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