Lemnul ca materie prim pentru industria cherestelei

Lemnul i industria cheresteleiLemnul folosit n procesele de prelucrare primar provine din tieri: principale, secundare i accidentale. Structura produciei i sortimentele de lemn sunt determinate de asortimentul de specii. Ponderea diferitelor specii n compoziia pdurilor este important i pentru structurarea i dimensionarea industriei de prelucrare a lemnului. Masa lemnoas total exploatat n Romnia se stabilete de parlament, la propunerea guvernului (circa 15 milioane m3/an). Pe specii, acest volum se compune din: rinoase 37%, fag 42%, stejari -10% i diverse foioase 11%.

Industria cherestelei una dintre ramurile de baz ale industriei de prelucrare a lemnului, utilizeaz din cota anual peste 65% din volumul de rinoase i peste 35% din cel de foioase.

Materia prim o reprezint lemnul rotund din toate speciile; calitatea butenilor condiioneaz de o manier covritoare cantitatea i calitatea cherestelei i, implicit, valoarea ei.Caracteristicile lemnului rotund pentru fabricarea cherestelei sunt reglementate prin standarde, admindu-se lungimi i diametre minime caracteristici dimensionale; cu limitarea defectelor anatomice caracteristici calitative (Tabelul 1.1).

Tabelul 1.1.

Dimensiunile lemnului rotund destinat industriei cherestelei (C)Specia butenilorNr. STASDimensiuni

Specia butenilorNr. STASDiametrul minim

[cm]Lungimea

Specia butenilorNr. STASDiametrul minim

[cm]Valoare minim

[m]Trepte de lungimi [m]Abateri

[cm]

Rinoase1294-85142,500,25 pt. L < 3,0 m; 0,5 pt. L > 3,0 m> 2

Fag2024-85162,40din 0,10 n 0,10> 2

Stejar1039-86162,40din 0,10 n 0,10> 2

Diverse3302-86142,40din 0,10 n 0,10> 4

Observaii:

Butenii de molid pentru rezonan (indicativ R) au diametrul minim de 34 cm, iar lungimea minim de 2,00 m, cu trepte de 0,10 m;

Cu acordul prilor se poate livra i lemn de foioase cu lungimea de 1,00 2,40 m, cu trepte din 0,10 n 0,10 m;

Lemnul de diverse foioase tari i moi, cu diametrul la captul subire de minim 32 cm, poate fi livrat i despicat n jumti, dac suprafaa despicturii este aproape plan.

Pentru evitarea degradrii, prin atacul ciupercilor i insectelor, butenii provenii din arborii dobori n perioada de vegetaie vor fi colectai i transportai la fabric n cel mult 60 de zile (cei de fag n cel mult 30 de zile), iar cei dobori n perioada repausului vegetativ, cel mai trziu pn la 15 iunie.

Butenii parcurg urmtoarele etape de pregtire:

- retezarea i secionarea prin care se elimin sau se diminueaz defectele importante (crpturi, noduri, putregai, curburi n diverse planuri etc.);

- secionarea crengilor i cioturilor la faa lor i retezarea capetelor perpendicular pe axa longitudinal sau cu o abatere de maxim 10% din diametru;

- fasonarea lungimii, operaie la care se las o supradimensiune de 1 cm/m (fr a se depi 4 cm pe pies) acoperitoare pentru secionri ulterioare (abaterea maxim a lungimii fr supradimensiune este de + 2 cm).

Pregtirea poate presupune i sortarea tehnologic: pe clase de calitate (dou sau trei), pe grupe de diametre i de lungimi (pentru butenii de rinoase debitai cu gaterul), numai pe grupe de diametre (pentru cei de foioase debitai cu gaterul) sau nu se sorteaz (n cazul debitrii n ferstraie panglic), asigurndu-se astfel posibilitatea unei valorificri optimale (cantitative, calitative, tehnologice, economice).

Butenii provin din arbori recoltai n tot cursul anului, cu excepia lemnului pentru rezonan, a celui pentru traverse i a stejarului pentru doage, care se sorteaz numai n perioada repausului vegetativ (1 octombrie 31 martie). Pentru evitarea atacului de ciuperci i insecte, butenii de rinoase se aprovizioneaz, de preferin n stare cojit, iar cei de foioase (mai ales cei de fag) n stare necojit, fiind protejai contra crprii.

Butenii pentru cherestea nu vor prezenta defecte care s depeasc anumite plafoane, ei se livreaz ntr-o singur clas (indicativ C).Activitatea din seciile asociate impune i aprovizionarea cu lemn despicat lobde, ca de exemplu: lobde de fag, stejar i cer pentru doage brute, de fag, paltin, jugastru etc. pentru dulpai de lzi, de rinoase i foioase pentru tala industrial .a. n seciune transversal, lobdele au form triunghiular, trapezoidal sau semirotund i lungimea cuprins ntre 450 i 1.050 mm (cu trepte din 50 n 50 mm).

Stabilirea capacitii, alegerea utilajelor din depozitul de materie prim i a celor din hal (pentru debitare i prelucrare) necesit cunoaterea prealabil, din programul de aprovizionare, a urmtoarelor date: proporia de intrare n fabric a lemnului rotund cu lungimi de peste 6,00 m; structura butenilor pe diverse grupe de diametre; repartizarea lor dup secionare pe grupe de diametre i eventual lungimi i volumul total (Qan) de materie prim aprovizionat (pe specii) n decursul unui an calendaristic (m3/an).

Cu acestea se determin lungimea medie i diametrul mediu la butenii de gater (rezultai dup secionare), mrimi necesare pentru stabilirea capacitii de tiere a utilajelor de debitat i a liniilor tehnologice ale halei de fabricaie. n cazul fabricilor de cherestea mixte, statistica se ntocmete pentru fiecare specie (grup de specii) n parte (rinoase, fag, stejari, diverse).

La fabricile de cherestea care au evidena gestionar informatizat, statistica se poate stabili i pe serii cronologice de funcionare.Lungimea medie se calculeaz ca medie ponderat cu formula:

n care:

lm lungimea medie ponderat a butenilor de gater, [m];Li lungimile medii ale fiecrei grupe de buteni, [m];bi proporiile ocupate de volumul (Vi) diferitelor grupe de lungimi, n raport cu cantitatea total de buteni (Qan), [%]; i = 1 n.

Grupele de lungimi ale butenilor se aleg dup necesitate, difereniat pentru rinoase i foioase.

Lungimea medie a grupei (Li) reprezint media aritmetic a sumei lungimii minime i maxime a fiecrei grupe.

Cantitile de buteni (Vi) rezult din foile de recepie ale depozitului sau halei de debitare.

Proporiile (bi) se stabilesc prin calcul, astfel:Pentru calculele de proiectare, lungimea medie a butenilor de gater, pe stocul anual (Qan) al unei fabrici de cherestea, se poate adopta: Im = 4,00m, la rinoase i Im = 3,70 m, la foioase.

Diametrul mediu se calculeaz, n mod analog, cu relaia:unde:

dm diametrul mediu ponderat al butenilor de gater din depozit, [cm];

Di diametrul mediu al fiecrei grupe de buteni, [cm];pi proporiile ocupate de volumul (qi) diferitelor grupe de diametre n raport cu cantitatea total de buteni (Qan), [%]; i = 1 n.

Grupele de diametre ale butenilor se stabilesc dup necesitate, fie din datele statistice de care fabrica dispune, fie dup modul de sortare tehnologic ales n depozit.

Diametrul mediu al grupei (Di) reprezint media aritmetic a diametrului maxim i minim al fiecrei grupe.

Cantitile de buteni qi se cunosc din foile de recepie.

Aceste date conduc la obinerea unor diametre medii cu valorile: dm = 36-40 cm, la rinoase, i dm = 34-37 cm, la foioase, pentru butenii debitai cu gaterul. Dac debitarea butenilor de foioase se face cu ajutorul ferstraielor panglic, atunci se aprovizioneaz i buteni cu diametre peste 100 cm, diametrul mediu majorndu-se la dm = 51-55 cm.Maini unelte utilizate la prelucrarea cherestelei bruteGeneraliti. Cheresteaua brut produs prin debitrea butenilor este supus operaiilor de prelucrare. Aceste operaii sunt retezarea, secionarea, tivirea i spintecarea i se desfoar n funcie de specie, defectele de structur, sortimentaia prescris n comenzi etc., urmrindu-se eliminarea defectelor neadmise, obinerea unor piese cu dimensiuni corespunztoare celor din comenzi sau standarde, la un randament cantitativ i calitativ maxim.

Secionarea este operaia de tiere transversal a pieselor de cherestea, perpendicular pe axul lor longitudinal, n scopurile artate mai sus. Dac secionarea se aplic la capetele pieselor, n scopul ndreptrii, operaia se numete retezare.

Spintecarea este operaia de tiere longitudinal a pieselor de cherestea, pe lime sau grosime, n vederea eliminrii unor defecte neadmise sau/i a obinerii de piese, cu limi sau grosimi standardizate, mai mici.

Tivirea este operaia de tiere longitudinal a marginilor unei piese de cherestea n vederea eliminrii zonei neprelucrate (rmase din butean) i a realizrii unor piese cu unul sau cu ambele canturi prelucrate (piese semitivite sau tivite).

Tivirea poate fi:

paralel, cnd piesa care rezult are form dreptunghiular (sistem de tiere frecvent);

conic, dac piesa care rezult are form trapezoidal (sistem de tiere utilizat la piesele destinate instrumentelor muzicale).

Pentru executarea acestor operaii, liniile tehnologice ale fabricilor de cherestea sunt dotate cu maini-unelte auxiliare, ferstraie (circulare sau panglic) de prelucrat cherestea.

Ferstraiele circulare pentru cherestea se pot ntlni n variante constructiv - funcionale, adaptate operaiilor pe care urmeaz a le executa (fig. 1.19) i dup care se i denumesc:- retezare

- utilizare- secionare

- tivire

- spintecare

- pnze fixe- retezare

- mobilitatea - tivire

pnzei

- pnze mobile- retezare

FIERSTRAIE - tivire

CIRCULARE

- avanseaz piesa- manual

- tipul avansului- mecanic

- avanseaz pnza- manual

- mecanic

- simple

- numr de pnze- duble

- multiple

Fig. 1.19. Clasificarea fierstraielor circulare pentru cheresteaSculele tietoare ale acestor maini au forma unor discuri, dinate pe circumferin (pnze circulare), i pot fi executate din oel aliat sau din oel carbon pentru scule, unele avnd pe dini aplicate aliaje dure (carburi metalice).

Pnzele circulare sunt caracterizate prin diametrul exterior (De), diametrul gurii de montare pe ax (da), forma i grosimea discului (gp) n seciune transversal, forma i numrul dinilor.

Pentru operaiile de retezare, secionare, tivire i spintecare, se utilizeaz pnze cu grosime egal pe toat seciunea i, mai rar, cele cu disc geluitor, cu grosimea mai mare ctre periferie.

Diametrul exterior al pnzei (pnzelor) din dotarea unui ferstru (fig. 1.20) se stabilete avnd n vedere grosimile maxime ale pieselor prelucrate i caracteristicile tehnice ale mainii pe care se monteaz (turaia axului pnzei):

(1.19)

unde:

df diametrul flanelor de fixare [mm];

h nlimea maxim a tieturilor [mm] (h > 90 mm, la foioase i h > 75 mm, la rinoase);

e supradimensiunea pentru uzura pnzei prin ascuire [mm] (e = 30-50 mm);s nlimea (grosimea) mesei ferstrului [mm].n mod frecvent, De = 300-650 mm i asigur o vitez de tiere vt = 60-100 m/s.

Calitatea suprafeelor la tierea cu pnze circulare crete cu creterea numrului de dini (z) ai pnzei. Deoarece crete i consumul de energie, acolo unde nu este nevoie de calitate superioar, se recomand utilizarea unor pnze cu un numr ct mai mic de dini, respectiv z = 36 dini, la tierea longitudinal i z = 72 dini, la tierile transversale.

Ferstraiele circulare de retezat i secionat se utilizeaz la ndreptarea capetelor i la eliminarea defectelor neadmise ale pieselor brute de cherestea. Pe liniile tehnologice, organizate n funcie de specie, ferstraiele circulare efectueaz operaii, ca:

secionarea scndurilor rezultate din zona conic a butenilor, a ipcilor, riglelor, marginilor i lturoaielor, la prelucrarea rinoaselor; retezarea capetelor (ndreptare i dimensionare la lungime finit), secionarea pentru delimitarea unor sortimente diferite din aceeai pies brut, secionarea pentru reducerea lungimii (greutii) unor piese mari, n vederea unei manipulri mai uoare, secionarea unor piese lungi, n vederea reducerii curburii, retezarea la lungimi de frize sau de piese subscurte etc., la prelucrarea foioaselor.

Aceast prelucrare d lungimea pieselor de cherestea, ncadrat n treptele din standarde sau comenzi, n funcie de specia butenilor din care provin.

Exist mai multe variante constructive, deplasarea pnzei circulare realizndu-se manual sau mecanic, prin basculare, pendulare, culisare etc..

La instalaiile moderne pentru retezarea i secionarea cherestelei conduse de calculator, locurile cu defecte ce urmeaz a fi eliminate sunt marcate pe piesele de cherestea de ctre un operator, cu cret fosforescent, iar o instalaie opto-electronic reine automat poziia acestor marcaje i o transmite calculatorului de proces care comand retezarea.

Ferstraiele circulare de tivit i spintecat servesc pentru ndreptarea canturilor pieselor de cherestea i pentru obinerea unor piese cu limi mai mici din cele cu limi mai mari.

Aceast prelucrare stabilete limea pieselor de cherestea, n valori standardizate sau conform comenzilor.

Exist variante constructive ce pot avea fixate pe axul principal: o singur pnz dinat (circulare simple), sau mai multe pnze (circulare duble) (circulare multiple). La cele cu mai multe pnze, distana dintre discuri are fie valoare fix, fie valoare ce se poate regla n timpul funcionrii sau cnd sunt oprite.

Avansul la aceste ferstraie poate fi manual (Um = 6-10 m/min) sau (cel mai frecvent) mecanic (n medie Um = 20-30 m/min).

Caracteristic ferstraielor circulare de tivit i spintecat este prezena obligatorie, n spatele discului dinat, a cuitului divizor (fig. 1.20), ce are rolul de a evita blocarea pnzei circulare n piesa de cherestea (prin strngerea n tietur) i reculul piesei. Are form curb, este prevzut cu posibilitatea de reglare (la o distan de 8-10 mm), iar seciunea sa transversal este n form de pan. Grosimea sa maxim este cu 0,1-0,5 mm mai mare dect cea a tieturii, iar nlimea la nivelul superior al dinilor pnzei (8-10 mm deasupra lor).Ferstraiele circulare simple de tivit i spintecat sunt utilizate n prelucrarea cheresteleide foioase, deoarece lemnul acestora prezint numeroase defecte, impunndu-se trecerea fiecrei piese de cherestea de mai multe ori prin main, pentru a fi prelucrat corect i definitiv.

Ferstraiele circulare duble i cele multiple se ntlnesc la fabricile de cherestea de rinoase sau n liniile cu grad nalt de mecanizare, cnd, prin ataarea n spatele pnzelor a unor plci metalice verticale, se asigur separarea automat a piesei centrale de ipcile i marginile rezultate din prelucrarea prilor laterale. Ele permit, simultan, tivirea prii centrale a pieselor brute i obinerea a 1-3 ipci sau rigle de pe margini. Se pot monta simultan pn la 10 pnze circulare, transformnd n ipci sau rigle ntreaga pies brut.

Liniile tehnologice cu grad nalt de mecanizare exist ferstraie circulare multiple (cu 2-4 pnze) conduse de calculator, care execut tivirea-spintecarea la randament maxim, prevzute cu un sistem optoelectronic de msurare a pieselor de cherestea, ce calculeaz i comand poziionarea optim a pnzelor i execuia tieturilor (dup centrare) sau comand poziionarea pieselor de cherestea ntre pnzele circulare aflate la distan optim.

Ferstraiele circulare de spintecat la grosime (pe cant) se utilizeaz numai n cadrul liniilor tehnologice ale fabricilor de cherestea de fag i de stejar, unde, din lturoaie, rmie i capete, se obine cherestea subscurt (l = 0,45-0,95 m) i frize (l = 0,20-0,40 m, utilizate la fabricarea pardoselilor), contribuind la creterea indicelui de utilizare a materialului lemnos. Lucreaz tind cu o singur pnz, iar sistemul de avans poate fi asigurat manual (Um = 6-8 m/min) sau mecanic (Um = 15-20 m/min) cu reglare continu.

Fig. 1.20. Ferstru circular simplu de tivit i spintecat

1 masa mainii; 2 pnza circular; 3 flanele de fixare pe ax; 4 cuitul divizor; 5 uruburile pentru fixarea i reglarea poziiei de lucru a cuitului divizor; h nlimea maxim de tiere; s grosimea peretelui mesei mainii; df diametrul flanelor; r raza flanei; R raza pnzei dinate.

Ferstraiele panglic pentru spintecat cherestea se pot utiliza att n cadrul liniilor tehnologice ale fabricilor de cherestea de rinoase, ct i ale fabricilor de cherestea de foioase, dotate cu ferstraie panglic de debitat.

Ele se utilizeaz n fabricile de cherestea de rinoase n scopul obinerii scndurilor cu grosimi de 12, 18 i 24 mm, din dulapi multiplu al acestor dimensiuni i care au fost tiai special, n gaterul vertical, pentru creterea capacitii de debitare i reducerea pierderilor sub form de rumegu.

n fabricile de cherestea de foioase, unde debitarea se realizeaz cu ferstraie panglic, utilizarea panglicilor de spintecat este recomandat la prelucrarea prismelor, sferturilor, dulapilor, marginilor etc. n piese de cherestea. Executarea acestor operaii d i denumirea ferstraielor panglic de margini, care se difereniaz doar prin sistemul de susinere i avansare a pieselor n timpul operaiei de spintecare.

Mecanismul de avans al ferstraielor panglic, utilizate la spintecarea prismelor (la foioase) i dulapilor (la rinoase), se compune din dou sau mai multe perechi de valuri (lise sau canelate) presate elastic, aezate n poziie vertical, simetric, de o parte i de cealalt a pnzei panglic.

Mecanismul de avans al ferstraielor panglic, utilizate exclusiv la spintecarea prismelor, poate fi constituit dintr-o mas glisant: prisma se aeaz pe o platform, iar aceasta ruleaz pe ine (avans mecanic), realiznd spintecarea prin una sau mai multe treceri.

Cel al ferstraielor panglic, utilizate pentru spintecat margini i lturoaie, se compune, de obicei, dintr-o enil, plasat vertical pe partea interioar a pnzei i dintr-un singur val canelat (vertical) amplasat pe partea opus, pe un bra rabatabil, presat elastic spre pnz (respectiv spre enil), pentru a fi n contact permanent cu suprafaa cu denivelri a marginilor i lturoaielor. Locul enilei poate fi luat de 2-4 valuri canelate verticale. enila sau valurile verticale au i rolul de fixare a grosimii pieselor rezultate prin reglarea, cu ajutorul unei roi de mn, a poziiei lor fa de pnz.

Organizarea activitii tehnologice la mainile unelte utilizate la prelucrarea cherestelei brute depinde de factori ca:

tipul ferstrului utilizat (de retezat, de spintecat, simplu, multiplu etc.);

locul su pe linia tehnologic;

gradul de mecanizare al operaiilor de manipulare a pieselor de cherestea;

specia lemnului pieselor de cherestea prelucrate etc.

n fluxul tehnologic de prelucrare a cherestelei brute, att la rinoase ct i la foioase, ferstraiele circulare de tivit i spintecat sunt amplasate dup cele de retezat.

La ferstraiele circulare de retezat organizarea depinde de poziia lor n fluxul tehnologic: retezare I, imediat dup ieirea pieselor de cherestea de la debitat, sau (doar n cazul foioaselor) retezare II (final, fin, la dimensiuni fixe), nainte de evacuarea cherestelei din hala de fabricaie. Se poate executa i retezarea la lungimi de frize, retezarea marginilor i rmielor, retezarea ipcilor riglelor i a cherestelei subscurte etc.

La ferstraiele circulare de tivit i spintecat, organizarea are n vedere specia, tipul ferstrului: simplu, dublu, multiplu etc.

Ca deficiene ale executrii incorecte ale operaiilor de tivire i spintecare se pot meniona:

tieri curbe, ondulate, neparalele, deviate etc.;

limi inexacte (cu valori n afara comenzilor sau STAS-urilor) i teituri exagerate;

tieturi cu achii i rizuri adnci pe canturi etc.

Dup retezare-secionare, cheresteaua de foioase ce se supune operaiei de tivire la ferstrul circular simplu.

Dac piesa brut are unele defecte ce trebuie eliminate, se execut i spintecarea ei n piese cu limi mai mici, iar dac ferstrul se utilizeaz la prelucrarea pieselor de cherestea lungi i cu grosimi mari (grele), pentru reducerea efortului fizic, se poate echipa cu un crucior cu rol la nivelul mesei, astfel nct captul anterior al piesei s poat fi sprijinit, iniial, pe aceast rol, iar captul din spate s fie inut n mini de operatorul care conduce utilajul i piesa, la prelucrare.

La ferstraiele circulare de spintecat la grosime organizarea se aseamn, parial, cu cea de la ferstraiele circulare simple de tivit i spintecat, diferenele aprnd ca urmare a faptului c aici se prelucreaz (att la fag ct i la stejar) piese de dimensiuni reduse (l < 1,00 m) deci mesele de stocare au dimensiuni mai mici.

La ferstraiele panglic pentru spintecat cherestea aceasta depinde, n primul rnd, de utilizarea lor (spintecare prisme, dulapi sau margini) i de gradul de mecanizare al locului de munc.

Debitarea butenilor cu ferstrul panglicConst n separarea judicioas a zonelor calitativ superioare ale seciunii transversale, succedat de prelucrarea separat a fiecreia, n piese de dimensiuni convenabile folosirii lor ulterioare, urmrindu-se:

limitarea prezenei defectelor lemnului (includerea lor n ct mai puine piese);

obinerea unui randament cantitativ i calitativ, n cherestea, ct mai ridicat. Metodele de debitare sunt impuse de calitatea i diametrul butenilor, corelate cu comenzile de executat, precum i de numrul i tipul utilajelor amplasate pe flux (ferstraie panglic de spintecat margini, de debitat prisme, ferstraie circulare diverse etc.), astfel nct ntre aceste utilaje s existe o cooperare ct mai bun (capaciti maxime la debitare i prelucrare).

Dei debitarea butenilor, n cherestea, la ferstrul panglic nu se execut dup modele de tiere fixe, operaia trebuie condus dup anumite scheme generale, n funcie de specificul materiei prime sau al comenzilor.

Se pot utiliza mai multe variante de tiere a butenilor la ferstrul panglic, mai ales la cei de fag.

Debitarea dintr-o singur prindere (pe plin) const n aezarea i fixarea buteanului pe crucior ntr-o poziie optim i transformarea sa n piese de cherestea, prin executarea unor tieturi succesive pn la nivelul flancului, rmas ntre grifele de fixare

Debitarea din mai multe prinderi, cu o singur ntoarcere sau cu ntoarceri succesive la 90o, se face cu fixarea buteanului, ntr-o prim poziie, pe crucior, deschiderea flancului orientat ctre pnza tietoare prin executarea uneia sau mai multor tieri succesive pn la limita zonei cu defecte, dup care se procedeaz la rotirea cu 90o a buteanului (n jurul axei longitudinale) o dat sau de mai multe ori

Debitarea din mai multe prinderi, cu ntoarcere la 180o, presupune fixarea iniial a buteanului n grifele cruciorului n poziia optim i efectuarea uneia sau mai multor tieturi, pn la limita zonei cu defecte. Apoi, se rotete buteanul cu 180o n jurul axei longitudinale, se fixeaz i se practic celelalte tieri necesare obinerii unei prisme care, la rndul ei, dup o rotire cu 90o, poate fi prelucrat, n continuare, la ferstrul panglic de debitat sau de spintecat.

Debitarea pe sferturi se aplic atunci cnd se urmrete fabricarea pieselor de cherestea tiate radial i semiradial, n cazul unor tieri speciale (a butenilor pentru rezonan) sau al produciei de doage (la stejar) etc. .

Sferturile rezultate pot fi transformate n piese de cherestea (tiate radial i semiradial) fie tot la ferstrul panglic de debitat, fie la cel de spintecat.

Debitarea pe zone urmrete separarea prealabil a zonelor de calitate ale seciunii transversale a buteanului, prin efectuarea unor tieturi de baz i apoi prelucrarea fiecreia, n funcie de calitatea lemnului i utilizarea cherestelei Debitarea pe zone reprezint o combinare, n diverse variante, a unor procedee de tiere i se aplic, cu prioritate, butenilor cu diametre foarte mari (d > 65 cm).

Ferstraiele panglic de debitatGeneraliti i clasificare. Ferstraiele panglic de debitat sunt utilaje care asigur transformarea butenilor n cherestea prin tiere succesiv (individual, deschis, prin mai multe treceri), pies cu pies, sporind posibilitile de valorificare n piese de cherestea a zonelor de calitate ale seciunii transversale a butenilor.

Utilizarea ferstraielor panglic la debitare prezint, comparativ cu gaterele, avantaje ca:

reducerea consumului de manoper pentru sortarea i manipularea butenilor n depozit, ei pstrndu-se n stoc nesortat (cel mult separai pe specii), implicit reducerea la jumtate suprafeei depozitului;

posibilitatea mecanizrii operaiilor din depozitul de buteni; reducerea pierderilor de material lemnos n rumegu cu circa 20%, (grosimii mai mici la tieturi);

utilizarea mai raional a materialului lemnos, grosimea pieselor de cherestea fixndu-se n funcie de calitatea lemnului (vizibil n interiorul buteanului) i de comenzile existente;

eliminarea sistemului de prismuire pentru butenii supragroi;

montarea i demontarea pnzei tietoare ntr-un timp foarte scurt (circa 5-15 min); gradul ridicat de automatizare al ansamblului ferstru panglic-crucior i de mecanizare al activitii din hala de debitare (automatizarea unor operaii).

Dintre dezavantajele debitrii cu ajutorul ferstraielor panglic, se menioneaz:

capacitate de tiere mai sczut, la butenii de diametre mici, datorit curselor de recul;

ntreinerea mai pretenioas a pnzelor tietoare (folosirea unui personal calificat i retribuit ca atare);

pregtirea mult mai atent a butenilor n depozit (ndeprtarea noroiului, impuritilor, incluziunilor metalice etc.), pnzele deteriorndu-se foarte uor, cojirea devine obligatorie;

operatorul care conduce ferstrul are o calificare superioar gateristului, posednd i cunotine despre calitatea i dimensiunile pieselor de cherestea din comenzi, gradul de realizare al comenzilor etc.

Clasificarea ferstraielor panglic se practic dup particulariti constructive sau funcionale, cum ar fi:

diametrul volanilor i greutatea total a mainii: ferstraie panglic de tip greu (diametrul volanilor peste 1.500 mm i greutatea peste 150 KN), ferstraie panglic de tip mediu (diametrul volanilor de 1.100-1.500 mm i greutatea de 50-150 KN), ferstraie panglic de tip uor (diametrul volanilor sub 1.100 mm i greutatea sub 50 KN); turaia volanilor i viteza de tiere a pnzei: ferstraie panglic rapide (turaia peste 500 rot/min i viteza de tiere peste 40m/s), ferstraie panglic normale (turaia sub 500 rot/min i viteza de tiere sub 35m/s);

poziia volanilor i planul de tiere al pnzei: ferstraie panglic verticale (planul tierii vertical), ferstraie panglic orizontale (planul de tiere al pnzei orizontal), ferstraie panglic nclinate, (poziie de lucru intermediar fa de primele dou).Ferstraiele panglic pot avea urmtoarele roluri funcionale n procesul de prelucrare:

debitarea butenilor (ferstraie panglic de buteni sau de capt);

tivirea i spintecarea prismelor sau a butenilor cu diametre mici (sub 30 cm), ferstraie panglic de tivit i spintecat (dotate sau nu, cu crucior pentru susinerea, fixarea i deplasarea materialului de prelucrat);

spintecarea dulapilor n piese de grosimi mici - ferstraie panglic de spintecat (dotate cu valuri verticale pentru ghidaj);

spintecarea marginilor i lturoaielor - ferstraie panglic de margini (dotate cu o enil de avans, poziionat vertical i cu valuri laterale, rabatabile, pentru presarea i avansul pieselor prelucrate);

prelucrarea pieselor n seciile de semifabricate sau n fabricile de mobil i produse finite - ferstraie panglic de tmplrie (cu pnz ngust).

Elementele constructive ale unui ferstru panglic. Ferstrul panglic utilizat la debitarea butenilor este format dintr-un ansamblu compus din: ferstrul propriu-zis, cruciorul pentru susinerea i conducerea butenilor n procesul de tiere i tabloul de comand (fig. 1.15).

a. Ferstrul propriu-zis se compune din: batiu, volani, sistemul de antrenare, dispozitivul pentru reglarea poziiei volantului superior i pentru ntinderea pnzei, dispozitivele pentru ghidarea, curirea i ungerea pnzei, dispozitivul de frnare, dispozitivele de protecie etc. (fig. 1.16).

Batiul servete la susinerea volanilor i a sistemelor i dispozitivelor cu care este dotat ferstrul, prelund solicitrile mecanice, care iau natere n procesul tierii.

Volanii au rolul de a antrena i ntinde pnza tietoare. Volantul inferior (conductor) primete micarea de rotaie de la un motor electric (principal) prin intermediul unei transmisii cu curele trapezoidale (la unele tipuri i cu o cutie de viteze) i o transmite volantului superior (condus) prin intermediul pnzei panglic.

Pentru stabilizarea (centrarea) automat a pnzei pe volani, cel superior este nclinabil ((~2o, unghiul dintre axul volantului superior i planul orizontal) i are obada puin bombat, iar axul montat n lagre cu rulmeni oscilani. Dispozitivul pentru reglarea poziiei volantului superior i pentru ntinderea pnzei const dintr-o roat de mn, un angrenaj melc-roat melcat i un angrenaj urub-piuli, care transform micarea de rotaie n micare de deplasare pe vertical a coloanelor de susinere ale volantului superior.

La ferstraiele panglic moderne, volantul superior se poate deplasa pe vertical prin acionare hidraulic.

Fig. 1.1. Ferstru panglic de debitat buteni (ansamblu)1 ferstru propriu-zis; 2 fundaie; 3 crucior port-butean; 4 tablou de comand; 5 motor principal; 6 motor pentru deplasarea simultan a grifelor; 7 motor-variator-reductor (micarea de avans a cruciorului); 8 motor pentru deplasarea vertical a grifelor (strngerea buteanului); 9 cremalier; 10 cale de rulare crucior; 11 grife pentru fixarea buteanului; 12 dispozitiv pentru deplasarea vertical a volanului superior; 13 dispozitiv pentru deplasarea ghidajului superior al pnzei; 14 manet, pentru reglarea lungimii grifelor; 15 scal (disc) gradat;16 montant port-grife; 17 dispozitiv pentru deplasarea transversal a montanilor port-grife.

Fig. 1.16. Elemente constructive ale ferstrului panglic de debitat buteni (vedere frontal): 1 batiu; 2 volant inferior; 3 volant superior; 4 pnz panglic; 5 montant; 6 ghidaj inferior (fix); 7 ghidaj superior (deplasabil); 8 dispozitiv pentru ungerea i curirea pnzei; 9 dispozitiv pentru curirea volantului; 10 platform crucior port-butean; 11 roi crucior; 12 grife; 13 montani port-grife; 14 ghidaje grife; 15 ghidaje montani port-grife; 16 coloan cilindric (n montant). Dispozitivele pentru ghidarea pnzei dinate i mresc stabilitatea n procesul de tiere. Ghidajul inferior are poziie fix, iar ghidajul superior are poziie reglabil pe vertical, pstrndu-se permanent o distan de circa 50 mm fa de partea superioar a buteanului. Ghidajele pnzei (dou plci de uzur n contact cu feele pnzei) se execut din materiale cu o duritate mic (materiale plastice, textolit, aliaje pe baz de aluminiu i plumb etc.) Jocul admis ntre pnz i ghidaj este de 0,1-0,4 mm, pe o parte (optim fiind de maxim 0,2 mm), la valori mai mari rolul ghidajului fiind neglijabil.

Dispozitivele pentru curirea i ungerea pnzei sunt montate pe ambele pri ale ramurii ascendente a pnzei i sunt formate din tampoane de psl (mbibate n petrol, motorin sau ulei), aezate n contact direct cu pnza.

Dispozitivele pentru curirea volanilor ndeprteaz rumeguul i impuritile lipite pe obad n timpul tierii. Constau din o lam de oel, presat elastic, sub un anumit unghi, pe obada fiecrui volant.

Dispozitivul de frnare este poziionat la volantul inferior (conductor) i are rolul de a opri rapid (n 15-20 s) ferstrul, n situaii de urgen (ruperea pnzei, schimbarea pnzei etc.).

Dispozitivele de protecie acoper prile n micare ale ferstrului evitnd accidentele de munc ce pot aprea, mai ales, n cazul ruperii neprevzute a pnzei, n timpul tierii.

b. Cruciorul pentru susinerea i conducerea butenilor cuprinde n construcia sa: platforma de susinere, sistemul de rulare, mecanismul pentru avans i recul, grifele i montanii port-grife, dispozitivul de ghidare i deplasare transversal a montanilor port-grife.

Trebuie s fie robust i rezistent la eforturile mari la care este supus n timpul debitrii.

Platforma de susinere a cruciorului este format din grinzi metalice cu profil I sau U (lonjeroane i traverse de rigidizare), peste care se fixeaz tabl striat, formnd o suprafa dreptunghiular cu lungimea de 5-6 m i limea de 1,50-2,00 m.

Sistemul de rulare al cruciorului este format din 4-6 perechi de roi (cu bandaje laterale pe ambele pri) i din dou ine paralele (calea de deplasare).

Lungimea cii de rulare este de 14-20 m, iar ecartamentul de 900-1.500 mm, n funcie de mrimea ferstrului panglic.

Mecanismul pentru avans i recul asigur micarea de avans a buteanului (pentru tiere) i de retragere pentru reluarea debitrii. Variatorul asigur o reglare continu a valorii vitezei de avans de la cursa de tiere (activ), iar la ntoarcere (recul) o valoare mult mai mare (dubl).

Montanii port-grife sunt prevzui cu cte o pereche de grife (elemente de fixare a buteanului pe crucior).

Grifele se pot deplasa pe vertical, cu ajutorul unor sisteme mecanice (uruburi acionate) sau hidraulice, ce permit strngerea buteanului cu for, reglabil (limitat automat la valori care s nu conduc la distrugerea lemnului)

Lungimea grifelor se poate regla (manual sau prin comand de la distan) ntre anumite limite, n funcie de diametrul buteanului care se fixeaz.

Mecanismul pentru deplasarea transversal a montanilor port-grifele asigur culisarea simultan, n plan orizontal, pe o direcie perpendicular pe cea de avans, permind apropierea sau deprtarea de pnza tietoare, a buteanului. n acest fel, se asigur reglarea grosimii pieselor de cherestea

c. Tabloul de comand centralizeaz toate dispozitivele necesare conducerii ferstrului i cruciorului, adic:

pornirea i oprirea motorului principal de acionare;

coborrea i ridicarea ghidajului superior al pnzei;

avansul i reculul cruciorului port-butean;

deplasarea transversal a montanilor port-grife i buteanului (apropierea la avans i deprtarea la recul, de planul de tiere al pnzei);

strngerea sau desfacerea grifelor (fixarea sau eliberarea buteanului);

transferul buteanului de pe rampa de stocare provizorie pe platforma cruciorului; rotirea buteanului pe crucior n poziia optim de fixare.

Caracteristicile tehnice ale ferstrului panglic determin diametrul maxim al butenilor pe care i poate debita i capacitatea sa de prelucrare.

a. Diametrul volanilor (Dv), determin diametrul maxim (Dbmax) al buteanului ce se poate debita cu ajutorul ferstrului panglic atunci cnd tierea se execut pies cu pies; orientativ:

(1.18)b. Ferstraiele panglic pentru debitat sunt alese i dup o serie de caracteristici funcionale:

turaia volanilor (n = 500 950 rot/min), determin viteza de tiere a pnzei panglic;

viteza de tiere a pnzei (vt = 35-50 m/s):

viteza de avans (Um) a cruciorului port-butean reprezint viteza cu care buteanul nainteaz n timpul procesului de tiere, n m/min; influeneaz direct capacitatea de tiere a unui ferstru i poate ajunge la 80 m/min, iar la ntoarcere la 180 m/min;

puterea de antrenare este reprezentat de puterea motorului principal necesar antrenrii, pnzei dinate i are valorile stabilite n funcie de mrimea i capacitatea ferstrului (Pm = 35 ~ 100 KW i chiar mai mult);

puterea de avans este necesar antrenrii cruciorului port-butean i se obine de la un motor separat (Pu = 4,5 ~ 7,5 KW).

Capacitatea de tiere a ferstraielor panglic de debitat este determinat de caracteristicile tehnico-funcionale i de factorii organizatorici, evideniindu-se:

turaia i diametrul volanilor (influennd viteza de tiere a pnzei), viteza de avans i de recul a cruciorului;

starea tehnic a ferstrului i a utilajelor de deservire;

gradul de mecanizare a operaiilor de ncrcare a butenilor pe crucior i de poziionare (rotire) a acestora;

metoda de debitare adoptat i numrul tieturilor executate pentru debitarea complet a unui butean;

calitatea pregtirii butenilor pentru debitare, specia, umiditatea i dimensiunile;

calitatea ascuirii i ntreinerii pnzelor tietoare;

calificarea personalului de la deservirea i exploatarea ferstrului etc.

Capacitatea de tiere a unui ferstru panglic de debitat este definit prin volumul de buteni prelucrai ntr-o anumit unitate de timp i, ca utilaj de baz, determin implicit capacitatea liniilor tehnologice pe care este montat. O capacitate de producie ridicat se obine dac se prelucreaz buteni cu diametre mari, ct mai apropiate de nlimea maxim de tiere permis de construcia ferstrului, la viteze de avans i de recul maxime, coopernd cu celelalte ferstraie ale liniei tehnologice, pentru ca numrul de tieturi aplicate n medie unui butean s fie minim.Alegerea i necesarul de ferstraie panglic de debitat ce intr n dotarea liniilor tehnologice din cadrul unei fabrici de cherestea se realizeaz, n principal, n funcie de:

specia i diametrul maxim al butenilor; volumul anual prelucrat, respectiv intensitatea de exploatare (zile, schimburi/an etc.); lungimea minim i maxim a butenilor;

costul i modul de procurare al ferstrului.

Gradul de ncrcare al ferstraielor. ncrcarea optim (eficient) a ferstraielor (liniilor tehnologice) se consider dac i = 80-85%, n caz contrar recomandndu-se luarea unor msuri de corecie, cum ar fi:

modificarea cantitii anuale de buteni (Qan) care trebuie prelucrat (dac nu are valoare impus);

realegerea altui tip constructiv de ferstru; modificarea regimului de lucru (Td) considerat iniial.

1.5.2.4 Ferstraiele circulare de debitatSe pot utiliza la debitarea butenilor n cazuri speciale i n condiii bine motivate economic, fiind limitat de:

capacitatea de tiere sczut (se prefer folosirea la butenii subiri);

dificultatea executrii unor scheme de tiere variate;

pierderi mari de lemn n rumegu (peste 20%) datorit grosimilor mari ale pnzelor etc.

La noi se folosesc, mai frecvent, la debitarea butenilor de fag n traverse i a celor de stejar n grinzi, dac fabrica nu dispune de capacitate suficient la gatere sau la ferstraiele panglic.

Construcia ferstraielor circulare de debitat, de tip clasic cuprinde, n principal:

batiul;

axul principal (montat pe dou lagre cu rulmeni), pe care se pot fixa una sau mai multe pnze circulare, cu posibilitatea reglrii distanei dintre ele;

mecanismul pentru realizarea susinerii, fixrii i avansului buteanului n procesul de tiere.

O parte dintre dezavantajele ferstraielor circulare de debitat de construcie clasic au fost nlturate prin construcia ferstraielor moderne (fig. 1.17). Acestea au dou perechi de axe principale, poziionate orizontal i suprapuse, cu axele perfect paralele, dar decalate n sensul de avans i care permit montarea simultan a mai multor pnze, astfel aezate, nct tieturile de la pnzele inferioare s coincid cu cele superioare.

Fig. 1.17. Ferstru circular pentru debitarea butenilor:

1 transportor de alimentare; 2 transportor pentru evacuare; 3 batiu; 4 motor electric; 5 cilindru hidraulic de poziionare; 6 pnze circulare decalate n plan vertical; 7 axe de ghidaj.

Ele permit debitarea, cu modele de tiere variate, a unor buteni cu diametru relativ mare, prin utilizarea unor pnze circulare cu diametre reduse, deci cu grosimi de pnze mici (scad pierderile n rumegu cu circa 15%, fa de construcia clasic), eliminnd parial dezavantajele enumerate.

Exist i variante cu o singur pereche de axe principale, orizontale, pe care se pot monta pnze circulare, n numr variabil (fig. 1.18). Acest tip de ferstru este utilizabil la debitarea unor prisme n piese cu dimensiuni diverse (ipci, rigle, scnduri, dulapi etc.), urmare a multiplelor posibiliti de reglare i a unor grosimi de tiere mici (lrgime 2,2 mm).

Fig. 1.18. Ferstru circular pentru debitarea prismelor:

1 transportor de alimentare; 2 transportor pentru evacuare; 3 batiu; 4 cilindrii hidraulici de poziionare; 5 motor electric; 6 ax principal telescopic; 7 ax de ghidaj orizontal; 8 ax de ghidaj vertical; 9 pnze circular EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

_1423411744.unknown

_1423411862.unknown

_1423401422.unknown

_1423408774.unknown

_1423401177.unknown