Шпалы: планирование рациональной распиловки сырья

Шпалы: планирование рациональной распиловки сырья

Способ резки шпалы зависит от ее диаметра, используемого оборудования, а также от опыта и навыков оператора шпалорезки. В результате распиловки шпал получаются сопутствующие продукты, такие как доски и необрезные доски (шпальные наконечники), которые также являются товаром и включаются в общий объем распиловки шпал, поскольку они подвергаются дальнейшей обработке или продаются как самостоятельный конечный продукт. Кромки относятся к непиленым пиломатериалам и должны соответствовать ГОСТ 8486-86 "Пиломатериалы хвойных пород".

Схемы выщипывания оказывают значительное влияние на производительность шпалопропиточных машин и коренным образом меняют технологическую планировку цехов. Как правило, технология распиловки с получением обрезков шпал означает, что они используются как самостоятельный продукт и в шпалопропиточных цехах нет сопутствующих потоков обработки материалов. Реже линии распиловки шпал предназначены для упаковки или грубой переработки. При распиловке шпал из более толстых слябов производительность шпалопропиточных заводов увеличивается, но при этом обязательно создание технологического потока переработки слябов для упаковки в ящики или разделки на технологическую щепу. Выбор схемы раскроя, а значит и технологии цеха, диктуется экономической целесообразностью, эффективностью производства и сбытом продукции.

При распиловке шпал на круглопильных или ленточнопильных станках шпала зажимается на каретке специальными крюками и во время распиловки поворачивается вокруг собственной оси, несколько раз закрепляясь. Для изделий из шпал, изготовленных по ГОСТ 78-69, разработано более сорока рациональных схем раскроя, которые дают наибольший выход продукции для конкретных диаметров укладки шпал. Эти схемы потеряли свою актуальность с введением ГОСТ 78-89.

С учетом размеров новых типов и видов шпал разработаны семь основных рациональных схем раскроя, охватывающих диаметры от 255 до 700 мм, которые предусматривают раскрой от одной до четырех шпал из одной поперечины с побочной продукцией в виде необрезных досок и фермовых щитов. Эти схемы также можно перевести на распиловку шпал без получения необрезных досок, в этом случае производительность шпалопильного оборудования увеличится на 10-15%, но необходимо организовать переработку фермерских досок в технологическую щепу или пиломатериалы. Ниже будут рассмотрены наиболее часто используемые технологии переработки побочных продуктов.

Наименьший возможный диаметр заготовки для резки шпал и OSB рассчитывается как для пропила, так и для усадки с использованием методов поперечного резания. Наименьший диаметр опорной рамы для резки одной или нескольких шпал рассчитывается на основе типа и геометрических размеров каждой шпалы.

Методика и результаты расчета необработанных диаметров при распиловке от 1 до 4 шпал из одной шпалы приведены ниже. Так как мы приняли только четыре схемы раскроя, то первая позволяет нам раскроить три вида и три шпалы, что также соответствует девяти программам раскроя; вторая, третья и четвертая схемы раскроя позволяют нам раскроить три шпалы одного вида — обрезные, что также соответствует девяти программам. Четвертая схема раскроя также позволяет нам резать полутвердые шпалы первого типа. В результате получается девятнадцать программ резки при вырубке от одной до четырех шпал из одного булыжника.

Расчет диаметров шпал для программы вырубки одного дерева

• Неразрезанные шпалы

Результаты приведены в таблице:

• Шпалы с короткими рукавами

Подставив эти данные в формулы (2) и (3), мы получим следующие минимальные диаметры бордюров и ширины верха шпал b’:

• Полукруглые шпалы

Подставив геометрические размеры поперечных сечений шпал в уравнение (4), мы получим значения минимальных диаметров:

Расчет диаметров колодок для схемы двухшпальной резки

Используя формулы (5) и (6), получаем минимальные диаметры шпал и высоту боковых бордюров h1 шпал.

Какой выход чистого пиломатериала с круглого леса со станков и пилорам на нашей лесопилке

Расчет диаметров булыжников для трехполосной резки

Шпалы железнодорожных мостов ‘Из чего это сделано’

При вырезке трех шпал из консольной рамы разрез, как правило, несимметричен относительно центра поперечного сечения, как и при схеме вырезки одной шпалы. Поэтому для расчетов целесообразно использовать уравнение (1), представив его в виде:

Результаты расчета диаметров кроватки для трехкомпонентной схемы резания приведены в таблице:

Расчет диаметров булыжников для четырехшпальной системы

• Первый тип фахверковых шпал

Подставив геометрические размеры параметров в формулу (9), получим минимальный диаметр d=569 мм; толщина среза

• Шпалы с короткими рукавами

Полученные значения приведены в таблице:

Значения минимальных диаметров шпал для всех девятнадцати программ резания сведены в таблицу:

На рисунке ниже приведены схемы рационального раскроя сырья для всех типов шпал с диаметром поперечного сечения, мм: I схема — 293 … 298; II схема — 299 … 337; III схема — 338 … 418; IV схема — 419 … 516; V схема — 517 … 568; VI схема — 569 … 605; VII схема — 606 и далее.

Схемы рекомендуются для практического использования на шпалопропиточных потоках для резки шпал всех типов и видов из сырья диаметром от 255 до 700 мм. Шпалы диаметром более 700 мм встречаются крайне редко, их количество в общем составе сырья не превышает 3%. При обработке таких шпал рекомендуется использовать индивидуальные схемы, ориентированные на резку на станках с установленными пилами. Опять же, рекомендуется использовать методику, описанную выше для рациональной резки.

Схемы распиловки, показанные на рисунке, приведены для программы распиловки необрезных досок по ГОСТ 8486-86, с учетом усушки и потерь отходов. При организации переработки деловых досок в пиломатериалы или щепу рекомендуется распиловка по тем же схемам без распиловки необрезных досок. Производительность лесопилок увеличится на 20-25%.