Сначала окорка, потом – раскряжевка

Так, например, по данным Лесного плана Вологодской обл., в период с 1961 по 2006 г. за счет древостоев ели площадь насаждений с преобладанием хвойных пород сократилась на 9,3%. В результате интенсивной лесоэксплуатации площадь спелых и перестойных хвойных насаждений уменьшилась на 16,1%, а их запас – на 24,7%. В мягколиственных же хозсекциях площадь спелых и перестойных древостоев увеличилась на 208,1%, а их запас – на 297,6%, что является следствием слабой эксплуатации березовых и осиновых насаждений. Проблема смены хвойных насаждений мягколиственными связана как с естественными, так и с экономическими факторами.

К естественным факторам относится прежде всего меньшая продолжительность класса возраста и, соответственно, большая скорость роста мягколиственных пород по сравнению с хвойными. В европейской части России продолжительность оборота рубки мягколиственных пород в два раза меньше, чем хвойных. А при порослевом происхождении последующей генерации мягколиственной породы, например осины, продолжительность оборота рубки в четыре раза меньше, чем у хвойных.

С одной стороны, большая скорость роста, накопление фитомассы на единице лесопокрытой площади в единицу времени, должна быть только плюсом в пользу выращивания мягколиственных пород и перевода их в разряд главных. С другой стороны, этому мешают экономические факторы, связанные с тем, что из-за невысоких физико-механических свойств и нестойкости к гниению (ГОСТ 20022.2-80) мягколиственные породы (осина, ольха, тополь, ива) практически не пользуются спросом на деревоперерабатывающих предприятиях.

Древесина мягколиственных пород часто бывает невысокого качества из-за кривизны ствола, внутренней гнили, дупла, ложного ядра, многочисленных сучков. В связи с этим обработка ее более трудоемка, а выход и сортность лесоматериалов ниже, чем у хвойных пород. Поскольку цены на лиственную древесину ниже, чем на хвойную, то лесозаготовительные предприятия, заготавливающие мягколиственную древесину, находятся в невыгодном положении.

Операция поперечной распиловки (раскряжевки) является одной из наиболее распространенных в технологическом процессе первичной обработки леса. От того, насколько качественно она выполняется (оптимальность назначения длин отрезков и точность их отмера), во многом зависит прибыль всего предприятия. Особенно это касается лесозаготовительных предприятий, не производящих дальнейшую переработку древесины и торгующих ею в круглом виде.

Раскряжевка – одна из самых сложных и ответственных технологических операций лесозаготовительного производства, так как от выбора параметров получаемых при раскряжевке сортиментов зависят их дальнейшее распределение по деревообрабатывающим и деревоперерабатывающим производствам, величина выхода полезной продукции и количество отходов.

В настоящее время схемы поперечного раскроя лиственных хлыстов на раскряжевочных участках нижних лесопромышленных складов лесозаготовительных предприятий выбираются оператором методом индивидуального раскроя. Оператор визуально оценивает геометрические и качественные параметры хлыста и с учетом требований ГОСТ, ТУ и сортиментного плана по таким внешним признакам, как порода древесины, диаметр получаемых сортиментов, кривизна, сбег, сучковатость, наличие дупла, морозобойной трещины, наростов и т.д., последовательно дает заказы на длину каждого отпиливаемого отрезка. По каждому торцевому срезу оператор раскряжевочной установки на основании своего опыта визуально может оценить степень поражения ствола внутренней гнилью.

Преимуществом такого метода раскроя является максимально возможный выход деловой древесины, а недостатком – низкая производительность работы. Данный метод рекомендуется применять на лиственных потоках из-за большого количества скрытых пороков, встречающихся в хлыстах.

Намного более производительным является программный раскрой, при котором оператор визуально оценивает геометрические и качественные параметры хлыстов и сразу задает программу раскроя. Пропилы при этом часто производятся одновременно. При использовании данного метода скрытые пороки древесины не могут быть учтены. По сравнению с индивидуальным преимуществом данного метода раскроя является более высокая производительность, а недостатком – низкий процент выхода деловой древесины. Этот способ раскроя не рекомендован к использованию на лиственных потоках.

В настоящее время раскряжевка производится на нижних лесопромышленных складах после разгрузки и штабелевки и является первой рабочей операцией основного потока склада. Оценка качества хлыстов осуществляется оператором раскряжевочной установки на глаз. В последнее время несмотря на то, что у оператора уже имеется информация о длине лесоматериала и его диаметре, за счет использования технологии 1D- и 2D-сканирования основное решение по выбору схемы раскроя специалист принимает на основании своего опыта и квалификации.

В процесс раскряжевки входят перемещение хлыста на заданную величину от плоскости пропила, соответствующую длине получаемого сортимента, пиление и выдача сигнала автоматической системе сброса сортировочного транспортера на сброс полученного сортимента в соответствующий карман-накопитель. После того как в кармане-накопителе оказывается 5–10 м3 одноименных сортиментов, при помощи различного грузоподъемного оборудования их доставляют к фронту отгрузки или к участку переработки. В дальнейшем большинство сортиментов подвергается окорке.

Известно, что применение 3D-технологии сканирования при производстве пиломатериалов позволяет наиболее оптимально ориентировать пиловочные бревна перед распиловкой. Благодаря использованию рентгеновской установки отбраковывается пиловочник, имеющий скрытые дефекты. На основе вышесказанного сотрудниками Лесоинженерного факультета СПбГЛТУ разработано оригинальное техническое решение. Предлагается новая линия раскряжевки хлыстов, в которой перед раскряжевкой предусматривается установка окорочного оборудования. Окоренные хлысты направляют в узел диагностики, включающий 3D-сканер для определения внешних параметров ствола и рентгеновскую установку для нахождения внутренних пороков ствола.

Информация от узла диагностики направляется в узел обработки информации и далее в узел программирования, от которого сигналы поступают в узел раскряжевки, а именно на систему продольного перемещения хлыста (или пил), а также на автоматические сбрасыватели сортировочного транспортера. Для окорки хлыстов в зависимости от грузооборота склада можно использовать специальные роторные окорочные установки или оборудование для групповой механической окорки.

Предварительная окорка хлыстов перед диагностикой позволит более точно определить внешние параметры лесоматериалов и обнаружить их дефекты, как с помощью сканера, так и с помощью рентгеновской установки. Кроме этого в условиях лесопромышленного склада с развитой деревопереработкой окоренные лесоматериалы могут быть сразу же направлены в соответствующие обрабатывающие цеха. Также к достоинствам предлагаемого решения относится повышение точности учета получаемых сортиментов.