ПУТИ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДРЕВЕСИНЫ ПРИ ОБРАБОТКЕ СЫРЬЯ НА ЛЕСОПИЛЬНЫХ АГРЕГАТАХ В.В. Таратин, В.Г. Турушев, Н.В. Лебединская, О.В. Юдина Россия, Архангельский государственный технический университет Опыт передовых предприятий показал [1], что внедрение фрезернопильного оборудования позволяет: Повысить производительность лесопильных потоков в 1,5-2,5 раза; Довести комплексное использование древесного сырья до 86-92% и снизить затраты труда на участке формирования сечения пиломатериалов в 2-2,5 раза. Агрегатный метод переработки бревен и брусьев, реализуемый на фрезернопильном оборудовании способствует созданию безотходной технологии и автоматизации производственных процессов формирования сечения пиломатериалов [2]. В работе [3] проанализировано состояние и тенденции совершенствования типового отечественного и зарубежного фрезернопильного оборудования [3]. На рис. 1-3 представлены основные удельные показатели ряда отечественных и зарубежных линий. Удельная выработка на работающего, куб. м/час 12 10 8 6 4 2 0 ФПЛ "Линк" (Германия) ФБЛ "ЦНИИМОД" ФПЛ "ЛФП-2/3" Удельная энергоемкость на куб. м пиломатериалов, кВт*час Рис.1 Удельная выработка агрегатных линий 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 ФПЛ "Р115/200" ФБЛ "ЦНИИМОД" ЛАПБ-2 "ГКБД" (Финляндия) Как Рис.2. Удельная энергоемкость агрегатных линий показывает сравнительный анализ, удельные показатели отечественных фрезернопильных линий значительно уступают лучшим образцам зарубежного фрезернопильного оборудования. До сих пор не удалось обеспечить серийное производство и внедрение фрезернопильной линии «ЛФП-2/3» с достаточно широким диапазоном распиливаемого сырья (dв=10…24 см), хотя опытный и головной образцы линий прошли производственную апробацию, были доработаны с учетом выявленных замечаний и рекомендованы для серийного производства и внедрения [2]. Причинами неудачи явились значительная металлоемкость и стоимость линии, конструктивная недоработка ряда узлов, системы управления. Удельная металлоемкость на куб. м пиломатериалов, кг*1000 8 7 6 5 4 3 2 1 0 ФПЛ "Р115/200" (Финляндия) ЛАПБ-2 "ГКБД" ФПЛ "Линк" (Германия) ФПЛ "ЛФП-2/3" Рис.3. Удельная металлоемкость агрегатных линий Из-за несовершенства фрезерных узлов фрезернопильных линий (например линии «ЛФП-2/3») до 12% боковых досок на первом проходе имели выфрезеровки до одного метра и более [4]. Серийное производство отечественных линий ФБЛ и ЛАПБ сдерживается узкой областью их применения (перерабатывается лишь тонкомерное сырье диаметром в вершине dв=10…18 см), повышенным расходом сырьевых ресурсов при переработке больших граничных диаметров бревен (dв=16…18 см) по сравнению с традиционными рамными потоками. Невозможность получения боковых досок на первом проходе линии ФБЛ служит причиной потерь в объемном выходе пиломатериалов на 4-8 % при переработке бревен dв=16…18см по сравнению с переработкой на рамных потоках. Хотя при доле стоимости сырья в себестоимости 65-70 % указанное снижение объемного выхода пиломатериалов компенсируется ростом производительности фрезернопильного оборудования [5], этого также можно избежать за счет совершенствования оборудования, создания лесопильных агрегатов меньшей материалоемкости, что подтверждается практикой эксплуатации лучших образцов зарубежных фрезернопильных линий (например, германских фирм «Линк» и «Вустер и Диц»). Таким образом, с учетом определенных преимуществ фрезернопильного оборудования, научно-технической проблемой, требующей решения, является сокращение расхода сырьевых и энергетических ресурсов в производстве пиломатериалов и технологической щепы по сравнению с традиционным лесопильным оборудованием и лучшими образцами зарубежных фрезернопильных агрегатов. Авторами на основании большого объема теоретических и экспериментальных исследований, опытно-конструкторских наработок предложен ряд направлений по решению указанной проблемы. К ним относится применение технических решений, обладающих актуальностью, новизной и практической значимостью (патенты РФ №№: 1253775, 1782732, 1819211) [6]. К основным направлениям совершенствования фрезернопильного оборудования относятся: Конструктивное улучшение (модернизация) функциональных узлов (фрезерования, пиления, подачи и базирования) агрегатных машин, трансформация линии ФБЛ в упрощенный вариант линии ЛФП, а также разработка рациональных технологических режимов эксплуатации оборудования и инструмента; Создание нового поколения линии ЛАПБ (брусово-развальной); Создание позиционного агрегатного оборудования; Создание агрегатного лесопильного оборудования для переработки крупномерного сырья; Создание агрегатного оборудования и модулей, расширяющих круг агрегатируемых операций. Внедрение указанных технических решений в промышленность, реализуемых в рамках указанных направлений, обеспечит повышение эффективности производства, объемного выхода пиломатериалов и технологической щепы, снизит энергетические затраты и расширит область применения фрезернопильного оборудования. Первоочередной мерой по внедрению фрезернопильного оборудования является создание на базе серийно выпускаемой линии ФБЛ «ЦНИИМОД» упрощенного варианта фрезернопильной линии (ФПЛ). Трансформация в ФПЛ при сохранении большинства устройств и составляющих узлов ФБЛ потребует дооснащения ее двумя модулями. На фрезерных суппортах ФБС необходимо установить фрезернопильные узлы (первый дополнительный модуль), выполненные по двухвальным схемам, с расположенными соосно круглыми пилами и цилиндрическими фрезами (для выборки четвертей на двухкантных брусьях) [6], а перед многопильным круглопильным станком необходимо установить еще один дополнительный модуль - фрезерно-бусующий [7]. Предлагается также применение в линии новой конструкции торцово-конической фрезы, обеспечивающей снижение пиковых значений силы резания и большую ее равномерность за цикл обработки бревен (брусьев) (патент РФ № 1782732) [8]. Применение упрощенных фрезернопильных линий на базе ФБЛ при их относительной простоте и невысокой стоимости позволило бы эффективно перерабатывать до 75% сырья на предприятиях европейского региона и до 50-60% сырья восточных регионов страны. Данная разработка обеспечит в сравнении с ФБЛ: снижение потерь древесины в опилки в 2,5 раза; повышение выхода пиломатериалов на 7-10% при переработке сырья диаметром 1618 см в вершине; повышение выхода технологической щепы на 5-7%; расширение области рационального использования агрегатного оборудования и исключение необходимости применения капиталоемких участков обрезки при переработке сырья диаметром от 16-22 см в вершине, снижение энергетических затрат на 15-20%.