
небольшую длину, обычно размещается не больше двух-трех
грузов, вследствие чего велика вероятность одновременного
появления на рольганге грузов максимального веса. Учитывая
сказанное, потребную мощность N привода рольганга,
определяемую по формуле (10.48), следует рассчитывать для
максимальных грузов, а установленную мощность двигателя, как частное
от деления N на коэффициент перегрузки двигателя.
Производительность рольгангов определяется по формуле (10.19).
Примером использования роликовых транспортеров для
сортировки является установка ЛТ-107, предназначенная для
сортировки и пакетирования шпал. Сортировочно-пакетирующая
установка включает в себя рольганг с цилиндрическими
роликами и цепной передачей к ним, бревносбрасыватели,
пакетоформирующие накопители и систему автоматического
управления. На рольганге смонтированы четыре бревносбрасывателя,
представляющие собой встроенные в рольганг двухцепные
поперечные транспортеры с упорами, которыми шпалы
сдвигаем
227

ются по роликам в поперечном направлении и подаются в па-
кетоформировочное устройство. Сортировка и пакетирование
шпал выполняются автоматически. Производительность
установки ЛТ-107 в штуках шпал составляет 300 шт/ч при
обслуживании ее одним оператором.
Глава 11
СОЗДАНИЕ МЕЖОПЕРАЦИОННЫХ ЗАПАСОВ
ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ, ИХ РАЗДЕЛЕНИЕ
И ПОШТУЧНАЯ ВЫДАЧА
§ 11.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ. Для устранения перебоев
в работе поточных линий, происходящих из-за недостаточной
надежности составляющих их технологических установок,
между последними располагаются буферные магазины,
содержащие межоперационные запасы лесоматериалов (деревьев,
хлыстов, сортиментов). Буферный магазин представляет собой
устройство, имеющее определенную вместимость, способное
принимать заготовки от предыдущей технологической установки и
поштучно передавать их к последующей. В буферном магазине
всегда должно оставаться свободное место для приема
заготовок, поступающих от предыдущей установки, а также должен
находиться некоторый их запас, обеспечивающий работу
последующей технологической установки при остановке предыдущей.
Благодаря этому при перебоях в работе любой из
технологических установок другие установки, следовательно, и поточная
линия в целом, может продолжать работу в течение времени,
определяемого вместимостью буферного магазина (см. § 1.4).
Необходимость установки буферных магазинов в поточные
линии лесных складов обусловлена также специфическими
особенностями лесоматериалов, которые существенно отличаются
друг от друга по длине, диаметру, весу, форме поперечного
сечения, степени кривизны, породе, наличию пороков и т. д.
Конструкции технологических установок, применяемых на лесных
складах, приспособлены для обработки лесоматериалов,
различающихся по размерам, форме, массе и качеству. Однако
время, затрачиваемое этими установками на обработку единицы
продукции (штучное время /Шт), различно в зависимости от
индивидуальных особенностей каждой единицы. При этом
размерные и качественные признаки сырья по-разному влияют на
штучное время разных установок.
Конструкция буферного магазина должна удовлетворять
следующим основным требованиям: достаточная вместимость,
исключающая его переполнение или опорожнение в периоды
кратковременных остановок, а также разнозначных колебаний
^шт смежных с ним технологических установок; возможность
приема и выдачи различных по размерам, форме и качеству
заготовок; гарантированное и упорядоченное перемещение за-
228

готовок от приемной части буферного магазина к выдающей;
поштучная выдача заготовок на приемное устройство
последующей технологической установки.
Буферные магазины устанавливают: между разгрузочной и
сучкорезной (при вывозке деревьев) или раскряжевочной (при
вывозке хлыстов) установками; между сучкорезной и
раскряжевочной установками; между двумя раскряжевочными
установками типа ЛО-15С и продольным сортировочным лесотран-
спортером; между окорочным станком и разделочной
установкой и т. д.
Хлысты или деревья, поданные после выгрузки на приемную
эстакаду, вследствие их гибкости, кривизны отдельных стволов
и в особенности наличия сучьев (у деревьев), располагаются
неупорядоченно, часто перекрещиваясь и переплетаясь друг
с другом, что существенно затрудняет их поштучную подачу
к последующей установке. Поэтому одной из основных функций
буферного магазина, расположенного непосредственно за
разгрузочной установкой, является разделение пачек деревьев или
хлыстов для поштучной подачи соответственно к сучкорезной
или раскряжевочной установке. Такие буферные магазины
часто называют разобщителями или разделителями. Функции
разобщения с дальнейшей упорядоченной ориентацией
лесоматериалов и поштучной их выдачей, выполняют и те буферные
магазины, в которые подаются или в которых накапливаются
пачки бревен или коротья.
Конструкция большинства буферных магазинов
приспособлена к последовательному их включению в поточную линию,
вследствие чего обеспечивается гибкая связь между входящими
в нее технологическими установками. При этом лесоматериалы
поступают в буферный магазин с одной стороны (со стороны
предыдущей установки), перемещаются внутри него в одном
направлении и выдаются с противоположной стороны,
примыкающей к последующей технологической установке. В
соответствии с характером работы подобные буферные магазины
называют проходными или транзитными. Через буферные магазины
проходного типа перемещается весь объем лесоматериалов,
перерабатываемых поточной линией. Вследствие этого
буферные магазины работают с той же нагрузкой, как и входящие
в поточную линию технологические установки, что сказывается
на степени износа деталей буферных магазинов и повышает
вероятность их отказов. Следовательно, надежность поточной
линии с последовательно включенными в нее буферными
магазинами проходного типа ниже, чем у поточной линии с жесткой
связью. Целесообразно поэтому в тех случаях, когда это
возможно, применять жестко-гибкую связь, при которой передача
продукции от одной технологической установки к другой, в
основном осуществляется непосредственно (жесткая связь) и
лишь при нарушениях ритма работы или отказе одной из
установок лесоматериалы передаются по параллельной ветке
229.

с включенным буферным магазином. При этом возможны два
варианта: если потребность в гибкой связи возникает
сравнительно часто, то в параллельную ветвь включается буферный
магазин проходного типа (см. рис. 2.3, з); если же жесткая
связь длительное время не препятствует устойчивой работе и
потребность в гибкой связи появляется лишь в редких случаях
(например, при отказах технологического оборудования), то
в параллельную ветвь следует включать так называемый
тупиковый буферный магазин (см. рис. 2.3, и).
Характерная особенность буферных магазинов тупикового
типа заключается в том, что и прием и выдача заготовок
производятся с одной их стороны, вследствие чего направления
движения заготовок внутри тупикового буферного магазина при
их приеме и выдаче взаимнопротивоположны. Буферный
магазин тупикового типа может быть установлен, например, на
стыке между раскряжевкой хлыстов и сортировкой
сортиментов, если лесоматериалы поступают на сортировочный лесо-
транспортер от одной раскряжевочной установки, т. е. при
условии, когда производительность последующей установки
значительно превышает производительность предыдущей и перебои
в работе могут возникнуть только при отказе одной из них.
Наибольший вклад в разработку теоретических основ расчета буферных
магазинов, используемых в поточных линиях на лесных складах, внесли
И. В. Батин [7] в ЛЛТИ и Г. А. Вильке [16] в МЛТИ.
§ 11.2. КЛАССИФИКАЦИЯ БУФЕРНЫХ МАГАЗИНОВ.
Буферные магазины (рис. 11.1) в соответствии с характером
расположения в них заготовок подразделяют на однорядные,
в которых заготовки располагаются в один ряд, и пачковые,
содержащие пачку обычно из нескольких десятков заготовок.
Однорядные и пачковые буферные магазины в свою
очередь подразделяют на ряд конструктивных подвариантов в
зависимости от характера перемещения в них заготовок, способов
разделения пачек, поштучной выдачи заготовок и т. д.
Однорядные буферные магазины бывают сплошные и
ячейковые. В сплошных буферных магазинах заготовки
непосредственно соприкасаются друг с другом, поэтому в конце
буферного магазина устанавливается отсекатель,
обеспечивающий поштучное отделение заготовок от сплошного их ряда.
Буферные магазины этого типа подразделяются на
гравитационные, где лесоматериалы перемещаются по площадке
магазина в основном под действием собственного веса (типа AI-1),
и фрикционные, в которых заготовки движутся опираясь на
цепи поперечного транспортера, не имеющие захватных
устройств (тип AI-2). Процесс работы сплошных буферных
магазинов заключается в следующем. Заготовки, поступающие
с транспортера 1, скатываются по наклонной площадке или
перемещаются цепями поперечного транспортера до отсекателяЗ.
При освобождении транспортера 4 от предыдущей заготовки
230

отсекатель автоматически включается, отделяет ближнюю
к нему заготовку от остальных и перекладывает ее на
транспортер 4. Скатыванию заготовок препятствуют плохо
обрубленные сучья, кривизна ствола, овальная форма его
поперечного сечения и др. Такие заготовки будут не скатываться,
а сползать по площадке буферного магазина при условии, если
выполняется неравенство tga>|i, где a — угол наклона
площадки буферного магазина; \х — коэффициент трения
скольжения бревна по площадке. При ц, = 0,35-^-0,45 угол наклона
буферного магазина достигает величины 20—25°. Такие большие
углы наклона нежелательны, так как при этом бревна,
имеющие правильную форму, будут скатываться со значительной
скоростью, что потребует чрезмерного упрочнения отсекателей
во избежание повреждения их от ударов. С увеличением угла
наклона буферного магазина возрастает также разность
отметок транспортеров 1 и 4, что в ряде случаев затрудняет
размещение оборудования поточной линии. Для буферных магазинов
с небольшим углом наклона целесообразно применять
проталкивающие цепи 2 с кулачками обтекаемой формы (тип AI-1),
которые периодически подталкивают заготовки.
Наклонные буферные магазины следует применять для
бревен, имеющих небольшую длину и сравнительно правильную
форму. Фрикционные сплошные магазины используют для
более длинных бревен с менее правильной формой, а также для
хлыстов.
В ячейковых буферных магазинах заготовки
размещаются по одной в ячейках, образованных разделителями.
В качестве разделителей используют самоустанавливающиеся
крючья /, шарнирно укрепленные на подающих цепях 2
(тип АП-1), или крестовины 1, жестко посаженные на
приводные валы 2 (тип АП-2). Распределение заготовок по одной
в каждой ячейке гарантирует их поштучную выдачу без помощи
отсекателей. В наклонных буферных магазинах ячейкового типа
перемещение заготовок происходит как под действием
собственного веса, так и при помощи подающих цепей, на которые
они опираются. В горизонтальных буферных магазинах с
крестовинами заготовки перекладываются из ячейки в ячейку
поворотом валов с крестовинами на 90°. Горизонтальные
ячейковые буферные магазины с крестовинами более других
однорядных магазинов пригодны для бревен, имеющих кривизну и
плохо обрубленные сучья, а также могут быть использованы для
накопления и поштучной выдачи хлыстов.
Пачковые буферные магазины подразделяют на бункерные,
имеющие емкость для размещения заготовок, и открытые, в
которых пачка располагается на площадке. В бункерных
магазинах заготовки имеют поперечное или круговое движение.
К первым относятся буферные магазины гребенчатого типа и
магазины с отсекателями, ко вторым — тарельчатые питатели.
Магазины гребенчатого типа (тип Б.1-1 а) имеют поперечный
231

А. Однорядные
I Сплошные
1 Гравитационные
М^—_®#^Jix^
II. Ячейковые
1. С пассивными
разделителями
,-СХЬ
2. С активными
ра ^делителями
М i\\. till
/ Бункерные
1. С поперечным
перемещением заготовок
а Гребенчатые
2 3
1
2. С круговым движением
заготовок
(тарельчатые питатели)
Б. Пачковые
II. Открытые
1. С захватными
устройствами
а. Манипуляторные
5 С челночным
захватом
2. Разделение пачки
нарушением ее
равновесия
а. Кулачковые
-схн
(^_:-__-JE)
Ъ Вибрационные
в Фрикционные
у,
<°1 з°>ч|

Рис. 11.1. Классификация буферных магазинов
транспортер 1 с толкателями 3, которые перемещают заготовки
из бункера, перекатывая их по зубцам неподвижных гребенок
2, в результате чего происходит разделение пачки. Магазины
этого типа способны разделять как пачки бревен, так и пачки
хлыстов с хорошей поштучной их выдачей. Бункерные
магазины с отсекателями (тип Б.1-16) пригодны для разделения
только пачек бревен. Бункеры обоих рассмотренных магазинов
имеют поперечное сечение треугольной формы, что
способствует лучшему ориентированию заготовок (расположению их
осей параллельно друг другу).
Питатели тарельчатого типа (тип Б.1-2) служат для
разделения куч коротких заготовок, их ориентирования и поштучной
выдачи. В отличие от всех других буферных магазинов
заготовки в тарельчатых питателях имеют круговое движение.
Открытые буферные магазины подразделяют на
две основные группы, характеризующиеся следующими
принципиально разными способами разделения пачек:
последовательное отделение от пачки одной или нескольких заготовок при
помощи захватного устройства; разделение пачки путем
нарушения ее равновесия.
Буферные магазины, разделяющие пачку первым способом,
работают циклично, чередуя рабочий и холостой ходы. Они
имеют захватные устройства, которые представляют собой либо
захват, позволяющий приподнять заготовку над пачкой и
переложить ее на новое место, либо упор, способный зацепить
заготовку и, передвигая ее по опоре, отделять тем самым от
пачки.
При разделении пачки вторым способом к ней
прикладываются пульсирующие усилия, под воздействием которых
происходит нарушение связей между заготовками, а также связей
между пачкой и опорой, на которой она расположена. В
результате этого пачка, теряя высоту, постепенно разбирается в
однорядный слой, а входящие в него заготовки, отделяясь друг
от друга, продвигаются в направлении выдачи. Следует
отметить, что все устройства этого типа не обеспечивают
гарантированной поштучной выдачи заготовок и поэтому их следует
оборудовать отсекателями. Положительное качество —
непрерывность подачи, определяющая высокую производительность.
На производстве для разделения пачек хлыстов и деревьев
преимущественно используют буферные магазины с
захватными устройствами. В качестве захватных устройств
применяют манипуляторы (тип БП-1а) и растаскиватели с
челночными захватами (тип БП-16). Важным преимуществом
буферных магазинов с манипуляторами является гарантированное
поштучное отделение заготовок любого вида (хлыстов,
деревьев), любой формы и размера. Челночным захватом не
233

всегда удается отделить только одну заготовку, поэтому иногда
необходимы повторные ходы захвата, что снижает
производительность буферного магазина.
Буферные магазины, разделяющие пачку путем нарушения
ее равновесия, бывают кулачковые (тип. БН-2а), вибрационные
(тип БН-26) и фрикционные (тип БН-2в). В кулачковых
буферных магазинах разделение пачки происходит в результате
приложения к ней пульсирующих усилий, создаваемых
качающимися или поступательно движущимися кулачками. У
вибрационных буферных магазинов пульсирующие усилия,
необходимые для разделения пачки, создаются в результате вибрации
площадки, на которой она располагается. Направление усилий
вибрации должно быть таким, чтобы происходило не только
разделение пачки, но и продвижение заготовок на выдачу.
Фрикционные буферные магазины обычно представляют
собой несколько последовательно расположенных транспортных
устройств, в качестве которых часто применяют поперечные
транспортеры. Разделение пачек происходит благодаря тому,
что соотношение скоростей последовательно установленных
транспортеров подчиняется неравенству vx<v2<.. .<vn, где vu
rj2> vn — скорости движения тяговых устройств соответственно
первого, второго и п-го поперечных транспортеров.
Фрикционные буферные магазины громоздки и не обеспечивают
ориентации заготовок, необходимой для четкой поштучной их выдачи.
Оценивая рассмотренные в классификации типы буферных
магазинов можно сделать следующие выводы. Наиболее
перспективными являются буферные магазины бункерного
исполнения, имеющие высокую производительность, большую
вместимость и хорошую поштучную выдачу заготовок. Если же
требуемая производительность не превышает 35—40 м3/ч, то
конкурентоспособными для них становятся открытые буферные
магазины с манипуляторами в особенности, когда требуется
разделение пачек деревьев с их поштучной выдачей.
Вместимость однорядных буферных магазинов не
сопоставима с пачковыми, могущими вмещать несколько десятков
заготовок. Однорядный буферный магазин для такой
вместимости имел бы недопустимо большой габарит. Однако, в тех
случаях, когда требуемая вместимость невелика (не более 10—
12 заготовок) могут применяться ячейковые буферные
магазины, преимуществом которых является гарантированная
поштучная выдача заготовок с практически любым диапазоном
изменения их диаметров.
В качестве тупиковых могут быть использованы только пач-
ковые буферные магазины типов Б1-1а и БП-la, причем первый
для выполнения функций тупикового буферного магазина
должен иметь реверсивный привод цепей с толкателями и
оборудоваться бревносбрасывателем. Подача заготовок в бункер брев-
носбрасывателем и их выдача толкателями должны
производиться с одной и той же стороны буферного магазина — со
234

стороны ведущей звездочки. При загрузке буферного магазина
цепи с толкателями движутся вниз в сторону бункера.
§ 11.3. ОДНОРЯДНЫЕ БУФЕРНЫЕ МАГАЗИНЫ.
Сплошные буферные магазины состоят из горизонтальной
или наклонной площадки для размещения хлыстов или бревен
и отсекателя. Магазины без отсекателей называются
буферными площадками.
Отсекатели служат для отделения одного хлыста или бревна
и перекладки его на приемное устройство последующего
механизма. Конструкция отсекателей зависит от размеров и соотно-
Рис. 11.2. Схемы к расчетам отсекателей:
а — с вертикальным перемещением захвата; б, в — с перемещением захвата по
наклонной плоскости
шения максимальных и минимальных диаметров заготовки.
Отношение предельных диаметров заготовок dmax: dmim которые
может поштучно отделять отсекатель, называется
разрешающей способностью А отсекателя. Отношение максимального
диаметра к минимальному у хлыстов и некоторых сортиментов
характеризуется следующими цифрами: хлысты и дровяное
долготье 60 см (и больше): 6 см=10 (и больше); рудстоечное
долготье 35 см : 7 см = 5; балансовое долготье 25 см : 8 см = 3,1;
шпальный кряж 56 см : 26 см = 2,1. Из приведенных цифр видно,
что соотношения диаметров заготовок, поступающих в
буферные магазины, колеблются в довольно широких пределах.
На рис. 11.2, а показана схема отсекателя простейшего типа
с постоянной длиной захвата. Нижняя заготовка отделяется от
остальных при перемещении отсекателя из положения / в
положение // (изображено пунктиром), после чего отсекатель
возвращается в исходное — нижнее положение. Из схемы
видно, что образующие т—т' нижних заготовок любого
диаметра лежат в одной вертикальной плоскости.
Для оценки отсекателя определим условия, необходимые
для отделения заготовок наибольшего и наименьшего
диаметров (в последнем случае у отсекателя должны находиться две
235

наиболее тонких заготовки). Очевидно, что надежный захват
заготовки наибольшего диаметра dmSLX обеспечивается при
следующем соотношении между длиной / захвата отсекателя и
диаметром заготовки: Z~0,5dmax + cdmax.
Для отделения наиболее тонкой заготовки диаметром dmm
необходимая длина захвата определяется из выражения /~
~1,5 dmin—cdmin, где с — доля диаметра; с = 0,1 -т-0,2 (большее
значение — для искривленных заготовок).
Принимая с приблизительно равным 0,1 и преобразуя
приведенные выше уравнения, получим 0,6dmax= l,4dmin, откуда
разрешающая способность Д отсекателя простейшего типа
равна A = dmax : dmin = 2,3. Следовательно, возможности отсекателя
подобной конструкции весьма ограниченны. Согласно
приведенным данным такие отсекатели пригодны только для шпальных
кряжей.
Другой вариант отсекателя с постоянной длиной захвата
изображен на рис. 11.2, б. В выдающей части буферного
магазина / расположены наклонные направляющие 3, по которым
перемещается отсекатель 2 в направлении по стрелке.
Заготовка диаметром dmax будет захвачена отсекателем, если точка
их соприкосновения (точка А) будет расположена на некотором
расстоянии cdmax слева от вертикали, проходящей через центр
заготовки. Высота h отсекателя (длина захвата) для отделения
заготовки dmax равна
A = dmax[l-cos(P + 6)]:2, (11.1)
где р — угол подъема направляющих отсекателя; 6 — угол,
заключенный между вертикалью, проходящей через центр
заготовки, и линией АО; угол 6 определяется из выражения sin 6 =
= 2с.
Из уравнения (11.1) видно, что высота отсекателя при
отделении заготовки dmax не зависит от угла (а) наклона
буферного магазина. Если в конце буферного магазина находятся
две заготовки (/ и //) с диаметрами dmin (рис. 11.2, в), то
отделение только одной из них (заготовки /) произойдет, если
отсекатель встретится с заготовкой // в точке А, расположенной на
вертикали, проходящей через ее центр. Высота отсекателя,
необходимая для отделения одной заготовки dm\n, равна
h = (0'E—dmin[: 2) cos p. (11.2)
Величина О'Е определяется как сторона косоугольного
треугольника ЕО'В по формуле 0'E=[0'B sin(a + P)]: cos p.
Подставляя в уравнение (11.2) значение О'Е и делая
некоторые преобразования, получим
/i = dmin[l+2sin(a + P) — cosP] : 2. (11.3)
Приравняем друг к другу правые половины выражений
(11.1) и (11.3) и решим их относительно dm^\dm\n:
A = dmax:dmin = [l + 2sin(a + p)-cosP]:[l-cos(P + 6)]. (11.4)
236

Уравнение (11.4) позволяет определить разрешающую
способность отсекателя для любых соотношений углов аир.
Отношение dmax' dmin возрастает с увеличением угла а и
уменьшением угла р. Если величину с принять равной 0,1, то
при а = 25° и р = 45; 40 и 30° значения dmax : rfmin будут
соответственно равны 4,8; 5,4 и 7,1; при р = 30° и а=0,20 и 30°
соответствующие Значения #тах • ^min составляют 4,5; 6,7 и 7,5.
Наиболее целесообразными являются следующие значения углов:
а=20-ь25° и р = 30-ь40°. Работа отсекателя с углом р<30°
становится ненадежной, так как при этом возможно накатывание
нижней заготовки на наклонные направляющие и вследствие
этого захват двух тонких заготовок.
Число и взаимное расположение отсекателей,
устанавливаемых в конце буферного магазина, должно быть таким, чтобы
заготовки любой длины отделялись не менее чем двумя отсе-
кателями, а центр тяжести заготовок не выходил за пределы
крайних отсекателей.
Приводы отсекателей бывают пневматическими,
гидравлическими и электромеханическими. Для более надежного
отделения искривленных или плохо ориентированных хлыстов
желательно, чтобы отсекатели имели независимые приводы.
Ячейковый буферный магазин с активными разделителями
(типа АП-2) изображен на рис. 11.1. Разделители 7, выполненные в виде
крестовин, жестко посажены на валы 2, вращающиеся в подшипниках рамы
3. В зависимости от разницы в длине хлыстов на одном валу размещается
две или большее число крестовин с таким расчетом, чтобы хлыст любой
длины захватывался минимум двумя крестовинами. Буферный магазин имеет
общий привод, от которого цепными передачами передается вращение к
каждому валу. При повороте валов с крестовинами на 90° хлысты
перекладываются из одной ячейки в другую.
При перекладке хлыстов из ячейки в ячейку соответствующие валы
с крестовинами должны подключаться к приводу на тот отрезок времени,
в течение которого они совершают поворот на 90°. Механизм поворота вала
с крестовинами включается при замыкании контактов конечного
выключателя на который воздействует заготовка, поступившая в ячейку и при
условии, что следующая ячейка свободна.
Кроме сплошных буферных магазинов типа AI—1 (см.
рис. 11.1), на лесных складах иногда применяют буферный
магазин ячейкового типа БГ-1 конструкции ЦНИИМЭ (тип АП-1).
В него вмещается девять бревен диаметром 7—35 см и длиной
4—9 м. Мощность двигателя 2,8 кВт, производительность до
70 м3/ч.
§ 11.4. ПАЧКОВЫЕ БУФЕРНЫЕ МАГАЗИНЫ. Пачковые
буферные магазины подразделяют на бункерные и открытые.
Буферные магазины бункерного исполнения
состоят из емкости (бункера), где располагается
межоперационный запас заготовок, и устройства, служащего для
разделения пачки, ориентирования заготовок, их продвижения к
выдающей части магазина и поштучной выдачи.
Наибольшее применение получили бункерные буферные
магазины гребенчатого типа (рис. 11.3). Заготовки
237

поштучно или пачкой загружаются в бункер, образованный
задней стенкой 1 и рабочей площадкой, вдоль которой закреплены
несколько гребенок 2. Около каждой гребенки расположена
цепь 3 с толкателями 4 треугольной формы. Высота толкателей
превышает зубцы гребенок на определенную величину,
обеспечивающую разделение заготовок. При включении привода
цепей толкатели захватывают нижние заготовки из бункера и
перемещают их в направлении по стрелке. При пересечении
толкателями зубцов гребенок между ними образуются ячейки
переменного профиля. Размер ячейки в определенный момент
становится таким, что в ней может разместиться только одна
Рис. 11.3. Схема буферного магазина бункерного исполнения гребенчатого
типа
заготовка, а остальные скатываются в бункер. В результате
этого происходит разделение пачки и поштучная выдача
заготовок. Мусор убирается транспортером 5.
Буферный магазин бункерного исполнения с
отсек ателями (см. рис. 11.1, тип БЫб) предназначен для
разделения пачек бревен и поштучной их выдачи. Он состоит
из приемного бункера, образованного наклонной / и
вертикальной 4 плоскостями, и поперечного двухцепного транспортера 9
с захватными органами (отсекателями) 10. Цепи, огибающие
звездочки 6 и 11, движутся в направлении, указанном
стрелкой. Отсекатель представляет собой сварную балку, концы
которой шарнирно присоединены к цепям транспортера. Верхняя
часть отсекателя для лучшего ориентирования бревен имеет
седлообразную форму. Длина отсекателя равна наибольшей
длине бревна. К отсекателю крепится ограничитель 2,
препятствующий проваливанию тонких бревен в щель между отсека-
телем и вертикальной плоскостью. Защелки 3 образуют дно
бункера, перекрывая зазор в нижней части между наклонной
и вертикальной плоскостями. Процесс работы буферного
магазина заключается в следующем. Очередной отсекатель, выходя
на вертикальный участок транспортера, отклоняет защелки 3
238

и, двигаясь снизу вверх, проходит сквозь толщу бревен,
лежащих в бункере. При этом отсекателем захватывается одно или
несколько бревен. Неправильно ориентированные и
неустойчиво лежащие бревна сваливаются обратно в бункер, а на
отсекателе остается одно бревно. Бревна, опиравшиеся на
ограничитель, вначале сваливаются на отсеивающую плоскость 5
и с нее — в бункер. При движении по горизонтальному участку
транспортера отсекатель, встречаясь с упором 7,
опрокидывается и бревно скатывается на транспортер 8. Бревна в бункер
могут загружаться поштучно и пачками. Разрешающая
способность составляет примерно 6.
Мощность (Вт) привода такого буферного магазина
приближенно может быть определена по формуле
N = (Q1 + Q2)v:j], (11.5)
где Qi — вес бревен, расположенных непосредственно над
отсекателем, Н; С?2 — вес части пачки бревен, поперечное сечение
которой ограничивается линиями п—п и т—т (линия т—т
проходит под углом около 30° к горизонту), Н; v — скорость
цепей транспортера, м/с; г\ — КПД передач от двигателя к
цепям транспортера.
Тарельчатые питатели (тип Б1-2) предназначены для
разделения куч коротья, ориентирования заготовок и их
поштучной выдачи. Принципиальная особенность тарельчатых
питателей, отличающая их от других буферных магазинов
бункерного исполнения, заключается в том, что заготовки в
процессе их ориентирования и выдачи движутся по окружности.
Рабочим органам тарельчатого питателя (см. рис. 11.1)
является диск 3, сидящий на наклонном приводном валу. Диск
является дном бункера, образованного стенками 5. По периметру
диска расположены гребни 4У выполняющие функции
толкателей при движении заготовок по окружности. Расстояние между
гребнями должно быть меньше самой короткой заготовки.
Благодаря наклону диска бункер условно делится на нижнюю
и верхнюю части. Нижняя часть является зоной загрузки
заготовок, в верхней происходит их ориентирование и выдача.
Угловые и линейные параметры диска должны быть такими,
чтобы заготовки, находящиеся в верхней периферийной части
бункера, не скатывались в зону загрузки, а прижимались
к стенке бункера опираясь на гребни. В стенке бункера
имеется окно 2 для выдачи заготовок на выносной транспортер 1.
Специальный профиль окна разрешает выход только одной из
двух заготовок минимального диаметра, одновременно
поступающих на выдачу.
Процесс работы питателя заключается в следующем.
Заготовки, поданные в зону загрузки, увлекаются вращением диска
и перемещаются из нижней в верхнюю его часть.
Ориентированными являются те заготовки, которые расположились по
периметру бункера и оказались во впадине, образованной скосами
239

гребней и стенкой. Они продолжают движение и поступают на
выдачу. Все остальные — не ориентированные заготовки,
оказавшись в верхней части бункера, скатываются в зону загрузки
откуда опять начинают двигаться к окну выдачи. При этом
часть из них в этом или последующем случаях становится
ориентированными и выдается из бункера.
Согласно исследованиям, выполненным в ЛТА, диаметр
диска Du рекомендуется определять из соотношения Du=
= (3,5ч-3,6)/3, где /з — длина заготовки, м. При этом объем
единовременной загрузки заготовок в бункер составляет 2,2—
2,5 м3. Частота вращения диска в зависимости от требуемой
производительности находится в пределах п = 0,5-ь1,0 об/мин.
Угол у наклона диска определяется из неравенства tgv>^
где |1д — коэффициент трения скольжения заготовок по диску
(7=154-18°).
Часовая производительность Пч буферных
магазинов бункерного исполнения определяется по формуле (2.14),
имеющей в данном случае вид Пц = 3600 фх ср2 vV : /', где cpi —
коэффициент использования рабочего времени; V — средний
объем одной заготовки, м3; величины ср2, v и V имеют
различное значение в зависимости от конструкции буферного
магазина. Для буферных магазинов гребенчатого типа (см.
рис. 11.3) v — скорость цепей транспортера с толкателями,
м/с; V — шаг толкателей, м; ф2 — коэффициент загрузки,
учитывающий поштучную выдачу заготовок (ф2 = 0,84-0,85). Для
буферного магазина типа БЫ б (см. рис. 11.1) v — скорость
цепей, на которых подвешены отсекатели, м/с; V — шаг отсе-
кателей, м; ф2 — коэффициент загрузки для пиловочных
бревен равен 0,95; для рудстоечного и балансового долготья,
а также для строительных бревен 0,86. Для тарельчатого
питателя v — окружная скорость диска, м/с, равная v = [n(Dn—
—d3)n :60у где п — частота вращения диска, об/мин; d3 —
средний диаметр заготовки; ф2 — коэффициент выдачи, зависящий
от угловых параметров питателя и от отношения ^3:/3(ф2 =
= 0,754-0,85).
Конструкции буферных магазинов бункерного
исполнения. На производстве получили широкое
применение буферные магазины гребенчатого типа конструкции
СевНИИП. Для разделения и поштучной выдачи хлыстов
служит буферный магазин ЛТх-80 (см. рис. 11.3),
состоящий из двух расположенных рядом блоков аналогичной
конструкции: комлевого, имеющего три цепи с толкателями, и
вершинного разобщителя с двумя цепями. Вместимость ЛТх-80
составляет 25 м3 хлыстов диаметром в комле 6—80 см и
длиной 8—30 м. Мощность двигателя привода цепей 20 кВт,
производительность 80 м3/ч. Для выполнения тех же операций
с бревнами применяют буферные магазины гребенчатого типа
Л Т-80-1 и ЛТ-80 с увеличенным бункером, имеющие
вместимость, равную соответственно 10 и 25 м3 бревен диаметром
240

6—60 см и длиной 4—6,5 м. Мощность двигателя привода
цепей 7,5 кВт, производительность до 60 м3/ч. Особенности
конструкции и принцип работы этих буферных магазинов такие же,
как и у ЛТх-80. Более универсальным является буферный
магазин гребенчатого типа Л О - 1 0 8, позволяющий производить
разделение пачек и поштучную выдачу бревен широкого
диапазона диаметров 6—100 см, длин 1,6—8,5 м и с существенными
пороками формы. У этого буферного магазина нет неподвижных
гребенок, но вместо одного имеется два транспортера с
реверсивными приводами: основной (с широкими толкателями) и
вспомогательный, также имеющий толкатели. Основной
транспортер движется на выдачу со скоростью 0,42 м/с,
вспомогательный движется навстречу основному со скоростью 0,32 м/с
и лишь при выдаче особо крупных и искривленных бревен
реверсируется для движения на выдачу. Мощность двигателя
привода цепей основного и вспомогательного транспортеров
соответственно равна 13 и 7,5 кВт. Вместимость бункера составляет
10 м3. Производительность до ПО м3/ч. Разрешающая
способность А, составляющая примерно 20, почти в 2 раза превышает
Д буферного магазина с неподвижными гребенками.
Буферные магазины открытого исполнения.
Отличительная их особенность заключается в расположении
пачки заготовок не в бункере, а на открытой площадке.
Согласно классификации к ним относятся буферные магазины,
разделяющие пачку заготовок поштучно при помощи
захватных устройств, а также путем нарушения ее равновесия.
У буферных магазинов первого типа в качестве захватных
устройств используются разделители с челночными захватами
и манипуляторы. Разделители с челночными
захватами применяют для разделения пачек хлыстов и деревьев, и
поэтому их монтируют обычно на разгрузочных эстакадах. Они
состоят из двух замкнутых систем с канатным или цепным
тяговым органом и индивидуальным приводом, выполненных по
схеме, изображенной на рис. 12.9, а. В верхние ветви тягового
устройства включены челночные захваты (рис. 11.4, а),
состоящие из основания 1, перемещаемого по настилу эстакады, и
упора 2, сидящего на оси 3. Упор поднимается пружиной 5 и
удерживается от опрокидывания канатом 4. К обоим концам
основания крепится тяговое устройство. При разделении пачки
один из захватов заводят под ее комлевую часть. Упор при
встрече со стволами утапливается (положение / на
рис. 11.4, а). Когда захват оказывается под пачкой,
электродвигатель привода реверсируется и захват движется в
обратном направлении. Упор, под действием пружины 5, входит
в промежуток между соседними стволами и отделяет от пачки
(положение //) комлевые части одного или нескольких
стволов. Затем вторым захватом от пачки отделяются вершины,
после чего стволы перемещаются обоими захватами.
Дальнейшее разделение пачки выполняется в такой же последователь-
241

Рис. 11.4. Схемы захватных устройств буферных магазинов открытого
исполнения:
а — челночный захват; б — манипулятор с поворотом стрелы в вертикальной
плоскости; в — манипулятор с поворотом стрелы в вертикальной и горизонтальной плоскостях;
г — манипулятор для осевой подачи заготовок
пости. По этому принципу работают разделители РХ-2 и РД-2,
предназначенные соответственно для разделения пачек хлыстов
и деревьев. Замкнутые системы РХ-2, находящиеся друг от
друга на расстоянии 8 м, приводятся в движение от двух одно-
барабанных реверсивных лебедок с двигателями по 7 кВт и
тяговым усилием И кН. Скорость движения канатов около
0,5 м/с. Цепные тяговые устройства вместо канатных имеет
разделитель РД-2, в остальном схожий с разделителем РХ-2;
тяговое усилие одной цепи 34 кН, скорость 0,27 м/с. Разделители
имеют дистанционное управление и обслуживаются одним
рабочим. Средняя продолжительность цикла для отделения
одного ствола от пачки около 40 с.
Буферные магазины с челночными захватами просты по
242

конструкции, имеют малые металлоемкость и энергоемкость,
но не гарантируют поштучного отделения заготовок.
Для разделения пачек заготовок и их поштучной подачи
широко применяют манипуляторы различных типов: одно- и
двухстреловые, фронтальные и поворотные с поперечным и
осевым перемещением стволов.
Стационарный манипулятор (рис. 11.4,6) состоит из
неповоротной стрелы /, рукояти 2 и захвата 3. Движение стрелы и
рукояти, а также смыкание и размыкание челюстей захвата
осуществляются при помощи гидроцилиндров. В положении /
(изображенном пунктиром) раскрытый захват накладывается
на ствол вблизи от его центра тяжести, смыкает челюсти,
отделяет ствол от пачки и подает его на транспортер 4
(положение //). Недостатком такого манипулятора является
невозможность перемещения захвата вдоль оси ствола, поэтому не всегда
удается захватить наиболее удобно лежащий ствол. Большие
избирательные возможности имеет манипулятор (рис. 11.4, в),
стрела 2 которого шарнирно присоединена к колонке / и может
поворачиваться вокруг вертикальной оси.
Манипулятор для осевого перемещения заготовок
(рис. 11.4, г) имеет стрелу 3, вдоль которой может
перемещаться захват 5, получающий привод от барабана 1
посредством канато-блочной системы. Для размыкания челюстей
захвата служит пружина 6, а их смыкание происходит при
натяжении холостой ветви каната отдельным гидроцилиндром.
Гидроцилиндр 4 служит для поворота стрелы в вертикальной
плоскости относительно оси 2.
На лесных складах применяют двухстреловые
стационарные манипуляторы ЛО-13С (рис. 11.4. б), выполняющие
поштучную подачу хлыстов на подающий транспортер
раскряжевочной установки ЛО-15С. Стрелы могут работать как
поочередно, так и совместно. Грузоподъемность каждой стрелы при
минимальном вылете 1,8 м равна 3,0 т, а при максимальном
вылете 6,5 м 1,2 т. Мощность двигателя гидропривода 20 кВт,
скорость подтаскивания хлыстов около 0,4 м/с.
Для подачи деревьев на сучкорезную установку ПСЛ-2
используют одностреловой поворотный манипулятор МП-5 (см.
рис. 11.4, в). Манипулятор может перемещать стволы на
расстояние до 4 м в поперечном и до 1,5—2,0 м в продольном
направлениях. Среднее время на подачу одной заготовки для
манипуляторов ЛО-13С и МП-5 соответственно равно 20 и 30 с.
Оба эти манипулятора разработаны в ЦНИИМЭ.
Манипулятор с осевым перемещением хлыстов конструкции
СИПЛО (см. рис. 11.4, г), установленный на многооперацион-
ной машине ИСК (см. рис. 10.14, б), имеет грузоподъемность
на максимальном вылете 4,0 т; скорости перемещения захвата:
с грузом 1,5 м/с и на холостом ходу 2,2 м/с.
Буферные магазины с разделением пачек заготовок путем
нарушения их равновесия не получили практического
243

применения и были изготовлены только в виде отдельных
экземпляров, к которым относится вибрационный разделитель
конструкции СевНИИП, прошедший производственные
испытания на разделении пачек хлыстов и деревьев. Он представляет
собой наклонную металлическую эстакаду 1 (см. рис. 11.1,
тип БП-2, б) опирающуюся на шарнирные стойки 2. Пачка
заготовок укладывается на эстакаду. Вибрация эстакады
создается кривошипно-шатунным механизмом 3.
Глава 12
ВНУТРИСКЛАДСКОЙ ТРАНСПОРТ
И ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫЕ РАБОТЫ
§ 12.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ. Технологический процесс
лесного склада включает большой объем
подъемно-транспортных операций, выполняемых различными
подъемно-транспортными установками, конструктивные особенности и параметры
которых должны соответствовать виду перемещаемых грузов
и характеру их перемещения. В зависимости от характера
перемещения груза подъемно-транспортные установки можно
подразделить на грузоподъемные и транспортирующие.
Конструкция первых позволяет осуществлять подъем и опускание
грузов и в большинстве случаев перемещение их по
горизонтали. Транспортирующее оборудование предназначено в
основном для горизонтальных перемещений грузов, однако, многие
его виды позволяют перемещать грузы и по вертикали.
К грузоподъемному оборудованию относятся подъемно-
транспортные установки, выполняющие погрузочно-разгрузоч-
ные работы: разгрузку подвижного состава лесовозных дорог,
погрузку в вагоны МПС, в суда или на автомашины различных
лесоматериалов, укладку их в штабеля, а также скатку бревен
из штабелей на воду.
Транспортирующее оборудование механизирует внутри-
складское и внутрицеховое транспортирование лесоматериалов:
подачу сортиментов из штабелей в цеха переработки,
транспортирование готовой продукции из цехов, передачу заготовок
от станка к станку внутри цехов и др.
Наиболее крупные работы по созданию конструкций
подъемно-транспортного оборудования для лесных складов и разработке теоретических основ его
расчета выполнены в МЛТИ Б. А. Таубером [54], в ЦНИИМЭ Д. К-
Воеводой [17] и др.
§ 12.2. ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫЕ РАБОТЫ. К
подъемно-транспортным установкам, выполняющим погрузочно-раз-
грузочные работы, относятся краны различных конструкций
(мостовые, козловые, кабельные, мостокабельные и стреловые),
самоходные погрузчики, лебедки с канато-блочными системами,
бревносвалы и некоторые другие виды оборудования.
Несмотря на разнообразие конструктивного исполнения
к погрузочно-разгрузочному оборудованию предъявляются об-
244

щие требования, обусловленные значительной массой,
габаритом, несимметричностью формы перемещаемых грузов (пачки
хлыстов или деревьев), а также необходимостью их
размещения на сравнительно большой площади (укладка в запас
хлыстов или деревьев, а сортиментов — в штабеля). Объем пачек,
доставляемых на нижние склады современными транспортными
средствами — автопоездами с мощными автомобилями (типов
МАЗ и КрАЗ) или сцепами узкоколейной железной дороги —
составляет 20—30 м3. Пачки разгружают целиком — без
деления их на части, поэтому для указанных объемов
грузоподъемность разгрузочных установок должна быть порядка 20—30 т.
Целесообразная же грузоподъемность погрузочно-штабелевоч-
ного оборудования для сортиментов должна составлять 10—
15 т.
Пачки хлыстов или деревьев, выгружаемые с подвижного
состава лесовозной дороги, отличаются друг от друга по длине,
диаметру, сбежистости стволов, протяженности и густоте кроны
и т. д. Вследствие этого центр тяжести у разных пачек
расположен не одинаково и при определении его на глаз возникают
ошибки, что приводит к неправильной зацепке пачек и
перекосу в вертикальной плоскости. Пачка принимает
горизонтальное положение, если она подвешена не на одной, а на двух,
параллельно расположенных ветвях грузоподъемного каната и
центр тяжести ее находится между ними. Расстояние между
ветвями грузоподъемного каната должно быть не менее 2 м.
Для пачек сортиментов, имеющих сравнительно симметричную
форму, это требование может не выполняться.
Погрузочно-разгрузочные установки должны быть способны
перемещать пачки как в вертикальном, так и в
горизонтальном направлениях. От расстояний, на которые необходимо
перемещать пачку в обоих направлениях, зависит выбор
скоростей движения рабочих механизмов погрузочно-разгрузочных
установок. Скорость движения по горизонтали значительно
больше, чем при подъеме пачки.
У современных погрузочно-разгрузочных установок
операции по зацепке и отцепке пачек должны быть механизированы,
так как выполнение этих операций вручную тяжело, трудоемко
и небезопасно. Конструкция этих установок должна хорошо
вписываться в технологический процесс нижнего склада,
упрощая его компоновку и создавая благоприятные условия для
работы смежного оборудования.
Мостовые и козловые краны. Мостовые и козловые краны
откосятся к кранам мостового типа. Отличительной их
особенностью является горизонтальная несущая ферма,
передвигающаяся по рельсовым путям в направлении перпендикулярном
ее продольной оси. Вдоль несущей фермы передвигается
грузовая тележка.
Несущая ферма 3 козловых кранов (рис. 12.1, а)
расположена на высоких опорах — жесткой 8 и шарнирной 4,
245

ноги которых опираются на ходовые тележки 5 и 7,
передвигающиеся по крановым путям. Шарнирность присоединения
верхнего конца опоры 4 к несущей ферме компенсирует
забегание одной опоры по отношению к другой, а также некоторые
неточности в прокладке пути. Грузовая тележка 2 при помощи
лебедки 1 передвигается вдоль несущей фермы. У большинства
подобных кранов для подъема и опускания груза служат две
Рис. 12.1. Краны мостового типа:
а — козловой; б — консольно-козловой; в — мостовой
лебедки, расположенные по концам несущей фермы. Кабина
крановщика 9 располагается в верхней части жесткой опоры.
Груз 6 можно перемещать по трем направлениям: по
вертикали— при работе грузоподъемного механизма; в пределах
пролета (расстояние между опорами) крана — при движении
грузовой тележки и вдоль подкрановых путей — при
передвижении крана. Штабеля размещают в пролете крана.
Козловые краны, у которых концы несущей фермы
выступают за опоры в виде консолей (рис. 12.1,6), называются кон-
246

сольно-козловыми. У таких кранов штабеля можно
дополнительно размещать под консолями, что увеличивает площадь,
занятую штабелями, и позволяет при той же протяженности
крановых путей создавать больший запас лесоматериалов.
Вдоль несущей фермы прокладывают пути для перемещения
грузовой тележки; пути располагают либо поверх несущей
фермы (рис. 12.1,а), либо под ней. В первом случае путь
является рельсовым, во втором путепроводом служит
двутавровая балка, которая крепится к нижнему поясу фермы.
У мостовых кранов (рис. 12.1, в) несущая ферма (мост)
опирается непосредственно на ходовые колеса, а крановой путь
прокладывается на высокой эстакаде. На лесных складах
находят применение мостовые краны с одной или двумя
грузовыми тележками 1, располагаемыми на рельсовых путях,
проложенных вдоль моста 5. Если имеются две тележки, то они
соединяются жесткой тягой 2. Две грузовые тележки делают
возможным подъем грузов большой длины (пачки хлыстов
или деревьев) без перекосов в вертикальной плоскости. Для
захвата грузов служат грейферы 6. От лебедок 4 вращение
передается ходовым колесам 7. Управление механизмами крана
производится из кабины 3.
Расположение крановых путей мостового крана над
территорией склада позволяет размещать под эстакадой
технологическое оборудование, транспортеры и пути внутрискладского
рельсового и безрельсового транспорта, которые могут
пересекаться (в плане) с крановыми путями. Благодаря этому
улучшается использование территории склада и упрощается
его компоновка.
Размеры площади, обслуживаемой кранами мостового типа,
зависят от расстояния перемещения самого крана и величины
хода грузовой тележки. Однако с увеличением пролета крана
значительно возрастает масса несущей фермы и, следовательно,
масса всего крана, что резко увеличивает его стоимость.
Поэтому при пролетах более 45—50 м применение кранов
мостового типа становится невыгодным.
Механизм подъема и опускания груза у козловых
кранов состоит из грузовой лебедки и канато-блочной системы,
включающей полиспаст с крюковой обоймой. Грузовая лебедка
размещается по двум вариантам: непосредственно на грузовой
тележке или на несущей ферме. У некоторых моделей козловых
кранов большой грузоподъемности устанавливают две
грузовые лебедки, располагаемые по концам несущей фермы.
Схема запасовки канатов грузоподъемного механизма,
имеющего две грузовые лебедки (рис. 12.2,а), состоит из двух
одинаковых канато-блочных систем с приводом от однобара-
банных лебедок. Грузовой канат 5, идущий от барабана 3
лебедки, проходит вдоль несущей фермы, огибает направляющие
блоки, а также блоки полиспаста 4 и, возвращаясь к лебедке,
закрепляется в конце несущей фермы.
247

Грузовая тележка представляет собой раму, имеющую
ходовые колеса. На тележке расположены неподвижные блоки
полиспаста и у некоторых моделей кранов грузовая лебедка.
В зависимости от расположения пути грузовой тележки
(поверх несущей фермы или под ней) она или опирается на
ходовые колеса, или подвешивается к ним. В первом случае
тележка имеет два полиспаста, ветви которых свешиваются по
обе стороны несущей фермы.
Рис. 12.2. Элементы кранов мостового типа:
а — схема запасовки грузоподъемного и тягового канатов; б — схема ведущей тележки
козлового крана; в — схема привода кабельного барабана
Для передвижения грузовой тележки служит однобарабан-
ная реверсивная лебедка, устанавливаемая в конце несущей
фермы, обычно над жесткой опорой. На барабане 6 лебедки
закреплены концы обеих ветвей 1 тягового каната. Одна ветвь
закреплена с одной стороны грузовой тележки 2,
вторая—огибает направляющий блок и крепится к тележке с другой
стороны. Благодаря тому, что направление навивки на барабан
ветвей тягового каната различно, одна из ветвей при
включении барабана наматывается, а другая — разматывается, в
результате чего грузовая тележка перемещается по несущей
ферме. Изменить направление движения тележки можно путем
реверсирования электродвигателя лебедки. Для точной
остановки грузовой тележки тяговая лебедка оборудована
электромагнитным тормозом. По концам пути тележки установлены
тупиковые упоры.
248

На грузовой тележке мостовых кранов размещены
механизмы подъема груза и передвижения тележки, имеющие
индивидуальные приводы. Оба механизма оборудованы
колодочными тормозами и конечными выключателями,
ограничивающими высоту подъема груза и ход тележки.
Механизм передвижения служит для
горизонтального перемещения моста или всего крана. Козловые краны
передвигаются по двум рельсам, опираясь на них четырьмя
ходовыми тележками. На каждом рельсе (под одной опорой)
располагается по две тележки (ведущая и ведомая). Ведущая
тележка (рис. 12.2, б) состоит из рамы 1, на которой размещены
привод 4, ходовые колеса 2 и противоугонный захват 5.
Привод тележки состоит из электродвигателя, редуктора и
расположенного между ними электромагнитного тормоза. На одной
из ведущих тележек имеется конечный выключатель, органичи-
вающий передвижение крана. Противоугонный захват
клещевого типа связывает тележку с рельсом в тех случаях, когда
возникает опасность самопередвижения крана под действием
ветровой нагрузки. К опоре 3 крепится нога крана.
У мостовых кранов механизм передвижения моста обычно
выполняется по одной из двух схем. По первой схеме
электродвигатель механизма передвижения, установленный в середине
моста, вращает быстроходный трансмиссионный вал, от
которого через редуктор получают вращение ведущие колеса.
Недостатком этой схемы является большая частота вращения
трансмиссионного вала, вследствие чего необходима его
тщательная балансировка. По второй схеме механизм
передвижения состоит из двух приводов без трансмиссионного вала.
Работа подобных мостовых кранов вполне устойчива, если
отношение базы крана к его пролету превышает 7б. Мост крана
снабжен противоугонными захватами.
Управление механизмами крана сосредоточено
в кабине крановщика. Ее расположение должно обеспечить
благоприятные условия для наблюдения за процессом работы.
У козловых и некоторых моделей консольно-козловых кранов
кабина расположена в верхней части жесткой опоры. Кон-
сольно-козловые краны чаще оборудованы передвижной
кабиной, которая связана тягой с грузовой тележкой и
передвигается вместе с ней по ездовой балке.
Для предупреждения аварий в системе управления крана
имеется ряд блокировок, ^автоматически ограничивающих
высоту подъема грузовой траверсы, а также выход грузовой
тележки и самого крана за пределы рабочих участков.
Блокировка двери кабины крановщика не допускает включения
механизмов крана, если дверь кабины открыта. Козловые краны
оборудованы устройством, регистрирующим ветровую нагрузку
на конструкцию крана. При ветре, сила которого становится
опасной, так как может вызвать самопередвижение крана,
включаются световой и звуковой сигналы. При этом работа на
249

кране должна быть прекращена и включены противоугонные
захваты. На ведущих тележках современных козловых кранов
противоугонные захваты имеют привод, управляемый
автоматически от ветромера.
Подача электроэнергии к козловым кранам обычно
осуществляется по гибкому четырехжильному кабелю. Многие
модели кранов оборудуются кабельным барабаном,
механизирующим наматывание и разматывание электрического кабеля
при передвижении крана. В нижней части жесткой опоры
свободно сидит на оси кабельный барабан 4 (рис. 12.2, в). Шкив
5, жестко связанный с барабаном, находится с ним на одной
оси. Канат, закрепленный на шкиве, поднимается вверх и
входит в полиспаст 2, к крюку которого подвешен груз 3. При
движении крана вправо барабан под действием усилия,
приложенного к нему от кабеля 1, вращается против часовой
стрелки, позволяя кабелю разматываться. Одновременно с этим
происходит наматывание каната на шкив и подъем груза. Во
время движения крана влево к барабану не прикладывается
усилие от кабеля, что позволяет грузу опускаться, при этом
барабан вращается по часовой стрелке и наматывает кабель.
Электродвигатели мостовых кранов получают питание от
троллейных проводов, проложенных вдоль эстакады.
Электроэнергия, поступающая к двигателям грузовой тележки,
снимается с троллейных проводов, протянутых вдоль моста.
Крановые пути воспринимают весьма значительные
нагрузки при работе крана. Неисправности пути приводят к
авариям и к повреждению крана, поэтому к надежности и
правильности укладки пути предъявляют повышенные требования.
Для прокладки путей используют рельсы тяжелого типа.
У козловых кранов рельсы крепят к деревянным полушпалам,
опирающимся на балластные призмы из щебня или гравия.
Крановые пути мостовых кранов прокладывают на высокой
бетонной эстакаде. По обеим сторонам кранового пути
эстакада должна иметь проходы, необходимые для обслуживания
крана. Эстакады мостовых кранов, используемых на выгрузке
леса из воды, строят с консолью, расположенной над водой.
По обоим концам кранового пути имеются выключающие
линейки, воздействующие на конечный выключатель ходовой
тележки, и устанавливаются тупиковые упоры.
Конструкции кранов мостового типа. Козловые
краны широко применяются на разгрузке подвижного состава
лесовозных дорог, а также на погрузке и штабелевке
сортиментов. На разгрузке с укладкой хлыстов или деревьев в
запас применяются большегрузные козловые (бесконсольные)
краны ЛТ-62 и К-305Н, а также консольно-козловые краны
ККЛ-32 и ЛТ-62А, имеющие по две консоли.
Козловой кран ЛТ-62 (см. рис. 12.1, а), имеющий
грузоподъемность 32 т, выпускается с пролетами 32 и 40 м.
Скорость подъема груза 0,2 м/с, передвижения тележки
250

0,55 м/с и передвижения крана 0,85 м/с. Наибольшая высота
подъема груза 12 м. Суммарная мощность электродвигателей
113 кВт. Несущие фермы и опоры крана имеют решетчатую
конструкцию; под каждой опорой находятся по две тележки,
одна из которых является ведущей. Запасовка грузоподъемного
и тяговых канатов выполнена по схеме, изображенной на
рис. 12.2, а.
На лесных складах работают также консольные
краны К-305Н, выпускавшиеся раньше. Этот кран имеет
такую же грузоподъемность, как и кран ЛТ-62, но пролет его
составляет 32 м; скорости подъема груза, передвижения
тележки и перемещения крана значительно меньше, чем у крана
ЛТ-62 и составляют соответственно 0,13; 0,4 и 0,4 м/с. Высота
подъема груза — до 10,5 м. Общая установленная мощность
электродвигателей 59 кВт.
Консол ьно-коз л ово й кран ККЛ-32 (см. рис.12.1,б)
имеет пролет 32 м и две консоли по 12 м; его несущая ферма
/ и одностоечные опоры 2 коробчатой конструкции. Грузовая
тележка 3 имеет консоль, на которой располагаются две
грузовые лебедки. Кабина крановщика 4 установлена на тележке.
Кран опирается на четыре ходовые тележки 7, имеющие
автоматические рельсовые захваты, управляемые от ветромера. На
одной из балок 6 смонтирован кабельный барабан 5 с грузовым
приводом, выполненным по схеме, изображенной на рис. 12.2, е.
Кран ККЛ-32 имеет грузоподъемность 32 т и скорости:
подъема груза 0,22 м/с, передвижения тележки и крана 1 м/с.
Суммарная мощность двигателей около 170 кВт. Для разгрузки
подвижного состава и создания запаса применяется также
двухконсольный козловый кран рашетчатой
конструкции Л Т - 6 2 А, имеющий грузоподъемность 32 т, пролет
40 м, длины консолей — по 13,5; высоту подъема крюка
16 м.
Благодаря наличию консолей в зоне действия этих кранов
могут быть сформированы три штабеля хлыстов или деревьев —
один между рельсами кранового пути и два под консолями.
Производительность рассмотренных кранов, в зависимости от
длины крановых путей, составляет 75—120 м3/ч.
На погрузке в вагоны МПС и штабелевке сортиментов
применяются двухконсольные краны ККС-10 и
ККЛ-12,5, имеющие грузоподъемность соответственно 10 и
12,5 т, пролет 32 м и консоли длиной 7,5 и 9 м (у крана
ККС-10) и по 10 м (у крана ККЛ-12,5). Скорости движения
у кранов ККС-10 и ККЛ-12,5 соответственно равны: подъем
груза примерно по 0,25 м/с; передвижения тележки 0,67 и
0,95 м/с; передвижения крана 0,6 и 1,4 м/с. Суммарная
мощность двигателей составляет у крана ККС-10 42 кВт, у крана
ККЛ-12,5 102 кВт. Оба крана оборудованы кабельными
барабанами и могут самомонтироваться путем стягивания опор. Их
производительность находится в пределах 55—80 м3/ч.
251

Мостовые краны используются только на разгрузке
подвижного состава. На производстве применяются мостовые
краны КМ-ЗОГ и КМ-307 6, имеющие грузоподъемность
по 30 т и пролет по 32 м; они работают со скоростями
механизмов соответственно равных: подъема груза 0,13 и 0,33 м/с,
передвижения крана 1,3 и 1,67 м/с. Суммарная мощность
двигателей составляет 94 кВт у крана КМ-ЗОГ и 141 кВт у крана
КМ-3076. Производительность этих кранов около 80 м3/ч.
Более подробное описание конструкций козловых и мостовых
кранов имеется в работе [21].
Кабельные « мосто-кабельные краны. Характерной
особенностью кабельных кранов является гибкий несущий
стальной канат, по которому передвигается грузовая тележка.
Благодаря малому весу несущего каната кабельные краны мо-
Рис. 12.3. Схемы кабельных и мостокабельных кранов:
а — стационарный кабельный кран; б — самоходный большепролетный кабельный кран;
в — мостокабельный кран
252

гут иметь значительный пролет. Кабельные краны бывают
стационарные и передвижные. Передвижные кабельные краны
используют на крупных лесных складах для выгрузки бревен
из воды, .штабелевки и погрузки лесоматериалов из штабелей
на подвижной состав МПС. На разгрузке подвижного состава
используют стационарные кабельные краны.
Основными элементами кабельных кранов (рис. 12.3, а) яв^
ляются опоры 1, закрепленные растяжками 6. По натянутому
между ними несущему канату 2 передвигается грузовая
тележка 4. Для передвижения тележки служит тяговый канат 5,
концы ветвей которого крепят к противоположным сторонам
грузовой тележки. Подъем грузового крюка осуществляется
грузоподъемным канатом 3, один конец которого закреплен на
опоре, а другой навивается на барабан лебедки. Груз,
подвешенный к крюку, может подниматься или опускаться
грузоподъемным канатом и перемещаться в горизонтальном направлении
тяговым канатом. Для натяжения несущего каната служит
полиспаст 7.
Кабельные краны, имеющие пролет до 300—500 м и
передвижные опоры в виде металлических башен решетчатой
конструкции высотой 30—50 м, передвигаются по рельсовым
путям. На одной из опор размещены лебедки тягового и
грузоподъемного канатов, а также кабина крановщика. Башни
опираются на ходовые тележки, имеющие индивидуальный привод.
Ширина колеи под башней достигает 20—25 м. Натяжение
несущего каната осуществляется обычно при помощи качающейся
башни, которая создает опрокидывающий момент,
обеспечивающий натяжение несущего каната.
На рис. 12.3, б изображен кабельный кран с качающейся
башней U свисающей над водой. Грузовая тележка 2 с
поднятой пачкой перемещается по несущему канату 3. Пачка уКт
ладывается в штабель 4. Грузоподъемность передвижных
кабельных кранов 7—15 т, скорости м/с: подъема груза 0,8—1,
передвижения тележки 5—6 и передвижения крана около 0,1.
Производительность крана на выгрузке из воды' с подачей
в штабель составляет около 80 м3/ч.
У мосто-кабельных кранов (рис. 12.3, в) опоры 1
перекрыты жестким металлическим мостом 2, к концам
которого присоединяется несущий канат 3. Схема расположения
тягового и грузоподъемного канатов у мосто-кабельных кранов
такая же, как и у кабельных. Мост крана находится под
действием нагрузки от собственного веса и усилия, создаваемого
натяжением канатов. В пролете эти нагрузки, образуя
разнозначные напряжения в верхнем и нижнем поясах моста, частично
уравновешиваются, благодаря чему масса моста относительно
невелика. Это позволяет доводить пролет до 100—150 м.
Ширина крановых путей под каждой опорой мосто-кабельных
кранов значительно меньше, чем у кабельных, благодаря чему
лучше используется площадь склада.
253

Выбор канатов зависит от выполняемой работы.
Несущий канат должен иметь большое сопротивление растяжению
и поперечному сжатию, возможно меньше изнашиваться от
воздействия на него катков тележки. От несущего каната не
требуется гибкости. Для кабельных кранов небольшой
грузоподъемности и со сравнительно малым сроком эксплуатации
в качестве несущего используют спиральные открытые канаты
из круглых проволок без органического сердечника.
Недостатком этих канатов является негладкая поверхность, в связи
с чем увеличивается износ наружных проволок и катков
тележки. Для кабельных кранов с длительным сроком
эксплуатации применяют спиральные канаты закрытой конструкции
с наружными проволоками, имеющими поперечное сечение
Z-образной формы. Такие канаты имеют гладкую поверхность,
не боятся влаги, хорошо сопротивляются поперечному сжатию
и меньше изнашиваются. Грузоподъемный и тяговый канаты
наряду с необходимой прочностью на растяжение должны
обладать большой гибкостью. Этому требованию удовлетворяют
прядевые канаты с органическим сердечником.
Несущему канату сообщается монтажное натяжение,
обеспечивающее требуемую величину стрелы провеса. У
стационарных кабельных кранов, работающих на разгрузке, стрела
провеса составляет 0,05—0,06 длины пролета. Для натяжения
несущего каната таких кранов служит полиспаст, при этом один
конец несущего каната крепят к крюковой обойме полиспаста,
второй — к неподвижной опоре, врытой в землю. У
большепролетных кабельных кранов с передвижными опорами отношение
стрелы провеса к длине пролета делают 0,034-0,04.
Для подбора сечения канатов кабельного крана
необходимо определить действующие в них усилия. Порядок расчета
при определении усилий, действующих в канатах кабельных
кранов общего назначения, с учетом температуры окружающего
воздуха, способа натяжения несущего каната и др., подробно
излагается в специальных курсах.
Стационарные кабельные краны, применяемые на разгрузке
пачек хлыстов или деревьев, имеют некоторые конструктивные
особенности: сдвоенную конструкцию, отсутствие жесткой
связи несущего каната с мачтами, значительную кратность
полиспаста и др. В связи с этим в общую методику расчета
основных элементов стационарных кабельных кранов, в данном
учебнике введены уточнения.
Натяжение несущего каната (рис. 12.4, а) определяют
с учетом его нагрузки: равномерно распределенной от
собственного веса и сосредоточенной от веса тележки с грузом.
Тележка с грузом находится в точке С на расстоянии х от
опоры А. Натяжение каната в точке А равное Z разложим на
вертикальную V и горизонтальную Н составляющие. При
определении влияния собственного веса несущего каната длину
линии АСВ принимаем приблизительно равной прямой АВ, сое-
254

Линяющей вершины мачт, т. е. полагаем, что ACB^L, где
L — расстояние по горизонтали между точками крепления
несущего каната к опорам.
Для определения вертикальной составляющей V составим
уравнение моментов всех сил относительно точки В:
S ВМ = VL — (qRL2 : 2) — Q (L—х) = 0, откуда
V = [(qBL:2) + Q(L-x):L], (12.1)
где qH— вес равномерно распределенной нагрузки от
собственного веса приходящийся на 1 пог. м. несущего каната, Н/м;
Q—сосредоточенная нагрузка, приходящаяся на один несущий
7
-^
V
/Л л"\^_
с
ИХ ^j
**«^
^^^
в
Рис. 12.4. Расчетные схемы:
■ к определению натяжения несущего каната; б — к определению натяжения
тягового каната
канат, Н; для кабельного крана с двумя несущими канатами,
учитывая, что вес поднимаемой пачки Qrp неравномерно
распределяется между ними, Q = 0,6 Qw + Qt + Qu, здесь QT — вес
грузовой тележки, Н; Qn — вес подвижной части полиспаста
с захватным устройством, Н.
Для определения горизонтальной составляющей Я
рассекаем канат в точке С, отбрасываем правую часть, заменив ее
условным натяжением Zc и рассматриваем условие равновесия
левой части несущего каната: 2Mc = Vx—Hfx—(<7Н*2:2)=0,
где fx — провес несущего каната на расстоянии х от левой
опоры, м.
Подставляя в полученное выражение значение V из формулы
(12.1) после преобразований будем иметь
H=x{L—x) {2Q + qnL):2fx.
Горизонтальная составляющая Н будет иметь
максимальное значение, когда тележка с грузом находится в середине
пролета, при этом x=L:2 и fx=/max, где /max—максимальная
стрела провеса.
Принимая /max=&iL, где k\ — отношение максимального
провеса несущего каната к пролету, получим
^max = (2Q + ^):8^. (12.2)
255

Вертикальная составляющая V при нахождении тележки
посредине пролета определится из выражения V= (qHL + Q) : 2.
Полное натяжение несущего каната
г=л/н2тах+у2. (12.3)
Учитывая, что горизонтальная составляющая #тах во много
раз превышает вертикальную, для практических расчетов
можно принимать Z~tfmax. Возникающая при этом ошибка не
превышает 1 %. Коэффициент запаса при выборе несущего
каната принимается равным 3,5.
Натяжение грузоподъемного каната Zrp равно
Zrp=(Q-QT):(nnC). (12.4)
где пп— кратность полиспаста; Г1бл — КПД блока; тх — число
блоков, огибаемых грузоподъемным канатом и вращающихся
при подъеме груза.
По Zrp подбирается сечение грузоподъемного каната.
Коэффициент запаса прочности при этом принимается 5.
Натяжение тягового каната ^тяг складывается из усилий
Zb Z2 и Z3. Усилие Zb необходимое для преодоления
сопротивления трения тележки при ее движении с грузом на
подъеме под углом а, равно
Z1 = Q[sina + (^id + 2/)cosa:D], (12.5)
где \х — коэффициент трения скольжения в опорах катков
тележки (равный примерно 0,1 при бронзовых втулках и 0,01-=-
-=-0,015 при шариковых подшипниках); D и d — диаметры
ходового колеса тележки и его оси, м; f — коэффициент трения
качения катка тележки по несущему канату (для канатов
открытой конструкции / = 0,0005-^0,0006 м; для канатов
закрытой конструкции / = 0,0003-^0,0004 м); a — угол между
касательной к несущему канату в месте нахождения тележки и
линией, соединяющей вершины мачт. При жестком креплении
обоих концов несущего каната и расстоянии от тележки до
мачты примерно равном 0,1L можно принять, что tga^
^(1,6-1,8) К
Усилие Z2 — монтажное натяжение, придаваемое тяговому
канату, чтобы он провисал под влиянием собственного веса не
больше, чем несущий. Усилие Z2 может быть определено по
формуле (12.2) при Q = 0:
Z2 = qrL:8kl9 (12.6)
где <7Т — вес 1 пог. м тягового каната, Н/м.
Усилие Z3 возникает в тяговом канате вследствие
сопротивления трения в блоках движущейся тележки, которые
перекатываются по грузоподъемному канату. Расчетная схема для
четырехкратного полиспаста изображена на рис. 12.4, б.
256

Если тележка движется вправо, усилие Z3 определяется как
разность между натяжением Г6 сбегающей и натяжением Тх
набегающей ветви грузоподъемного каната:
Z3 = re-7\. (12.7)
Груз подвешен на четырех ветвях грузоподъемного каната,
поэтому
Q_QT = r2 + r3 + r4 + 7Y (12.8)
Так как Т2 = Тъц\л\ Т3 = Т5г\1л и ТА = Т5к]блУто, подставляя
их значения в выражение (12.8) и решая его относительно
Г5 получим T5 = (Q-QT) : (1 + цбл + т^ + Т&).
Учитывая, что Т{ = Т5г\*л, а ^6 = Г5:т]бл и решая совместно
выражения (12.7) и (12.8), будем иметь Z3 = (Q—QT)(1— т);>л):
ЧЧй+чЗл+чЗл+чЗл)-
Это уравнение для любых кратностей полиспаста имеет вид
23 = (Q-QT)(1-^+1)(l-^):k-^n+1). (12-9)
По натяжению ZTHr тяговый канат рассчитывается на
прочность. Коэффициент запаса принимается равным 4.
Мощность для подъема груза кабельным краном
определяют
^P=(QrP+"1Q„Hp •• (Ф vJ' (12Л0)
где П\ — число несущих канатов на кабельном кране; игр—
скорость подъема груза; цлеб1— КПД передач от двигателя
к грузоподъемному барабану лебедки крана.
Мощность для передвижения тележек кабельного крана
*,.г = (*1+2» + *«Кг = (С2Ллеб2) . (12.11)
где Утят — скорость движения тележек; т]Леб2—КПД передач
от двигателя к тяговому барабану лебедки кабельного крана;
т2 — число блоков, огибаемых тяговым канатом на участке
между тележкой и лебедкой.
В формуле (12.11) при определении Zb Z2 и Z3 необходимо
учитывать, что вес груза Qrp входит полностью, a QT, Qn и Z2
умножаются на число несущих канатов.
Если подъем и передвижение груза могут производиться
одновременно, общая потребная мощность
N = NTP + NW. (12.12)
Для разгрузки подвижного состава лесовозной дороги с
укладкой пачек в запас применяют кабельный кран КК-20
грузоподъемностью 20 т. Он представляет собой сдвоенный
кабельный кран, имеющий пролет 70—100 м и высоту мачт
14—18 м (см. рис. 12.3, а). По несущему канату, состоящему
9 Заказ № 261
257

из двух ветвей диаметром по 36 мм, передвигается грузовая
тележка с 6-кратным полиспастом для подъема груза. Подъем
груза и передвижение тележек осуществляются двумя одноба-
рабаниыми лебедками, установленными на общей раме.
Мощность двигателя каждой лебедки 22 кВт, тяговое усилие
46 кН. Скорости подъема груза и передвижения тележки
соответственно равны 0,08 и 0,5 м/с. Расчетная
производительность крана составляет 70 м3/ч при длине штабеля 50—70 м.
Стреловые краны. Стреловые краны применяются на
погрузке и штабелевке сортиментов. В зависимости от
конструкции ходовой части стреловые краны подразделяются на
автомобильные, гусеничные и краны с ходовыми тележками,
передвигающимися по рельсовым путям. К числу последних
относятся башенные краны, получившие широкое применение
на лесных складах. Основой башенного крана (рис. 12.5, а)
является портал, стойки 10 которого опираются на четыре
ходовые тележки 9 с балансирной подвеской колес. На портале
установлена башня 12, несущая поворотную головку 5, с
кабиной крановщика 4. На стыке между башней и поворотной
головкой расположен механизм вращения стрелы. К нижнему
поясу поворотной головки шарнирно крепятся стрела 6 и
с противоположной стороны противовесная консоль 3 с грузом
1. Стрела и противовесная консоль удерживаются в рабочем
(горизонтальном) положении растяжками 2, закрепленными
наверху поворотной головки. Вдоль нижнего пояса стрелы
расположены ездовые балки, по которым перемещается на катках
грузовая тележка 7. Расстояния от крайних положений тележки
до оси вращения поворотной головки принято называть
вылетами крюка. Лебедка передвижения грузовой тележки
расположена в основании стрелы, а лебедки подъема и опускания
груза — на противовесной консоли. К подвижной обойме 8
подвешивается крюк или грейфер. Устойчивость крана
обеспечивается значительной опорной площадью и грузом 11,
размещенным над порталом, благодаря чему снижается
расположение центра тяжести крана. Внутренние размеры портала
позволяют пропускать через него груженый подвижный состав
широкой колеи, однако в связи с тем, что вдоль погрузочного
тупика должна располагаться эстакада для безопасной погрузки,
а ширина портала существующих башенных кранов
недостаточна для расположения внутри него и погрузочного тупика, и
эстакады, погрузочный тупик размещается не внутри
кранового пути, а рядом с ним. Схема запасовки грузоподъемного /
и тягового 2 канатов изображена на рис. 12.5, б.
Все механизмы крана оборудованы электромагнитными
тормозами, которые включаются автоматически при отключении
электродвигателя механизма. В электрической схеме крана
предусмотрена защита от перегрузки электродвигателей,
переезда краном и грузовой тележкой предельных положений на
путях, подъема груза выше допустимой высоты, поворота
258

4-—- ШУйф
Рис. 12.5. Схема башенного крана:
а — общий вид; б — запасовка грузоподъемного и тягового канатов

стрелы более чем на два полных оборота и др.
Электроэнергия к крану подается по гибкому кабелю.
Автомобильные и гусеничные стреловые краны
применяют на складах с небольшим грузооборотом. Они
являются кранами общего назначения, конструкция которых не
полностью отвечает специфическим требованиям,
предъявляемым к лесопогрузочным кранам. На этих кранах разрешается
подъем груза только по вертикали, подтаскивание же груза по
техническим условиям запрещено. Вследствие этого при
погрузке появляется дополнительная операция, выполняемая
вручную — подача бревен из штабеля под стрелу крана. Эти
краны имеют малую скорость подъема груза и не
приспособлены к работе с громоздкими грузами. Большинство
автомобильных кранов монтируется на базе серийных автомобилей.
Применяются также краны, устанавливаемые на специальных
колесных шасси с пневматическими шинами. На раме шасси
таких кранов устанавливается поворотная платформа, на
которой находятся кабина с рабочими механизмами крана,
рычагами и приборами управления и стрела.
Преимуществом гусеничных кранов является большая
устойчивость, позволяющая работать без аутригеров.
Большинство моделей кранов на гусеничном ходу приспособлено
к работе с крюком и грейфером. Для смыкания челюстей
грейфера на кранах устанавливают вспомогательный барабан,
поэтому их применяют на штабелевке бревен и погрузке с
подтаскиванием.
На береговых складах для штабелевки, погрузки и сброски
бревен на воду используют краны-манипуляторы, на базе
серийно выпускаемых тракторов. На раме трактора
устанавливают полноповоротную платформу с кабиной крановщика и
гидрофицированным манипулятором с клещевым захватом.
Конструкции стреловых кранов. На лесных
складах применяют башенные краны двух моделей: КБ-572 и
БКСМ-14ПМ2. Кран КБ-572 (рис. 12.5, а) имеет
грузоподъемность 10 т при вылете крюка до 25 м и 6,3 т при вылете от
25 до 35 м; скорости движения составляют: подъема груза
0,08; 0,33 и 0,66 м/с; передвижения грузовой тележки 0,42 м/с;
передвижения крана 0,33 м/с. Частота вращения стрелы
0,6 об/мин; суммарная мощность двигателей 45 кВт. Кран
БКСМ-14ПМ2 имеет грузоподъемность 5 т при вылете крюка
3,9—30 м. Скорости крана равны: подъема груза,
передвижения грузовой тележки и передвижения крана по 0,5 м/с,
частота вращения стрелы 0,5 об/мин. Высота подъема крюка
у этих кранов равна соответственно 13,5 и 13,2 м. Ширина
колеи кранового пути и база тележек у обоих кранов одинаковы
и равны 6 м. Производительность кранов составляет: БКСМ-
14ГМ2 30—35 м3/ч; КБ-572 40—45 м3/ч.
Из числа автомобильных кранов положительно
зарекомендовал себя полноповоротный кран на пневмоколесном
260

ходу К-16 1. Силовая установка крана состоит из двигателя
мощностью 55 кВт и турботрансформатора с гидросистемой.
Турботрансформатор обеспечивает плавное изменение скорости
рабочих операций. Стрела крана за счет прямых вставок
может иметь длину 10; 15 и 20 м. Соответственно этим длинам
наибольшая грузоподъемность крана при установке на
выносных опорах составляет 16; 9 и 5,25 т. Наибольшая высота
подъема крюка при длине стрелы 10 м составляет 8,8 м. Кроме
барабанов подъема стрелы и груза имеется грейферный
барабан. Скорость подъема груза 0,17 м/с; частота вращения
поворотной платформы 0,5—2,8 об/мин, скорость передвижения
крана до 15 км/ч. Производительность крана составляет 30—
35 м3/ч.
На береговых складах применяют штаб л ер ПЛ-5,
смонтированный на шасси трактора ТДТ-75. Грузоподъемность 2 т
при вылете челюстного захвата от 3,5 до 7,6 м. Частота
вращения стрелы 3 об/мин; производительность штабелера 15—
20 м3/ч.
Грузозахватные устройства кранов. Грузозахватные
устройства служат для захвата пачки, удержания ее на весу и
укладки. Конструкция грузозахватных устройств должна
обеспечить быстрый захват и разгрузку пачки, полную
механизацию труда при выполнении этих операций и надежный зажим
пачек различного объема. Для лучшего использования
грузоподъемности крана масса грузозахватного устройства должна
быть минимальной (при условии сохранения необходимой
прочности). В качестве грузозахватных устройств применяют
грейферы и стропные комплекты.
Грейферы подразделяются на радиальные и торцовые. Р а -
диальный грейфер с гидроприводом (рис. 12.6, а) состоит
из несущей рамы 2, к которой шарнирно присоединены
челюсти 4. Для смыкания и размыкания челюстей служат
гидроцилиндры 3. Штоки гидроцилиндров присоединены к серьгам,
укрепленным на челюстях. Серьга / служит для подвешивания
грейфера к грузоподъемному канату крана. Для захвата пачки
из штабеля грейфер с раскрытыми челюстями опускается на
него и заостренные концы челюстей под действием веса
грейфера внедряются между стволами. Глубина внедрения
челюстей (при данном весе грейфера) зависит от конструкции
штабеля, размеров стволов, расположения грейфера относительно
их осей и некоторых других факторов. В ряде случаев влияние
перечисленных факторов может оказаться столь значительным,
что глубина внедрения челюстей под действием веса грейфера
будет недостаточна для захвата пачки необходимого объема.
Лучшей проникающей и зачерпывающей способностью
обладают вибрационные грейферы. Вибратор представляет собой
электродвигатель с неуравновешенным грузом на валу.
Отличительной особенностью торцовых грейферов
является захват пачки с торцов двумя плоскими вертикальными
261

челюстями, сжимающими пачку по ее продольной оси.
Торцовый способ захвата пачки значительно проще поперечного,
который требует внедрения челюстей между бревнами. Кроме
того, при торцовом захвате пачки механизируется весьма
трудоемкая операция по выравниванию торцов бревен.
Предварительное выравнивание торцов обеспечивает укладку штабелей
правильной формы, а также облегчает погрузку подвижного со-
Рис. 12.6. Схемы грузозахватных устройств кранов:
а — радиальный грейфер с гидроприводом; б — торцевой грейфер; в — стропный
комплект
става широкой колеи. Торцевыми грейферами можно
захватывать пачку из штабеля и из накопителя, а также укладывать ее
в штабель или на подвижной состав без участия
стропальщиков. Торцевой захват пачки возможен, если она состоит из
бревен примерно одинаковой длины.
Схема устройства торцевого грейфера с канатным
приводом челюстей изображена на рис. 12.6, б. Челюсти 1 и
/грейфера представляют собой вертикальные стенки коробчатой
конструкции. С внутренней стороны каждой челюсти по ее
периметру размещены подпружиненные захваты 11, снабженные
шипами. Захваты при нажиме на них торцов бревен
утапливаются, что позволяет набирать пачку из бревен с разницей по
длине до 0,15 м. Грейфер имеет безрамную телескопическую
262

конструкцию и общий привод для обеих челюстей. На верхней
части правой челюсти 7 закреплены два направляющих
швеллера 5, в которые входит балка 2, соединенная с верхней частью
левой челюсти 1. На плите 6 размещен привод грейфера,
состоящий из двигателя 8, редуктора и барабана 9. При
наматывании на барабан канатов 3 челюсти смыкаются, а при
наматывании каната 4 раздвигаются. Балка 2 перемещается по
направляющим 5, опираясь на них катками 10.
Для погрузки и штабелевки сортиментов применяют
вибромоторные грейферы ВМГ-10 грузоподъемностью 10 т,
мощность электродвигателя 7 кВт и масса 2 т. Недостатком
этого грейфера является постоянное сечение зева (челюсти не
перекрываются). Такие грейферы не могут надежно
удерживать пачку с поперечным сечением меньшим, чем сечение зева.
Грейфер ЛТ-153 (рис. 12.6, а) имеет перекрывающиеся
челюсти, благодаря чему площадь сечения зева у него может
изменяться от 1,1 м2 (челюсти перекрыты) до 2 м2 (нормально
закрытые челюсти). Он имеет грузоподъемность 10 т при массе
2 т. Для захвата пачек хлыстов и деревьев используют
грейфер ЛТ-59 с гидроприводом челюстей и постоянной
площадью зева 3,3 м2. Его грузоподъемность 30 т при массе
3,65 т. Аналогичную конструкцию и параметры имеет грейфер
ЛТ-59Б с перекрывающимися челюстями, благодаря чему
площадь зева у него изменяется от 2,0 до 3,65 м2.
Канатный торцевой грейфер ГТБ-1 (рис. 12.6, б)
может захватывать пачки бревен длиной от 1 до 6,5 м;
максимальный объем пачки 9 м3, масса грейфера 2,8 т, скорость
движения челюстей 0,15 м/с.
Для разворота поднятой пачки в горизонтальной плоскости
грейферы оборудуются механизмами поворота,
представляющими собой обычно двухступенчатый червячный
редуктор. У радиального грейфера ЛТ-153 (рис. 12.6, а) механизм
поворота вмонтирован в несущую раму; поворот грейфера
осуществляет специальный гидроцилиндр через зубчатый сектор
и шестерню, сидящую на валу серьги грейфера.
Для кранов с небольшой грузоподъемностью применение
грейферов нецелесообразно, так как их значительная
собственная масса резко снижает долю полезной нагрузки. На таких
кранах применяют стропные комплекты. Стропный
комплект, используемый на погрузке и штабелевке (рис. 12.6, в),
состоит из двух строп 4, присоединенных к серьге
грузоподъемного каната 3. По стропам свободно скользят втулки 2} к
которым присоединены короткие стропы 5 с крюками на конце.
Пачка бревен обносится длинными стропами снизу, и крючья
продеваются в кольца 1. При натяжении грузоподъемного
каната стропные петли затягиваются и сжимают пачку. К
проушинам крючьев присоединены оттяжки 6, которыми строповщики
выравнивают и разворачивают поднятую над подвижным
составом пачку.
263

Торцевыравниватели пачек бревен. По техническим
условиям торцы бревен, погруженных на подвижной состав МПС,
а также сформированных в сплавные пучки должны быть вы-
равнены. Выполнение этой операции вручную весьма трудоемко
и физически тяжело. Для ее механизации кроме торцовых
грейферов и специальной конструкции лесонакопителей лесотранс-
портеров применяются торцевыравниватели, состоящие из
основания и двух передвижных торцующих стенок, которые
смыкаются (производят торцевание) при помощи привода или под
действием веса самой пачки, укладываемой в торцеватель. Тор-
цеватели могут устанавливаться или на пути движения
механизмов транспортирующих пачку, или непосредственно на шта-
белевочно-погрузочной установке. Торцеватель должен быть
приспособлен для торцевания пачек различной длины и должен
развивать необходимое усилие для продольного смещения
бревен, требующих выравнивания.
Усилие торцевания Рт пачки бревен приближенно можно
определить по формуле: PT = nT\iP, где пт — число бревен в пачке,
требующих торцовки; Р — сумма давлений и опорных реакций,
приложенных к одному бревну в направлении,
перпендикулярном его продольной оси; jm — коэффициент трения скольжения
бревен друг о друга при их перемещении вдоль оси (для сухих
неокоренных бревен \х = 0,5-1-0,7).
Если пачка состоит из бревен, имеющих одинаковый
диаметр, усилие Р определится из выражения P = ikQ: (2cosa),
где i — число рядов бревен, расположенных над данным
бревном; Q — вес одного бревна; k — число контактных площадок,
по которым данное бревно соприкасается с соседними (в
зависимости от расположения бревен в пачке величина k
колеблется от 3 до 5, для практических расчетов рекомендуется
принимать & = 4), a — угол, характеризующий расположение
бревен в пачке; sin a= (dcp + a) : (2dCp); здесь dCp — средний
диаметр бревна; а—расстояние между соседними бревнами
горизонтального ряда; при плотной укладке a = 0; sin a = 0,5 и
а = 30°.
Число горизонтальных рядов в пачке равно k = h : dcp cos a,
где h — высота пачки.
Если требующие торцевания бревна равномерно
распределены по высоте пачки, то число рядов бревен, расположенных
над каждым из них, примерно равно i = i0 : 2 = h : (2dCp cos a).
Подставляя в формулу для Рт значение Р, окончательно
получим
PT = nThk\iQ : 4dcpcos2ce. (12.13)
В объединении «Пермлеспром» разработан торцеватель,
монтируемый на кране ККС-10. Стенки торцевателя сдвигаются под
действием веса пачки, которую в него опускает кран. При
изменении длины бревен торцующие стенки получают
установочное перемещение от электродвигателя мощностью 2,8 кВт через
264

кинематическую пару винт — гайка. Включение и выключение
электродвигателя производится из кабины крановщика. Объем
торцуемой пачки до 12 м3; длина бревен 4—6,5 м.
Самоходные лесопогрузчики. На крупных лесных складах
с большим сезонным запасом (который обычно удален от
склада) и развитой переработкой лесоматериалов
существующие краны и транспортеры, имеющие строго фиксированные
пути перемещения и зоны обслуживания, в некоторых случаях
не могут обеспечить требуемой технологичности внутрисклад-
ских переместительных операций. Это характеризуется
усложнением компоновки склада (многопоточность), многократными
перегрузками одних и тех же лесоматериалов, передачей их
с одного потока на другой — параллельный и т. д.
Эффективным решением этой проблемы является применение
самоходных лесопогрузчиков, преимуществами которых являются:
высокая маневренность, универсальность и комплексная
механизация всего процесса от захвата пачки до ее укладки. Под
универсальностью лесопогрузчика понимается его способность
с равным успехом выполнять функции как погрузочно-разгру-
зочного, так и транспортирующего оборудования. В связи с
универсальностью лесопогрузчиков рассмотрение их в данном
параграфе является несколько условным, так как они на равном
основании могли быть помещены в параграф «Внутрискладской
транспорт».
Лесопогрузчики могут выполнять на лесных складах весь
комплекс подъемно-транспортных операций: разгрузку
подвижного состава лесовозных дорог с подачей лесоматериалов на
разгрузочную эстакаду или в штабеля запаса;
транспортирование лесоматериалов из лесонакопителей в штабеля и из
штабелей к цехам переработки, погрузку сортиментов на подвижной
состав МПС и другие работы.
Для нормальной эксплуатации лесопогрузчиков необходимо,
чтобы те дороги и площадки, по которым они перемещаются,
имели асфальтовое или другое твердое покрытие.
К самоходным лесопогрузчикам относится большая группа
разнообразных по конструкции автомобильных и
аккумуляторных погрузчиков. У большинства лесопогрузчиков
объединяющим признаком является своеобразная конструкция
технологического оборудования в виде телескопического грузоподъемника
с захватным устройством. Грузоподъемник неудобен при
погрузке леса на подвижной состав МПС, в особенности в
полувагоны, поэтому для данного вида работы следует применять
лесопогрузчики, оборудованные гидрофицированной стрелой
с клещевым захватом.
Автопогрузчики1 представляют собой самоходные
машины на колесном ходу, выполняющие захват, транспортирова-
1 Автомобильные и аккумуляторные погрузчики в дальнейшем будем
условно именовать автопогрузчиками.
265

ние, вертикальные перемещения и укладку груза. На лесных
складах автопогрузчики применяют для транспортирования,
штабелевки и погрузки круглых, пиленых лесоматериалов и
щепы. Они обладают рядом преимуществ, основными из
которых являются: возможность маневрирования при перевозке
грузов, что исключает необходимость устройства прямолинейных
транспортных путей и упрощает планировку склада;
механизация захвата и укладки груза, благодаря чему трудозатраты на
выполнение этих операций резко снижаются и почти полностью
ликвидируется ручной труд; проведение всех
подъемно-транспортных операций не с отдельными сортиментами, а с пакетами
или пачками.
По конструктивным признакам автопогрузчики могут быть
подразделены на три основные группы: малогабаритные
грузоподъемностью от 0,6 до 1,5 т с приводом от электродвигателей
постоянного тока, питающихся от аккумуляторной батареи
(к этой группе относятся автопогрузчики ЭП-0601, ЭП-1003,-
КВЗ-04 и др.); грузоподъемностью от 3 до Юте приводом от
двигателя внутреннего сгорания (к ним относятся
автопогрузчики 4043М, 4045ЛМ, 4049М, 4008, 40282, 4065 и др.);
лесопогрузчики грузоподъемностью 20—30 т, предназначенные для
выгрузки хлыстов и деревьев с подвижного состава лесовозных
дорог, подачи пачек на разгрузочную эстакаду или в штабеля
запаса. Погрузчик с такой грузоподъемностью может быть
смонтирован на серийном колесном тягаче (например, на
тракторе К-703) или специальном колесном шасси.
Автопогрузчики первой группы не имеют кабины (водитель
помещается на открытом сиденье) и оборудуются массивными
резиновыми шинами. Они предназначены для работы в
закрытых помещениях и на ровных площадках с твердым
покрытием. Автопогрузчики второй группы используют для работы на
открытых площадках, поэтому они снабжены закрытой кабиной
и пневматическими шинами.
Автомобильные погрузчики второй группы подразделяются
на погрузчики с фронтальным и боковым захватом. У
погрузчиков с фронтальным захватом (рис. 12.7, б) грузоподъемник 4
с рабочими органами расположен впереди кабины 5, а у
погрузчиков с боковым захватом (рис. 12.7, а) сбоку.
Грузоподъемник 3 погрузчика с боковым захватом при захвате груза или
его укладке в штабель выдвигается при помощи гидропривода,
переходя из положения / в положение //. Груз размещается на
площадке 1 рядом с кабиной 2. Погрузчики с боковым
захватом удобны для работы на складах со сравнительно узкими
проездами между штабелями, так как при подходе к штабелю
для укладки или захвата пачки они не должны разворачиваться
на 90°. Кроме того, размещение длинномерных лесоматериалов
вдоль оси погрузчика улучшает его проходимость по
ограниченным складским территориям и не мешает обзору водителя.
Основными элементами автопогрузчиков являются: двига-
266

тель, грузоподъемник со сменными рабочими приспособлениями,
гидросистема для привода грузоподъемника и рабочих
приспособлений, трансмиссия и ходовая часть. Для большинства узлов
и деталей шасси, силовой передачи и рулевого управления
автопогрузчиков применены аналогичные или несколько
видоизмененные конструкции от серийно выпускаемых автомобилей.
У автопогрузчиков двигатель располагается позади кабины
водителя. От коленчатого вала двигателя через муфту сцепления,
коробку перемены передач и укороченный карданный вал
вращение передается к переднему, ведущему мосту.
Автопогрузчики второй группы имеют четыре (спаренных по два)
передних ведущих колеса и два задних управляемых колеса.
Ь
Й
LZ
Рис. 12.7. Схемы автопогрузчиков:
а — с боковым захватом; б — с фронтальным захватом
Электродвигатель аккумуляторных погрузчиков передает
вращение непосредственно ведущему мосту. Для изменения
частоты и направления вращения электродвигателя служит
контроллер. Изменение частоты вращения электродвигателя
достигается переключением аккумуляторной батареи с
последовательного соединения на параллельное или наоборот и включением
в цепь питания дополнительных сопротивлений, в результате
чего изменяется напряжение, подводимое к электродвигателю.
На передней части рамы автопогрузчика шарнирно
закреплен грузоподъемник со сменными рабочими приспособлениями.
Над задним мостом расположен чугунный противовес,
обеспечивающий продольную устойчивость автопогрузчика при
работе с грузом. У автопогрузчиков первой группы
дополнительным противовесом является аккумуляторная батарея,
размещаемая под сиденьем водителя. Для устойчивости
автопогрузчика с боковым захватом служат два гидродомкрата, на
которые он опирается при выполнении грузовых операций
с выдвинутым грузоподъемником. Управление
грузоподъемником и рабочими приспособлениями осуществляется от
гидропривода при помощи золотникового распределителя.
Грузоподъемник автопогрузчика (рис. 12.8, а)
служит для вертикального перемещения груза. Он состоит из
наружной 7 и внутренней 6 рам, образующих телескопическую
267

систему; каретки 5 и гидроцилиндров подъема груза 8 и
наклона рамы 10. Внутренняя рама перемещается на катках по
направляющим наружной рамы. Каретка подвешивается на
цепях 2 и перемещается на катках по направляющим внутренней
Рис. 12.8. Схемы рабочих органов лесопогрузчиков:
а _ грузоподъемник с вилочным захватом; б — универсальный клещевой захват; в —
стрела лесопогрузчика с захватом
рамы. Цепи огибают блоки 3 и закрепляются на верхней
поперечине рамы 7. Гидроцилиндр 8 одностороннего действия
установлен на поперечине рамы автопогрузчика. Верхний конец
плунжера 1 этого гидроцилиндра присоединен к поперечине 4
внутренней рамы. При подаче рабочей жидкости в
гидроцилиндр 8 плунжер выдвигается и поднимает внутреннюю раму
вместе с которой поднимается и каретка. Поскольку концы
цепей закреплены на неподвижной раме, а блоки, огибаемые це-
268

пями, смонтированы на подвижной раме 6, каретка
перемещается с вдвое большей скоростью, чем внутренняя рама. Каретка
и внутренняя рама опускаются под действием собственного
веса. При помощи гидроцилиндра 10 рама может отклоняться
от вертикального положения вперед и назад, поворачиваясь
вокруг оси 11. Угол наклона рамы вперед составляет обычно 3°
и назад 10°.
Сменные рабочие приспособления для захвата груза
закрепляются на каретке. Для захвата и транспортирования
пакета пиломатериалов применяется вилочный захват 9,
состоящий из двух или большего числа металлических вилок,
изогнутых под прямым углом. Движением автопогрузчика вперед
вилки, опущенные в крайнее нижнее положение, подводятся
под пачку, уложенную на прокладки, после чего каретка
поднимается вместе с пачкой, лежащей на вилках. Наклон рамы
вперед облегчает подведение вилок под груз, наклон назад
обеспечивает более устойчивое его положение. Для захвата
и транспортирования пачек круглых лесоматериалов удобен
клещевой захват (см. рис. 12.7, б), состоящий из нижней 1 и
верхней 2 челюстей, шарнирно закрепленных на оси 3. Верхняя
и нижняя челюсти имеют отдельные гидроцилиндры. После
набора пачки клещевой захват переводится в транспортное
положение (изображено пунктиром).
Лесопогрузчики со стрелой целесообразно оборудовать
захватом (рис. 12.8, б), позволяющим укладывать, а не бросать
лесоматериалы на железнодорожную платформу или в
полувагон. Такой захват (конструкции ЦНИИМЭ) состоит из
нижней 3 и верхней 2 челюстей, шарнирно присоединенных к
коромыслу 5 и раме 7, которая в свою очередь посажена на ось на
конце стрелы 9. Гидроцилиндры 4 и 6 управляют
соответственно верхней челюстью и коромыслом, а также нижней
челюстью; гидроцилиндр 8 поворачивает клещевой захват в
вертикальной плоскости. Особенность захвата заключается в том,
что при его раскрытии челюсти не раздвигаются в ширину и
поэтому не повреждают стойки или стенки вагона. Захват
раскрывается в результате смещения верхней челюсти из
положения / в положение //, при этом пачка плавно опускается в
полувагон 1.
Наибольшее применение на лесных складах получили
следующие типы автомобильных погрузчиков. Автопогрузчик
4043М, оборудованный вилками или безблочной стрелой, имеет
грузоподъемность 3,2 т и высоту подъема груза на вилках 4 м,
скорость передвижения 15—30 км/ч, скорость подъема груза
0,18 м/с, минимальный радиус поворота 3,7 м.
Автопогрузчик 4045-МЛ (см. рис. 12.7, б), имеющий грузоподъемность3т,
оборудован клещевым захватом. Он поднимает груз на высоту
до 4 м и имеет примерно такие же скорости и радиус
поворота, как и автопогрузчик 4043М. Автопогрузчик 4008М
имеет грузоподъемность 10 т при работе с вилочным захватом
269

и 5 т при замене вилок стрелой с крюком или грейфером.
Высота подъема вилок составляет 4,0 м, крюка 7,5 м; скорость
подъема груза 0,11 м/с; минимальный радиус поворота 5,6 м.
Автопогрузчик с боковым захватом модели
4065 (см. рис. 12.7, а) грузоподъемностью 5 т имеет
ограниченное применение. Он оборудован вилками, которые
поднимаются на высоту до 4 м, скорости подъема груза и
передвижения погрузчика соответственно равны 0,17 м/с и 35 км/ч.
Из числа аккумуляторных погрузчиков находят
применение модели ЭП-1004 и КВЗ-4 соответственно с грузо-
подъемностями 1 и 1,5 т, высотой подъема груза 2,7 и 1,5 м,
скоростями передвижения 10 и 7,5 км/ч и минимальными
радиусами поворота 1,55 и 2,1 м.
Расчетная производительность на погрузке и
штабелевке с подвозкой на расстояние до 100 м сортиментов
длиной 3—4 м составляет: для погрузчиков грузоподъемностью
3—5 т 25—30 м3/ч, а для погрузчиков грузоподъемностью 10 т
30—40 м3/ч. Производительность аккумуляторных погрузчиков
на штабелевке коротья с подвозкой до 50 м3 — около
20 м3/ч.
На выгрузке хлыстов использовался опытный образец
самоходного лесоразгрузчика ПКП-20 грузоподъемностью20т
(конструкции СНПЛО). Этот лесоразгрузчик представляет
собой пневмоколесное шасси с грузоподъемником, по
направляющим которого с приводом от лебедки перемещается каретка
с вилочным захватом и управляемым от гидроцилиндра
прижимом. Груз может быть поднят на высоту 6 м со скоростью
0,1 м/с. На операции выгрузки, как показали производственные
испытания, более целесообразен не грузоподъемник, а стрела
с клещевым захватом, примером которой может служить
конструкция, разработанная ЦНИИМЭ для лесопогрузчика
грузоподъемностью 25 т на базе специального пневмо-
колесного шасси. П-образная стрела 5 (рис. 12.8, в) этого
лесопогрузчика, шарнирно укрепленная на раме шасси, может
поворачиваться в вертикальной плоскости при помощи двух
гидроцилиндров 6. Верхняя 2 и нижняя 1 челюсти захвата
управляются соответственно двумя гидроцилиндрами 3 и двумя
гидроцилиндрами 4, причем последние при неподвижной верхней
челюсти поворачивают весь захват. На базе того же шасси со
стрелой аналогичной конструкции, но с другим захватом,
изображенным на рис. 12.8, б, ЦНИИМЭ разработан и испытан
лесопогрузчик грузоподъемностью 12,5 т. На некоторых
предприятиях применяют колесные погрузчики КТД-2514
финской фирмы «Валмет» грузоподъемностью 25 т. Погрузчик
оборудован стрелой с челюстным захватом, имеет хорошую
устойчивость благодаря удачному распределению нагрузки на
оси, а также больших базе и ширине колеи.
Производительность кранов и самоходных лесопогрузчиков.
Производительность Пч кранов (м3/ч), работающих на
270

разгрузке с укладкой в запас, определяют по формуле
Я4 = 3600 ф kV :Ty
где V — средний объем пачки, м3; ф — коэффициент
использования рабочего времени; k — коэффициент совмещения
операций, например совмещение во времени передвижения
грузовой тележки с передвижением крана и др.; Т —
продолжительность цикла, с.
Г = 2(-^ + -4- + -Ц+*! + /,; (12.14)
где h, /i и /2 — соответственно средние высота подъема груза,
перемещение грузовой тележки и перемещение крана, м; vrp,
£>тел и vKP — соответственно скорости подъема груза,
перемещения грузовой тележки и перемещения крана, м/с; t\ — время на
захват груза, с; t2 — время на отцепку груза, с. Для
стационарных кабельных кранов, которые не передвигаются от штабеля
к штабелю, величина /2 : vKP = 0.
Первое слагаемое в формуле (12.14) является машинным
временем и может быть подсчитано по известным vrp, vTejl и vKP,
взятыми из технической характеристики крана, и h, l\ и /г,
определяемыми условиями работы. При использовании стропов,
когда зацепку и отцепку пачек выполняют вручную, значения
t\ и t2 определяют на основании хронометражных наблюдений.
Если кран оборудован грейфером, то время этих операций
может быть приближенно определено, как частное от деления
величины раскрытия челюстей грейфера на скорость их
смыкания.
Производительность Яч лесопогрузчика (м3/ч) с
грузоподъемником равна
Пч= ЩИ , (12.15)
ML + JsJL + hL + itr + h + t*
vrp vp vx
где /ср — среднее расстояние перемещения лесопогрузчика, м;
vp и vx — соответственно скорости движения погрузчика в
грузовом и порожняковом направлениях, м/с; tT — время на
наклоны грузоподъемника при захвате груза, переходе в
транспортное положение и при разгрузке (/г по опытным данным
примерно равно 15 с). Остальные обозначения имеют те же
значения, что и выше.
Канатно-блочные установки с лебедками. К этому виду по-
грузочно-разгрузочного оборудования относятся установки для
разгрузки стаскиванием, бревносвалы, а также установки для
подачи бревен в штабель и сброски из штабелей на воду.
В установке для разгрузки стаскиванием
(рис. 12.9, а) под разгрузочной эстакадой / размещены две од-
нобарабанные реверсивные лебедки, каждая со своей канато-
блочной системой. Концы ветвей 5 и 7, идущие от барабана 6
271

лебедки, присоединяются к челночному захвату 2. Верхние
горизонтальные участки канатов обеих лебедок и захваты
расположены на поверхности эстакады на расстоянии 8—10 м друг
от друга. Направляющий блок 4 соединен с
натяжным устройством, обеспечивающим монтажное натяжение ка-
^>^Ж^^^^
( \
Е-
Рис. 12.9. Схемы канато-блоч-
ных установок с лебедками:
а — установка для разгрузки
стаскиванием; б — бревносвал; в —
установка для штабелевки бревен
и подачи их из штабелей на воду
ната. Разгружаемая единица подвижного состава
останавливается против эстакады, рабочие откидывают стойки коников
со стороны разгрузки. Включением двигателей обеих лебедок
захваты подают к краю эстакады. Пачку охватывают
стропами 3, концы которых присоединяют к крюкам захватов,
включают двигатели лебедок на рабочий ход, и захваты, двигаясь
в направлении, указанном стрелкой, стаскивают пачку с
коников на эстакаду. По окончании разгрузки стропы отсоединяют
от захватов. Челночные захваты используют для разделения
пачки и подачи заготовок к раскряжевочной или сучкорезной
272

установке. Возможность перемещения пачек по всей ширине
эстакады позволяет укладывать на ней запас хлыстов или
деревьев объемом до 150 м3.
Наибольшее тяговое усилие ZTHr, возникающее при
перемещении пачки по наклонному участку эстакады, определяют из
выражения
ZTHr = Q(|Licosa + sina) : г]бл, (12.16)
где Q — вес перемещаемой пачки, Н; \i — коэффициент трения
пачки о направляющие эстакады (jui = 0,4-f-0,45); а — угол
подъема наклонной части эстакады; т}бл — КПД блока.
По ZTnr определяется мощность N (Вт), необходимая для
передвижения пачки:
N = ZTfirv : г]леб, (12.17)
где v — скорость движения пачки, м/с; г]Леб — КПД лебедки.
Производительность Яч таких установок на разгрузке (м3/ч)
находят из уравнения
ЯЧ = 3600ФУ •.[(/cp-.tO + fx + fi + 'sL (12.18)
где V — средний объем одной пачки, м3; /СР — среднее
расстояние перемещения пачки, м; t\ и t2 — соответственно время на
зацепку и отцепку пачки, с; U — время на подачу под разгрузку
очередной единицы подвижного состава, с. Время холостого
хода не учитывается, так как эта операция может быть
выполнена за время U.
На нижних складах многих лесозаготовительных
предприятий на разгрузке подвижного состава используют р а з г р у -
зочно-растаскивающую установку РРУ-10М (см.
рис. 12.9, а). Мощность двигателей лебедок по 14 кВт и
тяговое усилие 50 кН. Скорость движения канатов составляет
0,28 м/с. На разгрузку одной пачки в среднем затрачивается
8—10 мин. Установка РРУ-10М экономична и может быть
рекомендована для использования на складах, где не требуется
создавать большие запасы хлыстов или деревьев.
На некоторых лесных складах для разгрузки подвижного
состава лесовозных дорог применяют бревносвалы (рис. 12.9,
б), состоящие из двух деревянных мачт 2 высотой 12—14 м,
установленных на расстоянии около 10 м друг от друга против
разгрузочной эстакады 6. Мачты расчалены боковыми и
задними оттяжками. Между мачтами и площадкой прокладывают
разгрузочный путь 8. Грузоподъемный канат, идущий от
лебедки, огибает направляющий блок 1, поднимается вверх по
мачте и через блок 3 входит в 6-кратный полиспаст с крюковой
обоймой 4. Под эстакадой против мачт врыты якорные бревна
7, к которым крепятся разгрузочные канаты 5. Эти канаты
пропускают сквозь прорези в настиле эстакады и подают на ее
поверхность. Нагруженная единица подвижного состава подходит
к разгрузочной эстакаде. Канаты 5 подводят под пачку, а имею-
273

щиеся на их концах петли накидывают на крюки обойм 4. При
включении рабочего барабана лебедки крюковые обоймы
поднимаются, выбирая при этом слабину разгрузочных канатов.
По мере выпрямления разгрузочных канатов лежащая на них
пачка под действием собственного веса сползает на
разгрузочную эстакаду. На разгрузку единицы подвижного состава
затрачивается 8—10 мин. Бревносвалы не пригодны для
создания запасов леса, их можно использовать только на разгрузке.
Поэтому их вновь не строят, а по мере выхода из строя
заменяют более совершенным разгрузочным оборудованием.
Канатно-блочные установки применяются
также для штабелевки бревен и подачи их из
штабелей на воду. Их схемы весьма разнообразны. В
зависимости от направления движения пачки по отношению к
лебедке различают два основных способа работы лебедки: «на
себя» и «от себя», при этом лебедку можно располагать против
торца штабеля или сбоку от него.
На рис. 12.9, в изображена схема канатно-блочной установки
с двухбарабанной лебедкой, работающей «от себя». Вдоль
сортировочного устройства 4 примерно через 8 м друг от друга
устанавливают столбы 6, между которыми поверху протянуты
канаты с подвешенными к ним направляющими блоками 8.
Последние располагаются против осей штабелей 9. При
штабелевке рабочий канат 3 лебедки 1 огибает направляющие блоки
5 и 11 и присоединяется к возвратному канату 2. К кольцу,
соединяющему эти канаты, крепятся стропы 10. Процесс работы
установки заключается в следующем. Бревна, сброшенные
с сортировочного устройства, формируются в лесонакопителях7
в пачки, размещаемые между опорами 6. Пачка захватывается
стропами и при включении рабочего барабана втаскивается на
штабель, где подается к месту ее укладки. Затем стропы
расцепляются и включением возвратного барабана подаются для
захвата следующей пачки. По окончании загрузки штабеля
рабочий канат переносится на новое место, где также
располагается по оси штабеля. При сброске бревен из штабеля на воду
блок 11 устанавливается на противоположном берегу реки или,
если река широкая, на надежно заякоренном плотике 12. Для
отцепки пачки на воде применяют самораскрывающиеся
стройные комплекты. При движении пачки к блоку И
прикладывается почти двойное тяговое усилие, что требует усиленного его
крепления. В этом заключается недостаток работы лебедки «от
себя». Производительность лебедок с тяговым усилием около
60 кН составляет примерно 40 м3/ч.
Для штабелевки и сброски на воду используют
специализированные лебедки (ЛЛ-9, Л-59), а при их отсутствии —
лебедки, предназначенные для лесосечных работ (ГИЛМ-4 и
ТЛ-4). Лебедка ЛЛ-9 двухбарабанная с тяговыми усилиями
основного и вспомогательного барабанов, соответственно
равными 63 и 20 кН и средними скоростями канатов этих бара-
274

банов 0,45 и 1,25 м/с. Канатоемкость основного барабана
составляет 200 м, вспомогательного 400 м. Лебедка имеет
электродвигатели: для барабанов мощностью 28 кВт и для
компрессора 3 кВт.
Лебедка Л-59 имеет два симметрично расположенных
комплекта барабанов, состоящих из основного и вспомогательного
барабанов. Привод к барабанам и компрессору осуществляется
от электродвигателя мощностью 75 кВт. Наибольшее тяговое
усилие основных барабанов составляет 130 кН и
вспомогательных 21 кН; их канатоемкости соответственно равны 250 и 550 м.
Средние скорости движения канатов: основного 0,6 и
вспомогательного 1,75 м/с. Лебедка Л-59 может быть использована для
работы одновременно на два штабеля. Фрикционные муфты и
ленточные тормоза обеих лебедок имеют пневматический
привод, благодаря чему управление работой их барабанов может
быть дистанционным.
Тракторные толкатели представляют собой трактор
с навесным оборудованием в виде консольной фермы с
вогнутым упором на переднем конце. Ферма длиной 3—4 м,
устанавливаемая впереди трактора, шарнирно крепится к раме.
Высоту подъема упора можно изменять тракторной лебедкой или
гидроприводом. При разгрузке тракторный толкатель
становится перпендикулярно к оси разгружаемой единицы
подвижного состава, упор поднимается и прижимается к пачке. После
открытия стоек трактор, двигаясь вперед, сталкивает пачку
с коников. На производстве получили применение толкатели,
установленные на тракторе ТДТ-75. Разгрузка одной пачки
объемом до 30 м3 занимает 10—15 мин. Тракторные толкатели
используют в основном на приречных нижних складах со
значительной протяженностью и большим числом временных
разгрузочных эстакад. В этих условиях передвижные разгрузочные
средства более эффективны, чем стационарные разгрузочные
установки. В навигационный период тракторные толкатели
используют также для сброски бревен на воду.
^Скиповые погрузчики применяют для накопления и
погрузки отходов, поступающих из цехов переработки и от
разделочных эстакад. Погрузчик представляет собой
металлический короб (скип), который перемещается на катках по
направляющим наклонной эстакады. Привод скипа состоит из одно-
барабанной лебедки и канато-блочной передачи. Скип не имеет
днища. Высыпанию из него отходов препятствует настил,
которым покрыта эстакада. Верхняя, консольная часть эстакады не
имеет настила. Для загрузки скипа кроме скребковых и
ленточных транспортеров часто используют холостые ветви
продольных сортировочных транспортеров. При этом под холостой
ветвью транспортера прокладывают сплошной настил, а
траверсы выполняют функции скребков. После загрузки скип
подается на консольную часть эстакады, в результате чего отходы
ссыпаются в кузов автомашины, стоящей под консолью. Скип
275

опускается под действием собственного веса при
реверсировании двигателя привода. Верхнее и нижнее положения скипа
фиксируются конечными выключателями. На производстве
получили применение скиповые погрузчики ПС-3 емкостью 5 м3
и мощностью двигателя привода 13 кВт. Время, затрачиваемое
на разгрузку, составляет около 2,5 мин.
§ 12.3. ВНУТРИСКЛАДСКОЙ ТРАНСПОРТ.
Классификация транспортных операций и транспортного оборудования на
лесных складах. Основными видами операций, выполняемых
средствами внутрискладского транспорта, являются
следующие: подача лесоматериалов в цехи переработки;
транспортирование готовой продукции из цехов к месту ее укладки (склад
готовой продукции) или к фронту отгрузки; транспортирование
продукции внутри цеха от станка к станку или от станка к
другому транспортному механизму; уборка отходов из цехов.
На перечисленных транспортных операциях применяется
Различное оборудование, выбор которого зависит: от вида
сырья, от места загрузки им транспортного устройства (вода,
накопитель) и пункта разгрузки (штабель, здание цеха,
бассейн перед ним); от места расположения цеха на территории
склада; от объема транспортных операций и ряда других
факторов.
Различные виды транспортного оборудования в зависимости
от особенностей их устройства и работы подразделяются на
четыре основных типа: машины непрерывного транспорта —
продольные и поперечные лесотранспортеры, рольганги, ленточные
и скребковые транспортеры; безрельсовый самоходный
транспорт—лесопогрузчики, автолесовозы и пучковозы; рельсовый
транспорт — приводные и неприводные вагонетки;
пневматический транспорт.
В цехи переработки доставляются в основном круглые
лесоматериалы; они могут поступать в цех из штабелей запаса, из
бассейна или реки или же подаваться в цех сортировочным ле-
сотранспортером непосредственно от места раскряжевки
хлыстов. Бревна из штабелей обычно доставляются лесотранспор-
терами. При малом грузообороте цеха для этой цели иногда
применяют вагонетки. Поперечные транспортеры используют в тех
случаях, когда механизм, к которому поступают бревна,
требует их поперечного перемещения (слешер, триммер), при
необходимости передать лесоматериалы с одного или нескольких
продольных транспортеров на поперечный и т. д.
Для транспортировки готовой продукции из цехов
применяют следующее оборудование: для круглых лесоматериалов
(балансов, рудничной стойки) и колотых лесоматериалов
(колотых балансов, дров), а также для пиломатериалов (досок,
брусьев, шпал) цепные и ленточные продольные транспортеры,
автомобильные и аккумуляторные погрузчики и вагонетки;
кроме того, для досок и брусьев применяют поперечные
транспортеры и автолесовозы.
276

Для транспортировки щепы используют скребковые и
ленточные транспортеры, а также пневматический транспорт. Для
внутрицеховых транспортных операций применяют ленточные
и цепные транспортеры, рольганги, роликовые шины, а в
некоторых случаях подвесные монорельсы с тельфером.
Насыпные отходы (опилки, стружки) убираются из цехов
скребковыми и ленточными транспортерами, подающими эти
отходы в бункер. Кусковые отходы удаляются из цеха
ленточными транспортерами или вагонетками.
Транспортировка лесоматериалов и насыпных грузов
машинами непрерывного транспорта. К характерным особенностям
этого вида транспорта относятся: непрерывное движение
продукции в одном направлении, в связи с чем ее загрузка и
разгрузка в большинстве случаев производятся на ходу;
возможность разгрузки продукции в любом месте по пути ее
транспортирования; возможность перемещать продукцию не только
по горизонтали, но и на подъем; наличие эстакад у
транспортеров, ограничивающих возможность их пересечения путями
внутрискладского колесного транспорта (пересечение возможно
при высоких эстакадах проездом под транспортер).
Для транспортировки лесоматериалов преимущественно
применяют цепные продольные и поперечные лесо-
транспортеры. Их конструкция и методика расчета были
рассмотрены в гл. 10, поэтому в данном разделе приводятся
лишь некоторые дополнительные сведения об этом виде
транспорта.
У продольных лесотранспортеров, применяемых только для
транспортирования (без сортировки), тяговое, приводное и
натяжное устройства такие же, как и у сортировочных. Несколько
иную конструкцию может иметь только эстакада. При подаче
бревен из штабелей в цехи высоту эстакады стремятся делать
как можно меньше для облегчения подачи бревен на
транспортер из нижних рядов штабелей.
Поперечные лесотранспортеры, применяемые для перемести-
тельных операций, бывают горизонтальные и наклонные. В
качестве рабочих ветвей у них служат верхние ветви тягового
устройства. Цепи горизонтальных лесотранспортеров часто не
имеют захватных устройств; у наклонных цепи всегда
снабжают захватными устройствами в виде крючьев,
препятствующих сползанию лесоматериалов под действием собственного
веса.
Если в конце поперечного лесотранспортера, цепи которого
не имеют захватных устройств, расположить отсекатели, то
такой транспортер, кроме своего прямого назначения —
транспортировки лесоматериалов, может также выполнять функции
буферного магазина (см. рис. 11.1, тип AI-2).
Для горизонтальных лесотранспортеров применяют
пластинчатые цепи и цепи из круглой стали, для наклонных —
только пластинчатые, имеющие большую боковую жесткость и
277

Рис. 12.10. Элементы машин внутрискладского непрерывного транспорта:
а — пластинчатая цепь с крюком; б — роликовая опора прямая; в — роликовая опора
желобчатая; г — цепь скребкового транспортера; д — ведущая звездочка скребкового
транспортера; е — схема поперечного сечения скребкового транспортера
Рис. 12.11. Схемы к расчетам транспортеров:
а — наклонного цепного; б, в — ленточного

более удобные для закрепления на них крючьев. На наклонном
участке лесотранспортера к крюку прикладывается
составляющая от веса бревна, стремящаяся его отклонить в сторону,
обратную направлению движения цепей. Для придания крюкам
устойчивости их снабжают выступами 1 (рис. 12.10, а),
опирающимися на предыдущее звено 2\ для этой же цели
применяют цепи с длинными звеньями.
Расчет статического натяжения ZH36 тягового устройства
наклонных лесотранспортеров с большим углом подъема имеет
некоторую специфику. Сопротивление движению UP4-1 тягового
устройства, движущегося по направляющим на участке 4—1
(рис. 12.11, а) длиной L и с углом наклона а, равно
W4_j = qL (\icosa — sin a), (12.19)
где q — вес 1 пог. м тягового устройства; \i — коэффициент
трения тягового устройства по направляющим.
При определенном значении угла а величина W^-\ может
оказаться отрицательной. Вследствие этого наименьшее
натяжение тягового устройства (равное монтажному ZM) будет
в точке его набегания на натяжную звездочку (точка У), а не
в точке его сбегания с ведущей звездочки (точка 4).
Натяжение в точке 4 будет равно
Z4 = qL (sin a—jul cos a) + ZM. (12.20)
Сопротивление движению WV-i будет иметь отрицательное
значение в том случае, если ja<tg а, что при значениях jut =
= 0,2-^0,25 соответствует а= 12-ь 15°. В подобных случаях для
определения ZH36 обход по контуру тягового устройства нужно
начинать с точки его набегания на натяжную звездочку.
Применительно к схеме, приведенной на рис. 12.11, а
натяжения тягового устройства в точках 1, 2 и 3 будут равны Z\ =
= ZM; Z2= 1,08 ZM,
Z3 = ZHa6 = qL (fi cos a + sin a) + nQup (\i cos a + sin a) + 1,08 ZM,
(12.21)
где n — число бревен, находящихся на транспортере; Qnp —
нагрузка от веса среднего бревна, приходящаяся на одну цепь, Н.
Учитывая, что на участке 4—1 собственный вес цепи
способствует ее движению, величину тягового усилия для одной цепи
определяют из выражения
^r = 2Ha6-f0,05(ZHa6 + Z4) + r4_/-ZM. (12.22)
Подставив в выражение (12.22) значения ZHa6t Z4 и №4_ь
взятые соответственно из формул (12.21), (12.20) и (12.19), и
сделав некоторые преобразования, получим
1Тяг ~ 1,05 nQnp (|ы cos a + sin а) + 2 |ы qL cos a + 0,1 qL sin а + 0,2 ZM.
(12.23)
279

Потребная мощность двигателя привода определится из
формулы (10.39), куда подставляется ZTnr из выражения (12.23),
умноженное на число цепей.
Ленточные транспортеры применяют для
транспортирования насыпных и легких штучных грузов. Для ленточных
транспортеров используют преимущественно резинотканевые
ленты, основу которых составляют слои хлопчатобумажной
ткани, соединяемые между собой вулканизацией слоями
натурального или синтетического каучука толщиной 0,75—1,5 мм.
Для предохранения ленты от влаги и истирания ее наружные
поверхности покрывают слоями резины — обкладками.
Толщина обкладки для рабочей поверхности ленты составляет 1 —
5 мм в зависимости от толщины ленты. Резинотканевые ленты,
применяемые на лесных складах, имеют ширину от 0,3 до 1,2 м.
Число хлопчатобумажных прокладок / в зависимости от
ширины ленты В принимается при 5 = 300-^-650 мм t = 3-f-4, при
5 = 700-*-1200 мм i=4-r-6.
Стандартные резинотканевые ленты нормально работают
при температуре окружающего воздуха от +50 до —15 °С. При
более низкой температуре резиновые прокладки и обкладки
теряют эластичность, вследствие чего у них могут появиться
трещины. Промышленность выпускает морозостойкие ленты, в
резину которых вводят специальные добавки — антифризы,
делающие ленту работоспособной при температуре до —45 °С.
Растягивающие и изгибающие ленту усилия
воспринимаются хлопчатобумажными прокладками. Ленты рассчитывают
на растяжение по формуле
гтгх = 1ВкЛ) (12.24)
где Zmax — наибольшее натяжение ленты, Н; i — число
хлопчатобумажных прокладок; В — ширина ленты, м; kn —
допускаемая нагрузка на 1 м ширины одной прокладки, Н/м; величина
£л зависит от материала, из которого изготовлены прокладки,
и числа прокладок; при £ = 3-f-6 и изготовлении прокладок из
бельтинга Б—820 &л^5000 Н/м; для того же числа прокладок,
но изготовленных из уточно-шнуровой ткани, &л—1100 Н/м.
Вес 1 пог. м ленты (Н) при ширине ленты В (м)
определяется по формуле
?Л~1Ь 10* В (в^+«. + «*). 02.25)
где 5i—толщина одной хлопчатобумажной прокладки, м; бг
и 6з — соответственно толщина рабочей и нерабочей резиновых
обкладок, м.
Верхняя и нижняя ветви ленты опираются на
поддерживающие роликовые опоры, которые могут иметь прямую или
желобчатую конструкцию. Прямые роликовые опоры (см.
рис. 12.10, б) применяют при транспортировании штучных
грузов и для холостой ветви транспортера; желобчатые роликовые
опоры (рис. 12.10, в) устанавливают под рабочей ветвью ленты
280

при транспортировании сыпучих грузов. Расстояние между
опорами для рабочей ветви составляет 1,2—1,5 м, для холостой
2,5—3 м. Привод ленты осуществляется от гладкого ведущего
барабана.
Диаметры (м) ведущего DB и натяжного DH барабанов
определяют по эмпирическим формулам DB= (0,12^-0,15) i и DH =
= (0,10-^0,12) t. Ширину обода барабана следует принимать
равной В+ (0,05-ь0,1) м. Во избежание поперечного смещения
ленты на барабане его обод выполняют слегка выпуклым.
Возможность увеличения окружного усилия, передаваемого
ведущим барабаном, достигается путем облицовки его
поверхности деревянными или резиновыми накладками или
увеличением угла его обхвата при помощи отклоняющегося ролика.
Коэффициент сухого трения резинотканевой ленты по чугунному
барабану равен 0,25—0,35, по дереву 0,3—0,4 и по резине
0,35—0,45. Для влажных трущихся поверхностей указанные
значения коэффициентов трения снижаются примерно в 1,5 раза.
Натяжные станции ленточных транспортеров, имеющих
длину до 50 м, делают винтовыми; при большей длине
транспортера следует применять грузовые натяжные устройства.
Скорость ленты при транспортировании сыпучих грузов
составляет 0,75—1,5 и штучных грузов 0,6—1 м/с. Угол подъема
ленточных транспортеров не должен превышать 12—14°.
Сыпучие грузы разгружаются в конце транспортера
перевалкой через ведущий барабан или (для транспортеров с
опорами в виде прямых роликов) в любом месте при помощи
плужкового сбрасывателя, представляющего собой доску,
поставленную на ребро под углом примерно 45° к оси
транспортера. В месте установки плужкового сбрасывателя под лентой
делается сплошной настил из досок.
Производительность ленточного транспортера при
перемещении сыпучих грузов может быть определена на основании
следующих соображений. Полагая, что поперечное сечение слоя
груза, лежащего на плоской ленте, очерчивается параболой
(рис. 12.11, б), получим площадь поперечного сечения этого
слоя F~2bh : 3. Ширину Ь слоя можно принять приблизительно
равной 0,8В, где В — ширина ленты, м, а высоту /i~6:12.
Тогда, F = 0,64 В2 : 18. Отсюда производительность
транспортера (м3/ч) составит
Яч = 3600 ф Fv : с = 128 q>B2v : с, (12.26)
где с — коэффициент разрыхления (для опилок с~3,5; для
щепы с~3 и для стружек с~5); v — скорость транспортера, м/с.
По заданной производительности из формулы (12.26)
определяют ширину ленты. Для наклонных ленточных
транспортеров в формулу (12.26) вводят поправочный коэффициент k,
имеющий следующие значения в зависимости от угла подъема
транспортера а: при <х=10; 15; 18 и 20° £ = 0,95; 0,9; 0,85 и 0,75.
281

Натяжение тягового устройства ZHa6 ленточного
транспортера длиной L и с углом подъема а (рис. 12.11, в) определяют
методом обхода по контуру. Натяжение в точке 1 равно Z\ =
= ZC6. Движению ленты на участке 1—2 препятствуют
сопротивления трения скольжения в цапфах роликов и трения
качения ленты по роликам под действием веса ленты и
сопротивление трения скольжения в цапфах роликов под действием их
веса; движению тягового устройства на этом участке
способствует составляющая от веса ленты, направленная в сторону ее
движения. Поэтому натяжение в точке 2 paBHoZ^g^L^cosa—
— sin a) -f- Gn{ \i3dp : Dp + Zc6y где цл — вес 1 nor. м ленты; jut^—
коэффициент тяги при движении ленты по роликам (при
определении \i"Q принимается коэффициент качения ленты по
роликам / = 0,0015-г-0,0020 м); G — вес одного ролика; п{ — число
роликов под холостой ветвью ленты; jjt3 — коэффициент трения
скольжения в цапфах роликов; dp и DP — соответственно
диаметры цапфы ролика и самого ролика (отношение dv : Dv =
= (1:5-М:7).
Натяжение в точке 3 Z3=l,08 Z2. Натяжение в точке 4 ZHa6
при загрузке транспортера штучными грузами весом Q и
числом птт равно
Z4 = 2наб = Z3 + Чл1 (К) C0S a + Sin °0 + ПшЯ (К) C0S a + Sin a) +
4-G/22ji3dp : Dp,
где П2 — число роликов под рабочей ветвью ленты.
Подставляя в полученное выражение значение Z3 и
пренебрегая величиной —0,08 qR L sin a, получим
ZHa6 = 2,08 qL \i"0 cos a + nmTQ Qlq cos a + sin a) -f
+ ОМр(1.08л1 + ла) : Dp +1,08 Zc6. (12.27)
Для ленточных транспортеров соотношение между ZH36 и
ZC6 на ведущем шкиве определяется формулой Эйлера (10.28).
Выражая в формуле (12.27) ZC6 через ZH36 и вводя
коэффициент надежности т~1,25, окончательно получим
2наб = m [2'08 ^L ^0 C0S a + "шт Q (И-о C0S a + Sln a) +
+ Gli5dp(lfi8n1 + n2):Dp]elx'a' : (e^'a'-l,08), (12.28)
где \x' — коэффициент трения скольжения ленты по барабану;
а! — угол обхвата лентой ведущего барабана, рад.
По ZHa6 = Zmax ленту рассчитывают на прочность по формуле
(12.24). Окружное усилие, передаваемое ленте ведущим
барабаном, и мощность двигателя привода определяют
соответственно по формулам (10.38) и (10.39).
На лесных складах применяют стационарные и
передвижные ленточные транспортеры. Первые имеют деревянную
эстакаду и используются для транспортирования пиломатериалов,
282

коротких круглых и колотых лесоматериалов, кусковых
отходов и, реже, насыпных грузов. Вторые имеют металлическую
раму, опирающуюся на колеса, и оборудуются желобчатыми
опорами. Их преимущественно применяют для погрузки ко-
ротья и щепы в вагоны МПС. Стационарные транспортеры Б-
5025, Б-5040, Б-5025-40Л имеют следующие параметры: длина
до 100 м; ширина ленты 0,3; 0,4; 0,5 и 0,8 м; скорость ленты
0,5—3,0 м/с; потребная мощность привода 0,5—1,2 кВт на
каждые 10 м длины транспортера.
Скребковые транспортеры используют для
транспортировки насыпных отходов и щепы. Тяговое устройство этих
транспортеров (см. рис. 12.10, г) представляет собой цепь со
звеньями из круглой / и полосовой 2 стали, снабженную
деревянными скребками 3. Звездочки (см. рис. 12.10, д) для такой
цепи выполняют многогранными с чередованием свободных
граней с гранями, имеющими зубья. Звенья из полосовой стали
располагают на свободных гранях, а звенья из круглой стали—
на зубьях. Для скребковых транспортеров применяют
винтовые натяжные устройства.
Верхняя 2 и нижняя 4 ветви цепи располагаются в
строганых деревянных желобах 3 (рис. 12.10, е), по которым скребки
/ перемещают опилки или другие мелкие отходы. Рабочей
могут служить как верхняя, так и нижняя ветвь цепи. Более
целесообразной является загрузка нижней ветви, так как при
этом верхний желоб не засоряется, а перевернутые скребки
нижней ветви плотнее прилегают ко дну желоба и поэтому
лучше транспортируют опилки. Разгрузка транспортера
производится через отверстие в дне желоба. Скребки изготовляют из
древесины твердых пород высотой /i = 70-M00 мм, шириной Ь =
= 200-^350 мм. Ширина желоба обычно равна (1,12-ь 1,15)6,
а высота примерно на 100 мм больше высоты скребка.
Расстояние между скребками / = 0,5-т-1 м. Скорость цепи транспортера
У = 0,4-Ь0,8 м/с.
Производительность скребкового транспортера (м3/ч)
Яч = 3600 ф1ф2 kvV : lc, (12.29)
где ф! — коэффициент использования рабочего времени; ф2 —
коэффициент загрузки транспортера (ф2 = 0,6-^-0,8); k —
поправочный коэффициент, учитывающий угол подъема
транспортера а (при а= 10; 20; 30 и 40° значения k соответственно равны
£ = 0,85; 0,65; 0,50 и 0,35); V — средний объем опилок (в
рыхлой массе), перемещаемых одним скребком, м3; с —
коэффициент разрыхления.
Величина V может быть приближенно определена по
эмпирической формуле V=C\hb, где с\ — опытный коэффициент,
равный 0,4—0,5 м; h и Ь — в метрах.
Статическое натяжение ZHa6 цепи горизонтальной секции
скребкового транспортера длиной L определяют по формуле
(10.25), в которой коэффициенты трения скребков о желоб jutc
283

и груза о желоб \хг имеют различные значения, ZHa6 = 2,08x
X|ac^^ + |xr^Q + l,08ZM, где q — вес 1 м цепи со скребками; Q —
вес груза, перемещаемого одним скребком; Q=Vy : с (здесь у—
вес 1 м3 перемещаемого материала); п — число скребков на
рабочей ветви транспортера (значения коэффициентов трения при
расчетах принимаются равными |д,с~0,4; |яг = 0,5ч-0,6).
При транспортировании щепы и стружки возникает
добавочное сопротивление движению вследствие заклинивания
частиц транспортируемого материала между скребками и
боковыми стенками желоба, поэтому расчетное значение натяжения
2Наб рекомендуется увеличивать на 15—20 %. Добавочные
динамические натяжения цепи определяют по формулам (10.33)
и (10.34), а для расчета тягового усилия и мощности двигателя
служат формулы (10.38) и (10.39).
Для уборки насыпных отходов применяют скребковые
транспортеры ТОЦ-16-5 с комбинированной цепью и деревянными
скребками. Скорость цепи 0,5—0,8 м/с, наибольшая длина
горизонтальной секции равна 40 м, расстояние между скребками
0,8 м, мощность двигателя привода 5,5 кВт.
Роликовые транспортеры (см. § 10.4) применяют
в основном для внутрицехового транспортирования. В цехах
применяют также роликовые столы с неприводными роликами.
По ним лесоматериалы перемещают вручную на небольшие
расстояния. При этом ролики используют только как опоры,
обеспечивающие меньшее сопротивление движению
транспортируемых лесоматериалов.
Для поперечного перемещения пиломатериалов на короткие
расстояния применяют роликовые шины, представляющие собой
поперечный роликовый транспортер, имеющий небольшой
уклон в направлении движения. Роликовая шина состоит из двух
боковых полос, между которыми на осях сидят короткие
ролики, расположенные в шахматном порядке и вследствие этого
перекрывающие друг друга. Для перекладки лесоматериалов
используют две-три роликовые шины.
Безрельсовый транспорт. Безрельсовое внутрискладское
транспортирование лесоматериалов получает все более
широкое распространение благодаря положительным особенностям
транспортирующих машин, к которым относятся
лесопогрузчики, автолесовозы и пучковозы.
Лесопогрузчики различных конструкций рассмотрены
в предыдущем параграфе.
Автолесовозы, используемые для транспортировки
пакетов досок и брусьев, уложенных на подставки, представляют
собой самоходную машину с высоким (до 1,75 м) порталом,
размещенным между стойками несущей рамы, на которой
расположены кабина водителя и двигатель. Стойки опираются на
ведущие (задние) и управляемые (передние) колеса. Между
колесами в плоскости стоек размещается грузоподъемный
механизм-с захватами в виде уголков. Подготовленный к транс-
284

портированию пакет пиломатериалов укладывают на
специальную подкладку. Водитель автолесоврза опускает захваты и,
наезжая на пакет, подводит их под боковые выступы подкладки.
Машину останавливают над пакетом и поднимают его вместе
с подкладкой. В транспортном положении пакет находится
внутри портала и прижимается к несущей раме. В пункте
разгрузки подкладку с пакетом опускают на землю. Автолесовоз
проходит над грузом и возвращается за следующей пачкой.
На лесных складах применяют автолесовозы моделей
2Т-80А и Т-140А грузоподъемностью соответственно 5 и 7 т.
Скорость передвижения этих лесовозов с грузом до 38 км/ч.
Пучковозы используют для захвата, утяжки,
транспортировки и укладки пучков бревен на зимнем плотбище или для
сброски их на воду в период навигации.
Рис. 12.12. Схема сплоточно-транспортного агрегата (пучковоза)
Пучковоз (рис. 12.12) представляет собой прицепное
устройство к трактору, состоящее из металлических саней 2 и дышла
6, взаимосвязанных горизонтальной осью, вокруг которой сани
могут поворачиваться с помощью гидроцилиндров 5. Передний
конец дышла имеет шаровую пяту 7, входящую в углубление
на раме трактора. Для погрузки сформированной и
обвязанной пачки полозья саней задним ходом трактора заводятся под
пачку 1 до упора ее в стойки. После этого при помощи
гидроцилиндров (на схеме не показаны) поворачиваются захваты 3,
которые входят между бревнами нижнего ряда и надежно
удерживают пачку при ее транспортировании. При разгрузке
захваты утапливаются и включаются гидроцилиндры 5,
приподнимающие передний конец саней, в результате чего пачка
сгружается. Погрузка необвязанной пачки производится при
помощи лебедки трактора. При этом пачка обносится канатами,
концы которых крепятся к крючьям 4 на передних концах
саней. Погруженная пачка обвязывается и утягивается лебедкой
трактора. Для отцепки канатов крючья 4 поворачиваются
гидроцилиндрами. Такое прицепное устройство имеют пучковозы
В-43Б с базовым трактором ТТ-4; В-51Б с трактором Т-130Г-1
и В-53 с трактором К-703. Максимальный объем
транспортируемого ими пучка 30 м3; часовая производительность пучково-
зов при транспортировании пучков объемом 20 м3 на расстоя-
285

ние 400 м составляет 90—120 м3/ч. Для работы в летний период
полозья пучковозов В-43Б и В-53 устанавливают на двуосное
колесное шасси.
Для выполнения комплекса перевалочных операций с
сортиментами на нижних приречных складах применяют машины,
у которых для захвата и разгрузки пачки служит челюстной
захват с гидроприводом, монтируемым на тракторе. Пачку
полностью погружают на трактор. Эти машины используют для
укладки бревен в невысокие беспрокладочные штабеля и для
сброски бревен на воду, в связи с чем их часто называют шта-
белерами. Наибольшее распространение получил штабелерВ-14
на тягаче МОАЗ-546П грузоподъемностью около 25 т и с
высотой подъема груза 2,8 м; его производительность около 100 м3/ч.
Рельсовый транспорт. Для внутрискладских перевозок
лесоматериалов иногда применяют двухосные вагонетки с
нагрузкой до 5 м3, передвигающиеся по железнодорожным путям с
шириной колеи 750 мм. Переход вагонеток с одного пути на
другой, параллельный ему, производится при помощи стрелочных
переводов. В тех случаях, когда вагонетки нужно подавать с
одного пути на несколько других параллельных ему путей,
применяют траверсные тележки, которые представляют собой
платформы, передвигающиеся по рельсовому пути, расположенному
перпендикулярно складским путям и ниже их примерно на 0,5 м.
На платформе траверсной тележки уложены рельсы с колеей
одинаковой ширины со складскими путями и на одном с ними
уровне. Траверсная тележка устанавливается против пути, на
котором стоит вагонетка, подлежащая передвижению на
параллельный путь. Вагонетка закатывается на траверсную
тележку, которая затем передвигается и останавливается так,
чтобы рельсы, уложенные на ее платформе, оказались на одной
линии с рельсами того пути, на который следует подать
вагонетку. После этого вагонетка скатывается с траверсной
тележки на требуемый путь и следует по назначению.
Для перевода вагонеток с одного пути на другой,
перпендикулярный ему, в месте их пересечения устанавливают
поворотный круг — металлический диск, имеющий на наружной
поверхности две пары взаимно перпендикулярных рельсов с такой
же шириной колеи, как и у складских путей. Диаметр
поворотного круга должен несколько превышать базу осей вагонетки,
а расположенные около него строения и штабеля не должны
препятствовать повороту на 90° вагонеток, нагруженных
наиболее длинномерными лесоматериалами.
Легкие вагонетки грузоподъемностью до 1 м3 можно
перемещать по складским путям вручную. При большей
грузоподъемности, а также перевозках на значительные расстояния
иногда применяют вагонетки с мотовозной, канатной тягой или
с электроприводом.
Пневматический транспорт. Пневматическим называется
такой вид транспорта, при котором частицы материала во взве-
286

шенном состоянии перемещаются воздушным потоком по
закрытым каналам (трубам).
На лесных складах пневмотранспорт используют для
транспортирования щепы от сортировочной установки к местам ее
хранения (кучи, бункеры); для погрузки щепы в транспортные
единицы (железнодорожные вагоны, автомашины или баржи-
щеповозы); для транспортирования насыпных отходов из
цехов в бункеры, а также для удаления древесной пыли из цехов
переработки.
Существенными преимуществами пневматического
транспорта являются: высокая производительность и непрерывность
подачи материала; возможность перегибов транспортной
магистрали практически под любым углом в плане и в профиле;
возможность собирать и транспортировать материалы
одновременно от большого числа территориально удаленных друг от
друга мест; автоматизация выполнения всех операций по сбору,
транспортированию и разгрузке перемещаемых материалов.
К недостаткам пневмотранспорта следует отнести больший по
сравнению с транспортерами расход электроэнергии на 1 м3
перемещаемого груза и значительный износ трубопроводов в
местах поворотов.
В зависимости от расположения вентилятора, создающего
напор воздуха (или его разрежение) в трубопроводах, пневмо-
транспортные установки подразделяют на всасывающие
(рис. 12.13, а), нагнетательные (рис. 12.13, б) и всасывающие-
нагнетательные (рис. 12.13, в). Основными элементами этих
установок являются питатели 1, в которые поступает
транспортируемый материал, вентилятор 2, трубопроводы 3 и циклон 4.
Всасывающие установки, собирающие отходы из нескольких
мест, применяют для сбора мелких отходов и пыли от
деревообрабатывающих станков и перемещения их за пределы цеха;
нагнетательные пневмотранспортные установки — для
транспортирования технологической щепы с подачей ее на погрузку
или к местам хранения; всасывающие-нагнетательные
установки — для сбора измельченной древесины из нескольких мест
и транспортирования ее к нескольким пунктам.
Для нагнетательных установок применяют центробежные
вентиляторы и воздуходувки, тип которых зависит от
требуемой производительности. Для подачи щепы в нагнетательный
трубопровод служат загрузочные устройства — питатели,
которые подразделяют на эжекционные воронки, винтовые и
барабанные.
В установках для пневмотранспорта щепы, наибольшее
применение получили шлюзовые питатели барабанного типа
(рис. 12.13, а), состоящие из корпуса 5, внутри которого
вращается барабан 2. Между лопастями барабана расположены
ячейки 4, принимающие щепу из загрузочной воронки 3 и
передающие ее в разгрузочное окно 1, соединенное с
трубопроводом.
287

Трубопроводы, изготовляемые из листовой стали толщиной
2—3 мм, имеют диаметр 150—600 мм, в зависимости от
производительности. В местах поворота толщину трубопроводов
увеличивают до 8—10 мм.
Циклоны служат для отделения щепы от воздуха. Циклон
(рис. 12.13, д) состоит из наружного 3 и внутреннего 4
цилиндров. Воздушный поток входит по патрубку 5, расположенному
по касательной к наружному цилиндру, вследствие чего полу-
/ J 4
Рис. 12.13. Схемы типов и элементов
пневмотранспортных установок:
а, б, в — всасывающая, нагнетательная и
всасывающе-нагнетательная установки; г —
шлюзовой питатель барабанного типа; д —
циклон
чает вращательное движение, а находящийся в нем материал
под действием центробежных сил прижимается к внутренней
поверхности цилиндра, теряет скорость и, падая вниз,
ссыпается наружу через горловину 1. Воздух уходит из циклона вверх
по внутреннему цилиндру. Радиальные ребра 2, размещенные
во внутреннем цилиндре, препятствуют вращательному
движению мелких частиц и пыли, что способствует лучшему их
отделению от воздуха.
Для пневмотранспортировки и погрузки технологической
щепы в полувагоны и щеповозы применяют пневмотранс-
портные установки ПНТУ-2М и ВП-5, имеющие
соответственно длину до 70 и до 120 м, суммарную мощность 24,5 и
32,5 кВт и производительность 6—8 и 9—10 м3/ч.
Более подробно вопросы пневмотранспорта щепы изложены
в работе В. В. Коробова [35].
288

Раздел IV
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
ЛЕСНЫХ СКЛАДОВ
И ЛЕСОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ЦЕХОВ
Глава 13
ПОТОЧНЫЕ ЛИНИИ, УЧАСТКИ И ЦЕХИ
ЛЕСНЫХ СКЛАДОВ
§ 13.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ. На лесных складах
применяют различные технологические и подъемно-транспортные
машины и установки, из которых обычно формируют поточные
линии. Несколько поточных линий, выполняющих одинаковые
функции, а также обслуживающее их дополнительное (не
входящее в состав линий) подъемно-транспортное оборудование,
сооружения и запасы лесоматериалов, образуют
функциональные участки лесного склада. Участки, технологический процесс
которых заканчивается выпуском готовой продукции,
отгружаемой со склада, называются цехами.
Нижние склады лесозаготовительных предприятий
содержат:
производственный участок по выгрузке вывезенного леса,
созданию запасов сырья и подаче его в первичную обработку;
основные технологические потоки по производству круглых
лесоматериалов (очистке деревьев от сучьев, раскряжевке
хлыстов, сортировке круглых лесоматериалов);
дополнительные технологические потоки (производство ко-
роткомерных круглых лесоматериалов);
технологические потоки по механической переработке
лесоматериалов (шпалопилению, лесопилению, производству
тарных дощечек, выработке технологической щепы);
вспомогательные технологические потоки по переработке
сучьев, коры, древесной зелени и т. п. (эти вопросы входят
в программу курса «Комплексное использование древесины» и
в данном учебнике не рассматриваются);
потоки по штабелевке и отгрузке готовой продукции.
Типы машин, установок и поточных линий, их число и
взаимное расположение на участках и в цехах лесных складов
зависят от вида и количества сырья, поступающего на участок
или в цех, среднего объема хлыста или сортимента, вида
продукции, выпускаемой участком или цехом и других факторов.
Ю Заказ № 261
289

§ 13.2. УЧАСТКИ РАЗГРУЗКИ, СОЗДАНИЯ ЗАПАСОВ
И ПОДАЧИ ДЕРЕВЬЕВ ИЛИ ХЛЫСТОВ НА ОСНОВНОЙ
ПОТОК НИЖНЕГО СКЛАДА. Участки разгрузки,
расположенные в основном потоке склада. Для выгрузки деревьев или
хлыстов с подвижного состава лесовозной дороги, создания
запасов и подачи сырья на основные поточные линии (см.
гл. 12), может использоваться оборудование следующих
типов:
а. Разгрузочное оборудование, которым можно создавать
запасы деревьев или хлыстов в размере не более 2—3 пачек,
т. е. только межоперационные запасы сырья. К такому
оборудованию относятся бревносвалы, разгрузочно-растаскиваю-
щие установки, тракторные толкатели. При его использовании
резервные и сезонные запасы деревьев или хлыстов должны
полностью укладываться в стороне от основного
технологического потока на промежуточном складе.
б. Разгрузочное оборудование, в зоне действия которого
можно располагать до 5—10 тыс. м3 деревьев или хлыстов.
К такому оборудованию относятся двухниточные кабельные,
козловые, консольно-козловые и мостовые краны
грузоподъемностью 20—30 т. При использовании этих кранов
межоперационные и резервные запасы (а иногда и часть сезонных
запасов) находятся в основном технологическом потоке и
обслуживаются основным разгрузочным оборудованием, на
промежуточном же складе размещается только сезонный запас
сырья (полностью или частично).
в. Разгрузочное оборудование, которым можно создавать
запасы леса неограниченных размеров (колесные лесоразгруз-
чики грузоподъемностью 20—30 т). Оборудование такого типа
обеспечивает создание всех видов запасов сырья в основном
технологическом потоке, при этом нет необходимости
организовывать промежуточные склады.
Работу разгрузочного оборудования, создающего
значительные запасы леса, можно рассматривать как систему массового
обслуживания с входящим потоком лесовозных автопоездов,
которым необходимо обслуживание, и неограниченной
вместимостью мест для укладки выгруженных пачек деревьев или
хлыстов. В этой системе образование очереди лесовозных
автопоездов возможно только в случае их прибытия во время
обслуживания предыдущего автопоезда или при аварийной
остановке разгрузочного оборудования, что бывает редко.
Если потребное число разгрузочных машин или установок
принять равным частному от деления сменного грузооборота
нижнего склада на их расчетную сменную производительность,
то неизбежны значительные простои автопоездов в ожидании
разгрузки. Для того, чтобы гарантировать немедленную
разгрузку каждого прибывающего на нижний склад автопоезда,
следует иметь значительное число разгрузочных машин или
установок. Как существенное увеличение их числа, так и дли-
290

тельные простои автопоездов в ожидании разгрузки
нецелесообразны.
Одновременно надо иметь в виду, что при работе
разгрузочного оборудования, производящего также штабелевку
резервных запасов сырья и подачу пачек деревьев или хлыстов
на основные технологические поточные линии, только около
50 % выгруженных пачек сразу же после выгрузки поступает
непосредственно к сучкорезным или раскряжевочным
установкам; вторую же половину пачек (при переполнении площадок
перед этими установками) предварительно укладывают в
резервные штабеля, из которых затем забирают тем же
разгрузочным оборудованием. Таким образом, объем работ каждой
разгрузочной машины или установки приблизительно в 1,5
раза превышает количество деревьев или хлыстов,
выгруженных с подвижного состава лесовозной дороги. Следовательно,
необходимое число разгрузочных машин или установок iB
составит
^=1,5<2смс:(ЯсмФв), (13.1)
где QCmc — сменный грузооборот нижнего склада, м3/смену;
/7см — расчетная сменная производительность разгрузочной
машины или установки, определяемая по формулам (2.13) и
(2.16), м3/смену; фв — коэффициент использования
разгрузочного оборудования.
Оптимальная величина коэффициента использования
разгрузочного оборудования фв может быть определена из
условий минимальной себестоимости разгрузочных работ с
учетом простоев разгружаемых автопоездов. Исследованиями
А. К. Редькина, выполненными в МЛТИ [49, с. 142—147],
установлено, что оптимальная величина фв составляет 0,5—0,7.
При определении потребного числа разгрузочных машин и
установок наряду со сменным грузооборотом нижнего склада
следует учитывать также число работающих на складе
основных технологических поточных линий и возможное число этих
линий, обслуживаемых одной разгрузочной машиной или
установкой. Бревносвал, ' разгрузочно-растаскивающая установка,
двухниточный кабельный кран могут подавать деревья или
хлысты только на одну основную поточную линию; каждый
козловой или консольно-козловой кран обслуживает по две
поточные линии; в зоне действия мостового крана может быть
расположено 6—8 основных поточных линий. Колесный лесо-
разгрузчик подает пачки деревьев или хлыстов к
неограниченному числу сучкорезных или раскряжевочных установок.
Расчетная производительность разгрузочного оборудования
в значительной степени зависит от объема запасов деревьев
или хлыстов, укладываемых в зоне его действия. С
увеличением запасов возрастает продолжительность цикла и,
следовательно, уменьшается производительность оборудования. В
среднем /7СМ составляет для козловых и консольно-козловых
10*
291

кранов — до 650—800, для мостовых кранов — до 750—900 и
для колесных лесоразгрузчиков большой грузоподъемности —
до 650—800 м3/смену.
На лесоперевалочных базах и складах потребителей,
получающих хлысты или сортиментное долготье сплавом, разгрузка
подвижного состава лесовозной дороги заменяется выгрузкой
леса из воды. Для этой цели чаще всего используются лебедки
с канато-блочными установками, передвижные кабельные краны
с пролетом 300—400 м, козловые краны, продольные и
поперечные лесотранспортеры.
Промежуточные склады. Своеобразным участком разгрузки
на нижнем складе является промежуточный склад,
размещаемый обычно в непосредственной близости от нижнего склада
и являющийся по существу его составной частью. Через
промежуточный склад проходит только часть годового
грузооборота нижнего склада (обычно не более 10—12%). Это
количество сырья (хлыстов или деревьев) подвергается двойной
перегрузке: сначала выгружается с подвижного состава
лесовозной дороги и штабелюется на промежуточном складе, а затем
вновь грузится и доставляется к разгрузочному оборудованию
основного потока нижнего склада. На промежуточном складе
работает погрузочно-разгрузочно-штабелевочное оборудование
(кабельные, козловые, консольно-козловые краны, колесные и
гусеничные разгрузчики большой грузоподъемности и т. п.),
обслуживающее только этот склад.
В основном потоке нижнего склада выгрузку деревьев или
хлыстов с подвижного состава лесовозной дороги, создание
некоторого их запаса и подачу к сучкорезным или
раскряжевочным установкам осуществляет основное разгрузочное
оборудование. В зоне его действия находится межоперационный Ем и
резервный Ер запасы, а также часть сезонного запаса акЕс.
Остальная часть сезонного запаса (1—ак)£с специальным
оборудованием укладывается в штабеля, расположенные на
промежуточном складе, из которых по мере надобности этим же
оборудованием грузится на автопоезда и доставляется к
основному потоку нижнего склада.
Режим работы промежуточного склада характеризуется
графиками, приведенными на рис. 13.1, а. Линия / показывает
изменение величины сезонного запаса сырья на нижнем складе;
она построена на основании интегрального графика режима
работы участка «вывозка — первичная обработка деревьев» и
представляет собой разность ординат линий прибытия и
первичной обработки (рис. 1.3, а).
Линия // (рис. 13.1, а) показывает величину той части
сезонного запаса, которая размещается в зоне действия
основного разгрузочного оборудования нижнего склада.
Наибольшее значение этой величины равно ак£"с.
Разность ординат линий I и II показывает величину
сезонного запаса сырья, находящегося на промежуточном складе.
292

Из рис. 13.1, а видно, что к середине ноября величина
сезонного запаса сырья равна нулю. После этого сезонный запас
начинает создаваться, однако до начала декабря он
укладывается только в зоне действия основного разгрузочного
оборудования, а погрузочно-разгрузочное оборудование,
установленное на промежуточном складе, в этот период не работает.
В зимний период (с начала декабря и до конца марта)
промежуточный склад заполняется, причем суточный объем
разгрузки автопоездов на этом складе в данный период равен q3.
В период проведения ремонтных работ на нижнем складе
Рис. 13.1. Графики режима работы промежуточного склада при ремонте
лесоскладского оборудования в период распутицы:
с — весенней; б — осенней
(совпадающим с началом весенней распутицы) промежуточный
склад не работает. В конце весенней распутицы (после
окончания ремонта) начинается интенсивная отгрузка сырья с этого
склада к основным потокам нижнего склада. Суточный объем
отгрузки сырья с промежуточного склада в этот период (конец
апреля) равен qB.
В летний период желательно, чтобы
погрузочно-разгрузочное оборудование, установленное на промежуточном складе,
не работало; для этого необходимо, чтобы линии / и Не конца
весенней и до начала осенней распутицы были бы
параллельными. Этого можно достигнуть соответствующим
регулированием величины запаса сырья в зоне действия основного
разгрузочного оборудования. При соблюдении этого условия
суточный объем погрузки автопоездов на промежуточном складе
летом qn = 0. Если это условие не соблюдается, то в летний
период погрузочно-разгрузочное оборудование, установленное на
промежуточном складе, будет работать с весьма малой
загрузкой, что экономически невыгодно, поэтому запас сырья,
размещаемый в зоне действия основного разгрузочного
оборудования, должен быть достаточно велик.
293

В период осенней распутицы на промежуточном складе
деревья или хлысты погружаются на автопоезда и подвозятся
ими к основным,потокам нижнего склада. Суточный объем
погрузки автопоездов на промежуточном складе в период
осенней распутицы равен qQ. Величины q3, qB, qQ и qn на рис. 13.1, а
показаны пунктирной линией III.
При данном режиме работы в летний период на
промежуточном складе должно храниться значительное количество
деревьев или хлыстов, обеспечивающее нормальную работу
сучкорезных и раскряжевочных установок в период осенней
распутицы; при этом необходимо предусмотреть соответствующие
меры для сохранения качества древесины. Чтобы избежать
летнего хранения сырья на промежуточном складе, целесообразно
ремонт лесоскладского оборудования проводить в период
осенней распутицы, тогда графики, изображенные на рис. 13.1, а,
примут вид, приведенный на рис. 13.1, б. Это положение имеет
место при соблюдении следующего условия: £cQrc—olkEc ^
^ *pBQrc : (T—tpeM), откуда
a«>l-tpB:[kc(T-tpeM)]. (13.2)
В этой формуле Qrc —годовой грузооборот нижнего склада,
м3/год; Ес — общая величина сезонного запаса деревьев или
хлыстов на нижнем складе, м3; Т — число календарных
рабочих дней в году; /рем — продолжительность планового
ежегодного ремонта лесоскладского оборудования, дней; tPB—
продолжительность весенней распутицы, дней; kc — коэффициент
сезонного запаса; ак — коэффициент, показывающий какая доля
от всего сезонного запаса размещается в зоне действия
основного разгрузочного оборудования нижнего склада.
§ 13.3. ОСНОВНЫЕ ПОТОЧНЫЕ ЛИНИИ НИЖНЕГО
СКЛАДА. В основном технологическом потоке нижнего склада
производятся следующие работы: очистка деревьев от сучьев
(при вывозке деревьев), раскряжевка хлыстов и сортировка
круглых лесоматериалов. К технологическим операциям,
выполняемым в этом потоке, относится также измельчение
сучьев в щепу.
Очистка деревьев от сучьев на складах с малым
грузооборотом производится электросучкорезками РЭС-6 или
передвижными сучкорезными машинами (ЛП-ЗОБ и др.). На
нижних складах с годовым грузооборотом более 100 тыс. м3
наиболее целесообразно использовать стационарные
сучкорезные установки типа ПСЛ-2А или ЛО-69. Для очистки деревьев
от сучьев на крупных лесных складах, перерабатывающих в
основном хвойные лесоматериалы, можно применять установки
групповой обработки МСГ-3, при этом процесс очистки
делится на две стадии: предварительную — на установке
групповой обработки и окончательную (для некоторых сортимен-
294

тов)—электросучкорезками или на специальных зачистных
станках.
Раскряжевка хлыстов на мелких и временных
складах может производиться электропилами ЭП-К6 или ЭПЧ-3.
На складах с годовым грузооборотом более 50—70 тыс. м3
экономически оправдано применение стационарных
раскряжевочных установок с продольным перемещением хлыстов и
поштучной их обработкой (типа ЛО-15С — для тонкомерного и
среднего и ЛО-68 — для крупномерного леса). При годовом
грузообороте склада больше 150 тыс. м3 целесообразно
использование установок с поперечным перемещением хлыстов
(триммеров МР-8 или слешеров ЛО-65). Установки этого типа
производительнее установок с продольным перемещением хлыста,
но несколько снижают выход деловых сортиментов, так как
работают по программному или обезличенному методам
раскроя, в то время как на установках с продольным
перемещением производится индивидуальный раскрой хлыстов. В
некоторых случаях могут использоваться и установки ЛО-62,
производящие групповую раскряжевку хлыстов. Вопрос о выборе
типа раскряжевочной установки следует решать путем
технико-экономических расчетов.
Раскряжевка хлыстов на лесных складах может
осуществляться по двух- или одноступенчатому методу. При
двухступенчатом методе хлыст на раскряжевочной установке
распиливается на долготье, которое затем в случае надобности
(например, рудстоечное, балансовое и низкокачественное
долготье) передается на стационарные установки, разделывающие
его на коротье. При одноступенчатом методе хлыст на
раскряжевочной установке распиливается сразу на отрезки ликвидной
длины (в том числе и на коротье), т. е. все работы по
поперечной распиловке на лесном складе осуществляются на одной
установке, производящей раскряжевку хлыстов, при этом
производительность раскряжевочной установки несколько
снижается. Тот или иной метод раскряжевки выбирается на
основании практических данных или аналитических расчетов. Эти
расчеты показывают, что двухступенчатый метод раскряжевки
выгоден при достаточно высокой производительности
установок, на которых осуществляется разделка долготья на коротье,
и при значительном превышении стоимости машино-смены
раскряжевочной установки над разделочной.
Сменная производительность раскряжевочных установок
в основном зависит от типа установки (с продольным или
поперечным перемещением хлыстов) и среднего объема хлыста.
Для установок с продольным перемещением хлыста
производительность зависит также от средней длины отпиливаемых
отрезков, на что существенное влияние оказывает применяемый
метод раскряжевки (одно- или двухступенчатый).
Очистка деревьев от сучьев и раскряжевка хлыстов могут
производиться также при помощи сучкорезно-раскряжевочных
295

установок (например ЛО-30). На лесных складах, имеющих
небольшой грузооборот, в ряде случаев это оказывается более
эффективным, чем работа однооперационных сучкорезных и
раскряжевочных установок.
Сортировка лесоматериалов является одной из
наиболее трудоемких работ на лесных складах. Число
категорий, на которые должны быть рассортированы лесоматериалы,
отгружаемые со склада, определяется сортиментным составом,
грузооборотом склада и условиями отгрузки. Обычно на
лесном складе насчитывается 10—12 сортиментов. На
прирельсовых складах лесоматериалы, предназначенные для погрузки
на подвижной состав железных дорог МПС, должны быть
рассортированы по сортиментам, породам и длинам; при этом
общее число сортировочных категорий колеблется в
зависимости от местных условий от 20 до 45. На складах,
примыкающих к рекам с плотовым сплавом и производящих зимнюю
сплотку, число сортировочных категорий составляет 5—12. При
молевом сплаве лесоматериалы рассортировывают только на
три-четыре категории.
Круглые лесоматериалы на лесных складах сортируют при
помощи сортировочных вагонеток с канатной тягой, продольных
или поперечных лесотранспортеров, манипуляторов.
Сортировочные вагонетки применяют в редких случаях и только на
береговых складах с годовым грузооборотом до 50 тыс. м3
и при сильно-растянутом фронте сортировки, так как их
производительность не велика и работы слабо механизированы.
Сортировочные продольные лесотранспортеры (цепные и
канатные) используют на лесных складах всех типов. Длина
сортировочного фронта составляет от 120 до 600 м, в
соответствии с чем последовательно устанавливают от одной до
четырех секций цепного или одну-две секции канатного лесотранс-
портера. С лесотранспортеров сортименты сбрасывают вручную
или при помощи бревносбрасывателей. Подштабельные места
в соответствии с общей компоновкой лесного склада можно
располагать с одной или с двух сторон сортировочного лесо-
транспортера, но не все конструкции бревносбрасывателей
пригодны для двусторонней сброски. Наиболее отработанными из
сортировочных установок являются продольные цепные
сортировочные лесотранспортеры ЛТ-86, оборудованные
гравитационными бревносбрасывателями. При длине сортируемых
лесоматериалов от 1,6 до 6 м применяют первое исполнение этих
транспортеров, имеющее скорость цепи v = 0,85 м/с; при
сортировке только длинномерных сортиментов (/=4-ь6 м)—второе
исполнение (v =1,3 м/с). Поперечные сортировочные
лесотранспортеры используют редко, так как они дают эффект только
при сортировке длинномерных лесоматериалов.
При крупномерном лесе (УХл>0,5 м3) и малом числе
сортировочных групп весьма перспективна сортировка круглых
лесоматериалов при помощи манипуляторов; при этом достига-
296

Рис. 13.2. График значений
сменной производительности
/7См оборудования, входящего
в состав основных поточных
линий нижних складов, в
зависимости от среднего объема
хлыста Ухл.'
/ и 2 — сучкорезные установки
ПСЛ-2А и ЛО-69; 3 — установка
для групповой очистки деревьев
от сучьев МСГ-3; 4 — электросуч-
корезка на зачистке сучьев РЭС-6;
5 — электропила на раскряжевке
хлыстов ЭПЧ-3 (ЭП-К6); 5, 7 —
раскряжевочные установки
соответственно ЛО-15С и ЛО-68; 8 —
триммер МР-8; 9 — слешер ЛО-65;
10 — установка для групповой
раскряжевки хлыстов ЛО-62; // —
продольный сортировочный
лесотранспортер ЛТ-86 при г-0,8 м/с;
/2 —то же, при v =1,3 м/с; 13 —
поперечный сортировочный
лесотранспортер; 14 — два
манипулятора для сортировки; 15 — рубитель-
ная машина для измельчения
сучьев ДУ-2; 16 —
сучкорезно-раскряжевочная установка ЛО-30; 17 —
сучкорезно-раскряжевочная
сортировочная установка НСК
ется значительная производительность и сокращается длина
фронта сортировки.
На мелких лесных складах целесообразно применять п е -
редвижные сучкорезно-раскряжевочные установки и
передвижные сортировочные лесотранспортеры.
Для измельчения сучьев на лесных складах в
основном используют барабанные рубительные машины типа
ДУ-2, вырабатывающие технологическую щепу для
производства древесных плит. Величины расчетных сменных производи-
тельностей Ясм перечисленных выше технологических
установок в зависимости от среднего объема хлыста Ухл приведены
на рис. 13.2.
Для формирования в поточные линии или участки
отдельные установки соединяют между собой транспортерами
или устройствами, предназначенными для создания
межоперационных запасов. Перед сучкорезной или раскряжевочной
установкой, предназначенной для поштучной обработки,
располагают устройство для разделения пачек деревьев или хлыстов
(РД-2, РХ-2 или ЛТх-80) и манипулятор для поштучной их
подачи в обработку; между сучкорезной и раскряжевочной
установками — буферный магазин. Отпиленные отрезки от
раскряжевочной установки передаются на сортировочный
лесотранспортер непосредственно или через разобщитель ЛТ-80
(или буферный магазин другого типа), что особенно
необходимо, если один сортировочный лесотранспортер обслуживает
мУсмену
0,2 0,4 0,6 0,8' vXJJ,n3
297

несколько раскряжевочных установок. Вместимости буферных
магазинов рассчитывают по формуле (1.4). В состав поточных
линий или участков, кроме перечисленного оборудования,
входят также транспортеры для уборки отходов.
Минлеспромом СССР разработаны и утверждены
перспективные системы машин (составы основных поточных
линий) для нижних лесных складов (6, с. 161—183]. Система 1НС
Рис. 13.3. Основные поточные линии нижних складов типа 1НС:
а — с одной сучкорезной и одной раскряжевочной установкой; б — с одной
сучкорезной и двумя раскряжевочными установками; в — с сучкорезно-раскряжевочной
установкой; г — с двумя сучкорезными и двумя раскряжевочными установками и с
сортировкой манипуляторами
строится на базе оборудования для поштучной раскряжевки
хлыстов при их продольном перемещении; система 2НС также
для поштучной раскряжевки хлыстов, но перемещаются они
в поперечном направлении; система ЗНС построена на базе
установок, производящих групповую раскряжевку хлыстов;
система 4НС представляет собой комплект мобильных машин
для первичной обработки заготовленного леса на мелких и
временных складах.
Схемы поточных линий зависят от принятой
системы машин, сменного грузооборота, характеристики сырья,
поступающего на линию, и продукции, получающейся в
результате обработки. Наиболее отработаны поточные линии, бази-
298

рующиеся на системе машин 1НС (рис. 13.3). В
простейшей из таких линий (рис. 13.3, а) очистка деревьев от сучьев
производится одной сучкорезной установкой 3 (ПСЛ-2 или
ЛО-69); отделенные при этом сучья рубительной машиной 2
(ДУ-2) измельчаются в щепу, которая ссыпается в бункер 1.
Хлысты через площадку 4 поступают на раскряжевочную
установку 5 (ЛО-15С или ЛО-68), которой распиливаются на
сортименты; вершины и низкокачественные отрезки
сбрасываются с приемного стола раскряжевочной установки влево и
поперечным транспортером 6 подаются в цех переработки
тонкомерной и низкокачественной древесины. Деловые сортименты
с приемного стола раскряжевочной установки сбрасываются
вправо, проходят через буферный магазин 7 и промежуточный
транспортер 8, поступают на продольный сортировочный лесо-
транспортер 9 (ЛТ-86) и сортируются по любым признакам.
Вместо продольного сортировочного лесотранспортера линия
может быть снабжена поперечным лесотранспортером 10.
Сменная производительность такой линии, учитывая данные,
приведенные на рис. 13.2, а также формулу (2.18), при Ухл = 0,2-г-
-г-0,6 м3 составляет 125—190 м3/смену.
Линия, изображенная на рис. 13.3, б, отличается от
рассмотренной тем, что в нее включены две раскряжевочные
установки 2, на которые хлысты поступают от одной сучкорезной
установки 1. В связи с этим протаскивающий транспортер
сучкорезной установки должен иметь возможность сбрасывать
хлысты в обе стороны. Деловые сортименты от обеих
раскряжевочных установок через буферные магазины 3 поступают на
промежуточный б, а с него на продольный сортировочный лесо-
транспортер 7. Вершины хлыстов и низкокачественные отрезки
от обеих раскряжевочных установок проходят через короткие
продольные транспортеры 4 и поступают на общий поперечный
лесотранспортер 5, доставляющий их в цех переработки.
Сменная производительность такой линии ПСмл— 155-г-215 м3/смену.
Весьма перспективна поточная линия, на которой очистка
деревьев от сучьев и раскряжевка хлыстов производятся одной
многооперационной сучкорезно-раскряжевочной установкой 1
марки ЛО-30 (рис. 13.3, в); получающиеся при этом
сортименты (в том числе и низкокачественная древесина) с
приемного транспортера 2 сучкорезно-раскряжевочной установки
непосредственно поступает на сортировочный лесотранспортер 3.
Производительность такой линии при Ухл = 0,4-ь0,6 м3
составляет #CMjI — 130-М55 м3/смену.
Перспективными также являются основные поточные
линии, у которых сортировка круглых лесоматериалов
производится манипуляторами (рис. 13.3, г). Деловые сортименты от
двух раскряжевочных установок 1 поступают на
промежуточный продольный лесотранспортер 2, а с него на площадку 3,
оборудованную растаскивателями с челночными захватами
299

(аналогичными растаскивателям РХ-2). Передвижные
манипуляторы 4 поштучно берут сортименты с площадки 3 и
укладывают по сортам в лесонакопители 5. Сменная
производительность линии такого типа при 17хл = 0,4-ь0,6 м3 составляет
ЯСМл~300ч-370 м3/смену.
Рассмотренные схемы (в большинстве случаев без
сучкорезных установок) получили широкое распространение на
нижних складах. Они обеспечивают высокую производительность
при полной механизации и частичной автоматизации всех
операций, однако требуют значительных затрат на строительно-
монтажные работы. Существенное снижение этих затрат может
быть достигнуто при использовании раскряжевочных установок
и сортировочных лесотранспортеров, выпущенных заводами-
изготовителями на рамно-блочном основании и
устанавливаемых без фундаментов на заранее подготовленных площадках
складов.
В поточных линиях, входящих в систему машин 2НС
(рис. 13.4, а, б), очистка деревьев от сучьев производится
сучкорезной установкой 1 (МСГ-3) и хлысты через буферный
магазин 2 передаются на ориентирующий транспортер 3, а
с него на раскряжевочную установку 4 триммерного типа марки
МР-8 (рис. 13.4, а) или на слешер марки ЛО-65
(рис. 13.4, б).
В поточной линии, оборудованной триммером (см. рис. 13.4,
а), хлысты распиливаются на сортименты в соответствии с
программой, выбранной оператором. Деловые сортименты,
полученные на триммере, поступают в буферный магазин 5, откуда
подаются на продольный сортировочный лесотранспортер 6
(ЛТ-86). Вершины хлыстов продольным транспортером 7
направляются в цех 'переработки тонкомерных лесоматериалов.
Сучья измельчаются рубительной машиной 9 (ДУ-2); щепа
поступает в бункер 8. Сменная производительность такой
линии при УХл = 0,2ч-0,6 м3 составляет Псш 220^370 м3/смену.
В линии, производящей раскряжевку на слешере (см. рис.
13.4, б), вершины немерной длины падают на продольный
транспортер 10 и выносятся в цех технологической щепы; на
этот же транспортер попадают и откомлевки. Получившиеся
в результате раскряжевки сортименты стандартной .длины
поступают: вершинные отрезки — на продольный транспортер 9
и далее в цех переработки тонкомерных лесоматериалов;
остальные отрезки через два буферных магазина 7 и 8 — на
продольные сортировочные лесотранспортеры 5 и 6 (ЛТ-86),
которыми сортируются по любым признакам. Сменная
производительность этой линии составляет Ясм^380-^520 м3/смену.
При поступлении на лесной склад деревьев различных
пород и резко различающихся по качеству целесообразно их под-
сортировывать. При сортировке деревьев на лесосеке каждая
из сортогрупп поступает на отдельную поточную линию
нижнего склада и обрабатывается независимо от других сорто-
300

групп; при этом применяются разнотипные поточные линии.
При сортировке на лесном складе все деревья поступают на
комбинированную поточную линию,
совмещающую системы машин 1НС и 2НС (рис. 13.4, в), которая вклю-
ЕН=
Ш+++Г

till
-4
3
2
i_L
///////
10
^xjn + + a
h
LL gigS
Г\ ctictict]
11
11
3~^
//////
E
^
^F
аЭТИ*
т=р;Цтм
Рис. 13.4. Основные поточные линии нижних складов:
а — типа 2НС с триммером; б — то же со слешером; в — комбинированная линия; г-
линия типа ЗНС
чает в себя раскряжевочные установки как с продольным, так
и с поперечным перемещением хлыстов, при этом после очистки
от сучьев хвойные высококачественные хлысты подаются на
слешерную раскряжевочную установку 2 (ЛО-65), а
лиственные и низкокачественные хвойные — поступают на установку 3
(ЛО-15С). Триммерные установки в данном случае не приме-
301

няются, так как при подсортировке хлыстов по породам и
качеству можно обойтись обезличенным (на установке ЛО-65) и
индивидуальным (на установке ЛО-15С) методами раскроя,
не прибегая к программному методу. Сортировка хлыстов на
две группы производится при помощи специального
устройства 1, представляющего собой поперечный транспортер с
люком, перекрытым откидными балками (затворами). Хлысты,
перемещаясь в поперечном направлении, проходят над люком
и поступают на раскряжевочную установку слешерного типа;
при необходимости же передать хлыст на раскряжевочную
установку ЛО-15С люк по команде оператора открывается и
хлыст проваливается в него. Сменная производительность
такой линии Ясм = 440-т-бОО м3/смену.
♦В поточной линии, входящей в систему ЗНС (рис. 13.4, г),
очистка деревьев от сучьев производится сучкорезной
установкой 1 (МСГ-3). Хлысты, выгруженные из бункера этой
установки, поступают в разделитель пачек 2 (ЛТх-80), из которого
поштучно передаются на трехсекционный поперечный
сортировочный лесотранспортер 3. При помощи люков, перекрываемых
откидными балками 4, хлысты сортируются — распределяются
по трем продольным лесотранспортерам 5, которыми
дополнительно рассортировываются еще на несколько групп. Пачки
однородных хлыстов консольно-козловым краном 7 (ККЛ-32 или
ЛТ-62А) забираются из накопителей 6 и подаются на
приемные устройства 10 установки 9 (ЛО-62), производящей
групповую раскряжевку. Пачки сортиментов снимаются с
приемного устройства раскряжевочной установки автопогрузчиком 8
и доставляются на склад готовой продукции или в
дальнейшую переработку. Сменная производительность такой линии
ограничивается производительностью сучкорезной установки и
составляет 550-^-650 м3/смену.
Поточные линии, входящие в систему 4НС, применяются
в основном на мелких береговых нижних складах. Такая линия
состоит из передвижной сучкорезно-раскряжевочной установки
ЛО-76, последовательно с которой (при примыкании склада
к реке с плотовым сплавом) размещается передвижной
продольный сортировочный лесотранспортер ЛТ-20. Сменная
производительность такой линии составляет около 100 м3/смену.
В данном случае также может использоваться
сучкорезно-раскряжевочно-сортировочная установка НСК-
Приведенные на рис. 13.3 и 13.4 компоновки различных
установок в поточные линии могут изменяться в зависимости
от числа сучкорезных, раскряжевочных и сортировочных
установок, направления потоков, метода отделения
низкокачественной древесины, уборки отходов и т. д. Однако общие принципы
компоновки, приведенные на этих схемах, сохраняются. Анализ
различных вариантов поточных линий нижних складов,
проведенный автором '[27J, показал, что с увеличением среднего
объема хлыста существенно возрастает производительность труда
302

и снижаются удельные капиталовложения, себестоимость и
приведенные затраты. Значительное влияние на
технико-экономические показатели оказывает также принятая система
машин. Наилучшие технико-экономические показатели (в
основном для тонкомерного леса) имеют линии с групповой очисткой
деревьев от сучьев и групповой раскряжевкой хлыстов (система
ЗНС), производящие обезличенный раскрой. Примерно такие
же показатели имеют линии системы 2НС, снабженные сле-
шером, на которых хлысты раскряжевываются также
обезличенно. Более низкие показатели работы дают поточные
линии 2НС с триммерной раскряжевочной установкой, но
они раскряжевывают хлысты по программному методу.
Поточные линии с поштучной очисткой деревьев от сучьев и
индивидуальным раскроем хлыстов (система 1НС) имеют
наиболее низкие показатели. Таким образом, при тонкомерном лесе,
поступающем на лесной склад, и допустимости обезличенного
метода раскроя хлыстов наиболее целесообразно применять
поточные линии системы ЗНС. Такие линии должны
получить распространение на складах, осуществляющих полную
переработку круглых лесоматериалов, т. е. имеющих лесопиление,
выработку тарных дощечек, технологической щепы и т. п. При
среднетолщинном и крупномерном лесе и допустимости
обезличенного или программного метода раскроя хлыстов лесные
склады следует оборудовать поточными линиями системы 2НС,
снабженными слешерными или триммерными
раскряжевочными установками. Поточные линии системы 1НС должны
устанавливаться на лесных складах в тех случаях, когда
лесосечный фонд содержит значительное количество лиственного и
перестойного хвойного леса и со склада отгружаются
потребителям, в основном круглые лесоматериалы. При этом весьма
перспективно применять линии 1НС, снабженные сучкорезно-
раскряжевочными установками, показатели которых в ряде
случаев лучше, чем линий, включающих в себя однооперацион-
ные сучкорезные и раскряжевочные установки.
Технико-экономические показатели у всех вариантов
комбинированных поточных линий (при большом грузообороте
склада) несколько лучше, чем у аналогичных линий системы
1НС и несколько хуже, чем у линий системы 2НС. Это
доказывает, что если на лесной склад поступают нерассортирован-
ные деревья, часть из которых можно раскряжевывать
обезличенным методом, а другую часть индивидуальным методом
раскроя, то целесообразно применять комбинированные
поточные линии, включающие в себя раскряжевочные установки как
с продольным, так и с поперечным перемещением хлыста.
При использовании любой из систем машин на лесных
складах, выпускающих малое число сортиментов при
крупномерном лесе, перспективно использовать на сортировке
манипуляторы. Как показали исследования, в ЦНИИМЭ, этот метод
ведет к улучшению технико-экономических показателей.
303

При поступлении на лесные склады хлыстов
в состав поточных линий включается это же раскряжевочное
и сортировочное оборудование, схемы поточных линий
остаются такими же, как и при поступлении деревьев, но в связи
с исключением сучкорезных установок число возможных
вариантов линий значительно сокращается.
§ 13.4. ВЫРАБОТКА БАЛАНСОВ И РУДНИЧНОЙ
СТОИКИ. Балансы и рудничную стойку отгружают с лесных
складов в виде неокоренного долготья или готовой продукции.
В последнем случае балансы разделывают на коротье
постоянных длин 1; 1,25 м и т. д. и чисто окоряют. Рудничную стойку
разделывают на отрезки длиной от 0,5 до 3,2 м (в зависимости
от диаметра) и подвергают грубой окорке. Размеры и качество
рудничной стойки внутреннего рынка регламентирует ГОСТ
616—72, экспортной рудстойки (пропсов)—ГОСТ 22297—76 Э
и балансов — ГОСТ 22296-76 Э. Выход готовой продукции при
выработке рудничной стойки составляет около 95 %; при
выработке балансов чистой окорки 82 %.
Поточные линии для выработки балансов и рудничной
стойки имеются как на нижних складах, так и на большинстве
лесоперевалочных баз. Балансовое и рудстоечное долготье
поступает на поточные линии отсортированным от других
сортиментов; здесь его окоряют и разделывают на коротье, которое
рассортировывают по длинам, а иногда и по диаметрам. В
состав этих поточных линий входят установки для разделки
долготья на коротье, окорочные станки или установки,
сортировочное устройство.
Для разделки долготья используют разделочные установки
АЦ-1, балансирные пилы ЦБ-4, балансирные пилы с подачей
снизу вверх и пневмоприводом. Разделка балансового долготья
может производиться также на слешерных, а рудстоечного —
на триммерных установках. Для грубой окорки используют
станки роторного типа (ОК-35 или ОК-40), продольные
ножевые станки (ЛО-23), бункерные и барабанные окорочные
установки. Чистая окорка экспортных балансов производится на
роторных окорочных станках, снабженных ножевым режущим
устройством. Последовательность расположения в поточной
линии разделочного и окорочного оборудования зависит в
основном от его типа. При использовании роторных окорочных
станков и бункерных окорочных установок сначала производят
окорку, а затем разделку. При применении продольно-ножевых
окорочных станков и окорочных барабанов разделка
предшествует окорке. Балансовое коротье чаще всего не сортируют,
так как на одной поточной линии вырабатывают продукцию
одинаковых размеров и качества. Для сортировки рудничной
стойки используют продольные и поперечные транспортеры.
Последние автоматически рассортировывают рудничную стойку
по длинам. Для этой цели можно также применять поперечные
транспортеры, производящие сортировку по схемам раскроя.
304

Простейшие поточные линии состоят из балан-
сирной пилы 1 и окорочного станка 2 (ОК-3^ или ОК-40 —
рис. 13.5, а или ЛО-23 — рис. 13.5, б). Производительность
линии такого типа составляет около 40—50 м3/смену.
Рис. 13.5. Поточные линии для выработки балансов и рудничной стойки:
а, б — на нижних складах; в, г, д — на лесоперевалочных базах; е — на лесных
складах потребителей
На специализированных лесоперевалочных базах
вырабатывается значительно большее количество балансов и
рудничной стойки, чем на нижних складах лесозаготовительных
предприятий, поэтому здесь применяют поточные линии, имеющие
большую производительность. В поточной линии для выработки
рудничной стойки с продольным потоком
обрабатываемых лесоматериалов (рис. 13.5, в) рудстоечное долготье
выгружается из воды продольным лесотранспортером / и через
305

буферные площадки 2 подается к двум роторным окорочным
станкам 3 (ОК-35 или ОК-40). От каждого станка окоренное
долготье через буферные площадки 4 поступает к двум балан-
сирным пилам 5 (с подачей снизу вверх), которыми
разделывается на коротье. Готовая рудничная стойка от всех четырех
пил собирается транспортером 6, где ее сортируют по
размерам. Производительность такой линии составляет 160—
200 м3/смену.
В поточной линии для выработки балансов с потоком
комбинированного типа (т. е. включающим установки
как с продольным, так и с поперечным перемещением
лесоматериалов) (рис. 13.5, г) балансовое долготье выгружается из
воды многосекционным поперечным лесотранспортером 1У
который подает бревна на буферные площадки 2 шести роторных
окорочных станков 3 (ОК-35 или ОК-40). Окоренное долготье
с приемных транспортеров окорочных станков сбрасывается на
поперечный транспортер 7, проходит через рольганг 6,
служащий для выравнивания торцов, поступает на слешер 5 и
разделывается на отрезки постоянной длины. Готовая продукция
доставляется на склад продольным транспортером 4.
Производительность поточной линии такого типа составляет 250—
300 м3/смену. При замене слешера триммерной установкой на
такой линии можно вырабатывать и рудничную стойку.
В автоматической линии для выработки рудничной стойки
(с поперечным потоком) (рис. 13.5,(9) рудстоечное
долготье выгружается из воды поперечным- транспортером 1 и
поступает в окорочную установку 2 бункерного типа.
Окоренное долготье попадает на поперечный транспортер 3,
выполняющий роль буферного магазина, с которого поштучно подается
на торцевыравнивающий рольганг 4, а затем на триммер 5.
Программа раскроя каждого бревна выбирается установкой
автоматически в зависимости от его длины и диаметра.
Рудстоечное коротье, получившееся в результате разделки,
сортируется по схемам раскроя на поперечной сортировочной
установке 6 (типа ТАРС). Рассортированная продукция поступает
на вагонетки 8, которые по мере заполнения выводятся
лебедками 7 из-под сортировочной установки. С вагонеток коротье
снимается автопогрузчиком, козловым или башенным краном
и подается на склад готовой продукции. Расчетная
производительность такой линии составляет около 300—350 м3/смену.
В поточной линии по выработке балансов на лесных
складах целлюлозно-бумажных комбинатов
(рис. 13.5, е) балансовое долготье выгружается из воды
поперечным транспортером 1 и распиливается слешером 2. Коротье
продольными транспортерами 3 подается в окорочные
барабаны 4; окоренный баланс транспортером 6 относится на склад
готовой продукции. Плохо окоренные поленья транспортером 5
возвращаются в барабаны для повторной окорки.
Производительность такой линии определяется производительностью сле-
306

шера (так как за одним слёшером может быть установлено
любое число окорочных барабанов) и составляет около 700—
800 м3/смену.
§ 13.5. ШПАЛОПИЛЕНИЕ И ЛЕСОПИЛЕНИЕ. Шпаль-
ные кряжи и пиловочник в ряде случаев отгружаются с
нижних складов в круглом виде (особенно с береговых и мелких
прирельсовых нижних складов). На прирельсовых нижних
складах, имеющих годовой грузооборот более 200 тыс. м3,
обычно устраивают шпалорезные и лесопильные цехи,
вырабатывающие из шпальных кряжей — железнодорожные шпалы,
а из пиловочника пиломатериалы. В некоторых случаях шпа-
лопиление и лесопиление объединяют в одном общем цехе,
имеющем две самостоятельные поточные линии: для выработки
шпал и для производства пиломатериалов. Шпалорезные и
лесопильные цехи также часто устраивают и на
лесоперевалочных базах.
Шпалорезные цехи. Производство шпал состоит из
продольной распиловки шпальных кряжей и окорки (оправки) шпал.
Одновременно с этим в шпалорезных цехах перерабатывают
горбыли (получающиеся при производстве шпал) в тарные
дощечки или в технологическую щепу.
Сырьем шпалорезных цехов служат шпальные кряжи
длиной 2,75 м и диаметром 26 см и более. Продукцией шпалопи-
ления являются обрезные и необрезные шпалы, переводные
брусья, шпальные вырезки (доски) и горбыли. Размеры шпал
для железных дорог широкой колеи регламентирует ГОСТ
78—65.
Схемы раскроя шпальных кряжей (называемые поставами)
зависят в основном от диаметра кряжа. Типичные схемы
поставов, предусматривающие выпиловку как шпал, так и досок
приведены на рис. 13.6, а, б, в. В некоторых случаях раскрой
шпальных кряжей производится без выпиловки досок, при этом
получаются толстые горбыли, распиливаемые на доски на
ребровом станке. При такой технологии шпалопиления
повышается производительность шпалорезного станка, но требуется
дополнительная установка ребрового станка. Средний выход
продукции при раскрое шпальных кряжей составляет: шпал
55—60 %, досок и горбылей по 10—15 %.
Для распиловки шпальных кряжей используют
автоматические и неавтоматические шпалорезные станки; для окорки
шпал — шпалооправочные станки; для переработки
горбылей— ребровые, обрезные и торцовочные станки; для
выработки щепы — рубительные машины. Окорка шпал может быть
заменена окоркой шпальных кряжей. В этом случае в начале
технологического потока шпалорезного цеха устанавливают
роторный окорочный станок (ОК-63 или ОК-80). При этом
горбыли, получающиеся при выпиловке шпал, оказываются
окоренными и могут использоваться для выработки
технологической щепы. При такой технологии приходится окаривать шпаль-
307

ные кряжи, выпиленные из комлевой части хлыста и имеющие
округлую или ребристую закомелистость. Для окорки таких
кряжей роторные станки не приспособлены, кроме того, они
не устраняют необходимости последующей оправки шпал, так
как не дают их чистой окорки, необходимой для пропитки.
Рис. 13.6. Выработка шпал:
а, 6, в — схемы раскроя (постава) на выпиловку шпал для железных дорог широкой
колеи; г — схема шпалорезного цеха со станком ЦДТ-6-3; д — то же с шпалоавтома-
том ЛО-43
Большинство окорочных станков также не может
пропускать кряжи короче 3 м, т. е. окорке могут подвергаться только
шпальные кряжи двойной длины, которые затем должны
разделываться на кряжи длиной 2,75 м (это выполняется на
разделочной установке ЛО-50, имеющей цепную пилу). Схемы
производства шпал с предварительной окоркой шпальных кряжей
применяются сравнительно редко.
Шпалопилению посвящен ряд крупных работ, выполненных в основном,
СНПЛО [55], ЦНИИМЭ [53] и его Иркутским филиалом [52].
Наиболее распространены на нижних складах одностанко-
вые шпалорезные цехи. В такой цех, оборудованный одним
308

шпалорезным станком ЦДТ-6-3 (рис. 13.6, г), шпальные
кряжи длиной 2,75 м подаются продольным лесотранспортером
1, с которого сталкиваются автоматическим бревносбрасыва-
телем 2 на буферную площадку 3. С площадки кряжи
поштучно подаются на шпалорезный станок 4. Выпиленные на
этом станке шпалы, доски и горбыли поступают на рольганг
10, с которого шпалы питателем 8 подаются на шпалооправоч-
ный станок 7 (ЛО-44), а горбыли и доски поступают в тарное
отделение цеха. Окоренные шпалы по лотку 9 выносятся за
пределы цеха и далее их сортируют и транспортируют на склад
готовой продукции транспортером или автопогрузчиком. Тор-
были торцуются педальной торцовкой /5, проходят через
ребровый 14 и обрезной 13 станки и выносятся из цеха
транспортером 12. Этим же транспортером выносятся из цеха доски,
которые в случае надобности пропускаются через обрезной
станок 13. Опилки и стружки скребковыми транспортерами 5
и 11 доставляются в бункер 6. Сменная производительность
шпалорезного станка составляет 400—450 шпал (около
70 м3/смену по сырью); такова же и производительность цеха.
Двухстанковые шпалорезные цехи на нижних складах
устраивают редко, так как в обычных условиях их трудно
обеспечить достаточным количеством сырья. Такие цехи создают в
основном на лесоперевалочных базах, перерабатывающих
значительное количество шпальника, однако в этом случае более
целесообразно использовать шпалоавтомат ЛО-43,
производящий пиление вдоль волокон древесины.
Продукцией шпалорезного цеха с ленточнопильным
шпалорезным автоматом ЛО-43 (рис. 13.6, д)
являются не только шпалы, но также технологическая щепа и
упаковочная стружка. Шпальные' кряжи длиной 2,75 м
поступают в цех по транспортеру 1, с которого бревносбрасывателем
2 подаются на буферный магазин 3, а с него поштучно
поступают на шпалоавтомат 15 (ЛО-43). Шпалы, выпиленные на
автомате, транспортером 14 подаются в буферный магазин 8,
а с него в шпалооправочный станок 6 (ЛО-44). Окоренные
шпалы поступают на сортировочную установку 7 (ЛТ-107), на
которой сортируются и пакетируются. Горбыли, получившиеся
при раскрое шпальных кряжей на шпалоавтомате,
транспортерами 14 и 9 подаются в рубительную машину 10 (МРГ-40);
щепа сортируется на сортировочной установке 11 (СЩ-1М).
Кондиционная щепа транспортером 12 выносится из цеха и
подается на склад. Некондиционная щепа транспортерами 13
и 5 подается в бункер 4. В этот же бункер, через транспортер
5, поступают кора и стружка, получающиеся при работе шпа-
лооправочного станка. Стружка, получающаяся при работе шпа-
лоавтомата, выносится сетчатым транспортером 19 и проходит
через киповальный пресс 18\ кипы стружки взвешиваются на
весах 17 и выносятся из цеха транспортером 16.
Производительность такого цеха составляет около 600 шпал в смену.
309

29 28
21 26 25

Рис. 13.7. Лесопиление:
а — распиловка вразвал; б — то же с брусовкой; в — схема однорамного лесопильного
цеха; г — то же двухрамного цеха; д — то же с фрезерно-пильным станком
Лесопильные цехи. Лесопиление на нижних складах
лесозаготовительных предприятий и на лесоперевалочных базах
организуют, если в зоне действия данного лесосырьевого
предприятия нет крупных лесопильных заводов или если наряду
с пиловочником высших сортов, поставляемым
специализированным деревообрабатывающим предприятиям, на лесном
складе имеется пиловочник низших сортов.
Сырьем для лесопильных цехов служат бревна длиной от
3 до 9 м и диаметром от 14 см и более. К готовой продукции
лесопиления относятся обрезные и необрезные доски, брусья,
горбыли. Размеры и качество хвойных пиломатериалов должно
соответствовать ГОСТ 8486—66, а лиственных — ГОСТ 2695—
71. Средний выход продукции при лесопилении составляет
пиломатериалов 55—60 % и горбылей 20—25 %.
Основным оборудованием лесопильного цеха являются
лесопильные рамы, которые могут работать вразвал или с
брусовкой. При распиловке вразвал (рис. 13.7, а) бревно
пропускается через лесопильную раму один раз и распиливается
несколькими пилами на необрезные доски и горбыли. При
работе с брусовкой (рис. 13.7,6) бревно распиливается на
лесопильной раме четным числом пил на двухкантный брус,
подгорбыльные доски и горбыли, после чего брус вторично
проходит через лесопильную раму (эту же или другую) и
распиливается на обрезные доски одинаковой ширины.
В цехах с одной лесопильной рамой при работе с брусовкой
в первую половину смены выпиливают брусья, которые
накапливаются и во вторую половину смены (после изменения
постава) подаются в эту же раму и распиливаются на обрезные
доски. В двухрамных лесопильных цехах при работе вразвал
обе рамы действуют параллельно, распиливая бревна на
необрезные доски; при пилении с брусовкой рамы работают
последовательно: первая выпиливает брусья, а вторая разваливает
их на обрезные доски.
Перед лесопильным цехом часто устраивают отепленный
бассейн, в котором бревна оттаивают. Здесь же их сортируют
по диаметрам, что повышает выход пиломатериалов и особенно
важно при использовании лесопильных рам с непрерывной
подачей, требующих при изменении диаметров распиливаемых
бревен изменения уклона пил, что в большинстве конструкций
рам может производиться только при смене постава. Если
отходы лесопиления (горбыли и рейки) используются для
производства технологической щепы, то перед лесопильным цехом
устанавливают окорочные станки ОК-63 или ОК-66 для пред-
рамной окорки.
311

Кроме лесопильных рам и окорочных станков, лесопильные
цехи оборудованы обрезными станками (выпиливающими
обрезные доски из необрезных), ребровыми станками
(выпиливающими доски из толстых горбылей) и педальными
торцовками (разделывающими доски и горбыли по длине). Сортируют
пиломатериалы на поперечных транспортерах.
Технологическую щепу вырабатывают на рубительных машинах.
Весьма перспективно использование в лесопильных цехах
фрезерно-брусующих и фрезерно-пильных станков, заменяющих
лесопильные рамы и рубительную машину.
Производительность лесопильного цеха
зависит от числа установленных лесопильных рам, их
производительности по пропуску сырья и коэффициента брусовки.
Производительностью лесопильной рамы по пропуску сырья при
распиловке вразвал или с брусовкой называется количество
сырья, пропущенное через раму за определенный период
времени; эта производительность определяется по формуле (5.30).
Установленной рамой называется каждая рама в цехе вне
зависимости от способа ее работы. Коэффициентом брусовки В
называется отношение объема сырья, распиливаемого с
брусовкой, к общему количеству распиленного сырья. Сменную
производительность лесопильного цеха (линии) в м3/смену по
сырью при работе всех установленных рам вразвал определяют
Ясмлр = ЯСм ** фл> а при работе всех рам с брусовкой ЯСМлб =
= 0,5 ЯСмб*' фл, где ЛСМр— сменная производительность
лесопильной рамы по пропуску сырья при работе вразвал, м3/смену;
Ясмб—то же при работе с брусовкой; i — число установленных
лесопильных рам; фл — коэффициент, учитывающий взаимное
влияние отдельных установок, входящих в линию. При работе
лесопильного цеха (линии) с коэффициентом брусовки В, его
сменная производительность определится
ЯСМл = ЯСМлрЯСМлб : [ВПСЫлр + (1 - В) ПШлб],
откуда
^fV^ . (13.з)
1 + ^/_2Яемр__ \
V "см*, /
Из этой формулы видно, что с увеличением коэффициента
брусовки производительность цеха (линии) уменьшается,
однако при этом повышается качество продукции и строго
выдерживается ширина выпиливаемых досок.
Вопросы лесопиления подробно освещены в работах, выполненных в ЛТА
А. Н. Песоцким [44] и Р. Е. Калитеевским [33], а также учеными МЛТИ
и др.
В однорамный лесопильный цех с рамой Р-65-4
(рис. 13.7,0) бревна подаются продольным транспортером 3,
312

с которого сбрасывателем 4 сталкиваются на впередирамные
тележки, перемещающиеся по рельсовому пути 2. При
распиловке бревен с брусовкой вышедшие из рамы 5 брусья по
наклонным 21 и по откидным 22 роликовым шинам подаются
на роликовый стол 23. В течение полусмены брусья
накапливаются на площадке 24, где укладываются при помощи
тельфера, перемещающегося по подвесному рельсу /. После
перестановки пил в поставе на распиловку вразвал брусья с
площадки 24 подаются в раму. Полученные на раме
чистообрезные доски и горбыли подаются по роликовым шинам 21 и 22
на стол 19; оттуда чистообрезные доски погружаются на
вагонетку 18, деловые горбыли — на вагонетку 17, неделовые
горбыли — на вагонетку 16.
При распиловке бревен вразвал все вышедшие из рамы
доски доставляются через роликовый стол 8 на двухпильный
обрезной станок 10. Чистообрезные доски и рейки с роликового
стола 12 подаются на стол 11, откуда доски грузятся на
вагонетку 20, а рейки балансирным педальным станком 13 растор-
цовываются на деловые и неделовые части, которые
укладываются на вагонетки 14 и 15. Горбыли и не подлежащие обрезке
доски подаются на вагонетку 7. Опилки убираются
транспортерами 6 и 9, расположенными в полуподвальном этаже. Средняя
производительность цеха (при работе вразвал) составляет
40—50 м3/смену (по сырью). Технологическая схема такого
цеха несовершенна и может применяться только при малом
объеме лесопиления.
В цехе с двумя лесопильными рамами 2Р75-1
(рис. 13.7, г) бревна из бассейна цепным транспортером 1
подаются к двум окорочным станкам 2 (ОК-63 или ОК-66). Подача
окоренных бревен к лесопильным рамам производится двумя
продольными транспортерами 5 и 29, снабженными
автоматическими остановами и сбрасывателями. Лесопильные рамы 25 и
28 расположены в шахматном порядке, поэтому бревна можно
распиливать как вразвал, так и с брусовкой. При распиловке
вразвал необрезные доски от обеих рам, поступая через
поперечный транспортер 24 к двухпильному обрезному станку 15
(Ц2Д-5А), предварительно перерезаются (в случае
надобности) на торцовочном станке 14. Если распиловка
производится с брусовкой, то брусья от рамы 28 передаются к раме 25
по роликовым шинам 27. Обрезные доски от лесопильной рамы
25 (при работе с брусовкой) или от обрезного станка 15 (при
работе вразвал) через ленточные транспортеры и подвесные
рольганги 22 и 23 поступают на поперечный транспортер 21
(при работе вразвал и выпуске необрезных досок на этот
транспортер поступают пиломатериалы от обеих лесопильных рам).
Доски проходят через централизованную торцовочную
установку, представляющую собой круглые пилы 17 и 20,
установленные по обоим краям стола, по которому движутся цепи,
снабженные упорами. Доски, движущиеся по столу и оторцо-
313

ванные с одного конца пилой 20, при помощи роликов 16
перемещаются к другой стороне стола и торцуются со второго
конца. Оторцованные пиломатериалы поступают на поперечный
сортировочный транспортер 18 и укладываются в пакеты 19.
Горбыли и рейки через люки поступают на транспортер 12,
которым подаются в дисковую рубительную машину 6 (МРГ-
20Н). Технологическая щепа, отсортированная на плоской
сортировочной установке 7 (СЩ-1М), выносится из цеха
ленточным транспортером 8. Некондиционная щепа, а также опилки
подаются транспортерами 26, 9, 13 и 11 в бункер 10. Отходы от
окорочных станков по транспортеру 3 поступают в бункер 4.
Транспортеры для горбыля и отходов, а также рубительная
машина и установка для сортировки щепы размещены в первом
этаже. Производительность такого цеха при коэффициенте
брусовки В~0,5 составляет 150— 160 м3/смену, а при В=\ — 120 —
130 м3/смену (по сырью).
Лесопильный цех, оборудованный фрезерно-пильным
станком (линия агрегатной переработки бревен ЛАПБ),
предназначен для распиловки бревен диаметром от 14 до 24 см
(рис. 13.6, д). Окоренные и рассортированные по диаметрам
бревна лесотранспортером 1 подаются к фрезерно-пильному
станку 2У которым перерабатываются на обрезные доски и
технологическую щепу. Доски поступают на разделительный
транспортер 4: центральные доски продольным транспортером 5
передаются на участок формирования пакетов, а боковые доски
сбрасываются на поперечный транспортер 6, торцуются пилой 7
и по транспортеру 8 подаются на участок сортировки и
пакетирования. Технологическая щепа выносится из цеха ленточным
транспортером 3. Сменная производительность такой линии
составляет до 140 м3 (по сырью).
§ 13.6. ПЕРЕРАБОТКА НИЗКОКАЧЕСТВЕННОЙ
ДРЕВЕСИНЫ И ОТХОДОВ. Низкокачественной
древесиной называются хлысты и их отрезки, не соответствующие
требованиям стандарта на деловые сортименты. Значительную
часть низкокачественной древесины можно использовать для
получения деловой продукции путем дополнительной обработки
или переработки. Количество низкокачественной древесины,
поступающей на нижний склад, зависит от состояния лесосырье-
вой базы или отведенных в рубку лесосек. Среднее содержание
низкокачественной древесины при сплошных рубках составляет
в сосновых и еловых древостоях 15—25, в лиственничных 25—
35, в березовых 45—75, в осиновых 55—80 %. Основным
пороком, определяющим низкокачественную древесину, является
внутренняя гниль, встречающаяся у 85 % всех лесоматериалов,
отнесенных к этой категории. Значительно .реже причиной к
переводу в низкокачественную древесину являются кривизна,
сучковатость и другие пороки. Технически возможна переработка
в деловую продукцию низкокачественной древесины, у которой
гниль занимает до 7з —1/2 площади торца. Древесину с боль-
314

шим содержанием гнили можно использовать только для
отопления.
По данным ЦНИИМЭ [32], около 50 % всего количества
низкокачественной древесины содержит гнили меньше lU площади
торцов, а содержание гнили меньше половины площади имеют
около 85 % всех низкокачественных лесоматериалов. Таким
образом, до 85 % всей низкокачественной древесины может быть
использовано для переработки в деловую продукцию.
Отходами лесозаготовок называется совокупность
различных древесных остатков, образующихся в процессе валки
деревьев, а также первичной их обработки и частичной
переработки на нижних складах. Часть отходов остается на
лесосеках (пни, корни, а в ряде случаев также сучья и вершины).
Вид и количество отходов, получающихся на нижнем складе,
зависит от того вывозятся деревья или хлысты, от грузооборота
склада, наличия перерабатывающих цехов и т. п. В среднем
количество откомлевок и козырьков составляет около 2,5 %
общего грузооборота склада, а опилок, получающихся при
раскряжевке хлыстов — не более 1%. При вывозке деревьев
количество сучьев и вершин, прибывающих на нижний склад,
зависит от состава древостоя и времени года; в среднем оно
составляет 7,5 % грузооборота склада. В насаждениях с
преобладанием ели эта цифра увеличивается до 10%, а в чисто
сосновых или осиновых — снижается до 6%. В холодное время
количество оставшихся на стволах сучьев составляет 4—5%,
а в летнее время 12—14%. При вывозке деревьев на нижний
склад, кроме сучьев прибывает также древесная зелень и
лапка— около 25 т на 1000 м3 вывезенного леса. Значительное
количество отходов получается на нижних складах при выработке
балансов и рудничной стойки, шпалопилении и лесопилении.
Кора составляет 10—12 % объема окоренных лесоматериалов;
при лесопилении и шпалопилении около 25 % распиленного
сырья превращается в кусковые отходы (горбыли, рейки,
торцовые обрезки) и 10—12 % в опилки.
Основными видами переработки низкокачественной
древесины и отходов на лесных складах являются: выработка
колотых балансов, мелких пиломатериалов и технологической щепы.
Этим вопросам посвящен ряд работ, выполненных в ЦНИИМЭ Ф. И. Ко-
периным [32] и [47], В. В. Коробовым, М. И. Бриком и Н. П. Рушновым [35],
а также Я. И. Чиковым (Гипролестранс) [56] и др.
К переработке низкокачественной древесины и отходов относится также
переработка древесной зелени и коры, производство упаковочной стружки,
арболита, древесноволокнистых и древесностружечных плит,
энергохимическое использование отходов и др. Эти производства входят в программу
курса «Комплексное использование древесины» и в данном учебнике не
рассматривается.
Выработка колотых балансов. Сырьем для выработки
колотых балансов являются кряжи низкокачественной древесины
диаметром от 24 см и выше с внутренней гнилью, занимающей
до половины площади торца. Колотые балансы обычно выраба-
315

тывают длиной 1 м; поленья диаметром до 36 см раскалывают
на четыре части, а от 37 до 52 см —на шесть частей. Балансы
должны быть окорены, гниль полностью удалена. Толщина
баланса (расстояние от внешней поверхности до линии выколки
гнили) должна быть не меньше 5 см. Выход готовой продукции
из низкокачественной древесины, отобранной для выработки
колотых балансов, составляет в среднем 50—55 %.
Для выработки колотых балансов выполняют следующие
технологические операции (рис. 13.8, а): разделку долготья на
коротье, раскалывание на четыре 1 или шесть частей, окорку
колотых поленьев и выколку гнили 2. Получающаяся в
результате этого готовая продукция имеет в сечении вид части круго-
Рис.
13.8. Выработка
тых балансов:
коло-
а — последовательность операций;
б — схема поточной линии
вого кольца 3. Разделку долготья ведут пилами АЦ-ЗС, ЦБ-4
и другими, раскалывание — цепными (КЦ-7) или
гидравлическими (ЛО-46) колунами; окорку и выколку гнили
—станками Н-10. В некоторых случаях последовательность
выполнения технологических операций изменяется: окорке подвергают
долготье (для этой цели используют роторные окорочные
станки ОК-63 или ОК-66), а станок Н-10 производит только
выколку гнили, при этом фрезу можно с него снять.
В поточной линии по выработке колотых
балансов (рис. 13.8, б) низкокачественное долготье
продольным транспортером / подается на буферную площадку 2,
откуда поступает на подающий транспортер 3 пилы 4 (АЦ-ЗС).
Тонкомерные поленья с приемного стола 5 сбрасываются на
ленточный транспортер 7, а более толстые поступают на
гидроколун 6 (ЛО-46), которым раскалываются на четыре или шесть
частей, и падают на ленточный транспортер 8. На этот же
транспортер поступают тонкомерные поленья с транспортера 7.
Пила 4 и колун 6 представляют собой единый агрегат,
управляемый одним оператором. Колотые поленья, пригодные для
выработки балансов, снимаются с транспортера 8 и подаются
к двум станкам 10 и 14 (Н-10), производящим окорку и
выколку гнили. Получившиеся в результате этого колотые ба-
316

лансы укладывают в кассеты или контейнеры // и 13, которые
забирает автопогрузчик, консольно-козловый или башенный
кран. Поленья, не пригодные для выработки колотых балансов
(дрова), доходят до конца транспортера 8 и укладываются в
отдельные контейнеры 12. Отходы убираются транспортером 9.
Производительность линии составляет около 120—140 м3/смену
(по сырью), в том числе 80—90 м3, перерабатываемых в
колотые балансы, и 40—60 м3 дров.
Выработка мелких пиломатериалов. Низкокачественная
древесина, имеющая внутреннюю гниль, короткомерные деловые
отрезки, остающиеся от раскряжевки хвойных и особенно
лиственных хлыстов, а также горбыли, получающиеся в
лесопильных и шпалорезных цехах, перерабатывают на лесных складах
в мелкие пиломатериалы — тарные дощечки, клепку, черновые
заготовки и т. п. В цехи по переработке низкокачественной
древесины в мелкие пиломатериалы (так называемые тарные цехи)
поступают хвойные и лиственные кряжи диаметром 12 см и
больше, длиной от 1 до 5 м, имеющие внутреннюю гниль не
более половины диаметра. Продукцией этих цехов являются
обрезные дощечки длиной от 0,3 до 1,3 м, толщиной 4—25 мм и
шириной 40—180 мм, а также бруски таких же размеров по
длине и ширине при толщине до 100 мм. Тарные дощечки
отгружают потребителям комплектами, увязанными проволокой.
Выход готовой продукции при переработке низкокачественной
древесины в мелкие пиломатериалы составляет 25—35 % в
зависимости от качества сырья и толщины выпиливаемых
дощечек.
Основным оборудованием, используемым в тарных цехах,
являются круглопильные станки для продольной и поперечной
распиловки и тарные лесопильные рамы.
Технологический процесс тарных цехов строится по
следующей схеме. Кряжи длиной более 1,8 м и диаметром свыше
25 см (рис. 13.9, а) распиливают шпалорезным станком на
сегменты и лафеты, а затем на бруски, которые пропускают через
тарную лесопильную раму; полученные при этом дощечки
торцуются на педальной торцовке или концеравнителе. Из кряжей
тоньше 25 см (рис. 13.9, б) на шпалорезном станке выпиливают
двухкантный брус, поступающий сразу же на тарную
лесопильную раму. Кряжи короче 1,8 м распиливают по тем же схемам;
сегменты и лафеты выпиливают на развальном станке,
бруски— на тарно-брусующем, а дощечки — на тарно-делительном
или на коротышевой лесопильной раме. Горбыли
перерабатывают в мелкие пиломатериалы на ребровых и обрезных станках.
В тарный цех производительностью 30—35 м3
в смену по сырью (рис. 13.9, в) кряжи длиной от 2 до 5 м и
диаметром до 60 см, подсортированные по породам, поступают
по продольному лесотранспортеру / и через буферную
площадку 2 подаются на тележку шпалорезного станка 13 (ЦДТ-
6-3). Сегменты и лафеты, полученные на этом станке при рас-
317

пиловке толстомерных кряжей, накапливаются на поперечном
транспортере 4 и при помощи тельфера 3 подаются на
площадку 2 для повторного пропуска через шпалорезный станок
с распиловкой на бруски. Бруски поперечным транспортером
подаются к тарной лесопильной раме 5 (РТ-36) для распиловки
на дощечки. Лафеты, выпиленные из кряжей диаметром меньше
25 см, вторично через шпалорезный станок не пропускаются,
а сразу подаются к тарной лесопильной раме. Торцовка доще-
Рис. 13.9. Выработка тарных дощечек:
а, б — схемы раскроя; в — схема тарного цеха со сменной производительностью 30—
35 м3 (по сырью); г — то же со сменной производительностью 70—80 ма
чек производится на станке 7 (ЦКБ-4). Часть сегментов и
лафетов от шпалорезного станка по роликовому транспортеру 12
подается к торцовочному станку 11 (ЦКБ-4), которым
распиливается на заготовки длиной до 1,2 м; последние проходят тарно-
брусующий станок 10 (ТБС-2) и тарно-делительный 9 (ТДС-2).
Дощечки от тарной лесопильной рамы и тарно-делительного
станка укладываются в пакеты 8, которые подаются в
сушильное отделение или на склад готовой продукции. Кусковые
отходы выносятся из цеха ленточным транспортером 6\ опилки
удаляются пневмотранспортной установкой.
В тарный цех производительностью 70—80 м3
в смену по сырью (рис. 13.9, г) могут поступать кряжи любой
длины. Кряжи длиннее 1,8 м с продольного транспортера 1
через площадку 2 подаются на шпалорезный станок 3 (ЦДТ-7 или
ЦДТ-6-3 левого исполнения). Полученные на этом станке сег-
318

менты и лафеты пятипильным станком 4 распиливаются на
бруски, из которых на торцовочных станках 5 вырезаются
дефектные места. Здоровые бруски в зависимости от размеров,
качества и дальнейшего назначения подаются по транспортеру 14
к тарно-делительному станку 12, либо по поперечным
транспортерам 7 я 15 к тарной лесопильной раме 8 (РТ) или к короты-
шевой раме 13 (РК). Кряжи короче 1,8 м с транспортера /
поступают на развальные станки 17 (ЦДТ-5-2); выпиленные на
этих станках короткомерные бруски и лаферы направляются
для распиловки на доски к лесопильной раме 16 (РТ).
Продукция, полученная на лесопильных рамах, торцуется на станках
10 (ЦКБ-4), укладывается в пакеты 11 и далее поступает в
сушильное отделение или на склад. Кусковые отходы выносятся
ленточными транспортерами 6 и 9. Опилки и стружки
удаляются пневмотранспортной установкой.
Выработка технологической щепы. Для выработки
технологической щепы на лесных складах используют
низкокачественную древесину, отходы лесопиления и шпалопиления, отходы
лесозаготовок (сучья и вершины).
Кряжи низкокачественной древесины, перерабатываемые
в технологическую щепу, имеют длину 1—2 м и могут быть
разделены на две группы: тонкомерные диаметром до 20 см, без
гнили или с малым ее содержанием; толстомерные диаметром
более 20 см с внутренней гнилью, занимающей до половины
площади торца. Каждая из этих групп требует особых приемов
переработки. Кряжи первой группы подлежат окорке и
измельчению; кряжи второй группы следует раскалывать, очищать от
гнили и лишь после этого измельчать в щепу.
Отходы лесопиления и шпалопиления, используемые в
качестве сырья для выработки технологической щепы, представляют
собой в основном горбыли и рейки, длина которых примерно
равняется или несколько меньше длины пиловочных бревен,
а толщина и ширина зависят от диаметра распиливаемых
бревен и схемы постава. При распиловке неокоренных бревен
горбыли содержат 20—25 % коры. Окорка горбылей весьма
трудоемка, поэтому производство технологической щепы из отходов
лесопиления становится эффективным только при предрамной
окорке пиловочника и поступлении на переработку окоренных
горбылей и реек или при использовании дополнительных
установок по облагораживанию щепы. Таким образом, выработка
технологической щепы из отходов лесопиления заключается
в основном только в ее измельчении, а иногда и в
облагораживании щепы.
Отходы лесозаготовок, доставляемые на нижний склад и
являющиеся сырьем для выработки технологической щепы,
представляют собой вершины и сучья длиной от 0,5 до 5 м.
Сучья содержат до 20 % коры, обладающей значительной
механической прочностью. Окорка тонких сучьев и вершин связана
с большими трудностями, поэтому такие отходы следует
319

использовать Для быработки технологической щепы только для
производств, в которых допускается наличие коры
(производство древесноволокнистых плит, арболита, использование
в энергохимических установках). Окорка толстых сучьев и
вершин практически выполнима, однако выделение их из общей
массы сучьев экономически нецелесообразно. Таким образом,
переработка вершин и сучьев в щепу в основном состоит только
из их измельчения (без окорки).
Щепа, вырабатываемая из низкокачественной древесины и
отходов лесопиления (из стволовой древесины), должна
удовлетворять требованиям ГОСТ 15815—70. Оптимальными
являются следующие размеры щепы: для производства целлюлозы,
древесноволокнистых плит и гидролизного производства —
длина по волокну 20—25 мм, толщина не более 5 мм; для
производства древесностружечных плит — длина 20—40 мм,
"толщина (учитывая вторичное измельчение в цехах ДСП) до
30 мм. Практически рубительные машины дают значительные
колебания длины получаемой щепы, поэтому ГОСТ
регламентирует фракционный состав щепы, т. е. процентное содержание
щепы различных размеров. Фракционный состав проверяется
просеиванием щепы через сита с отверстиями разных
диаметров. При этом должно пройти-через сито с отверстиями
диаметром 30 мм, но задержаться на сите диаметром 10 мм не
менее 85—90 % щепы для сульфитной целлюлозы, 80—85 % — для
сульфатной целлюлозы, 80 % для древесноволокнистых плит.
Не менее 90 % щепы, предназначенной для производства
древесностружечных плит, должно задерживаться на обоих этих
ситах. Торцы щепы для производства целлюлозы и
древесноволокнистых плит должны быть чистыми, срезанными под углом
30—60°. Для других производств качество среза не
регламентируется. В технологической щепе допускается некоторое
количество коры и гнили: для сульфитной целлюлозы— коры до
1,5%, гнили до 1 %; для сульфатной целлюлозы —
соответственно 3 и 5 %; для древесноволокнистых и стружечных плит 15
и 5%; для гидролизного производства 11 и 2,5%. Щепа
должна быть рассортирована по породам (хвойная отделена от
лиственной).
Щепа, полученная из отходов лесозаготовок (сучьев и
вершин) и используемая для производства древесноволокнистых
плит и арболита, имеет длину от 5 до 35 мм и толщину до 7 мм;
щепа для энергохимии — длину до 50 и толщину до 30 мм.
В щепе из отходов лесозаготовок допускается содержание коры
до 20 %, гнили до 5 % и хвои (или листьев) до 5 %•
Процент выхода технологической щепы зависит от вида
перерабатываемого сырья, способа переработки и назначения
готовой продукции. При переработке отобранной
низкокачественной древесины выход щепы для сульфитной целлюлозы
составляет 60—63%, для сульфатной целлюлозы 65—70%, для
древесноволокнистых и древесностружечных плит 80%. При
320

переработке отходов лесопиления выход технологической щепы
составляет 90—92%, а при использовании в качестве сырья
сучьев и вершин 70—75 % (для производства
древесностружечных плит и арболита).
В цехе для выработки технологической щепы
из низкокачественной древесины производи-
3 4 5
Рис. 13.10. Схемы цехов по выработке технологической щепы:
а — для переработки низкокачественной древесины со сменной производительностью
60 м3 (по сырью); б —то же 30 м3; в —для переработки сучьев и вершин; г —для
измельчения неокоренного сырья с последующим облагораживанием щепы
тельностью 60 м3 сырья в смену (рис. 13.10, а) коротье
длиной от 0,3 до 1,2 м, подсортированное по породам, через
тарельчатый питатель 1 и ленточный транспортер 2 поштучно
подается на гидроколун 3 (ЛО-46), которым раскалывается на
четыре или шесть частей, так чтобы максимальная ширина
сечения расколотого полена не превышала 20 см. Колотые поленья
транспортером 4, расположенным под колуном, подаются в
загрузочную воронку 5, откуда поступают в окорочный барабан
непрерывного действия 6 (КБ-6). На транспортер 4 и далее
в барабан 6 поступают также тонкомерные поленья, которые не
захватываются питателем колуна. Вышедшие из барабана
окоренные поленья по ленточному транспортеру 8 (под которым
11 Заказ № 261
321

установлен металлоискатель 7) подаются в рубительную
машину 10 (МРНП-30). Плохо окоренные поленья с ленточного
транспортера через лоток 16 сбрасываются на транспортер 17,
возвращающий их в загрузочную воронку для вторичного
пропуска через окорочный барабан. Из рубительной машины щепа
через циклон 15 подается на верхнее сито плоской
сортировочной установки 14 (СЩ-1М). Отсортированная кондиционная
щепа через шлюзовой питатель 12 поступает в пневмопровод //
пневмотранспортной установки ПНТУ-2М и доставляется на
склад готовой продукции. Воздушный напор в пневмопроводе
создается вентилятором высокого давления 13. Крупные щепки
и мелочь, выделенные на сортировочной установке, а также
отходы из-под окорочного барабана выносятся из цеха ленточным
транспортером 9. Окорочный барабан и рубительная машина
при работе создают повышенный шум, для борьбы с которым
стены цеха должны быть покрыты звукопоглощающими
материалами, а оператор снабжен индивидуальными средствами
защиты — шлемофоном с шумогасителями. При работе барабана
в летнее время наблюдается интенсивное выделение древесной
пыли, для устранения которой предусматривается подача воды
во внутреннюю полость барабана.
В цехе того же назначения производительностью
30 м3/смену по сырью (рис. 13.10, б) поленья
транспортером 1 подаются в окорочный барабан периодического действия
11 (КБ-3). При заполнении барабана сырьем (3—4 м3)
транспортер выключается, а барабан начинает вращаться. По
окончании обработки загруженной порции сырья,
продолжительность которой зависит от состояния древесины и
температуры воздуха, барабан останавливается, заслонка 10
выгрузочного отверстия поднимается и окоренные поленья выпадают из
барабана на транспортер-растаскиватель 9. При периодическом
включении и выключении этого транспортера поленья через
ленточный транспортер 8 подаются в рубительную машину 7
(МРНП-10). Полученная при этом щепа поступает на плоскую
сортировочную установку 6. Плохо окоренные поленья
транспортером 5 возвращаются для вторичного пропуска через
окорочный барабан. Кондиционная щепа доставляется на склад
готовой продукции пневмотранспортной установкой 4. Отходы,
получающиеся при окорке поленьев и сортировке щепы,
выносятся из цеха транспортерами 3 и 2.
Из отходов лесопиления технологическая щепа
вырабатывается чаще всего на дисковой рубительной машине и
плоской сортировочной установке, смонтированных в
лесопильном цехе (см. рис. 13.7, г).
В поточной линии для выработки щепы из отходов
лесозаготовок (рис. 13.10, в) сучья и вершины
транспортером 8 подаются в барабанную рубительную машину 7
(ДУ-2); щепа по пневмопроводу 6 поступает в циклон 5, а из
него в барабанную сортировочную установку 4 (СБУЩ-2). От-
322

сортированная кондиционная щепа подается на склад
транспортером 2, а крупная щепа и мелочь выносятся
транспартерами 1 и 3. Производительность линии составляет около 40 м3
в смену (по сырью).
На рис. 13.10, г приведена схема поточной линии по
выработке и облагораживанию технологической щепы,
полученной из неокоренного сырья. Щепа, содержащая кору,
полученная на рубительной машине 1 и прошедшая через
плоскую сортировочную установку 2, подается в барабанный пнев-
мосепаратор конструкции Л ТА 3, в котором щепа отделяется
от коры и удаляется транспортером 4, з. кора выносится
транспортером 5. Сменная производительность такой линии
составляет около 35 м3/смену (по сырью).
§ 13.7. УЧАСТКИ ШТАБЕЛЕВКИ И ПОГРУЗКИ
ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ. Штабелевка готовой продукции на
лесных складах необходима для создания запасов в связи с
неравномерностью отгрузки. Для штабелевки обычно используют
то же оборудование, что и для погрузки лесоматериалов на
подвижной состав МПС (на прирельсовых складах) или для
зимней сплотки и сброски лесоматериалов на воду (на
береговых складах). Чаще всего для штабелевки круглых, пиленых
и колотых лесоматериалов на прирельсовых складах
применяют консольно-козловые и башенные краны, а также
автопогрузчики; на береговых складах — лебедки с канато-блочными
установками, штабелеры и башенные краны; на
лесоперевалочных базах и лесных складах потребителей, где должны
создаваться большие запасы лесоматериалов,— передвижные
кабельные и мосто-кабельные краны. Укладка в кучи технологической
щепы на складах открытого хранения производится
ленточными транспортерами или пневмотранспортными установками.
При погрузке лесоматериалов на подвижной
состав железных дорог МПС необходимо соблюдать
установленные сроки погрузки, а также полностью использовать
грузоподъемность подвижного состава. По железным дорогам МПС
лесоматериалы перевозят на платформах, в полувагонах,
а иногда в крытых вагонах. Для полного использования
грузоподъемности четырехосных платформ и полувагонов круглые
длинномерные лесоматериалы на эти виды подвижного состава
загружают с «шапкой», т. е. с использованием верхней,
суженной части габарита.
Погрузка лесоматериалов на железнодорожные платформы
и в полувагоны производится кранами различных типов (кон-
сольно-козловыми, башенными, автомобильными и
железнодорожными стреловыми и др.) или автопогрузчиками; при этом
весьма целесообразно использовать контейнеры (особенно для
коротья). Коротье в крытые вагоны грузят при помощи
передвижных транспортеров или автопогрузчиков; технологическую
щепу — в вагоны-щеповозы ленточными транспортерами или
пневмотранспортными установками.
И*
323

При расчете необходимого количества погрузочных средств
следует учитывать неполную их загрузку в течение смены, так
как продолжительность их работы зависит от допускаемых
сроков простоя порожняка, регламентируемых уставом железных
дорог.
На береговых складах, примыкающих к рекам с молевым
сплавом, а также с плотовым сплавом и сплоткой на воде,
отгрузка лесоматериалов заключается в сброске их из штабелей
на воду. Сроки сброски зависят от продолжительности сплава.
Работа производится при помощи лебедок с канато-блочными
установками, башенных кранов, а при коротких штабелях —
посредством штабелеров, тракторных толкателей или
бульдозеров.
Зимняя сплотка на береговых нижних складах
одновременно является и сдачей лесоматериалов в сплав. Дальнейшие
работы (вывод пучков и формирование плотов) входят в
функции сплавной организации.
Погрузка лесоматериалов в суда на нижних складах,
примыкающих к судоходным рекам, и в лесных портах производится
стреловыми или башенными кранами, а иногда судовыми
погрузочными средствами. Сроки погрузки регламентируются
нормами простоя судов.
На лесных складах потребителей отгрузка лесоматериалов
заменяется подачей их на транспортеры или в гидролотки,
доставляющие лесоматериалы в перерабатывающие цехи. Сроки
подачи определяются режимом работы этих цехов.
§ 13.8. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ НА ЛЕСНЫХ
СКЛАДАХ. К вспомогательным работам, выполняемым на
лесных складах, относятся учет лесоматериалов, подготовка и
заточка режущих инструментов, ремонт оборудования и
технические уходы за ним, очистка территории склада от снега и
мусора. От своевременного выполнения этих работ зависит
нормальное функционирование лесного склада, однако они пока
механизированы слабо и трудозатраты на их выполнение
весьма значительны.
Современные методы учета лесоматериалов и ухода за
режущими инструментами см. гл. 9. Вопросы ремонта лесосклад-
ского оборудования изучаются в специальном курсе
«Эксплуатация и ремонт оборудования лесозаготовительных
предприятий».
Для очистки территории склада применяют бульдозеры,
автопогрузчики с ковшами, трактора и автомашины, снабженные
манипуляторами, и др.

Глава 14
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ
И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛЕСНЫХ СКЛАДОВ
§ 14.1. ПРИРЕЛЬСОВЫЕ НИЖНИЕ СКЛАДЫ. Общий
технологический процесс лесных складов зависит от назначения
склада, пункта примыкания, вида доставляемого на склад
сырья и отгружаемой со склада лесопродукции, объема
переработки лесоматериалов на складе и ряда других факторов.
Технологические схемы лесных складов компонуются из отдельных
поточных линий, участков и цехов (см. гл. 13). Ниже
приводятся технологические схемы наиболее типичных лесных
складов. При сравнительной оценке этих схем и выборе
оптимальной из них следует в основном руководствоваться положениями,
высказанными на с. 302—303 при рассмотрении вариантов
основных поточных линий.
Более подробно общие технологические схемы нижних складов
рассматриваются в работах, выполненных в ЦНИИМЭ Д. К. Воеводой, Г. А. Рахма-
ниным и др. [45], Б. А. Васильевым (Гипролестранс) [11], Б. Г. Залегаллером
[27] и другими авторами.
Для прирельсовых нижних складов характерен график
режима работы, изображенный на рис. 1.3, а. Склады этого типа
обычно принимают, обрабатывают и частично перерабатывают
лесоматериалы в течение 250—300 дней в году, работая в две
смены. Отгрузка готовой продукции производится в течение
360 дней в году. Наиболее распространены прирельсовые
склады, на которые вывозят хлысты. Вывозка деревьев
применяется в настоящее время в незначительном количестве, но
в дальнейшем получит более широкое распространение.
Сортименты на прирельсовые склады вывозят редко.
Основное влияние на общий технологический процесс и
технико-экономические показатели нижнего прирельсового склада
оказывают его годовой грузооборот, средний объем хлыста,
принятая система машин, степень переработки лесоматериалов.
Увеличение среднего объема хлыста ведет к существенному
улучшению технико-экономических показателей. Наиболее
характерными являются нижние прирельсовые склады с годовым
грузооборотом 150—250 тыс. м3, однако имеется еще
значительное число складов, пропускающих в течение года 75—
100 тыс. м3. Одно из основных направлений дальнейшего
совершенствования лесозаготовительной промышленности —
укрупнение нижних складов с доведением годового грузооборота
до 400—800 тыс. м3. Расчеты, проведенные Гипролестрансом,
показали, что это ведет к улучшению показателей работы
складов.
Переработка лесоматериалов получает все большее
распространение на нижних прирельсовых складах. Почти на каждом
нижнем складе имеются цехи по переработке низкокачественной
325

Рис. 14.1. Схемы прирельсовых нижних складов на базе системы машин
1НС с годовым грузооборотом:
а — 75—100 тыс. м8; 6—150—200 тыс. м'
древесины и отходов. Лесопильные и шпалорезные цехи также
встречаются достаточно часто, особенно на складах с большим
грузооборотом. Объем лесоматериалов, подвергающихся
переработке на нижнем складе, достигает 30—40 % общего его
грузооборота.
Внутрискладские транспортные операции можно выполнять
по двум принципиально различным схемам. Первая схема
предусматривает транспортирование лесоматериалов в пределах
склада посредством продольных и поперечных лесотранспорте-
ров, а также кранов, перемещающихся по рельсовым путям.
При значительном грузообороте нижнего склада и большом
объеме переработки лесоматериалов применение этой системы
связано с существенными трудностями, так как от нескольких
раскряжевочных установок лесоматериалы должны подаваться
к нескольким перерабатывающим цехам, при этом появляются
параллельные и пересекающиеся грузопотоки, возникают
трудности в создании запасов полуфабрикатов и т. д.
По второй схеме перемещение лесоматериалов в пределах
склада осуществляется безрельсовыми
подъемно-транспортными машинами (колесными лесоразгрузчиками и
автопогрузчиками). В этом случае может быть принято любое взаимное
расположение отдельных участков, цехов, запасов
лесоматериалов, погрузочных тупиков и т. п.; направление грузопотоков
различных лесоматериалов не зависит один от другого; одни
и те же подъемно-транспортные машины можно использовать
на различных участках нижнего склада. Однако применение
колесных лесоразгрузчиков и автопогрузчиков связано с
необходимостью иметь на нижнем складе достаточно
высококачественную дорожную сеть, а около цехов, у подштабельных мест
и погрузочных тупиков — сплошное бетонное покрытие, что
связано со значительными капиталовложениями.
На прирельсовом нижнем складе, базирующемся на
системе машин 1НС с годовым грузооборотом 75—
100 тыс. м3 (рис. 14.1, а), пачки деревьев выгружаются с
автопоездов разгрузочно-растаскивающей установкой 5 (РРУ-10) и
подаются на площадку 4. Обрезку сучьев и раскряжевку
хлыстов осуществляют установкой 6 (ЛО-30). Сортировка круглых
лесоматериалов производится на продольном лесотрансцортере
8 (ЛТ-86). Деловые сортименты башенным краном 9 (КБ-572)
укладываются в штабеля 10, а затем грузятся на
железнодорожный подвижной состав, подаваемый на тупик 13.
Передвижка вагонов во время погрузки производится маневровой
лебедкой 11. Вдоль фронта погрузки устраивается эстакада для
безопасной погрузки 12. Низкокачественная древесина с
сортировочного лесотранспортера поступает в штабеля 7, а из них
327

транспортером 14 подается к балансирной пиле АЦ-ЗМ,
гидроколуну ЛО-46 и станку Н-10, расположенным в цехе 15, и
перерабатывается в колотые балансы и дрова; эта продукция
выносится из цеха продольным транспортером 17 и укладывается
в штабеля 16. Низкокачественная древесина, подлежащая
переработке в технологическую щепу, по этому же транспортеру
поступает в цех 2, снабженный окорочным барабаном КБ-3, руби-
тельной машиной и установкой для сортировки щепы.
Технологическая щепа пневмотранспортнои установкой подается в кучу
18. Сучья и вершины измельчаются в щепу на рубительной
машине ДУ-2, установленной в здании 3. Сезонный запас хлыстов
хранится на промежуточном складе, обслуживаемом кабельным
краном 1 (КК-20).
На прирельсовом нижнем складе (система машин 1НС)
с годовым грузооборотом 150—200 тыс. м3,
получающем хлысты (рис. 14.1, б), пачки хлыстов выгружаются с
автопоездов козловым 2 (ЛТ-62) или консольно-козловым краном
1 (ЛТ-62А), который подает их на площадку 4 или в
штабеля 3. Раскряжевка хлыстов осуществляется двумя
установками ЛО-15С, расположенными в здании 5, а сортировка
делового долготья — продольным лесотранспортером 8. Сортименты,
отгружаемые с нижнего склада в круглом виде, консольно-коз-
ловыми кранами 10 (ККЛ-12,5) укладываются в штабеля 9 и
ими же грузятся на железнодорожный подвижной состав.
Пиловочник, пройдя через штабеля Ни продольный транспортер
12, поступает в лесопильный цех 13, где перерабатывается на
пиломатериалы, укладываемые башенным краном 14 в штабеля
15. Низкокачественная древесина по поперечному 6 и
продольному 18 транспортерам поступает на переработку к
станкам, размещенным в здании 5. Колотые балансы и дрова
транспортером 17 и консольно-козловым краном подаются в
штабеля 7; сырье для переработки в технологическую щепу по
транспортеру 19 поступает в цех 20, снабженный окорочным
барабаном КБ-6. Щепа пневмотранспортнои установкой
ссыпается в кучи 16 и грузится в железнодорожные вагоны-щепо-
возы.
Увеличение годового грузооборота нижнего склада до 300—
400 тыс. м3 приводит к необходимости устанавливать не менее
четырех автоматизированных раскряжевочных установок с
продольным перемещением хлыста; при этом схема грузопотоков
на складе становится весьма сложной, так как одинаковые
сортименты, получающиеся на различных раскряжевочных
установках, необходимо подавать в одни и те же
перерабатывающие цехи. Простое удвоение склада, схема которого
приведена на рис. 14.1, б, ведет к дублированию
перерабатывающих цехов, т. е. к созданию на одной площадке двух отдельных,
не связанных друг с другом нижних складов, что явно
нецелесообразно. Решение данного вопроса может идти либо по пути
перехода на раскряжевочные установки с поперечным переме-
328

щением хлыста (система машин 2НС), либо заменой
транспортеров и рельсовых кранов на безрельсовые
подъемно-транспортные машины (колесные лесоразгрузчики и автопогрузчики).
На нижнем складе, базирующемся на системе машин
2НС с годовым грузооборотом 300—400 тыс. м3, получающем
деревья и снабженном двумя раскряжевочными установками
триммерного типа (рис. 14.2, а), два мостовых крана 7 (КМ-
ЗОГ) выгружают пачки деревьев с автопоездов и подают их
в установки для групповой очистки от сучьев 8 (МСГ-3) или
в резервные штабеля 6. Хлысты через буферные магазины 9
поступают к триммерам 10 (МР-8). Деловое долготье
сортируется продольными лесотранспортерами 12, штабелюется и
отгружается консольно-козловыми кранами И. Пиловочник через
бассейн 13 поступает в лесопильный цех 14. Низкокачественная
и тонкомерная древесина с обеих раскряжевочных установок
по транспортерам 4 подается в перерабатывающий цех 3,
а также в цех технологической щепы 1 и тарный цех 5.
Отгрузка колотых балансов, тарных комплектов, дров и щепы
производится башенным краном 2.
На нижнем складе (рис. 14.2, б), базирующемся на
системе машин 1НС, получающем хлысты и имеющем
такой же грузооборот, как и у рассмотренного выше,
приходится устанавливать четыре раскряжевочные установки 3
(ЛО-15С); склад работает на базе безрельсовых
подъемно-транспортных машин. Выгрузка пачек хлыстов
с автопоездов и подача их на площадки 2 или в штабеля /
производится колесными лесоразгрузчиками
грузоподъемностью 20—30 т. Сортировка долготья осуществляется
продольными лесотранспортерами 4 (ЛТ-86). Из лесонакопителей
сортименты забираются автопогрузчиками грузоподъемностью 5—
6 т и доставляются: сортименты, отгружаемые с нижнего
склада в круглом виде,— в штабеля 5; пиловочник — в бассейн
7 или в резервные штабеля 6\ низкокачественная древесина —
на площадку 12 или в штабеля 13. Переработка пиловочника
осуществляется в лесопильном цехе 8; низкокачественная
древесина перерабатывается в цехах: 11 (на колотые балансы),
10 (на тарные дощечки) и 9 (на технологическую щепу).
Штабелевка и погрузка готовой продукции производятся
автопогрузчиками.
Большие трудности возникают при компоновке
технологических схем нижних складов, имеющих годовой грузооборот
более 500 тыс. м3. На складе такого типа (рис. 14.3, а),
работающем на базе системы машин 1НС, получающем хлысты
(с грузооборотом 600—800 тыс. м3 в год), разгрузка
автопоездов осуществляется мостовыми кранами 13,
перемещающимися по высокой эстакаде 14. Пачки хлыстов этими кранами
подаются в штабеля 12 или на площадки 11, расположенные
перед подающими транспортерами 10 восьми раскряжевочных
установок ЛО-15С. Кабины управления манипуляторов этих
329

Ю,Л1

Рис. 14.2. Схемы прирельсовых нижних складов с годовым грузооборотом
300—400 тыс. м3:
а — на базе системы машин 2НС с применением рельсовых кранов; б — на базе
системы машин 1НС с применением колесных лесоразгрузчиков и автопогрузчиков
установок вынесены в сторону от площадок 11. Пильные
механизмы, приемные столы и кабины управления раскряжевочных
установок размещены в общем здании 15. Деловые сортименты,
отгружаемые с нижнего склада в круглом виде, от каждой
раскряжевочной установки поступают на свой продольный лесо-
транспортер 17, на котором осуществляется сортировка. Из ле-
сонакопителей 16 пачки сортиментов забираются
автопогрузчиками и укладываются в штабеля 18. Погрузка долготья также
производится автопогрузчиками. Низкокачественные
лесоматериалы от каждой пары раскряжевочных установок выносятся
лесотранспортерами 9, на которых рассортировываются по
породам. Хвойные низкокачественные лесоматериалы
автопогрузчиками подаются к цеху технологической щепы 4 или в
резервные штабеля 3. Лиственные лесоматериалы поступают в
резервные штабеля 7 или непосредственно к цеху 6, в котором
перерабатываются в колотые балансы, тарные дощечки,
лиственную технологическую щепу и др. Балансы и тарные комплекты
аккумуляторными погрузчиками грузятся в железнодорожные
вагоны с площадок 2 и 5. Щепа из обоих цехов пневмотранс-
портной установкой подается в кучи 1. Сезонный запас хлыстов
хранится на промежуточном складе, обслуживаемом козловым
краном 8 (ЛТ-62).
При поступлении на нижний склад леса, подсортиро-
ванногопо породам, на складе организуется два потока:
первый, базирующийся на системе машин 2НС, обрабатывает
хвойные лесоматериалы; второй, включающий систему машин
1НС, пропускает лиственные породы. На таком складе
(рис. 14.3, б), имеющем годовой грузооборот 350—450 тыс. м3,
пачки деревьев, рассортированных по породам на лесосеке,
выгружаются с автопоездов мостовыми кранами 6 и 10 па
площадки 5 (хвойные), 9 (лиственные) или в штабеля 7 и 11.
Хвойные деревья очищаются от сучьев на сучкорезной
установке 4 (МГС-3); хлысты раскряжевываются слешером 3
(ЛО-65). Из накопителей 2 пачки сортиментов забираются
автопогрузчиками / и подаются на площадку 15, оборудованную
растаскивающей установкой с челночным захватом. Сортировка
производится двумя самоходными манипуляторами 16 и 14.
Первый из них укладывает рассортированные лесоматериалы
в накопители 17, расположенные под консолью консольно-коз-
лового крана 19 (ККЛ-12,5). Этим краном пачки
рассортированных лесоматериалов укладываются в штабеля 18 и грузятся
на подвижной состав железной дороги МПС. Из накопителей
13 пачки лесоматериалов забираются автопогрузчиками и
доставляются к перерабатывающим цехам.
331

Рис. 14.3. Схемы прирельсовых нижних складов:
а —на базе системы машин 1НС с годовым грузооборотом 600—800 тыс. м3; б — на
базе систем машин 1НС и 2НС (поступление подсортированного леса) с годовым
грузооборотом 350—450 тыс. м3; в — с отгрузкой хлыстов
Лиственные деревья с площадки 9 манипулятором подаются
в сучкорезно-раскряжевочную установку 8 (ЛО-30), где
очищаются от сучьев и раскряжевываются. Сортименты,
получившиеся в результате раскряжевки, сортируются на продольном ле-
сотранспортере 12 (ЛТ-86) и автопогрузчиком отвозятся
к фронту погрузки или к перерабатывающим цехам.
Использование такой схемы весьма эффективно, если не менее 70 %
поступающего на склад леса составляют хвойные породы.
332

В случаях когда лесозаготовительное предприятие
отгружает потребителям хлысты, нижний склад (рис. 14.3, в)
превращается в простейший перегрузочный пункт, оснащенный
козловым краном 1 (ЛТ-62), в пролете которого размещаются
лесовозная автодорога 2, железнодорожный тупик 4 и штабеля
резервного запаса хлыстов 3.
Рассмотренные схемы прирельсовых нижних складов не
являются единственно возможными. Для каждого нижнего склада
следует составлять индивидуальные технологические схемы,
учитывающие грузооборот, средний объем хлыста, состав по
породам, выход сортиментов, объем и вид переработки,
характеристику площадки и ряд других факторов. В связи с этим
изменяются система машин, набор оборудования, компоновка и
производительность поточных линий, участков и цехов, из
которых формируется склад; изменяются и
технико-экономические показатели склада. Приведенные выше схемы базируются
в основном на выпускаемом или подготовленном к выпуску
оборудовании. Для дальнейшего совершенствования прирельсовых
нижних складов необходимо более широко использовать
установки с поперечным перемещением лесоматериалов, применять
автопогрузчики большой грузоподъемности, полностью
перерабатывать низкокачественную древесину и отходы.
§ 14.2. БЕРЕГОВЫЕ НИЖНИЕ СКЛАДЫ. Береговые
нижние склады организуют при примыкании лесовозных дорог
к берегам рек, озер и водохранилищ. Режим их работы
характеризуется графиком, приведенным на рис. 1.3, б.
Отличительной особенностью береговых складов является круглогодовое
прибытие и сезонная отгрузка, в связи с чем на складе этого
типа создаются значительные запасы лесоматериалов.
Наиболее часто на береговые склады вывозят хлысты. В некоторых
случаях, в основном на склады с малым грузооборотом,
вывозят сортименты. Вывозка деревьев на береговые склады пока
распространения не получила в связи с трудностями
использования сучьев. Основное влияние на технологический процесс
береговых нижних складов оказывает грузооборот склада,
а также сроки и способ дальнейшего транспортирования
лесоматериалов (чаще всего типа сплава). Береговые склады могут
примыкать к рекам с молевым и плотовым сплавом и к
судоходным рекам. Годовой грузооборот береговых нижних складов
значительно меньше грузооборота прирельсовых и редко
превышает 100 тыс. м3. Наиболее типичными являются береговые
склады с годовым грузооборотом 50—75 тыс. м3.
На нижних складах, примыкающих к рекам с молевым
сплавом, первичная обработка заготовленного леса
ограничивается раскряжевкой хлыстов на долготье и пролыской
тонкомерных бревен хвойных пород. Сортировка чаще всего
производится только на три-четыре группы: хвойные, не требующие
просушки; хвойные, требующие просушки; и лиственные
(деловые и дрова). Лиственные деловые просушивают в рядовых
333

штабелях, и их торцы покрывают гидроизоляционными
составами.
Нижние склады, примыкающие к водным путям с плотовым
сплавом и сплоткой пучков на воде, производят те же работы,
что и склады с молевым сплавом; однако лиственные и
тонкомерные хвойные сортименты в этом случае не подвергаются
предварительной обработке и подсушке, но пучки из них
формируют с приплотом из толстомерных хвойных бревен.
На нижних складах с береговой сплоткой долготье,
получающееся в результате раскряжевки хлыстов, сортируется на 5—
12 категорий по породам, сортиментам и длинам, при этом
каждый пучок формируют из лесоматериалов одной категории, за
исключением лиственных пучков, в которые добавляют до 25—
30 % приплота из хвойных бревен.
На береговых нижних складах с отгрузкой лесоматериалов
в суда производят те же работы, что и на прирельсовых
складах, включая переработку лесоматериалов (шпалопиление,
выработку балансов и рудничной стойки, тарных дощечек,
технологической щепы и др.). Отличием этих сладов является только
то, что отгрузка производится не круглый год, а лишь в период
навигации, вследствие чего на складе сосредотачиваются
значительные запасы готовой продукции.
На режим работы береговых нижних складов существенное
влияние оказывает возможная продолжительность отгрузки
лесоматериалов, зависящая в основном от гидрологических
условий. Для складов, примыкающих к рекам с молевым
сплавом, продолжительность отгрузки составляет не более 30—
40 дней; при плотовом сплаве и судовых перевозках — 90—
100 дней в году.
При годовом грузообороте 40—60 тыс. м3 и
примыкании к реке с молевым сплавом (или со сплоткой на воде)
типичной является схема нижнего склада (или его участка),
приведения на рис. 14.4, а. Хлысты с лесовозных автопоездов
разгрузочно-растаскивающей установкой 2 (РРУ-10)
выгружаются на площадку 3, где их раскряжевывают электропилами 1.
Здесь же производится пролыска тонкомерами. Долготье с
площадки скатывается на сцеп, состоящий из нескольких
вагонеток 7, и развозится на них вдоль фронта штабелей 5.
Перемещение вагонеток производится лебедкой 4 (ГИЛМ-4). Этой же
лебедкой производится штабелевка, для чего служит канато-
блочная система 6, которая в период навигации сбрасывает
лесоматериалы из штабелей на воду. Лебедка как при
штабелевке, так и при сброске лесоматериалов на воду, работает
«от себя». Сменная производительность такого участка
составляет 80—120 м3.
На нижнем складе с береговой сплоткой (рис. 14.4, б)
хлысты выгружаются с автопоездов кабельным краном 1 (КК-20)
на площадку 3 или штабель 2. Раскряжевка хлыстов
осуществляется электропилами или автоматизированной уста-
334

новкой 4 (ЛО-15С), а сортировка продольным лесотранспорте-
ром 5. Пачки сортиментов из лесонакопителей забираются пуч-
ковозом 6 (В-43Б или В-51Б) и доставляются на плотбище 8\
по пути торцы бревен выравниваются на стационарном
торцовочном станке 7. Сменная производительность такого участка
достигает 170—200 м3 (годовой грузооборот 90—
г — с передвижными сучкорезно-раскряжевочными
установками; д — с отгрузкой хлыстов
100 тыс. м3). При большем грузообороте на одном нижнем
складе устраивают несколько таких участков.
На береговом нижнем складе (рис. 14.4, в), имеющем
годовой грузооборот 150—200 тыс. м3 (сменная
производительность 300—400 м3), пачки хлыстов выгружаются с
автопоездов большегрузными колесными лесоразгрузчиками 2 и
укладываются в штабеля 1 или подаются на площадки 6 и 11,
откуда поступают на раскряжевочные установки 7 и 10 (ЛО-15С);
сортименты проходят через буферные магазины 8 и 9 (ЛТ-80)
и сортируются продольным лесотранспортером 12. Благодаря
встречному расположению раскряжевочных установок
сортименты в лесонакопителях 13 оказываются расположенными
вразнокомелицу, что необходимо для правильного
формирования сплавных пучков. Пучки из лесонакопителей забираются
башенным краном 14 (КБ-572) и укладываются в штабеля 15.
331

Этим же краном в летний период пучки забираются из
штабелей и по лотку 17 спускаются на воду; передвижение лотка
вдоль берега производится лебедкой 16. Коротье, получившееся
при раскряжевке хлыстов, выносится транспортером 3 и
собирается в лесонакопителях 4, из которых забирается
автопогрузчиком 5 и подается на склад коротья 19. Погрузка коротья
в суда 18 производится башенным краном 14 или
автопогрузчиком 5. При годовом грузообороте склада 75—100 тыс. м3
может быть использована эта же схема, но устанавливается
только одна раскряжевочная установка.
На береговых складах большой протяженности (рис. 14.4, г)
часто применяют передвижные
сучкорезно-раскряжевочные установки 2 и секционные сортировочные лесо-
транспортеры 3 (система машин 4НС), перемещающиеся вдоль
фронта штабелей 4 по мере их заполнения. Для выгрузки
деревьев или хлыстов с автопоездов и штабелевки
лесоматериалов используют челюстные погрузчики перекидного типа или
колесные лесоразгрузчики 1. Годовой грузооборот такого
участка с одной сучкорезно-раскряжевочной установкой
составляет 50 тыс. м3 (сменная производительность около
100 м3/смену).
Береговой нижний склад, отгружающий хлысты,
представляет собой затопляемое плотбище, на котором из
пакетов хлыстов, вывозимых автопоездами, формируются
сплавные пучки, а из них — плоты. Выгрузка пакетов хлыстов с
автопоездов обычно производится тракторами, а формирование
пучков — лебедками.
При отсутствии затопляемых плотбищ производится
береговая сплотка хлыстов (рис. 14.4, д). Пакеты хлыстов, вывозятся
по лесовозной дороге и большегрузным колесным лесоразгруз-
чиком 2 укладываются в штабеля 1. В период навигации из
этих штабелей и от текущей вывозки этим же лесоразгрузчиком
пакеты подаются на площадку 3 в зону действия козлового
крана 4 (ЛТ-62), которым укладываются в формирующее
устройство 5; здесь из двух пакетов, уложенных комлями в разные
стороны, формируется пучок объемом до 60 м3, который
обвязывается и спускается на грузовых тележках 6 по наклоному
рельсовому пути 7 на воду. Сменная производительность такого
участка достигает 800 м3.
Более подробно технология береговых нижних складов рассмотрена в
работах, выполненных в ЦНИИЛесосплава Ф. Е. Захаренковым [29] и [30],
в АЛТИ А. Р. Гибшманом [19] и др.
§ 14.3. ЛЕСОПЕРЕВАЛОЧНЫЕ БАЗЫ И ЛЕСНЫЕ СКЛАДЫ
ПОТРЕБИТЕЛЕЙ. Лесоперевалочные базы принимают лесоматериалы (чаще всего
сортиментное долготье), прибывающее сплавом, и перегружают их на
подвижной состав ширококолейных железных дорог. Обычно на
лесоперевалочных базах наряду с перегрузкой лесоматериалов с воды на железную дорогу
ведут также их частичную обработку или переработку (например, окорку и
разделку рудничной стойки, выпиловку шпал и др.). На лесоперевалочных
базах создаются большие запасы долготья, и режим их работы
характеризуется графиком, приведенным на рис. 1.3, г. Грузооборот лесоперевалочных
336

баз достигает 1000 тыс. м3 в год; они предназначены в основном для
пропуска одного или нескольких сортиментов.
На лесоперевалочной базе, предназначенной для перевалки и
частичной переработки строительного леса и рудничной стойки (рис. 14.5, а),
пучки лесоматериалов выгружаются из воды передвижным кабельным
краном 3, имеющим пролет 300—400 м, и укладываются для длительного
хранения: строительные бревна в штабеля 1, а рудстоечное долготье в штабеля
4. Часть строительных бревен с воды тем же кабельным краном грузят
непосредственно на железнодорожный подвижной состав, установленный на
тупике 2. Часть рудстоечного долготья в период навигации выгружают из
воды поперечным транспортером 7, окоряют и разделывают на коротье
в цехе 6 и с площадки 5 отгружают в вагоны, расположенные на тупике 8.
В зимний период строительные бревна забирают из штабелей / кабельным
а 5 ~ д
Рис. 14.5. Схемы лесоперевалочных баз и складов потребителей:
а — лесоперевалочная база; б — лесной склад лесопильно-деревообрабатывающего
комбината; в — лесной склад целлюлозно-бумажного комбината
краном и грузят на железнодорожный подвижной состав. Рудстоечное
долготье из штабелей 4 кабельным краном подают на продольный транспортер
9, а последним — в разделочный цех. Объем сменной выгрузки из воды на
лесоперевалочной базе такого типа составляет около 1500 м3.
Лесные склады потребителей — лесопильно-деревообрабатывающих и
целлюлозно-бумажных комбинатов — расположены обычно на берегах рек или
водохранилищ. Выгрузка лесоматериалов из воды производится летом, а
подача в производство в течение всего года.
На лесном складе лесопильно-деревообрабатыва-
ющего комбината (рис. 14.5,6) бревна из воды выгружаются двумя
продольными цепными лесотранспортерами 5 и /. Первый из них подает
лесоматериалы непосредственно в бассейн 4 лесопильного цеха. Со второго
транспортера бревна сбрасываются в лесонакопители, откуда забираются
мосто-кабельным краном 2 и укладываются в штабеля 3. Зимой этим же
краном лесоматериалы забираются из штабелей, подаются на лесотранспор-
тер 5 и далее в бассейн. Объем сменной выгрузки лесоматериалов из воды на
складе такого типа достигает 700—800 м3.
Типичная схема у ч астка лесного склада
целлюлозно-бумажного комбината приведена на рис. 14.5,6. Балансовое долготье
выгружается из воды поперечным транспортером У, разделывается на
коротье на слешере 2 и окаривается в барабанах 8 (по схеме, изображенной
на рис. 13.5, е). Окоренное балансовое коротье по лесотранспортерам 9, 3 и 7
поступает в цех 6. Запас на зиму с транспортера 3 подается на наклонный
транспортер (стаккер) 4 и ссыпается в кучу 5. Зимой разделка и окорка
балансов прекращается, куча разбирается стреловым краном, снабженным
грейфером; балансовое коротье этим краном подается на опущенную стрелу
337

стаккера (цепи которого реверсируются), поступает на нижнюю ветвь лесо-
транспортера 5, с которой пересыпается на транспортер 7 и поступает в цех
6. Разделка долготья на коротье на складах такого типа производится по
графику выгрузки из воды; режим работы этого склада характеризуется
графиком, приведенным на рис. 1.3, е. Объем сменной выгрузки из воды,
разделки и окорки балансового долготья на участке такого типа составляет
700—800 м8. Для выгрузки большего количества лесоматериалов на складе
устраивают несколько одинаковых участков.
Технология работ на лесных складах целлюлозно-бумажных
предприятий подробно разработана в ЛТИЦБП и Гипробуме А. В. Житковым,
С. М. Мазарским и др. [25].
В последнее время все большее распространение получает поставка
хлыстов на лесоперевалочные базы и склады
потребителей, при этом хлысты могут доставляться по автомобильным грузо-
сборочным и железным дорогам, а также сплавом. При доставке хлыстов
средствами сухопутного транспорта схемы лесоперевалочных баз и складов
потребителей почти ничем не отличаются от нижних складов
соответствующих грузооборотов. При поступлении хлыстов сплавом первой
технологической операцией оказывается выгрузка хлыстов из воды (вместо выгрузки
с автопоездов), которая обычно производится козловыми кранами ЛТ-62 или
канатно-блочными установками. Выгруженные хлысты подаются автопоездами
на раскряжевочные установки ЛО-15С (а иногда и на слешеры ЛО-65) или
укладываются в штабеля сезонного запаса. В остальном технологический
процесс аналогичен процессу прирельсового склада соответствующего
грузооборота, с тем только отличием, что на складах потребителей лесоматериалы
равномерно в течение года подаются в перерабатывающие цеха, вместо
отгрузки на железную дорогу МПС.
В зарубежной практике заготовленный лес обычно вывозится
автопоездами непосредственно на склады потребителей, при этом чаще всего
производится вывозка сортиментов. В последние годы на некоторых
предприятиях США и Канады начала применяться вывозка хлыстов, при этом
на деревообрабатывающих и целлюлозно-бумажных предприятиях
организуются центральные склады, на которых производится раскряжевка хлыстов и
сортировка лесоматериалов на три-четыре группы. Выгрузка хлыстов с
автопоездов производится челночными захватами, большегрузными колесными
лесоразгрузчиками или козловыми кранами. Выгруженные пачки хлыстов
раскатываются в щеть на специальных столах, представляющих собой каскад
поперечных транспортеров с нарастающими скоростями. Для разборки пачек
и поштучной подачи хлыстов в раскряжевку также широко применяются
манипуляторы. Раскряжевка производится на установках с продольным
перемещением хлыста, снабженных круглой или цепной пилой, а иногда и
одновременно обеими этими пилами (по схеме, изображенной на рис. 4.4, з).
Тонкие хлысты обычно раскряжевываются на этих же установках пачками,
состоящими из трех-четырех хлыстов. Для сортировки используются
продольные лесотранспортеры. На целлюлозно-бумажных предприятиях
раскряжевка хлыстов часто производится на слешерах.
§ 14.4. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ЛЕСНЫХ СКЛАДОВ. Проектирование лесных складов состоит из
изыскательских и чисто проектных работ. Этим работам
должно предшествовать составление задания на проектирование,
содержащего основные исходные данные: район расположения,
назначение и грузооборот склада, пути внешнего транспорта,
условия и объем переработки, источник электроснабжения
и т. п.
В проекте разрабатывается генеральный план склада с
расположением зданий и сооружений, выбирается оборудование,
подсчитывается потребность в рабочей силе, составляются
338

сметы, приводятся технико-экономические показатели. При
этом сравниваются различные варианты технологических
решений склада и выбираются лучшие из них. Рабочие чертежи
выполняются в виде планов и разрезов с указанием расположения
оборудования, частей зданий и сооружений, чертежей
нестандартного оборудования и т. п. По рабочим чертежам ведутся
строительные и монтажные работы. При проектировании
необходимо максимально использовать типовые проекты.
Проектирование лесного склада начинается с составления
режима его работы; при этом устанавливают в целом и по
каждому сортименту годовые и суточные объемы поступления
сырья на склад, переработки, выхода готовой продукции и
отгрузки со склада. После этого выбирают принципиальную
схему технологического процесса: намечают способ выгрузки,
раскряжевки хлыстов, сортировки; определяют число и
расположение отдельных цехов, размещение запасов леса,
погрузочных тупиков и т. п. Затем выбирают типы и подсчитывают
необходимое количество технологического оборудования (при
этом его производительность принимают по нормам или
рассчитывают), после чего разрабатывают технологические схемы
цехов и участков. Целесообразно вместо отдельных
специализированных цехов организовывать на складе объединенные цехи,
полностью исключающие межцеховые перевозки
полуфабрикатов; при этом также снижаются расходы на строительство.
Дальнейшим этапом проектирования является определение
площадей, необходимых для размещения сезонных, резервных и
межоперационных запасов сырья, полуфабрикатов и готовой
продукции; для этого рассчитывают величину этих запасов,
выбирают типы и размеры штабелей и определяют их число.
Затем вычерчивают генеральный план склада, тщательно
продумав взаимное расположение отдельных его элементов,
предусмотрев средства для перевозок сырья, полуфабрикатов и готовой
продукции, а также отходов и мусора. При составлении
генерального плана необходимо учитывать правила пожарной
безопасности, охраны труда, гражданской обороны, сохранения
окружающей среды.
Проект заканчивается определением общих
технико-экономических показателей, важнейшими из которых являются:
производительность труда, приведенные затраты, срок окупаемости
капиталовложений; по ним в основном и выбирается
оптимальный вариант лесного склада.
При проектировании лесных складов приходится решать вопросы по
управлению лесоскладскими операциями. При этом
необходимо так разместить технологическое оборудование и запасы
лесоматериалов, установить между ними такие взаимосвязи, так загрузить принятую
систему машин, чтобы деревья, хлысты и сортименты прошли все
необходимые стадии перемещений и обработки наиболее выгодным путем. Эта цель
достигается: оптимизацией компоновки поточных линий для обработки и
переработки лесоматериалов; оптимизацией вместимости складов сырья,
полуфабрикатов и готовой продукции; оптимальной загрузкой подъемно-транс-
339

портного оборудования; снижением объема транспортно-перегрузочных
операций; рациональным размещением складских объектов и обоснованной
взаимосвязью между ними. При решении этих вопросов должен быть применен
системный подход. Моделирование процессов на лесных складах должно
базироваться на вероятностных методах. Применение математических методов
при решении перечисленных вопросов разработано в МЛТИ, подробно
изложено в монографии А. К. Редькина [49] и изучается в курсе «Основы
моделирования и оптимизации процессов лесозаготовок».
§ 14.5. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ЛЕСНЫХ СКЛАДОВ.
Анализ современного состояния и перспектив развития лесной
промышленности [10, с. 211—214] показывает, что в
перспективе возрастет непосредственная доставка хлыстов (или
деревьев) на склады сырья лесопромышленных комплексов,
а в тех, довольно распространенных случаях, когда это
невозможно (из-за дальности перевозок), нижние склады
лесозаготовительных предприятий сами превратятся в небольшие,
лесопромышленные комплексы с развитой переработкой леса и
в первую очередь низкокачественной древесины и отходов.
Такими лесопромышленными комплексами уже в настоящее
время стали многие нижние склады. Таким образом, и в
перспективе значительная часть нижних складов останется в
системе лесозаготовительных предприятий, а некоторые из них
переместятся на территорию лесообрабатывающих
предприятий. В обоих случаях на этих складах будут выполняться
одинаковые работы.
Наиболее типичными будут нижние склады, имеющие
годовой грузооборот от 150 до 500—700 тыс. м3, на которые по
автомобильным и узкоколейным дорогам вывозятся хлысты или
деревья. Примерно одинаковое распространение получат при-,
рельсовые и береговые нижние склады, причем с последних
лесоматериалы будут отправляться потребителям в основном
плотовым сплавом или в судах. Широкое распространение получит
специализация нижних складов, что поведет к значительному
сокращению числа выпускаемых на складе сортиментов, а
следовательно, к упрощению их сортировки. Переработка
заготовленного леса (в основном низкокачественной древесины) на
нижних складах в зависимости от местных условий достигнет
40—50 % общего грузооборота. Наибольшее распространение
получат оборудование и технологические процессы,
апробированные уже в настоящее время в виде опытных образцов
машин, установок и поточных линий. Это не значит, что в
ближайшие 15—20 лет на некоторых участках нижних складов не
появятся принципиально новые технологические процессы и
типы машин и установок, но они, видимо, к этому времени
будут находиться еще только в стадии опытной эксплуатации.
В основном на лесных складах будет использоваться
следующее оборудование: большегрузные колесные лесоразгрузчики,
консольно-козловые и козловые краны (на разгрузке
подвижного состава лесовозной дороги); сучкорезно-раскряжевочные
и раскряжевочные автоматизированные установки с продоль-
340

ным перемещением хлыста; продольные автоматизированные
сортировочные лесотранспортеры; роторные окорочные станки
(производящие одновременно зачистку сучьев); установки для
производства технологической щепы; консольно-козловые
краны и автопогрузчики грузоподъемностью 12—15 т (на
штабелевке и погрузке лесоматериалов) и др. В это же время
будут разрабатываться и совершенствоваться новые типы лесо-
разгрузчиков и автопогрузчиков, раскряжевочные установки
с поперечным перемещением хлыста и установки для групповой
раскряжевки, сортировочные манипуляторы, установки для
пакетирования лесоматериалов, новые методы выработки
технологической щепы, весовой метод учета лесопродукции и т. п.
Большие работы будут проводиться по массовому заводскому
выпуску основного оборудования в блочном, бесфундаментном
исполнении, что поведет к значительному удешевлению и
ускорению строительства складов. Получит дальнейшее развитие
применение математических методов управления операциями
на лесных складах.
Все это приведет к существенному повышению
производительности труда на лесоскладских работах, снижению
себестоимости, повышению качества продукции, полному и
комплексному использованию древесины.

СПИСОК СОКРАЩЕННЫХ НАЗВАНИЙ ВУЗОВ,
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ И ПРОЕКТНЫХ
ОРГАНИЗАЦИЙ, УПОМИНАЮЩИХСЯ В УЧЕБНИКЕ
АЛТИ — Архангельский лесотехнический институт
БТИ — Белорусский технологический институт (г. Минск)
ВНИИДмаш — Всесоюзный научно-исследовательский институт
деревообрабатывающего машиностроения (г. Москва)
Гипробум — Государственный институт по проектированию предприятий
целлюлозно-бумажной промышленности (г. Ленинград)
Гипролестранс — Государственный институт по проектированию
лесозаготовительных, лесосплавных, деревообрабатывающих предприятий и путей
лесотранспорта (г. Ленинград)
КарНИИЛП — Карельский научно-исследовательский институт лесной
промышленности (г. Петрозаводск)
ЛЛТИ — Львовский лесотехнический институт
ЛТА — Ленинградская лесотехническая академия
ЛТИЦБП — Ленинградский технологический институт
целлюлозно-бумажной промышленности
МПИ — Марийский политехнический институт (г. Йошкар-Ола)
МЛТИ — Московский лесотехнический институт (ст. Строитель)
СевНИИП — Северный научно-исследовательский институт
промышленности (г. Архангельск)
СибТИ — Сибирский технологический институт (г. Красноярск)
СНПЛО — Свердловское научно-производственное лесозаготовительное
объединение
УЛТИ — Уральский лесотехнический институт (г. Свердловск)
ЦНИИЛесосплава — Центральный научно-исследовательский институт
лесосплава (г. Ленинград)
ЦНИИМЭ — Центральный научно-исследовательский и проектно-кон-
структорский институт механизации и энергетики лесной промышленности
(г. Москва, Химки)

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Материалы XXVI съезда КПСС. М., Политиздат, 1981. 223 с.
2. Афанасьев П. С. Конструирование и расчет деревообрабатывающего
оборудования. М., Машиностроение, 1970. 400 с.
3. Ашкенази К. М. Механизация лесоразработок, т. II. Изд. 3-е — М.—
Л., Гослесбумиздат, 1949. 556 с.
4. Ашкенази К. М., Залегаллер Б. Г. Машины и оборудование
лесоразработок. М.—Л., Гослесбумиздат, 1956. 444 с.
5. Багаев Н. Г., Гончаренко Н. Т. Технологические запасы в лесной
промышленности. М., Лесная промышленность, 1979. 200 с.
6. Барановский В. А., Некрасов Р. М. Системы машин для
лесозаготовок. М., Лесная промышленность, 1977. 248 с.
7. Батин И. В., Дудюк Д. Л. Основы теории и расчета автоматических
линий лесопромышленных предприятий. М., Лесная промышленность, 1975.
176 с.
8. Бершадский А. Л. Резание древесины. М.—Л., Гослесбумиздат, 1956.
328 с.
9. Бойков С. П. Теория процессов очистки древесины от коры. Л., изд-во
Ленинградского ун-та. 1980. 152 с.
10. Вараксин Ф. Д., Ступнев Г. К. Основные направления технического
прогресса лесной и деревообрабатывающей промышленности. М., Лесная
промышленность, 1974. 400 с.
11. Васильев Б. А. Комплексная механизация и автоматизация нижних
складов. М., Лесная промышленность, 1972. 182 с.
12. Васильев Г. М. Многооперационные машины для нижнескладских
работ. М., Лесная промышленность, 1979. 120 с.
13. Васильев Г. М., Туровский Т. А., Саплин В. С. Раскряжевка хлыстов
на стационарных установках. М., Лесная промышленность, 1971. 160 с.
14. Верхов И. Ф., Шелгунов Ю. В. Технология и машины лесосечных и
лесоскладских работ. М., Лесная промышленность, 1981. 368 с.
15. Вальке Г. А. Конструирование и расчеты окорочных станков. М., Гос-
лестехиздат, 1938. 168 с.
16. Вильке Г. А. Автоматизация производственных процессов
лесопромышленных предприятий. М., Лесная промышленность, 1972. 416 с.
17. Воевода Д. К. Основные методы автоматизации в лесной
промышленности. М., Гослесбумиздат, 1962. 427 с.
18. Воскресенский С. А. Резание древесины. М.—Л., Гослесбумиздат,
1955. 200 с.
19. Гибшман А. Р. Комплексная механизация работ на приречных
складах. Архангельск, Сев.-зап. книжное изд-во, 1970. 112 с.
20. Гибшман А. Р. Технология и организация работ на лесных складах.
Л., ЛТА, 1979. 48 с.
21. Гончаренко Н. Т. Краны и автопогрузчики в лесной промышленности.
М., Лесная промышленность, 1982. 295 с.
22. Гороховский К. Ф., Калиновский В. П., Лившиц Н. В. Технология и
машины лесосечных и лесоскладских работ. М., Лесная промышленность,
1980. 384 с.
23. Дешевой М. А. Механическая технология дерева. Т. I, Л., Кубуч,
1934. 512 с; т. II, Л., ОНТИ, 1936. 423 с; т. III, Л., Гослестехиздат, 1939.
550 с.
24. Дмитриев Ю. Я., Кислицина Г. Ф. Гидравлическая окорка древесины.
М., Лесная промышленность, 1981. 136 с.
25. Житков А. В., Мазарский С. М. Хранение и подготовка древесного
сырья в целлюлозно-бумажной промышленности. М., Лесная
промышленность, 1980. 224 с.
343

26. Залегаллер Б. Г. Расчет пильных механизмов раскряжевочных
установок. Л., изд-во Ленинградского ун-та, 1974. 180 с.
27. Залегаллер Б. Г. Технология работ на лесных складах. М., Лесная
промышленность, 1980. 232 с.
28. Залегаллер Б. Г., Ласточкин П. В. Механизация и автоматизация
работ на лесных складах. М., Лесная промышленность. Изд. 2-е—1973. 408 с.
29. Захаренков Ф. Е. Оптимизация производственного процесса
береговых складов. М., Лесная промышленность, 1978. 184 с.
30. Захаренков Ф. Е., Приезжий И. И. Комплексная механизация работ
на береговых складах. М., Лесная промышленность, 1974. 112 с.
31. Ивановский Е. Г. Резание древесины. М., Лесная промышленность,
1975. 200 с.
32. Использование низкокачественной древесины и отходов
лесозаготовок. Справочник/Под ред. Ф. И. Коперина. М., Лесная промышленность,
1970. 247 с.
33. Калитеевский Р. Е. Автоматизация производственных процессов в
лесопилении. М., Лесная промышленность, 1979. 336 с.
34. Кондратьев В. И., Дигерменджи Г. А., Миронов Г. С. Слешерные
линии на раскряжевке хлыстов. М., Лесная промышленность, 1979. 96 с.
35. Коробов В. В., Брик М. И., Рушнов Н. П. Комплексная переработка
низкокачественной древесины и отходов лесозаготовок. М, Лесная
промышленность, 1978. 272 с.
36. Кох П. Процессы механической обработки древесины. М., Лесная
промышленность, 1969. 328 с.
37. Курицин В. Н. Особенности резания мерзлой древесины. М., Лесная
промышленность, 1981. 105 с.
38. Ласточкин П. В. Исследование силы удара хлыста об упор на
автоматизированных раскряжевочных установках. Техническая информация по
результатам научно-исследовательских работ. Л., изд. ЛТА, 1968. 5 с.
39. Ласточкин П. В. Упрощенная методика определения вероятности
одновременного срабатывания нескольких бревносбрасывателей.— В кн.:
Лесосечные, лесоскладские работы и сухопутный транспорт леса. Л., изд. ЛТА,
вып. 7, 1978, с. 101 — 105.
40. Ласточкин П. В. Определение загрузки сортировочного
транспортера.— В кн.: Реферативная информация о законченных
научно-исследовательских работах в ВУЗах лесотехнического профиля РСФСР. Вып. II.
Лесное хозяйство. Лесоинженерное дело. Машины и механизмы лесной
промышленности. Л., изд. ЛТА, 1979, с. 79—80.
41. Ласточкин П. В., Поттер А. А. Динамические усилия от сброски
бревна в тяговом органе транспортера.— В кн.: Материалы к
научно-технической конференции лесоинженерного факультета. Л., изд. ЛТА. 1970
с. 10—14.
42. Ласточкин П. В., Сарайкин В. Г. Динамическая модель продольного
сортировочного транспортера.— В кн.: Лесосечные, лесоскладские работы и
сухопутный транспорт леса. Л., изд. ЛТА, вып. 10, 1981, с. 112—117.
43. Нижние лесные склады. Справочник/Под ред. Д. К. Воероды. М.,
Лесная промышленность, 1972. 288 с.
44. Песоцкий А. Н. Лесопильное производство. М., Лесная
промышленность, 1970. 432 с.
45. Положение о нижних лесных складах. Химки, изд. ЦНИИМЭ, 1978.
49 с.
46. Пособие для оператора полуавтоматических линий/Под ред. Д. К.
Воеводы. М., Лесная промышленность, 1979. 336 с.
47! Производство технологической щепы в леспромхозах/Под ред.
Ф. И. Коперина. М., Лесная промышленность, 1971. 272 с.
48. Рахманов С. И., Гороховский К. Ф. Машины и оборудование
лесоразработок. М., Лесная промышленность. 1967. 532 с.
49. Редькин А. К. Управление операциями на лесных складах. М., Лесная
промышленность, 1979. 208 с.
50. Рыбин И. С, Боговой В. Г. К расчету канатоведущих шкивов с
резиновой облицовкой.— В кн.: Технология и комплексная механизация лесо-
344

заготовительных работ. Хабаровск, изд. Хабаровского политехнического
института, 1973, с. 24—32.
51. Симонов М. Н., Югов В. Г. Окорка древесины. М., Лесная
промышленность, 1972. 128 с.
52. Стеймацкий Р. М., Красиков В. И. Справочник по шпалопилению и
лесопилению. М., Лесная промышленность, 1971. 288 с.
53. Ступнев Г. К., Рушнов Н. П., Вологдин Ю. В. Пиление древесины
ленточными пилами вдоль волокон. М., Лесная промышленность, 1980. 208 с.
54. Таубер Б. А. Подъемно-транспортные машины. М., Лесная
промышленность, 1980. 456 с.
55. Туровский Т. А., Грамотеев И. М. Автоматизация в шпалопилении.
М., Лесная промышленность, 1973. 152 с.
56. Чиков Я. И. Комплексные лесозаготовительные предприятия. М.,
Лесная промышленность, 1972. 120 с.
57. Шкиря Т. М. Совершенствование и динамика дровокольных станков.
Львов, Вища школа, 1977. 160 с.

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Автокубатурник 179
Автопогрузчик 265
База лесоперевалочная 6, 337
Барабан заказа 206
— окорочный непрерывного действия
159
периодического действия 158
Бревносбрасыватель
гравитационный 197
— рычажный 199, 201
Бревносвал 273
Вальцовка пил 182
Вместимость лесного склада 10
Высота пропила 27, 62
Глубина окорки 148
Грейфер радиальный 261
— торцовый 261
Грузооборот лесного склада 10
Запас заготовленного леса
межоперационный 13, 15, 16
резервный 13, 15, 16, 18
сезонный 13, 14, 18
технологический 13, 19
— готовой продукции 13, 17
— полуфабрикатов 13, 16
— сырья 13, 14
Захват челночный 241
Индекс оборудования 5
Инструмент окорочный 136
Канат грузоподъемный 253
— несущий 253
— тяговый 253
Колун гидравлический 166
— цепной 166
Комплект стропный 263
Коэффициент загрузки установки 32
— использования рабочего времени
32
рабочей смены 33
разгрузочного оборудования
291
— полнодревесности штабеля 19
— поправочный на влажность
древесины 63
на затупление пилы (резца)
63
на породу 63
— учитывающий взаимное влияние
установок, входящих в линию 36
Кран автомобильный 260
— башенный 258
— кабельный 252
— козловой 245, 250
— консольно-козловой 246, 251
— мостовой 247, 252
— мосто-кабельный 253
— стреловой 258, 260
Лебедка 274
Лесонакопитель 192
Лесонакопитель с передвижными
стойками 192
Лесопогрузчик (разгрузчик) 265, 270
Лесотранспортер канатный 218
— поперечный 185, 219
— продольный 185, 186
— цепной 218
Магазин буферный бункерного типа
231, 237, 240
однорядный 230, 235
открытого исполнения 233,
241
пачковый 237
проходного типа 36, 230
сплошной 230, 235
тупиковый 36, 230
ячейковый 231, 237
Манипулятор с осевой подачей 243
— фронтальный 243
Масштаб копирования 206
Машина рубительная барабанная
169
дисковая 167
Метод учета лесоматериалов весовой
178
поштучный 179
Механизм короснимающий 138
— пильный 59, 99, 109, 122, 126
— подачи 70, 101, 113, 130 145
— протаскивающий сучкорезной
установки 43
— режущий сучкорезной установки
40
Отсекатель 235
Пила балансирная 67
— комбинированная 67, 70
— круглая 25, 59
— ленточная 27, 122
— маятниковая 67
— прямая (рамная) 27, 126
— цепная 27, 67
— штанговая 67
Пиление поперечное 25
— продольное 25
Питатель тарельчатый 239
— шлюзовой 287
Погрузчик аккумуляторный 266, 270
— скиповый 275
Подача на зуб 28
Порт лесной 6
Посылка лесопильной рамы 128
Поток технологический
вспомогательный 289
дополнительный 289
основной 289, 294
по механической переработке
древесины 289
Поточная линия параллельного
агрегатирования 34
346

Поточная линия последовательного
агрегатирования 34
с взаимосвязанной структурой
34
смешанного агрегатирования
34
с ответвлениями 34
с разветвлениями 34
Продолжительность цикла 32
Производительность оборудования
часовая 32
сменная 33
— поточной линии 33, 36
— чистого пиления 66
Проковка пил 182
Путь крановый 250
Пучковоз 285
Работа резания удельная 24, 63, 69,
112
Разделка долготья 53
Развод зубьев пил 183
Рама лесопильная 126
Раскалывание 30, 161
Раскрой индивидуальный 54
— обезличенный 54
— программный 54
Раскряжевка групповая 54
— поштучная 54
Распиловка поперечная 25, 53
— продольная 25, 108
Режим работы лесного склада 10,
292
Резание древесины бесстружечное 22,
29,78
в торец 24
импульсное 79
поперечное 24
продольное 23
с образованием стружки 22
элементарным резцом 23
Связь гибкая 36
— жесткая 34
— жестко-гибкая 36
— смешанного типа 36
Сила окорки 141
— отжима 28
— резания 23, 27, 79
удельная 24, 30, 79
Системы машин 1НС, 2НС, ЗНС,
4НС 298
Склад береговой 6, 333
— лесопильно -
деревообрабатывающего комбината 337
— нижний 6, 7, 325
— потребителя 7
— прирельсовый 6, 325
— промежуточный 292
— целлюлозно-бумажного комбината
337
Скорость окорки 141
— резания 23, 27
— подачи 27
Слешер 57, 97, 106
Сопротивление резанию 27
— отжиму 28
Станок для выработки колотых
балансов 166
— заточной 181
— круглопильный для продольной
распиловки 109
— ленточнопильный 122
— окорочный 137
— шпалорезный 119
Строгание 29
Толкатель тракторный 275
Торцевыравниватель 264
Траверса на катках 188
— скользящая 188
Транспортер ленточный 280
— роликовый 226, 284
— скребковый 283
Триммер 57, 99, 105
Усилие раскалывания 163
Установка автоматическая 8
— для групповой раскряжевки 58,
107
— для поштучной раскряжевки с
продольным перемещением хлыста
56, 58, 93
с поперечным
перемещением хлыста 57, 97, 105
— для сортировки щепы барабанная
176
плоская 174
— механизированная 8
— окорочная бункерная 161
— пневмотранспортная 287
— полуавтоматическая 8
— работающая автономно 32
— разгрузочно-растаскивающая 273
— с дистанционным управлением 8
— сучкорезная для групповой
обработки 51
поштучной обработки 40, 49
— сучкорезно-раскряжевочная 95
Устройство натяжное 190
— приводное 189
— тяговое 186
Фрезерование 28
Цепь из круглой стали 187
— пластинчатая 187
— со скребками 283
— тяговая разборная 187
Цех балансово-рудстоечный 304
— выработки колотых балансов 315
мелких пиломатериалов 317
технологической щепы 319
— лесопильный 311
шпалорезный 307
Циклон 288
Ширина пропила 27, 62
Шкив канатоведущий 190
с резиновой футеровкой 190

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие 3
Введение . 4
Раздел I
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ
ЛЕСОСКЛАДСКИХ РАБОТ
Глава 1. Общие вопросы технологии лесоскладских работ ..... 6
§ 1.1. Типы и особенности лесных складов (6). § 1.2. Структурные
схемы технологического процесса лесного склада (8)-. § 1.3. Режим
работы лесных складов (10). § 1.4. Запасы заготовленного леса на. ;.
складе (13)
Глава 2. Теоретические основы лесообрабатывающих и переместитель-
ных операций на лесных складах \ ■".. . . ', . 22
§ 2.1. Резание древесины при первичной обработке и переработке:,
заготовленного леса .на складе (22). § 2.2. Переместительные
операции на лесных складах (30). § 2.3. Производительность обору- -•
дования и поточных линий, применяемых на лесных складах (31).' .
Раздел II
ЛЕСООБРАБАТЫВАЮЩИЕ ОПЕРАЦИИ
НА ЛЕСНЫХ СКЛАДАХ
Глава 3. Очистка деревьев от сучьев -38
§ 3.1. Способы очистки деревьев от сучьев на лесных складах (38.)
§ 3.2. Поштучная очистка деревьев от сучьев (40). § 3.3. Групповая ....
очистка деревьев от сучьев (51)
Глава 4. Поперечная распиловка . . г ".' 53
§ 4.1. Методы поперечной распиловки (53). § 4.2. Раскряжевка на -..
установках с продольным перемещением хлыста (58). §
4.3;.Раскряжевка на установках с поперечным перемещением хлыста (97). —
§ 4.4. Групповая раскряжевка хлыстов (107)
Глава 5. Продольная распиловка . ....... 108
§ 5.1. Назначение и классификация станков для продольнбй -распи- --
ловки (108). § 5.2. Круглопильные станки (109). § 5.3. Ленточно-
пильные станки (122). § 5.4. Лесопильные .рамы (126)
Глава б. Окорка лесоматериалов- '... .135
§ 6.1. Виды и способы окорки (135), § 6,2, Поштучная окорка
лесоматериалов (136). § 6.3. Групповая окорка лесоматериалов (157)
Глава 7. Раскалывание короткомерных лесоматериалов . . 161
ГлаВа 8. Измельчение древесины и сортировка щепы V . . . . . ... 1-66
§ 8.1. Измельчение древесины в щепу (166). § 8.2. Сортировка
щепы (174). § 8.3. Облагораживание щепы (176) - —
Глава 9. Учет лесоматериалов и уход за режущим инструментом . ч 178
§ 9.1. Учет и маркировка лесоматериалов (178). § 9.2. Замочка к
правка режущего инструмента (181) . ■
348

Раздел III
TIWIICIIOPTHO-TEXIЮЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ
НА ЛЕСНЫХ СКЛАДАХ
Глава 10. Сортировка и пакетирование лесоматериалов 184
§ 10.1. Общие положения (184). § 10.2. Сортировка на продольных
лесотранспортерах (186). § 10.3. Сортировка на поперечных лесо-
трапспортсрах (219). § 10.4. Сортировка лесоматериалов другими
видами сортировочных установок (224)
Глава 11. Создание межоперационных запасов лесоматериалов, их
разделение и поштучная выдача 228
§ 11.1. Общие положения (228). § 11.2. Классификация буферных
магазинов (230). § 11.3. Однорядные буферные магазины (235).
§ 11.4. Пачковые буферные магазины (237)
Глава 12. Внутрискладской транспорт и погрузочно-разгрузочные
работы 244
§ 12.1. Общие положения (244). § 12.2. Погрузочно-разгрузочные
работы (244). § 12.3. Внутрискладской транспорт (276)
Раздел IV
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
ЛЕСНЫХ СКЛАДОВ
И ЛЕСОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ЦЕХОВ
Глава 13. Поточные линии, участки и цехи лесных складов ... . 289
§ 13.1. Общие положения (289) § 13.2. Участки разгрузки, создания
запасов и подачи деревьев или хлыстов на основной поток нижнего
склада (290). § 13.3. Основные поточные линии нижнего склада
(294). § 13.4. Выработка балансов и рудничной стойки (304). § 13.5.
Шпалопиление и лесопиление (307). § 13.6. Переработка
низкокачественной древесины и отходов (314). § 13.7. Участки штабелевки
и погрузки лесоматериалов (323). § 13.8. Вспомогательные работы
на лесных складах (324)
Глава 14. Технологические схемы и проектирование лесных складов 325
§ 14.1. Прирельсовые нижние склады (325). § 14.2. Береговые
нижние склады (333). § 14.3. Лесоперевалочные базы и лесные склады
потребителей (336). § 14.4. Общие вопросы проектирования
лесных складов (338). § 14.5. Перспективы развития лесных складов
(340)
Список сокращенных названий вузов, научно-исследовательских и
проектных организаций, упоминающихся в учебнике . . 342
Список рекомендуемой литературы . .... 343
Предметный указатель . . 346

Борис Григорьевич Залегаллер
Павел Владимирович Ласточкин
Станислав Петрович Бойков
ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ
ЛЕСНЫХ СКЛАДОВ
Редактор издательства Л. М. Зорина
Переплет художника О. А. Кознова
Художественный редактор К. П. Остроухое
Технические редакторы Н. М. Серегина, В. М. Волкова
Корректор И. Б. Шеманская
Вычитка Г. К. Пигрова
ИБ № 1814
Сдано в набор 04.11.83. Подписано в печать 07.05.84. Т-10376. Формат 60X90/16. Бумага
типографская № 1. Гарнитура литературная. Печать высокая. Усл. печ. л. 22,0. Усл.
кр.-отт. 22,0. Уч.-изд. л. 24,23. Тираж 8500 экз. Заказ № 261. Цена 1 р. 10 к.
Ордена «Знак Почета» издательство «Лесная промышленность» t
101000, Москва, ул. Кирова, 40а
Ленинградская типография № 4 ордена Трудового Красного Знамени Ленинградского
объединения «Техническая книга» им. Евгении Соколовой Союзполиграфпрома при
Государственном комитете СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли.
191126, Ленинград, Социалистическая ул., 14.

ИЗДАТЕЛЬСТВО «ЛЕСНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ»
ГОТОВИТ К ВЫПУСКУ В 1985 г.
СЛЕДУЮЩУЮ УЧЕБНУЮ ЛИТЕРАТУРУ:
Никишов В. Д. Комплексное использование древесины:—
18 л., ил.— ц. 90 к.
Рассмотрены вопросы использования ресурсов древесного
сырья (низкокачественной древесины и отходов лесозаготовок).
Подробно освещена технология производства технологической
щепы и колотых балансов, тарных комплектов, черновых
заготовок, древесной стружки, изделий ширпотреба, строительных
материалов, древесных плит. Даны основные направления
использования древесной зелени и коры.
Для студентов лесотехнических вузов.
Основы лесного хозяйства, таксация леса и охрана
природы.— 23 л.— ц. 1 р. 10 к.
Подготовлен в соответствии с действующей учебной
программой. Изложены теория лесоводства, лесной таксации и
лесоустройства, их экономические и лесоводственные основы.
Освещены характеристика древесных пород, их взаимосвязь с
окружающей средой, рубки и возобновление леса, влияние новой
техники и технологии лесозаготовок на лесовосстановление
сплошных вырубок, а также вопросы охраны природы и защиты
леса.
Для студентов лесотехнических вузов.
Патякин В. И., Дмитриев Ю. Я., Зайцев А. А.
Водный транспорт леса.— 25 л.— ц. 1 р. 20 к.
Рассмотрены лесосплавные пути, наплавные
гидротехнические сооружения и механизация их строительства, береговые
склады, первоначальный лесосплав, лесосплавные рейды и
машины, механизмы и оборудование на рейдах, магистральный
плотовой лесосплав, перевозка леса в судах, рейды приплава и
биржи сырья. Изложены основы проектирования лесосплавных
объектов.
Для студентов лесотехнических вузов.

Уважаемые читатели!
Предварительные заказы на перечисленные учебники просим
направлять в адреса магазинов — опорных пунктов
издательства, распространяющих отраслевую литературу:
Архангельск, ул. Шубина, 20, магазин «Техническая книга»;
Киров, ул. К. Маркса, 31, магазин № 7 «Техническая книга»;
Красноярск, проспект Мира, 86, «Дом технической книги»;
Ленинград, ул. Крыленко, 23, магазин № 106;
Львов, пл. Рынок, 10, магазин № 19;
Москва, ул. Михайлова, 28/7, магазин № 125;
Сыктывкар, ул. Советская, 16, магазин № 1.