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

Что представляет собой процент выхода и его зависимость от диаметра пиломатериалов

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

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

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

Объем отходов после распиловки

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

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

При работе с лиственными породами используется 2 метода обработки:

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

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

Баланс древесины – это распределение ее на пилопродукцию, технологическую щепу, кусковые отходы, опилки и потери древесины. Кора и припуски по длине бревна не входят в состав баланса пиловочного сырья. Расчет баланса древесины заключается в определение объемов и процентного соотношение пиломатериалов, технологической щепы, опилок, обапола, горбылей, реек, торцовых срезов и вырезок дефектных мест, усушки и распыла. Этот расчет выполняется для бревен определенного диаметра или группы бревен для среднего диаметра. Данные для баланса могут быть получены из рассчитанного постава.

Пример расчета баланса древесины

Рассчитать баланс древесины для группы бревен объемом 1000 м 3 по раскрою бревен диаметром 34 см длиной 5 м на обрезные пиломатериалы по поставу №1 табл. 8.1. согласно выполненному расчету постава фактический объемный выход составил . Тогда фактический объем пиломатериалов будет равен(м 3). Доля коротких пиломатериалов (от 0,5 до 0,9 м) и обапола составляет 2-4% объема сырья. Принимаем 2%, тогда объем коротких досок и обапола составит (м 3).

Объем опилок рассчитывается по среднему диаметру бревна , гдеD – диаметр бревна в комле, D = d + SL. Тогда

Объем опилок из одного бревна складывается: из объема опилок ( 1), полученных при раскрое бревна на первом проходе; объема опилок ( 2), полученных при раскрое бруса на втором проходе; объем опилок, полученных при обрезке досок ( 3) и объема опилок ( 4), полученных при торцовке досок.

Объем опилок ( 1) при продольном раскрое бревна равен:

, (9.1)

где – ширина пропила на первом проходе, м;

–длина пропила (принимается равной длине бревна), м;

–суммарная высота пропила в бревне, м.

, (9.2)

где – ширина наружной пластиi-ой боковой доски, мм;

–расстояние от центра торца бревна до наружной пласти i-ой боковой доски, мм.

Объем опилок ( 2) при продольном раскрое бруса вычисляется по формуле:

, (9.3)

где – ширина пропила на втором проходе, мм;

–суммарная высота пропилов в брусе, м.

Суммарная высота пропилов () в брусе равна сумме ширин наружных пластей досок, причем для досок, выполняемых в пределах пропиленной пласти бруса, высота пропила равна толщине бруса.

Объем опилок ( 3), полученных при обрезке досок вычисляется по формуле:

где – ширина пропила для обрезного станка, м;

–суммарная длина доск, подлежащей обрезке, м;

–средняя высота пропила, равная средней толщине досок, подлежащих обрезке с припуском на усушку, м.

Объем опилок ( 4), полученных при торцовке досок составляет 0,5% объема пиловочного сырья.

По формулам (9.1, 9.2, 9.3, 9.4) вычислим объем опилок при ширине пропилов == 0,0036 м для лесопильных и ширине пропила= 0,005 м для круглопильного обрезного станка.

Суммарная высота пропилов () при раскрое бревна равна:

0,232 ·2 + 0,364 · 2 + 0,364 · 2 = 1,92 (м).

Суммарная высота пропилов () в бревне равна сумме ширин двух пластей бруса и ширине наружных пластей боковых досок, которая вычисляется:

= =

=

Тогда объем опилок, получаемых при раскрое бревна составляет:

Суммарная высота пропилов () при раскрое бруса равна:

0,275 ·2 + 0,275 ·2 + 0,275 ·2 + 0,275 ·2 + 0,275 ·2 + 0,275 ·2 = 3,3 (м).

Объем опилок ( 2), получаемых при раскрое бруса равен:

2 = 0,0036 · 5 · 3,3 = 0,0594 (м 3).

Средняя высота пропила () при обрезке досок равна:

21 + 0,7 = 21,7 (мм).

Суммарная длина обрезаемых досок составляет

5 · 4 + 4,25 · 4 + 1,75 = 44 (м).

Тогда объем опилок, полученных при обрезке досок составит

0,005 · 44 · 0,0217 = 0,004774 (м 3).

Общий объем опилок при распиловке бревна

0,0345 + 0,0594 + 0,004774 = 0,098674 (м 3).

).

Тогда доля опилок в балансе древесины с учетом % объема опилок на торцовку досок составит (%), а их объем из 1000 м 3 сырья составит

= 184,4 (м 3).

Безвозвратные потери на усушки и древесную пыль составляет 6 % от объема сырья и их объем составит

Выход технологической щепы составит

Р т.щ. = 100 – (65,41 + 2,0 + 18,44 + 6) = 8,15 % из них 2 % составит некондиционные фракции щепы (отсев щепы).

Результаты расчетов заносятся в табл. 9.1

Таблица 9.1

Баланс хвойного пиловочного сырья при выработке обрезных пиломатериалов по ГОСТ8486-86, ГОСТ 24454-80

Обрезная доска - один из самых распространенных в строительстве пиломатериалов. Ее используют для наружных работ, при строительстве деревянных домов, внутренней отделке, изготовлении деревянных заборов. Доска распиливается из бревен и дополнительно опиливается по краям. Это придает пиломатериалу не только товарный вид, но и сохраняет его от различных вредителей. Как правило, ширина обрезной доски в два раза больше ее толщины.
Наибольшим спросом в строительстве пользуется доска, изготовленная из хвойных пород древесины - ели и сосны, сибирской лиственницы. Для производства мебели используются более дорогие и прочные сорта древесины - дуб, ольха, ясень.
Качество и стоимость пиломатериала зависит от многих характеристик: сорта древесины, ее влажности, технологии обработки и распиловки. Поэтому важно грамотно просчитать выход обрезного пиломатериала в производстве.
зависит от многих факторов: от спецификации,сортности доски, диаметра пиловочника.
Например, из круглого леса хвойных пород выход обрезного пиломатериала на ленточных пилорамах обычно составляет 55 - 60 %. На дисковых пилорамах этот процент увеличивается до 70- 75%.
Выход обрезной доски из круглого леса лиственных пород (осина, береза, липа) всегда очень низкий для всех типов пилорам. Примерно 35-40%. Это объясняется кривизной бревен лиственных пород. Поднять процентный выход можно только установив дополнительное оборудование - многопильный, кромкообрезной и подгорбыльный станки. Выход, в таком случае, увеличится примерно на 20%.
В целом? цены на пиломатериалы сильно колеблются, и многие лесопромышленные компании предоставляют обрезную доску, по цене заметно ниже рыночной. Однако, прежде чем купить пиломатериалы у таких продавцов, нужно подумать, какие подводные камни могут здесь таиться. Часто стоимость доски снижают за счет низкого качества пиломатериалов. Таким образом, наиболее приемлемо приобретать доску обрезную в тех компаниях, для которых продажа дерева не в новинку.

Похожие материалы

Обрезные доски используются во многих отраслях промышленности, но наиболее широко – в строительной индустрии. Они представляют собой пиломатериалы, которые имеют практически равномерное (с некоторыми допусками) сечение по всей длине. То...

Обрезная доска 2 сорта обладает красивой фактурой натуральной древесины и является наиболее часто используемым материалом. Она может применяться для исполнения самых различных строительных работ. Цена обрезной доски 2...

ВЫХОД ПИЛОМАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ТАБЛИЦ ОБЪЕМОВ КРУГЛЫХ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ ПИХТЫ

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

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

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

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

Abstract
The studies found that the standard values in most cases underestimate volume timber according to diameter compared with frustum formula (-33,2- + 6.4%). As part of thick logs, this difference has stabilized at around 10%. At the same formula applied to the midsection tabulated values fir logs in most cases overestimate the real volume of roundwood. In terms of value for the timber 100 may be a difference (see step 36) to 60,000 rubles.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Таблица 1 – Определение выхода пиломатериалов

Вид древесины	Диаметр бревен, см		Выход 1м 3
			пиломатериалов, м 3	дровянных отходов, м 3	опилок, м 3
Хвойные породы
Лиственные породы(включая березу)

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

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

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

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

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

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

Таблица 2- Выход пиломатериалов

		Объем, м 3 1) гост 2708 2) усеч. конус	Выход пиломатериалов, м3		Выход дровянного отхода, м3		Выход опилок, м3		Разница, %
				100 бревен		100 бревен		100 бревен

Продолжение таблицы 2

Группа лесоматериала по толщине, см		Объем, м 3 2) усеч. конус	Выход пиломатериалов, м3		Выход дровянного отхода, м3		Выход опилок, м3		Разница, %
				100 бревен		100 бревен		100 бревен

Таблица 3 – Выход пиломатериалов

Группа лесоматериала по толщине		Объем, м 3 2) ср.сечения	Выход пиломатериалов, м3		Выход дровянного отхода, м3		Выход опилок, м3		Разница, %
				100 бревен		100 бревен		100 бревен

Таблица 4 – Стоимость пиломатериалов

Выход пиломатериалов на 100 бревен					Отклонения, руб
Группа лесоматериалов по толщине			Формула усеченного конуса

Библиографический список

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

Пиломатериалы получают путем раскроя бревен (заготовок). В сущности это пилопродукция определенных размеров с двумя плоскопараллельными сторонами (пластями). Распиловка может быть как радиальной, так и тангенциальной.

На рис. 1 представлены различные виды пиломатериалов - от пластины до обрезной доски.

Рисунок 1. Виды пиломатериалов : а - пластина; б - двухкатный брус; в - не обрезная доска; г- четвертина; д - четырехкантный брус с обзолом; е - полуобрезная доска с обзолом; ж - чистообрезной брус; з - горбыль; и - обрезная доска; к - строганные шпунтованные доски; 1- пласть; 2 - кромка; 3 - ребро; 4 - торец; 5 - обзол

В пиломатериалах выделяют следующие элементы: пласта, кромки, ребра, торцы. Пласть - продольная широкая сторона пиломатериала, а также любая сторона пиломатериала квадратного сечения. В лучшей пласти пиломатериала наименьшее количество пороков, лучшее качество обработки. Пласть пиломатериалов, обращенная к сердцевине, называется внутренней, а обращенная к заболони - наружной. Кромка - продольная узкая сторона пиломатериалов. Ребро - линия пересечения двух смежных сторон пиломатериалов. Торец - концевая поперечная сторона пиломатериала. Обзол не является обязательным элементом пиломатериалов, это, если можно так выразиться, элемент брака обрезной доски из-за не кондиционности исходного материала (бревна или заготовки).

Пиломатериалы изготовляют по ГОСТ 8486-86Е:

1) из древесины хвойных пород - сосны, ели, лиственницы, кедра и пихты;

2) из древесины лиственных пород - бука, березы, ольхи, липы, осины и тополя.

Применяются: доски толщиной 100 мм и менее при отношении ширины к толщине 2 и менее; брусья толщиной более 100 мм (четырехкантовые и двухкантовые).

Длина пиломатериалов: хвойных пород не более 6,5 м, лиственных - не более 5 м. Для специальных сооружений могут применяться пиломатериалы длиной до 9 м, выполненные по спецзаказу. Толщина и ширина пиломатериалов определяются сортаментом (табл. 1, 2, 3).

Таблица 1. Норматив выхода обрезных пиломатериалов на 1 м 3 бревен

Вид древесины	Диаметр бревен, мм		Выход из 1 м 3
			Пиломатериалов, м 5	Дровяных отходов, м 3	Опилок, м 3
Хвойные породы
Лиственные породы (включая березу)

Примечание:

1) При увеличении сорта круглого леса до 1-го норматив выхода пиломатериалов повышается на 3%.

2) При снижении сорта круглого леса до 3-го норматив выхода пиломатериалов снижается на 2%, до 4-го сорта - на 7%.

3) При смешанной поставке крупных и средних бревен норматив выхода пиломатериалов принимается как среднеарифметическое между средними и крупными бревнами.

Таблица 2. Толщина и ширина пиломатериалов хвойных пород в мм

Наименование
		Наименьшая	Наибольшая

Таблица 3. Толщина и ширина пиломатериалов лиственных пород в мм

Наименование
		Наименьшая	Наибольшая

Торцы пиломатериалов и черновых заготовок должны быть опилены под прямым углом к продольной оси. Обзольные брусья (с частичным отсутствием пропила в кромке) сечением 120 х 120 мм и более должны иметь ширину пропила в тонком конце не менее одной трети стороны бруса.

Наибольшая допускаемая влажность пиломатериалов для несущих конструкций - 25%, для клееных конструкций - 15%.

Применение пиломатериалов из древесины лиственных пород допускается для деталей стропил, внутренних лестниц, внутренних обшивок стен и перегородок, подшивки потолков, накатов, фронтонов, внутренних архитектурных деталей, столярных изделий и чистых полов.

Не допускается применение древесины березы, липы и тополя для стропил; липы, ольхи, осины и тополя для проступей деревянных лестниц; липы и тополя для чистых полов.