Технология и оборудование для переработки горбылей на пилопродукцию

 
 
 
 
 
А. В. Мехренцев 
Б. Е. Меньшиков 
Е. В. Курдышева 
 
 
 
 
ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ  
ГОРБЫЛЕЙ НА ПИЛОПРОДУКЦИЮ 
 
Учебное пособие 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Москва     Вологда 
«Инфра-Инженерия» 
2023 

1 


УДК 674.093 
ББК 37.132 
М55 
 
 
Рецензенты: 
кафедра технологических процессов и машин лесного комплекса  
Санкт-Петербургского государственного лесотехнического университета  
имени С. М. Кирова;  
директор ООО «Проектсервис» В. Е. Рысев 
 
 
 
Мехренцев, А. В. 
М55 
  
Технология и оборудование для переработки горбылей на пилопродукцию : учебное пособие / А. В. Мехренцев, Б. Е. Меньшиков, Е. В. Курдышева. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2023. í 152 с. : ил., табл. 
 
  
ISBN 978-5-9729-1148-6 
 
Даны краткие сведения о характеристиках горбылей как сырья для 
переработки на пилопродукцию, основных видах пилопродукции, вырабатываемой из горбылей. Приведены сведения о технологическом оборудовании для их переработки, условия их применения. Рассмотрены цехи и 
потоки по переработке горбылей и даны рекомендации по применению 
оборудования и технологических процессов в различных природнопроизводственных условиях работы лесозаготовительных предприятий. 
Для студентов направлений подготовки 35.03.02, 35.04.02 «Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств» по 
профилю «Лесоинженерное дело». 
 
      УДК 674.093 
ББК 37.132 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ISBN 978-5-9729-1148-6    ” Мехренцев А. В., Меньшиков Б. Е., Курдышева Е. В., 2023 
 
” Издательство «Инфра-Инженерия», 2023 
 
” Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2023 
 
2 


ОГЛАВЛЕНИЕ 
 
Введение .............................................................................................................  5 
 
1. Характеристика горбылей и основных видов готовой  
продукции, вырабатываемой из них ..................................................................... 7  
1.1. Размерно-качественные характеристики горбылей и их 
выход при переработке круглых лесоматериалов  
на пилопродукцию ...................................................................................................... 7 
1.2.
  Основные виды пилопродукции, вырабатываемые  
из горбылей  
............................................................................................. 20 
1.2.1. Деловые горбыли, обапол, горбыльный штакетник 
.................. 20 
1.2.2. Необрезные и обрезные доски, бруски 
....................................... 27  
1.2.3. Профильные фрезерованные детали 
........................................... 31  
1.2.4. Тонкомерно-короткомерная пилопродукция  
различного назначения ............................................................................................. 38   
1.3. Баланс древесины и основные показатели по выходу  
готовой продукции при переработке горбылей ..................................................... 45  
1.3.1. Общие сведения ............................................................................ 45  
1.3.2. Ориентировочные показатели по выходу из горбылей 
различных видов продукции .................................................................................... 49 
 
2. Технологическое оборудование для переработки горбылей 
на пилопродукцию .................................................................................................. 52 
2.1. Общие сведения...................................................................................... 52  
2.2. Торцовочные и концеравнительные станки 
........................................ 53  
2.3. Круглопильные станки для продольной распиловки  
горбылей 
..................................................................................................................... 57  
2.3.1. Общие сведения .............................................................................. 57  
2.3.2. Ребровые круглопильные станки .................................................. 59  
2.3.3. Обрезные круглопильные станки 
.................................................. 63  
2.3.4. Универсальные круглопильные станки ........................................ 68  
2.4. Ленточнопильные делительные станки ............................................... 75  
2.5. Фрезерно-горбыльные станки 
............................................................... 83  
 
3. Потоки и цехи по переработке горбылей ............................................. 89  
3.1. Общие сведения...................................................................................... 89  
3.2. Потоки и цехи по переработке горбылей ............................................ 91  
3.2.1. Потоки по переработке горбылей на деловые горбыли,  
обапол и горбыльный штакетник ............................................................................ 91  
3.2.2. Потоки по переработке горбылей на необрезные  
и обрезные доски, бруски ......................................................................................... 97  
3.2.3. Потоки и цехи по переработке горбылей  
на профильные фрезерованные детали ................................................................. 111  
3 


3.2.4. Потоки по переработке горбылей на тонкомернокороткомерную пилопродукцию ..........................................................................  121 
3.3. Основы расчета производительности технологических  
потоков по переработке горбылей на пилопродукцию ......................................  129 
 
Контрольные вопросы для проверки пройденного  
материала 
................................................................................................................ 136  
Библиографический список ........................................................................ 139  
Приложение. Основные термины и определения .................................. 140  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 


 
ВВЕДЕНИЕ 
 
 
Лесопиление, в т. ч. шпалопиление и таропиление, является основным видом первичной переработки круглых лесоматериалов. Для производства различного вида пилопродукции в Российской Федерации используется примерно 
55-60  от общего объема заготовки круглых лесоматериалов. При этом, кроме 
основной пилопродукции (досок, брусьев, шпал и т. д.), получают различного 
вида сопутствующую продукцию1: мелкую или сыпучую (опилки, щепа) и кусковую или крупную (горбыли, рейки, оторцовки), а также кору, являющуюся 
внебалансовым отходом, так как она в измерение и учет объема бревна не входит. 
Важнейшей задачей рационального раскроя круглых лесоматериалов является получение из них максимального объема пилопродукции с необходимыми 
характеристиками. Величина объемного выхода пилопродукции зависит от 
размерно-качественных характеристик сырья, назначения и требования к качеству пилопродукции, схем раскроя, типа оборудования и изменяется в пределах 
от 40 до 68  обрезных пиломатериалов от объема сырья. Таким образом, с 
учетом потерь на усушку и распыл (5-6 ) от 27 до 55  от объема сырья приходится на долю сопутствующей продукции, в том числе на долю горбылей - 
от 3-4 до 25-27 . 
Существуют многочисленные направления использования сопутствующей 
продукции как вторичного сырья - в качестве топлива, производства из них 
технологической щепы и т. д. Одним из самых перспективных направлений использования горбылей является получения из них дополнительной пилопродукции, как наиболее дорогой и востребованной на рынке. 
Целесообразность переработки горбылей на пилопродукцию или применения их в других целях (на щепу различного назначения, в качестве топлива  
и т. д.) решается на основе технико-экономических расчетов. Если ранее на 
крупных лесопильно-деревоперерабатывающих предприятиях в большинстве 
случаев переработка горбылей на щепу и дальнейшее использование в качестве 
сырья для плитного, гидролизного или целлюлозно-бумажного производства 
было более эффективно, то в настоящее время на малых лесопильных предприятиях или тогда, когда потребности в щепе нет, а транспортировка ее экономически не целесообразна, горбыли во все больших объемах стали перерабатывать на пилопродукцию различного назначения. Кроме того, во многих случаях 
начали специально применяться технологии с получением на головном лесопильном оборудовании горбылей с требуемыми размерно-качественными характеристиками для выработки определенных видов продукции. 

 
1 Длительное время всю эту сопутствующую продукцию относили к кусковым (горбыли, рейки, оторцовки) или мягким (щепа, опилки) отходам. 
5 


В последние годы для переработки горбылей на пилопродукцию начали 
использовать целый ряд специальных станков и технологий. Современное оборудование способно вырабатывать новые виды готовой продукции при оптимальном расходовании древесных ресурсов с большой добавленной стоимостью. Расширение номенклатуры выпускаемой из горбылей продукции позволяет предприятиям лесного комплекса, в первую очередь лесозаготовительным, 
быть конкурентоспсобными, занять свою нишу на рынке. 
Несмотря на все более широкое использование горбылей для получения из 
них пилопродукции технологические процессы их переработки практически не 
освещены в учебной литературе. 
В данном учебном пособии впервые комплексно рассмотрены и систематизированы основные вопросы, связанные с переработкой горбылей на различного вида пилопродукцию. Даны рекомендации по применению того или иного 
оборудования и технологических процессов в различных природно-производственных условиях работы лесозаготовительных предприятий [1-16]. 
При написании учебного пособия были использованы сведения из различных источников, приведенных в библиографическом списке, специализированных журналах и на сайтах компаний-производителей оборудования для переработки горбылей на пилопродукцию. 
Авторы выражают благодарность Дьяковой А. С., Величко Е. С. и Пивоваровой А. А. за подготовку рукописи пособия к изданию. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6 


 
ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА ГОРБЫЛЕЙ  
И ОСНОВНЫХ ВИДОВ ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ,  
ВЫРАБАТЫВАЕМОЙ ИЗ НИХ 
 
1.1. Размерно-качественные характеристики горбылей  
и их выход при переработке круглых лесоматериалов  
на пилопродукцию 
 
Круглые лесоматериалы, перерабатываемые на пилопродукцию, делятся на 
два вида: бревна и кряжи. 
Бревна - сортименты, предназначенные для выработки пиломатериалов 
общего назначения.  
Кряжи - (шпальные, тарные и др.) для выработки специальных видов пилопродукции (шпал, тары). Требования к этим круглым лесоматериалам, предназначенным для получения пилопродукции, регламентируются стандартами 
ГОСТ 9463-88 «Лесоматериалы круглые хвойных пород. Технические условия», ГОСТ 9462-88 «Лесоматериалы круглые лиственных пород. Технические 
условия». Для производства пиломатериалов и заготовок общего назначения 
используют все хвойные породы диаметром от 14 см и более, длиной 3-6,5 м, и 
лиственные породы диаметром также от 14 см и более, длиной 2,0-6,0 м. 
 Для распиловки на шпалы применяют в основном хвойные лесоматериалы 
диаметром от 26 см и более, длиной 2,75; 5,5 м. Для производства деталей тары, 
черновых заготовок, клепки - хвойные и лиственные круглые лесоматериалы 
диаметром от 12 см и длиной от 1 до 6 м. 
При первичной переработке круглых лесоматериалов на различного вида 
основную товарную пилопродукцию (доски, бруски, брусья, шпалы и т. п.), 
кроме нее получают значительный объем сопутствующей продукции - горбылей, реек, щепы, опила. 
Одним из основных видов такой продукции, как по объему, так и по своей 
ценности являются горбыли. Горбыли - вид пилопродукции, у которых одна 
сторона пропилена по всей длине, а вторая полностью или частично сохраняет 
форму бревна. Условно их можно разделить на две группы: 
- первая группа - горбыли, полученные при распиловке круглых лесоматериалов по поставам, предусматривающим максимально возможный выход основной продукции (брусьев, досок). В этом случае горбыли, как правило, тонкомерные и пригодны для дальнейшей переработки только на ограниченные 
виды пилопродукции. Их процентный выход от объема перерабатываемого сырья или незначителен, или отсутствует вообще, например, при применении некоторых типов агрегатных лесопильных станков2, когда вся боковая часть 
бревна сразу же перерабатывается на щепу; 

2 На некоторых типах агрегатных (фрезерно-пильных) станков, при установке соответствующих рабочих органов (фрез и пил), из боковой (горбыльной) части бревна возможно 
непосредственное получение профильной пилопродукции. 

7 


- вторая группа - когда крупномерные горбыли (сегменты) специально выпиливают из круглых лесоматериалов как полуфабрикат для дальнейшей переработки на пилопродукцию. Такая технология впервые начала применяться при 
распиловке шпальных кряжей с минимальным числом резов, т. е. без получения 
необрезных досок (шпальной вырезки). Это позволило добиться увеличения 
производительности головного оборудования по выпуску шпал, а переработка 
полученных толстомерных горбылей велась на последующем специализированном лесопильном оборудовании на короткомерную пилопродукцию, в основном на тарную дощечку, и цехи с такой технологией получили название 
«шпалотарных». 
 
Технология с получением толстомерных горбылей, как полуфабриката для 
дальнейшей переработки, широко применятся и в настоящее время не только 
при выпиловке шпал, но и при раскрое по индивидуальному методу крупномерного, в том числе и низкокачественного пиловочного сырья, а также в некоторых других случаях.  
Особенностью горбылей при переработке их на пилопродукцию является 
значительные различия в их размерно-качественных характеристиках. Это связанно как с большим разнообразием характеристик круглых лесоматериалов, из 
которых выпиливают горбыли, так и установленного лесопильного оборудования для выработки основной пилопродукции, а также применяемых способов 
раскроя бревен и ряда других факторов. 
 Круглые лесоматериалы, предназначенные для производства пилопродукции, подразделяются согласно ГОСТ 9463-88 и ГОСТ 9462-88 на 1-й, 2-й, 3-й 
сорта. Сорт сортиментов определенного назначения определяется по наличию и 
размерам пороков и дефектов древесины. К основным признакам качества 
круглых лесоматериалов и горбылей как их составной части, определяющих их 
сортность, является наличие или отсутствие тех или иных пороков или дефектов. 
Пороками считают недостатки отдельных участков древесины, снижающие ее качество и ограничивающие возможность ее использования. 
Дефектами называют пороки древесины механического происхождения, 
возникающие в ней в процессе заготовки, транспортировки, сортировки, штабелевки и механической обработки (зарубы, запилы, кара, отщеп, скол и т. д.).  
Влияние пороков на качество древесины зависит от многих факторов - вида порока, размеров поражения древесины, места его расположения в сортименте и его назначения. 
Ряд пороков древесины обусловлены самой природой дерева, к таким порокам относят следующие: 
Сучки, являются основным сортоопределяющим пороком древесины. Допуск их во всех сортиментах, нормируется по размерам, а в ряде случаев и по 
количеству. 
Удельный вес сучков как сортообразующего порока в пиловочнике хвойных пород - в зависимости от района заготовки колеблется от 23 до 92 , составляя в среднем 70 . Подробная классификация разновидностей сучков по 
8 


разным признакам дана в ГОСТ 2140-81 «Видимые пороки древесины. Классификация, термины и определения, способы измерения».  
Грибные поражения. Из этой группы пороков в стандартах на круглые лесоматериалы нормируются: грибные ядровые пятна и полосы, а также ядровая 
гниль, дупла, побурения и наружная трухлявая гниль. 
Червоточины - личиночные и маточные ходы, а также летные отверстия 
различных насекомых, наблюдаемые на поверхности лесоматериалов в виде 
идущих в древесину круглых или овальных отверстий. 
Трещины - разрывы древесины вдоль волокон. В зависимости от характера 
повреждения трещины делятся на метиковые, отлупные, морозобойные и трещины усушки. 
Пороки формы стволов. К этой группе пороков относятся следующие: 
Кривизна - искривление продольной оси сортимента по длине. В зависимости от направления изгиба различают кривизну простую, характеризующую 
только одним изгибом сортимента, и сложную, характеризующуюся несколькими изгибами. 
Закомелистость – резкое увеличение диаметра комлевой части лесоматериалов, когда диаметр комлевого торца в 1,2 раза и более превышает диаметр 
сортимента, измеренный на расстоянии 1 м от этого торца. 
Сбежистость - естественное уменьшение толщины бревна от комлевого 
торца к вершинному, также в значительной степени влияет на выход горбылей 
и их размеры. Сбежистость определяется величиной сбега, которая характеризует уменьшение диаметра бревна в сантиметрах на одном метре длины. Величина сбега зависит от возраста дерева, условий произрастания, местоположение 
сортимента в стволе, толщины бревен, породы древесины и изменяется в пределах от 0,75 до 1,8 см/м. Фактический сбег отдельных бревен определяется как 
отношение разности между диаметрами в комлевом (D) и вершинном (d) торцах к длине бревна (L): 

L
d
D
S

 
.  
(1.1)  
Для пиловочных бревен хвойных пород средние значения сбега в зависимости от диаметра в вершинном торце хвойных пород приведены в табл. 1.1. 
Значения сбегов, указанные в этой таблице, должны учитываться для определения величины сбеговой зоны в бревне при планировании раскроя и выборе постава пил, обеспечивающего рациональный раскрой бревен. 
В следствие сбега различие между вершинным и комлевым диаметрами 
бревен будет зависить как от диаметра бревна, так и от его длины. Так, для пиловочных бревен диаметром 14-18 см это различие составляет для четырехметровых бревен - 3,2 см, шестиметровых - 4,8 см; для бревен диаметром 24-26 см 
эта величина составляет 4,4 и 6,6 см, а для толстомерного пиловочного сырья 
диаметром 40-45 см равно 5,4 и 8,1 см. 
 
 
 
9 


Таблица 1.1 
Значение средних сбегов для пиловочного сырья 
Диаметр бревна, 
см 
Средний сбег, 
см/м
Диаметр бревна, 
см
Средний сбег, 
см/м
1,35 
1,45 
1,55 
1,65 
1,70 
180 
39-42 
43-46 
47-50 
51-55 
56-58 
60 и 
более
0,75 
0,80 
0,90 
1,00 
1,10 
1,15 
1,25
12-13 
14-18 
19-22 
23-26 
27-30 
31-34 
35-38 
 
Кроме этих основных пороков, оказывающих влияние на размернокачественные характеристики круглых лесоматериалов, а следовательно и горбылей как их составной части, встречаются и другие пороки, например - 
нарост - резкое утолщение ствола, имеющие различные формы и размеры, неправильное свиливатое строение древесины. Эти пороки встречаются чаще у 
лиственных древесных пород. 
Пороки строения древесины. Из относящихся к этой группе пороков древесины в стандартах на круглые лесоматериалы отмечается: тангентальный 
наклон волокон, крень, двойная сердцевина, пасынок, прорость, рак, засмолок, 
ложное ядро, внутренняя заболонь. 
Механические повреждения. Повреждения древесины лесоматериалов инструментами и механизмами при заготовке, подсочке, транспортировке и т. д. 
Все перечисленные выше пороки и дефекты круглых лесоматериалов 
имеются и в горбылях, используемых для переработки на различного вида пилопродукцию, и их наличие влияет на качество. Особенно значимыми и встречающимися во всех из них являются пороки формы ствола. В горбылях, полученных из комлевых бревен, всегда будет присутствовать закомелистость. 
 Для пиловочника лиственных пород в результате предварительного отбора из хлыстов высококачественных сортиментов специального назначения, характерно наличие большого количества сучков, чрезмерной кривизны, сбежистости, трещин, повреждений насекомыми и т. п. 
Некоторые, наиболее распространенные формо-размерные виды горбылей 
приведены на рис. 1.1. 
Как видно из этого рисунка, горбыли могут быть по всей длине деловыми 
(рис. 1.1, а, б, в), т. е. таких размеров и качества, которые полностью пригодны 
для дальнейшей переработки на ту или иную пилопродукцию, так и с разными 
дефектами, которые необходимо предварительно удалить - с чрезмерным 
утолщением комлевого конца (рис. 1.1, д), с сужением в середине (рис. 1.1, е) 
или вершинном торце горбыля (рис. 1.1, г), со значительной кривизной  
(рис. 1.1, з, и) и трещинами на концах (рис. 1.1, к, л). В некоторых горбылях могут встречаться несколько видов пороков одновременно. 
10