RU2062224C1 - Method of cutting beams into boards - Google Patents
Method of cutting beams into boards Download PDFInfo
- Publication number
- RU2062224C1 RU2062224C1 SU5058982A RU2062224C1 RU 2062224 C1 RU2062224 C1 RU 2062224C1 SU 5058982 A SU5058982 A SU 5058982A RU 2062224 C1 RU2062224 C1 RU 2062224C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- thickness
- board
- account
- sawing
- taking
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится лесной и деревообрабатывающей промышленности, преимущественно к области лесопиления при раскрое брусьев на пиломатериалы на круглопильных и ленточнопильных станках и лесопильных рамах. The invention relates to the forestry and woodworking industries, mainly to the field of sawmilling when cutting timber into lumber on circular saws and band saws and saw frames.
Известен ряд способов раскроя сырья из пиломатериалы, предусматривающий повышение качества продукции лесопиления и максимальное использование сырья за счет рационального подбора номинальных размеров выпиливаемых досок и их расположения в поставе (схема раскроя) в зависимости от диаметра распиливаемого бревна и назначения пилопродукции (Шведский патент N 220580, В27М3/08, Швейцарский патент N 645, В27В 1/00, Французский патент N 8012021, В27 В 1/00, патент ФРГ N 2947611, В27 В3/СО, Ю.Р.Бокшанин "Обработка и применение древесины лиственницы" М. Лесная промышленность, 1973, c.82-102, В.Ф.Ветшева "Раскрой крупномерных бревен на пиломатериалы" М.Лесная промышленность 1976). В известных способах выработки пилопродукции расчет и планирование схемы раскроя производят с учетом припуска на усушку древесины. A number of methods are known for cutting raw materials from lumber, which provides for improving the quality of sawmill products and maximum use of raw materials due to the rational selection of the nominal sizes of sawn boards and their location in delivery (cutting pattern) depending on the diameter of the sawn log and the purpose of sawn products (Swedish patent N 220580, V27M3 / 08, Swiss patent N 645, В27В 1/00, French patent N 8012021, В27
Недостатком известных способов при массовом производстве пиломатериалов является те, что припуск на усушку древесины не корректируют в зависимости от положения каждой доски относительно оси бруса, а принимают для всех досок припуск, равный тангенциальной усушки, что приводит к завышенной величине размерной настройки и увеличению величины разнотолщинности досок при конечной влажности во всей партии пиломатериалов
Известен развальный и брусоразвальный способ раскроя сырья на пиломатериалы, предусматривающий при планировании и выполнении раскроя с целью обеспечения оптимального объемного выхода пиломатериалов, высокого качества пилопродукции, выработки пиломатериалов в соответствии с заданной спецификацией производить расчет схемы раскроя с учетом номинального размера пиломатериалов, величины припуска на усушку древесины, толщины пил и величины уширения зубьев пил на сторону (Справочник по лесопилению под ред. к.т.н. С.М. Хасдана, М. Лесная промышленность, 1980, c.85-127).A disadvantage of the known methods in the mass production of lumber is that the allowance for wood shrinkage is not adjusted depending on the position of each board relative to the axis of the beam, but for all boards an allowance equal to the tangential shrinkage is taken, which leads to an overestimated size setting and an increase in the size of the thickness of the boards at final humidity in the entire batch of lumber
There is a known breakup and lumbering method for cutting raw materials into lumber, which, when planning and performing cutting, in order to ensure optimal volume output of lumber, high quality lumber, production of lumber in accordance with a given specification, calculates a cutting pattern taking into account the nominal size of lumber, the amount of allowance for wood shrinkage , thickness of saws and the broadening of the teeth of the saws on the side (Handbook on sawmilling under the editorship of Candidate of Technical Sciences S.M. yshlennost, 1980, c.85-127).
Недостаток известного способа заключается в том, что при расчете схем раскроя, т.е. при выборе величины размерной настройки, величину припуска на усушку по направлению толщины досок принимают для данных условий распиловок постоянной, равной тангенциальной усушки, для соответсвующих номинальных толщин досок независимо от фактического положения выпиливаемой доски относительно оси бруса и толщины распиливаемого бруса, без учета значения среднего квадратического отклонения разнотолщинности каждой доски всего процесса окончательного формирования толщины, допустимого нижнего отклонения доски и фактического уширения зубьев пилы на сторону. Вследствие этого настроечный размер получается завышенным и крайние пилы, выпиливающие доски из сбеговой зоны бруса, удалены от оси на величину превышающей фактически требуемой, что приводит к снижению процента полезного выхода пиломатериалов, и доски одной и той же номинальной толщины, выпиленные из бруса с различным расстоянием от его оси будут иметь при требуемой конечной влажности различную фактическую толщину, несмотря на то, что в процессе распиловки они имели одинаковую толщину. The disadvantage of this method is that when calculating cutting patterns, i.e. when choosing the size of the dimensional adjustment, the allowance for shrinkage in the direction of the thickness of the boards is taken for the given sawing conditions of a constant equal to tangential shrinkage, for the corresponding nominal thicknesses of the boards regardless of the actual position of the sawed board relative to the axis of the beam and the thickness of the sawed timber, without taking into account the mean square deviation the thickness differences of each board of the entire process of the final formation of the thickness, the permissible lower deviation of the board and the actual broadening saw teeth to the side. As a result, the tuning size is overestimated and the extreme saws cutting the boards from the runaway zone of the beam are removed from the axis by an amount exceeding the actually required one, which leads to a decrease in the percentage of useful output of lumber, and boards of the same nominal thickness, cut from the beam with different distances they will have different actual thicknesses from its axis at the required final moisture, despite the fact that they had the same thickness during the sawing process.
Целью изобретения является повышение выхода пиломатериалов и его качества путем снижения систематической ошибки в настроечном размере и разнотолщинности досок за счет назначения величины размерной настройки с учетом толщины распиливаемого бруса, положения доски относительно оси бруса, среднего квадратического отклонения разнотолщинности доски, допустимого нижнего отклонения доски фактического уширения зубьев пил на сторону. The aim of the invention is to increase the yield of lumber and its quality by reducing the systematic error in the tuning size and the thickness of the boards due to the assignment of the size of the dimension setting taking into account the thickness of the sawn timber, the position of the board relative to the axis of the beam, the mean square deviation of the thickness of the board, the permissible lower deviation of the board of the actual tooth broadening drank to the side.
Поставленная цель достигается тем, что в способе раскроя бруса на доски, включающий назначение схемы раскроя с выбором толщины шайб в зависимости от породы, установленной начальной и конечной влажности, размеров пиломатериалов, определения припуска на усушку с учетом номинального размера толщины доски и сушки, распиловку бруса, отличающийся уем, что последовательно для каждой доски, начиная с центральной, определяют припуск на усушку в тангенциальном и радиальном направлениях с учетом толщины бруса и среднее квадратическое отклонение разнотолщинности, также определяют допустимое нижнее отклонение толщины доски и фактическое уширение зубьев пилы на сторону, а толщину межпильной шайбы при распиловке бруса определяют по формуле:
где i порядковый номер доски в принятой схеме раскроя. Отсчет начинается от оси бруса.This goal is achieved by the fact that in the method of cutting timber into boards, including the appointment of a cutting scheme with a choice of washer thickness depending on the breed, the set initial and final moisture content, sizes of lumber, determination of allowance for shrinkage taking into account the nominal size of the thickness of the board and drying, sawing the beam characterized in that, for each board, starting from the center, the shrinkage allowance is determined in the tangential and radial directions, taking into account the thickness of the beam and the standard deviation aznotolschinnosti also define the permissible lower deviation of the actual thickness of the board and the broadening of the saw teeth on the side, and a thickness mezhpilnoy washer when sawing lumber is determined by the formula:
where i is the serial number of the board in the adopted cutting pattern. The countdown starts from the axis of the beam.
Bi величина размерной настройки i -ой доски (размер межпильной шайбы i-ой доски) в зависимости от ее положения относительно оси бруса, мм;
Ti номинальная толщина доски, мм;
Wн,Wк- начальная и требуемая конечная влажность древесины, в процентах;
Ут, Ур коэффициент усушки в тангенциальном, радиальном направлениях, в процентах на 1% влажности;
Ai расстояние от оси бруса до середины толщины доски,мм;
Ai= Ai-1+S+2b+0,5(Ti-1+Ti)
S толщина пилы, мм;
H высота распиливаемого бруса, мм;
b величина уширения зубьев пил на сторону, мм;
σi- среднее квадратическое отклонение разнотолщинности доски, мм;
δнi допустимое нижнее отклонение доски данного номинального размера, мм;
γ- квантиль.B i value of the dimension setting of the i-th board (the size of the inter-saw washer of the i-th board), depending on its position relative to the axis of the beam, mm;
T i the nominal thickness of the board, mm;
W n , W to - the initial and required final moisture content of wood, in percent;
Y t , U p the coefficient of drying in the tangential, radial directions, in percent by 1% humidity;
A i the distance from the axis of the beam to the middle of the thickness of the board, mm;
A i = A i-1 + S + 2b + 0.5 (T i-1 + T i )
S saw thickness, mm;
H the height of the sawn timber, mm;
b the broadening of the teeth of the saws on the side, mm;
σ i is the mean square deviation of the thickness difference of the board, mm;
δ ni permissible lower deviation of the board of a given nominal size, mm;
γ-quantile.
Значение среднего квадратического отклонения разнотолщинности доски (si), учитывающий весь процесс формирования толщины доски, определяют по формуле:
где σp среднее квадратическое отклонение процесса распиловки, принимается в соответствии с экспериментальными данными применительно к конкретным условиям пиления и т.д. мм;
v коэффициент изменчивости процесса сушки, в процентах;
Пi припуск на усушку по толщине для i-ой доски, мм;
Для наглядности в таблице 1 приведен краткий сравнительный анализ известного (прототип) и предлагаемого способов.The value of the mean square deviation of the thickness difference of the board (s i ), taking into account the entire process of forming the thickness of the board, is determined by the formula:
where σ p is the root-mean-square deviation of the sawing process, taken in accordance with experimental data in relation to specific sawing conditions, etc. mm;
v coefficient of variability of the drying process, in percent;
P i allowance for shrinkage in thickness for the i-th board, mm;
For clarity, table 1 shows a brief comparative analysis of the known (prototype) and the proposed methods.
Сравнительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что представленный способ отличается тем, что величину размерной настройки (размер межпильных шайб) рассчитывают по выше приведенным формулам и тем самым размерную настройку каждой доски назначают в зависимости от положения доски относительно оси бруса. Таким образом, заявленный способ соответствует критерию изобретения "новизна". A comparative analysis of the proposed solution with the prototype shows that the method is characterized in that the size setting (the size of the saw blades) is calculated according to the above formulas, and thus the size setting of each board is assigned depending on the position of the board relative to the axis of the beam. Thus, the claimed method meets the criteria of the invention of "novelty."
Сравнение заявленного решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не выявило в них признаков, отличающих заявленное решение от прототипа. Исследования и расчеты по предложенным формулам показывают, что размер межпильных шайб по толщине значительно уменьшаются по мере удаления доски от центра к переферии бруса. Следовательно, назначая каждой доске требуемую фактически, размерную настройку, доски во всей партии после их сушки будут иметь меньшую разнотолщинность. Назначение каждой доске рассчитанную величину размерной настройки позволяет увеличить процент полезного выхода пиломатериалов за счет выпиловки доски из периферийной зоны бруса большей длины, т.к. крайние пилы располагаются ближе к оси бруса, кроме того, увеличивается выход пиломатериала за счет снижения технического брака по критерию разнотолщинности. Следовательно, заявляемое решение соответствует критерию "существенные отличия", дающий положительный эффект. Comparison of the claimed solution not only with the prototype, but also with other technical solutions in this technical field did not reveal signs that distinguish the claimed solution from the prototype. Studies and calculations using the proposed formulas show that the size of the saw blades in thickness decreases significantly as the board moves from the center to the edge of the beam. Therefore, assigning to each board the required actually dimensional dimension, the boards in the entire batch after drying will have a smaller thickness difference. The purpose of each board is the calculated size setting allows you to increase the percentage of useful output of lumber due to sawing boards from the peripheral zone of the beam of greater length, because extreme saws are located closer to the axis of the beam, in addition, the output of lumber increases due to a decrease in technical marriage by the criterion of thickness variation. Therefore, the claimed solution meets the criterion of "significant differences", which gives a positive effect.
Предложенный способ может быть осуществлен за счет использования регулируемых по толщине межпильных шайб (проставок) или комплекта шайб с различными размерами по контролируемом параметру, а в рабочих машинах с программным управлением в систему управления станка закладывается программа, включающая операции, приемы и параметры режима заявляемого способа с вычислением необходимых величин размерной настройки, результаты которых в виде соответсвующих сигналов подаются на исполнительный механизм размерной настройки. The proposed method can be implemented through the use of thickness-adjustable inter-saw washers (spacers) or a set of washers with various sizes according to a controlled parameter, and in working machines with programmed control, a program is included in the machine’s control system, including operations, techniques and mode parameters of the proposed method with by calculating the necessary values of the dimensional adjustment, the results of which in the form of corresponding signals are fed to the actuator of the dimensional adjustment.
Пример конкретного выполнения. An example of a specific implementation.
Брус распиливается на многопильном станке. Операции, приемы и параметры режима, выполняемые по предложенному способу. The beam is sawn on a multisaw machine. Operations, techniques and mode parameters performed by the proposed method.
Порода распиливаемой древесины лиственница. Начальная влажность выше 35-37% Требуемая конечная влажность досок 15% Высота распиливаемого бруса 180 мм, диаметр бревна 42 см. The species of sawn wood is larch. Initial humidity is higher than 35-37%; Required final humidity of boards is 15%; The height of the sawn timber is 180 mm; the diameter of the log is 42 cm.
Принятая схема раскроя: 
Толщине круглых пил 2,5 мм. Уширение зубьев пил на сторону 0,8 мм (после первой заточки) и 0,7 мм в данном упряге.Accepted cutting pattern:
The thickness of circular saws is 2.5 mm. The broadening of the teeth of the saws on the side of 0.8 mm (after the first sharpening) and 0.7 mm in this harness.
Коэффициент усушки, применяемый по справочным данным либо экспериментальным в тангенциальном направлении Ут0,34, в радиальном направлении 0,18. The shrinkage coefficient used according to the reference data or experimental in the tangential direction Ut0.34, in the radial direction 0.18.
Допустимое нижнее отклонение доски: 60 мм 2 мм; 40 мм 2 мм; 25 мм 1 мм. Permissible lower deviation of the board: 60
Среднее квадратическое отклонение процесса распиловки по экспериментальным данным применительно к условиям распиловки σp0,3мм
Коэффициент изменчивости процесса сушки 0,28.The root-mean-square deviation of the sawing process according to experimental data as applied to the sawing conditions σ p 0.3 mm
The coefficient of variation of the drying process is 0.28.
Определяют требуемый размер толщины межпильных шайб (проставок) по выше приведенным формулам. The required size of the thickness of the inter-saw washers (spacers) is determined by the above formulas.
Результаты расчета применительно к условиям, принятым в примере конкретного выполнения, приведены в табл.2. The calculation results in relation to the conditions adopted in the example of a specific implementation are given in table.2.
Анализ таблицы показывает, что в результате использования предлагаемого способа крайние пилы, выпиливающие доски из сбеговой зоны бруса, приблизятся к оси на величину 3,45 мм. В результате этого длина крайней доски может быть увеличена по сравнению с базовым вариантом на 0,5-0,7 м при сбеге 1 см/м и 0,3-0,5 м при сбеге бревна 2 см/м. Analysis of the table shows that as a result of using the proposed method, the extreme saws sawing boards from the runaway zone of the beam will approach the axis by 3.45 mm. As a result of this, the length of the edge board can be increased in comparison with the basic version by 0.5-0.7 m with a run of 1 cm / m and 0.3-0.5 m with a run of logs of 2 cm / m.
Для оценки качественных показателей процесса выработки пиломатериалов рассчитаны по выше приведенным формулам величина среднеквадратического отклонения разнотолщинности досок, учитывающая и процесс пиления и процесс сушки. To assess the quality indicators of the lumber production process, the values of the standard deviation of the thickness difference of the boards are calculated according to the above formulas, taking into account both the sawing process and the drying process.
Вероятность появления технического брака при производстве пиломатериалов по ГОСТ 8486 оценивалось по уравнению Лапласа, используемому в теории вероятности. Результаты расчета приведены в таблице 3. The probability of technical marriage occurring in the production of lumber according to GOST 8486 was estimated using the Laplace equation used in probability theory. The calculation results are shown in table 3.
Анализ таблицы 3 показывает, что использование предлагаемого способа позволит значительно повысить качество распиловки. Средневзвешенный процент повышения выхода кондиционных пиломатериале равен 4,5 5% Кроме того, повышается несколько сортность пиломатериалов из-за уменьшения влияния такого показателя как обзол. Снизятся расходы электроэнергии и трудозатраты при последующих технологических операциях обработки досок на продольно-фрезерных станках. ТТТ1 ТТТ2 ТТТ3 ТТТ4 Analysis of table 3 shows that the use of the proposed method will significantly improve the quality of sawing. The weighted average percentage increase in the yield of conditioned sawn timber is 4.5–5%. In addition, the sawn timber grade is somewhat increased due to a decrease in the influence of such an indicator as a pickup. Electricity and labor costs will be reduced during subsequent technological operations of processing boards on longitudinally milling machines. TTT1 TTT2 TTT3 TTT4
Claims (1)
где i порядковый номер доски в принятой схеме раскроя, отсчет ведется от оси бруса;
Вi толщина межпильной шайбы для i-ой доски в зависимости от ее положения относительно оси бруса, мм;
Тi номинальная толщина доски, мм; Wн, Wк начальная и требуемая конечная влажность древесины,
Ут, Ур коэффициент усушки в тангенциальном и радиальном направлениях, на один процент влажности;
Ai расстояние от оси бруса до середины доски, мм;
Н высота распиливаемого бруса, мм;
b величина уширения зубьев пил на сторону, мм;
δнi-нi допустимое нижнее отклонение доски, мм;
γ- квантиль (доля среднего квадратического отклонения);
σi- среднее квадратическое отклонение разнотолщинности доски, учитывающий весь процесс формирования толщины доски
σр р среднее квадратическое отклонение процесса распиловки, мм;
V коэффициент изменчивости процесса сушки,A method of cutting a bar onto boards, including assigning a cutting pattern with a choice of thickness of saw blades depending on the breed, the set initial and final moisture, sizes of lumber, determining allowance for shrinkage taking into account the nominal size of the thickness of the board and drying, sawing a bar, characterized in that for each board, starting from the central one, the allowance for shrinkage in the tangential and radial directions is determined taking into account the thickness of the beam and the standard deviation of the difference in thickness, also determine the permissible lower deviation of the board thickness and the actual broadening of the saw teeth to the side are determined, and the thickness of the saw blade when sawing the beam is determined by the formula
where i is the serial number of the board in the adopted cutting pattern, the count is from the axis of the beam;
In i, the thickness of the inter-saw washer for the i-th board, depending on its position relative to the axis of the beam, mm;
T i the nominal thickness of the board, mm; W n , W to the initial and desired final moisture content of the wood,
Y t , Y p the coefficient of drying in the tangential and radial directions, by one percent moisture;
A i the distance from the axis of the beam to the middle of the board, mm;
N the height of the sawn timber, mm;
b the broadening of the teeth of the saws on the side, mm;
δ ni - ni permissible lower deviation of the board, mm;
γ-quantile (fraction of the standard deviation);
σ i - the mean square deviation of the thickness of the board, taking into account the entire process of forming the thickness of the board
σ p p the mean square deviation of the sawing process, mm;
V is the coefficient of variability of the drying process,
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5058982 RU2062224C1 (en) | 1992-08-17 | 1992-08-17 | Method of cutting beams into boards |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5058982 RU2062224C1 (en) | 1992-08-17 | 1992-08-17 | Method of cutting beams into boards |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2062224C1 true RU2062224C1 (en) | 1996-06-20 |
Family
ID=21611728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5058982 RU2062224C1 (en) | 1992-08-17 | 1992-08-17 | Method of cutting beams into boards |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2062224C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2443547C2 (en) * | 2010-03-11 | 2012-02-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет" | Method of initial processing of slab |
| RU2488482C1 (en) * | 2012-02-03 | 2013-07-27 | Владимир Николаевич Глухих | Method of log cutting into timber |
| RU2492043C1 (en) * | 2012-05-17 | 2013-09-10 | Владимир Николаевич Глухих | Method of timber dressing |
-
1992
- 1992-08-17 RU SU5058982 patent/RU2062224C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Справочник по лесопилению. / Под ред. к.т.н. Хасдана, М., Лесная промышленность, 1980, с. 85 - 127. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2443547C2 (en) * | 2010-03-11 | 2012-02-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет" | Method of initial processing of slab |
| RU2488482C1 (en) * | 2012-02-03 | 2013-07-27 | Владимир Николаевич Глухих | Method of log cutting into timber |
| RU2492043C1 (en) * | 2012-05-17 | 2013-09-10 | Владимир Николаевич Глухих | Method of timber dressing |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Steele | Factors determining lumber recovery in sawmilling | |
| US4691751A (en) | Method for sawing a tree trunk and for treating a uniformly thick slice of wood sawed off the trunk | |
| US3347289A (en) | Apparatus for rip sawing of logs and timbers | |
| RU2062224C1 (en) | Method of cutting beams into boards | |
| US4538656A (en) | Method for sawing a log or a block into pieces of lumber | |
| RU2310555C1 (en) | Method for cutting of logs into radial sawed blanks | |
| RU2038945C1 (en) | Method of cutting out logs into lumber | |
| RU2357855C2 (en) | Method and production line for log conversion | |
| Steele et al. | Relative kerf and sawing variation values for some hardwood sawing machines | |
| US3750727A (en) | Small wood sawmill | |
| US3304972A (en) | Method and apparatus for rip sawing of logs and timbers | |
| FI76726B (en) | FOERFARANDE FOER STYCKNING AV RUNT SAOGSTOCKAR. | |
| SU1749023A1 (en) | Method for sawing three-jointing edged balk | |
| RU2122938C1 (en) | Method of length sawing of wood by circular saw | |
| JPH11221807A (en) | Manufacture and device for house structural lumber product | |
| SU1645141A1 (en) | Method of pattern-cutting tree logs into sawn timber | |
| Baltrušaitis et al. | The influence of log offset on sawn timber volume yield | |
| SU1395483A1 (en) | Method of producing sawn timber from logs | |
| SU882743A1 (en) | Milling and sawing machine | |
| RU2288836C2 (en) | Method and device for sawing | |
| Brandstetter et al. | Evaluation of lumber yield as function of the sawing equipment. | |
| SU61492A1 (en) | Method of sawing logs and bars | |
| RU181337U1 (en) | Device for receiving edged sawn timber from unedged | |
| RU2329137C2 (en) | Method of log conversion | |
| Hallock et al. | A look at centered vs. offset sawing |