Типовые поставы 20-50 см Диаметр - постав Методы расчёта Полное оглавление Таблица 1. Типовые поставы для брёвен диаметром 20-50 см Диаметр, см Постав (толщины досок, мм) Способ раскроя Выход, % Кол-во досок 20 19-25-50-50-25-19 Вразвал 54-56 6 22 19-32-50-50-32-19 Вразвал 55-57 6 24 19-25-40-50-50-40-25-19 Вразвал 56-58 8 26 19-25-32-50-50-32-25-19 Вразвал / Брусовка 57-59 8 28 22-25-32-44-44-32-25-22 С брусовкой 58-60 8 30 19-22-32-40-50-50-40-32-22-19 С брусовкой 59-61 10 34 19-22-25-32-44-50-50-44-32-25-22-19 С брусовкой 60-62 12 40 16-19-25-32-40-50-50-40-32-25-19-16 С брусовкой 61-63 12 50 16-19-22-25-32-40-50-50-40-32-25-22-19-16 С брусовкой / 2-3 бруса 62-64 14 Выход указан для обрезных пиломатериалов при длине бревна 6 м и среднем сбеге 0,8-1,0 см/м. Размеры пиломатериалов — по ГОСТ 24454-80, характеристики сырья — по ГОСТ 9463-2016. Таблица 2. Соответствие диаметра бревна и оптимального постава Диаметр, см Рекомендуемый способ Толщина бруса, мм Центральные доски Боковые доски Охват d, % 14-18 Вразвал - 40-50 мм 19-25 мм 85-90 20-24 Вразвал - 44-50 мм 19-32 мм 88-92 26-32 С брусовкой 150-180 44-50 мм 19-32 мм 90-95 34-40 С брусовкой 175-200 50-75 мм 16-40 мм 92-96 42-50 2 бруса 150-175 x 2 50-100 мм 16-40 мм 94-97 Толщина бруса определяется по соотношению (0,6-0,8) от вершинного диаметра бревна. Охват диаметра не должен превышать предельное значение. Таблица 3. Методы расчёта поставов Метод Инструменты Точность Применение Преимущества Графический График-квадрант, номограммы Средняя Оперативный расчёт, обучение Наглядность, простота Аналитический Формулы, калькулятор Высокая Проектирование, нестандартное сырьё Гибкость, точность Табличный Справочные таблицы Средняя Типовые диаметры, серийное производство Скорость, унификация Программный Специализированное ПО, Excel, CAD-системы Максимальная Автоматизация, АСУ ТП Оптимизация, учёт спецификации Выбор метода зависит от объёма производства, вариативности сырья и требований к выходу пиломатериалов. Содержание статьи Понятие постава в лесопилении Способы раскроя брёвен Графический метод составления поставов Аналитический расчёт Программное обеспечение Практические рекомендации Вопросы и ответы Понятие постава в лесопилении Постав представляет собой схему раскроя бревна на пиломатериалы заданных размеров, определяющую порядок и место пропилов, а также толщину получаемых досок. Это ключевой технологический документ, от которого напрямую зависит рациональность использования древесного сырья. Запись постава выполняется в виде последовательности чисел, указывающих толщины выпиливаемых досок от края к центру бревна. Например, обозначение 19-32-50-50-32-19 означает выпиловку двух центральных досок 50 мм, по две доски 32 мм и 19 мм с каждой стороны. Классификация поставов По симметрии: симметричные (чётные и нечётные) и несимметричные. По назначению: максимальные (обеспечивающие наибольший объёмный выход) и спецификационные (под заданные размеры продукции). Зоны бревна при раскрое При расчёте поставов бревно делится на две принципиально различные зоны. Пифагорическая зона — центральная часть, где обрезные доски максимального объёма получаются без укорачивания. Параболическая (сбеговая) зона — периферийная область, где доски подлежат укорочению из-за сбега ствола. Граница между зонами определяется критическим расстоянием Екр, зависящим от диаметра вершины и комля бревна. При отношении диаметров d/D меньше 0,577 все доски требуют укорочения. Наверх Способы раскроя брёвен Распиловка вразвал Простейший способ, при котором бревно за один проход распиливается на доски и два горбыля. Применяется для тонкомерного сырья диаметром до 24-26 см. Теоретический выход обрезных пиломатериалов составляет 53-58% в зависимости от диаметра. Распиловка с брусовкой Двухпроходный метод: на первом проходе выпиливается двухкантный брус с боковыми досками, на втором — брус раскраивается на обрезные доски. Обеспечивает 65-70% чистообрезных равноширинных досок от общего объёма продукции. Рекомендуется для брёвен диаметром от 26 см. Круговой способ Применяется для крупномерного сырья диаметром от 42 см, особенно при наличии ядровой гнили. Бревно последовательно поворачивается на 90° и 180°, что позволяет получить максимальный выход качественных пиломатериалов с удалением дефектной сердцевины. Важно учитывать Выбор способа раскроя определяется не только диаметром, но и качеством сырья, наличием пороков, требованиями спецификации и типом оборудования. Наверх Графический метод составления поставов Графический метод основан на использовании графика-квадранта — специальной номограммы, разработанной на базе теории максимальных поставов Х.Л. Фельдмана (1932 г.). На оси абсцисс отложены расстояния от центра постава до наружной пласти доски, на оси ординат — ширины пластей досок. Порядок работы с графиком-квадрантом Определить вершинный диаметр бревна и выбрать соответствующую окружность на графике Отложить от оси расход ширины полупостава (Е/2) для каждой пары досок По пересечению вертикали с окружностью определить оптимальную ширину пласти Проверить нахождение доски в пифагорической или сбеговой зоне При необходимости скорректировать длину боковых досок Графики Н.А. Батина позволяют определять оптимальные толщины досок непосредственно по номеру доски в поставе. Номер графика соответствует порядковому номеру доски, считая от периферии к центру. Преимущества графического метода Наглядность представления, возможность быстрого сравнения вариантов, применимость для обучения персонала. Метод позволяет визуально оценить охват диаметра поставом. Наверх Аналитический расчёт поставов Аналитический метод базируется на применении теоремы Пифагора: диаметр бревна принимается за гипотенузу, расстояние между симметричными пластями — за один катет, ширина пласти — за другой. Основные расчётные формулы Расчётная ширина пласти доски: bp = (d² - E²)^0,5, где d — диаметр в расчётном сечении, Е — расход ширины постава. Критическое расстояние границы зон: Екр = 0,707 × d × (1 - d/D), где D — диаметр в комле. Длина укороченной доски определяется по расположению сечения с требуемой шириной пласти относительно вершины бревна. Расход ширины полупостава Для сердцевинной доски: Е1 = (t + у)/2 + р/2, где t — толщина доски, у — припуск на усушку, р — толщина пропила. Для последующих досок: Еi = Е(i-1) + (ti + уi) + р Учёт припусков Припуски на усушку определяются по ГОСТ 6782.1-75 в зависимости от конечной влажности пиломатериалов. При расчёте пильных размеров добавляется ширина пропила: для рамных пил 3,4-4,5 мм (полотно 2,0-2,5 мм плюс развод 0,7-1,0 мм на сторону), для ленточных пилорам 2,0-3,0 мм. Наверх Программное обеспечение для расчёта поставов Современные программные комплексы позволяют автоматизировать процесс составления поставов и оптимизировать раскрой с учётом множества факторов: спецификации продукции, характеристик сырья, параметров оборудования. Функциональные возможности ПО Автоматический расчёт оптимальных поставов для каждого диаметра Учёт кривизны, эллиптичности и сбежистости бревён Планирование выхода продукции по сечениям и сортам Расчёт пильных размеров с учётом усушки по ГОСТ Интеграция с системами сканирования и сортировки брёвен Формирование технологических карт раскроя Специализированные программы обеспечивают пакетную оптимизацию для всех диаметров с расчётом общего выхода пиломатериалов. Возможна работа в режиме реального времени при интеграции в АСУ ТП лесопильного производства. Эффект от автоматизации Применение оптимизирующего ПО повышает выход пиломатериалов на 5-15% по сравнению с ручным составлением поставов. Сокращается время подготовки производства и снижается влияние человеческого фактора. Наверх Практические рекомендации по составлению поставов Основные правила Поставы должны быть симметричными относительно оси бревна Толщины досок уменьшаются от центра к периферии На краю постава не более двух тонких досок (16-19 мм) Охват диаметра не должен превышать предельное значение (90-97%) Для брёвен от 42 см предусматривается выпиловка 2-3 брусьев Минимальные толщины центральных досок При диаметре 14-18 см центральная доска — не менее 40 мм; при 20-26 см — не менее 44-50 мм; при 28-36 см — не менее 50-60 мм; свыше 38 см — не менее 60-75 мм. Соблюдение этих требований обеспечивает устойчивость процесса пиления и качество продукции. Предварительная сортировка сырья Эффективность раскроя существенно зависит от сортировки брёвен по диаметрам. При использовании двухплоскостного сканера непоставность (несоответствие рациональному поставу) снижается до 1-2%. Сортировка влияет также на стабильность работы лесопильного потока. Наверх Вопросы и ответы Как определить оптимальную толщину бруса при распиловке с брусовкой? Толщина бруса определяется по соотношению (0,6-0,8) от вершинного диаметра бревна. Точное значение зависит от ширины ведущих в спецификации досок. Пласть бруса должна распиливаться на доски равной толщины для обеспечения максимального выхода. В чём разница между пифагорической и параболической зонами бревна? Пифагорическая зона — центральная часть бревна, где обрезные доски имеют длину, равную длине бревна. Параболическая (сбеговая) зона — периферийная область, где из-за сбега ствола доски подлежат укорачиванию. Граница зон определяется критическим расстоянием Екр. Какой способ раскроя предпочтителен для крупномерных брёвен с ядровой гнилью? Для крупномерных брёвен (от 42 см) с ядровой гнилью рекомендуется круговой способ раскроя. Он предусматривает поворот бревна на 90° и 180° при базировании, что позволяет получить гнильную вырезку, не превышающую размер порока, и максимизировать выход качественных пиломатериалов. Какой теоретический выход пиломатериалов при развальном способе? Теоретический выход обрезных досок длиной 6 м при развальном способе составляет 53-64% в зависимости от диаметра бревна (от 14 до 45 см соответственно). На практике выход несколько ниже из-за ограничений спецификации и отклонений от расчётных размеров. Как учитывается сбег бревна при составлении постава? Сбег учитывается через коэффициент К = D/d, где D — диаметр в комле, d — в вершине. При среднем сбеге 0,8-1,0 см/м постав делится на основной (для пифагорической зоны) и дополнительный (для сбеговой). Боковые доски в сбеговой зоне укорачиваются согласно расчёту.