Технология лесопильно-деревообрабатывающих производств. Технологические расчеты производственной мощности

 
 
 
 
Т. И. Глотова, А. А. Лукаш, О. Н. Чернышев 
 
 
 
ТЕХНОЛОГИЯ ЛЕСОПИЛЬНО- 
ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩИХ  
ПРОИЗВОДСТВ. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ 
РАСЧЕТЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ 
МОЩНОСТИ 
 
 
Учебное пособие 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Москва    Вологда 
«Инфра-Инженерия» 
2022 
 
 

УДК 674.5 
ББК 37.133 
Г52  
 
 
Рецензенты: 
доктор технических наук, профессор, профессор кафедры технологий  
лесозаготовительных производств Санкт-Петербургского государственного 
лесотехнического университета имени С. М. Кирова С. А. Угрюмов; 
кандидат технических наук, доцент кафедры лесопромышленных  
производств и обработки материалов Северного (Арктического)  
федерального университета имени М. В. Ломоносова А. Е. Земцовский 
 
Глотова, Т. И.  
Г52  
Технология лесопильно-деревообрабатывающих производств. Технологические расчеты производственной мощности : учебное пособие / 
Т. И. Глотова, А. А. Лукаш, О. Н. Чернышев. – Москва ; Вологда : ИнфраИнженерия, 2022. – 156 с. : ил., табл. 
  
ISBN 978-5-9729-0953-7 
 
Изложены технологические расчеты производственной мощности лесопильного цеха предприятий средней и малой мощности, приведены способы 
переработки лесоматериалов с ядровой гнилью и загрязнением радионуклидами. Показаны схемы и даны описания технологических процессов лесопильных 
потоков на базе круглопильных брусующий станков, круглопильных бревнопильных станков, горизонтальных ленточнопильных станков.  
Для студентов лесотехнических вузов, а также инженерно-технических работников лесопильно-деревоперерабатывающих предприятий. Может быть полезно студентам образовательных учреждений среднего профессионального образования.  
Учебное пособие подготовлено на кафедре технологии деревообработки 
ФГБОУ ВО «Брянский государственный инженерно-технологический университет» и кафедре механической обработки древесины и промышленной безопасности ФГБОУ ВО «Уральский государственный лесотехнический университет». 
 
УДК 674.5 
ББК   37.133 
 
ISBN 978-5-9729-0953-7                     ” Глотова Т. И., Лукаш А. А., Чернышев О. Н., 2022 
” ФГБОУ ВО «Брянский государственный инженерно-технологический 
университет», 2022 
” ФГБОУ ВО «Уральский государственный лесотехнический 
университет», 2022 
” Издательство «Инфра-Инженерия», 2022 
” Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2022
2 
 

СОДЕРЖАНИЕ 
 
 
 
55 
ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................ 6 
Часть 1. Теория раскроя сырья на пиломатериалы 
 
1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЛЕСОПИЛЕНИЯ............................... 8 
1.1. Специфика применения горизонтальных ленточнопильных станков... 8 
1.2. Анализ теории раскроя и организации процесса 
производства пиломатериалов......................................................................... 
 
11 
1.3. Анализ методов раскроя бревен на пиломатериалы 
с учетом качества древесины........................................................................... 
 
13 
2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПОСТАВОВ ПРИ РАСКРОЕ БРЕВЕН 
НА ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ЛЕНТОЧНЫХ СТАНКАХ............................ 
 
17 
2.1. Теоретические предпосылки разработки методики расчета поставов... 17 
2.2. Методика расчета поставов...................................................................... 20 
3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ 
ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ МОЩНОСТИ ЛЕСОПИЛЬНОГО ЦЕХА.... 
 
24 
3.1. Обоснование выбора бревнопильного оборудования......................... 24 
3.2. Обоснование выбора способа раскроя пиловочного сырья 
на пилопродукцию............................................................................................. 
 
26 
3.3. Анализ возможности выполнения спецификации пиломатериалов 
из заданного сырья............................................................................................. 
 
26 
3.4. Составление плана раскроя пиловочного сырья................................... 27 
3.5. Расчет поставов........................................................................................... 29 
3.6. Описание алгоритма программы расчета поставов............................. 32 
3.7. Определение посортного состава пиломатериалов............................. 36 
3.8. Составление баланса раскроя пиловочного сырья.............................. 38 
4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ........................................................ 39 
4.1. Расчет поточной линии на базе лесопильных рам............................... 39 
4.2. Расчет производительности лесопильного оборудования 
по количеству распиленного сырья................................................................ 
 
43 
5. РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ 
ОДНОПОТОЧНОГО ЛЕСОПИЛЬНОГО ЦЕХА....................................... 
 
45 
5.1. Основные положения................................................................................. 45 
5.2. Расчет среднесменной производительности бревнопильной линии... 45 
5.3. Исходные данные для расчета производительности 
бревнопильных линий и лесопильных цехов................................................ 
 
50 
5.4. Расчет потребного количества обрезных станков................................. 51 
5.5. Расчет потребного количества торцовочных станков......................... 54 
5.6. Выбор типа и основных технологических параметров линий 
для сортировки досок........................................................................................ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 
 

6. РАСЧЕТ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА ПОДГОТОВКИ 
СЫРЬЯ К ОБРАБОТКЕ.................................................................................... 
 
57 
6.1. Расчет производительности линии сортировки бревен....................... 57 
6.2. Определение оперативного запаса бревен........................................... 58 
6.3. Расчет емкости склада рассортированных бревен.............................. 59 
6.4. Расчет времени накопления оперативного запаса бревен.................. 59 
6.5. Расчет потребного количества технологического оборудования 
на складе пиловочного сырья.......................................................................... 
 
59 
7. РАСЧЕТ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА 
ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ................... 
 
60 
7.1. Расчет среднесменной производительности линии 
для окончательной обработки пиломатериалов.......................................... 
 
60 
7.2. Выбор транспортных средств................................................................ 62 
7.3. Расчет транспортных средств лесопильного цеха............................... 63 
Часть 2. Переработка фаутной древесины и отходов 
 
8. ПЕРЕРАБОТКА ДРЕВЕСИНЫ С ЯДРОВОЙ ГНИЛЬЮ 
И ЗАГРЯЗНЕНННОЙ РАДИОНУКЛИДАМИ.......................................... 
 
65 
8.1. Способы переработки лесоматериалов с ядровой гнилью............... 65 
8.2. Переработка загрязненной радионуклидами древесины.................. 68 
8.3. Переработка пиломатериалов с ядровой гнилью.............................. 69 
9. ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ ЛЕСОПИЛЕНИЯ.................................... 72 
9.1. Изготовление композитов с использованием 
минеральных вяжущих................................................................................... 
 
72 
9.2. Изготовление композитов 
с использованием синтетических связующих........................................... 
 
79 
Часть 3. Проектирование лесопильных цехов средней 
и малой мощности 
 
 
 
 
 
 
10. СОСТАВ И СОДЕРЖАНИЕ ПРОЕКТА............................................... 90 
10.1. Структура проекта.............................................................................. 90 
11. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ......................... 91 
11.1. Исходные данные................................................................................... 91 
11.2. Обоснование способа раскроя бревен на пиломатериалы.............. 92 
12. СОСТАВЛЕНИЕ ПЛАНА РАСКРОЯ ПИЛОВОЧНОГО СЫРЬЯ 
НА ПИЛОМАТЕРИАЛЫ.................................................................................. 
 
93 
12.1. Анализ выполнения спецификации пиломатериалов 
из заданного пиловочного сырья................................................................ 
 
93 
12.2. Пример анализа выполнения спецификации пиломатериалов 
из заданного пиловочного сырья................................................................ 
 
94 
12.3. Расчет поставов .................................................................................. 95 
12.4. Пример расчета поставов .................................................................. 101 
 
 
 
 
4 
 

13. РАСЧЕТ ПЛАНА И БАЛАНСА РАСКРОЯ СЫРЬЯ ........................ 106 
13.1. Разработка плана раскроя бревен на пиломатериалы..................... 106 
13.2. Составление баланса раскроя древесины......................................... 107 
14. РАСЧЕТ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА 
В ЛЕСОПИЛЬНОМ ЦЕХЕ............................................................................ 
 
110 
14.1. Расчет поточной линии лесопильного цеха 
на базе лесопильных рам............................................................................. 
 
110 
14.2. Расчет потребного количества обрезных станков........................... 114 
14.3. Расчет потребного количества торцовочных станков..................... 116 
14.4. Пример расчета производственного процесса в лесопильном цехе... 117 
14.5. Пример расчета потребного количества обрезных 
и торцовочных станков............................................................................... 
 
118 
15. ВЫБОР ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ................................................. 121 
15.1. Околорамное оборудование............................................................... 121 
15.2. Составление структурной схемы технологического процесса 
и планировки лесопильного цеха............................................................... 
 
124 
15.3. Технологический процесс 
на базе круглопильных бревнопильных станков...................................... 
 
125 
15.4. Технологический процесс 
на базе круглопильных брусующих станков............................................ 
 
129 
15.5. Технологический процесс 
на базе горизонтальных ленточнопильных станков................................. 
 
130 
16. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ 
ЛЕСОПИЛЬНОГО ЦЕХА.............................................................................. 
 
132 
ЗАКЛЮЧЕНИЕ................................................................................................ 133 
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.................................. 134 
ПРИЛОЖЕНИЯ............................................................................................... 137 
 
 
 
 
5 
 

ВВЕДЕНИЕ 
 
В соответствии с постановлением Правительства Российской Федерации 
от 20 июля 2021 г. № 1225, убытие с территории Российской Федерации необработанной древесины хвойных и ценных лиственных пород будет ограничено. 
Для вывоза будут действовать только два пункта пропуска. По оценке Минпромторга, эта мера позволит оставить на территории России около 6 млн м3 
хвойных круглых лесоматериалов. 
Запрет на вывоз необработанной древесины может привести к удешевлению стоимости сырья для российских производителей и углублению уровня 
переработки, что положительно скажется на расширении внутреннего рынка. 
Однако, по мнению экспертов, запрет будет на руку только крупным производителям, а небольшие компании не смогут быстро подключиться к переработке. 
Лесозаготовительным компаниям придется в короткие сроки внедрить в производство эффективные технологии по распиловке круглых лесоматериалов с получением качественных пиломатериалов.  
Развитие производства невозможно без дополнительных внутренних и государственных инвестиций для приобретения новой высокопроизводительной 
техники и/или строительства помещений для размещения производственных 
мощностей в целях обработки круглого леса и выпуска пиломатериалов. Российские потребители пиломатериалов – строители и мебельщики – будут 
надежно обеспечены российским древесным сырьем.  
В соответствии с федеральным государственным образовательным стандартом высшего образования (ФГОС ВО 3++) для программ бакалавриата и магистратуры по направлению подготовки 35.03.02 «Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств», утвержденным приказом 
Минобрнауки России от 26 июля 2017 г. № 698, предусмотрено изучение дисциплины «Технология лесопильно-деревообрабатывающих производств».  
Дисциплина включает в себя понятие о поставах и критериях их оптимальности; способы раскроя бревен на пиломатериалы и области их применения; методику составления плана раскроя; способы хранения сырья; классификацию производственных процессов подготовки пиловочного сырья к распиливанию; основы теории организации производства пиломатериалов; оптимизационный подход к решению задачи специализации лесопильных предприятий; технико-экономические показатели участков сортировки пиломатериалов 
и обработки их после сушки; комплексную механизацию и автоматизацию на 
складах пиломатериалов; технико-экономические показатели складов пиломатериалов.  
Технология лесопильно-деревообрабатывающих производств имеет важное значение для полноценной подготовки обучающихся по направлению «Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств», которые должны уметь в производственных условиях организовывать и осуществлять работы по распиловке круглых лесоматериалов. 
6 
 

Целью освоения дисциплины является профессиональная подготовка в области производства пиломатериалов, заготовок для столярно-строительных изделий, мебели, тары. 
Задачами дисциплины являются: 
– формирование целостных (системных) знаний о технологии выполнения работ по раскрою круглых лесоматериалов; 
– создание представления об организации рабочих мест на складах круглых лесоматериалов, в лесопильных и раскройных цехах, на складах пиломатериалов и правильном выборе рабочих мест для соответствующих условий производства; 
– ознакомление с тенденциями развития отрасли. 
В результате освоения дисциплины должны быть сформированы профессиональные компетенции (ПК): 
– производственно-технологической деятельности: 
ПК-1 – способность организовывать и контролировать технологические 
процессы на лесозаготовительных, лесотранспортных и деревоперерабатывающих производствах в соответствии с поставленными задачами; 
– проектно-конструкторской деятельности: 
ПК-16 – готовность обоснованно выбирать оборудование, необходимое 
для осуществления технологических процессов. 
В учебном пособии сделаны конкретные ссылки на литературные источники, которые необходимы для разработки технологического процесса получения пиломатериалов с использованием различных видов оборудования. 
7 
 

Часть 1. Теория раскроя сырья на пиломатериалы 
1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЛЕСОПИЛЕНИЯ 
 
1.1. Специфика применения горизонтальных ленточнопильных станков 
 
Достаточно много предметов, окружающих нас в быту, изготовлены из дерева, включая оконные рамы, двери, паркетные плитки, мебель и прочие изделия. Растущие потребности приводят к увеличению объемов заготовки древесины, что негативно сказывается на состоянии окружающей среды. 
Одним из способов сокращения вырубки лесов является строжайшая экономия лесных материалов непосредственно в процессе обработки. Иногда нерациональный подход к обработке древесины приводит к потере 40 % сырья. 
Обработка лесоматериалов на ленточнопильных станках отличается от традиционных способов раскроя мобильностью, экономичностью и качеством. Погрешность при выходе готовой продукции, длина которой не превышает 6 метров, составляет не более одного миллиметра. Отличает эти станки низкое энергопотребление, что позволяет использовать в качестве источника электроэнергии бензиновый генератор или аналогичные агрегаты. Выход готовой продукции на ленточных станках может достигать 70 %. Этим они выгодно отличаются от рамных пил.  
На сегодняшний день в России производятся разнообразные ленточные 
станки. К традиционно применяемым ленточнопильным станкам относятся следующие виды оборудования, технические характеристики которого представлены в таблице 1.1. 
Монтаж и эксплуатация данного вида оборудования связаны с рядом особенностей, а именно необходимо: 
– уделять внимание натяжению пил и снабжению оборудования соответствующими контролирующими устройствами; 
– снабжать оборудование лазерными указателями плоскости резания; 
– снабжать станки механизмами установки пильной каретки под углом к 
стапелю станка; 
– обеспечивать правильную подготовку пил и смазку лезвия ленточной 
пилы от за смоления. 
Обязательно нужно сортировать лесоматериал в зависимости от его твердости и влажности.  
 
Таблица 1.1. Техническая характеристика оборудования 
Показатели 
ЛП-80 
Радуга-1200 
Woodmizer LT 40 
Макс. диаметр, мм 
850 
1200 
920 
Макс. длина, мм 
7000 
7000 
6100 
Мин. толщина пилы, мм 
0,9–1,1 
0,9–1,2 
1,0–1,1 
Макс. длина пилы, мм 
4925 
6650 
6230 
Диаметр пильных шкивов, мм 
560 
595 
485 
8 
 

Окончание таблицы 1.1
Скорость подачи, м/мин 
0,05–20 
0,5–18 
0,5–20 
Суммарная мощность 
двигателей, кВт 
11,74 
12,9 
18,0 
Процент выхода обрезных 
пиломатериалов,  
(по фактическим данным) 
62,3 
60,6 
64,6 
 
Правильное использование станка позволяет продлить срок службы оборудования [20]. 
В работах [4, 20], рекомендуется выбирать ленточнопильные станки, элементами конструкций которых являются:  
– портал; 
– вертикальные направляющие; 
– механизм для перемещения в вертикальной плоскости; 
– шкивы и ролики. 
Портал должен быть изготовлен из трубы квадратного сечения и обязательно с усиливающими элементами. Отсутствие усиливающих элементов связано с проблемами в эксплуатации, а именно: деформацию портала в процессе 
эксплуатации станка. 
Вертикальные направляющие должны быть изготовлены из цельного металла и тщательно обработаны. Шкивы, по которым перемещается пильная лента, должны иметь диаметр не менее 500 мм, а шкив двигателя – не менее 140 мм, 
а ролики, служащие для направления и поддержки пильной ленты, должны 
иметь много различных регулировок.  
К недостаткам ленточнопильных станков относят: 
– возможную волнистость пиломатериала; 
– разную толщину досок; 
– повышенную шероховатость поверхности при неправильной заточке и 
подготовке пил, распиловке твердой и мерзлой древесины. 
К преимуществам ленточнопильных станков относят: 
– отсутствие вертикальных нагрузок; 
– отсутствие необходимости в устройстве мощного фундамента.  
Авторы [4, 13–18] считают, что упор при организации распиловок надо 
делать на узкоспециализированное лесопильное производство или на комбинирование его с другими производствами (лесозаготовками, производством столярных изделий, производством мебели). Кроме того, малое лесопиление часто 
развивается как подсобное производство аграрных, металлургических, машиностроительных и прочих предприятий. 
Авторы данной публикации, используя фактическую информацию о работе ленточнопильного оборудования в действующих малых предприятиях, дали организационно-экономическую оценку эффективности применения ленточнопильных станков. В работе указано, что применение станков оправдано, 
9 
 

если объем производства будет составлять от 2000 до 3500 м3 круглых лесоматериалов в год. 
Помимо требований, которые предъявляются к станкам, авторы отмечают, что немаловажным фактором является квалификация рабочего, так как он 
должен правильно уметь базировать бревно с учетом кривизны, закомелистости, спорообразующих пороков (сучков и трещин), управлять кареткой при выставлении толщины срезаемого слоя, контролировать режим подачи каретки, 
владеть теоретическими сведениями по способам раскроя и уметь обслуживать 
станок [4, 5].  
В работе [32] авторы считают, что 90  успеха распиловки зависит от 
подготовки инструмента. Пилит бревно не станок, а ленточная пила, станок же 
только создает для нее рабочие условия. Правильность заточки и разводки пил 
должна находиться под постоянным контролем. 
Автор [20] особыми условиями распиловки на ленточнопильных станках 
считает: 
– раскрой мерзлой древесины – для этого необходимо применять неширокие пилы с уменьшенной высотой зуба и уменьшенной разводкой, снижать 
подачу, для обессмоливания полотна пилы применять в качестве рабочей жидкости машинное масло; 
– распиловка «сухостоя» – для этого необходимо чаще осуществлять 
натяжение пилы, использовать биметаллические пилы с напайками; 
– распиловка очень смолистой древесины – для обессмоливания полотна 
пилы и шкивов станка применять водные химические растворы; 
– распиловка бревен с грязной корой – для сохранения стойкости пил перед раскроем производить окорку бревен; 
– распиловка короткомерного сырья – для сокращения вспомогательного 
времени укладывать на стол станка несколько отрезков бревен одного диаметра 
последовательно, в линию, используя дополнительные зажимы;  
– распиловка бревен больших диаметров – для этого необходимо распиливать бревна на брусья максимальной толщины, а затем брусья распиливать на 
обрезную доску. 
В работе уделено внимание проблеме обеспечения точности размера доски по толщине и точности формы (прямолинейность поверхности) доски. 
Что касается точности размера доски, то при появлении брака практически всегда виновен оператор. Идеальный вариант – станок, снабженный устройством автоматической установки на размер доски. При его использовании и производительность пиления существенно повышается, т. к. нет потерь времени на 
точную установку по линейке, и разброс толщин досок минимальный – порядка 
0,5 мм. 
Причинами появления непрямолинейности доски являются: 
– плохое состояние инструмента;  
– внутренние напряжения в доске, особенно на торцах; 
– нарушение крепления станины и направляющих каретки ленточнопильного станка. 
 
10