Проектирование. Изготовление. Монтаж. Внедрение.

Лесопильное производство с производственноймесячной программой несколько  программной тысяч кубометров пиломатериалов и больше сегодня трудно представить без линии сортировки бревен. Эти линии являются первым звеном технологического цикла лесопиления и, учитывая их металлоемкость и значительную занимаемую площадь, требуют существенных инвестиций в их строительство и содержание. К основным функциям линии сортировки - приемка круглых лесоматериалов у поставщиков и подготовка сырья для распиловки бывает удобно по технологическим соображениям добавить и сортировку по признаку комель/вершина и тем самым исключить  разворотное устройство из оборудования подачи бревен в цех. В борьбе за оптимизацию трудозатрат в линию сортировки встраивают окорочные станки. Понятно, что такие дополнительные функции имеют не  только свои плюсы, но и свои минусы, например окоренные и ориентированные бревна требуют большей площади для штабелей, так как высота штабеля в этом случае будет существенно меньше. Главной и основной функцией  линии все же является сортировка пиловочного сырья по поставам. Поставы в зависимости от типа лесопильного оборудования могут иметь различную дробность – от 2 до 0,5 см. От качества (точности) сортировки бревен по диаметрам зависит эффективность всего лесопильного производства в целом. Учитывая увеличивающийся удельный рост стоимости сырья в совокупной стоимости пиломатериалов, требования к измерительной системе ужесточаются с каждым годом, и такие требования не случайны – ведь уменьшение непоставности сортировки пиловочника на 1% ведет к увеличению полезного выхода пиломатериала на 0,15…0,2%.

Производительность линии сортировки бревен в целом зависит как от надежности механизмов так и от безупречной работы автоматики всех узлов начиная от поштучной подачей, кончая точной и равномерной укладкой бревен в карманы. Эффект  увеличения производительности на 15 – 20% линии можно получить на этапе поштучной подачи. Для этого в стол подачи встраивается ориентирующий рольганг, который выравнивает торцы бревен в одну линию. Такого же эффекта можно добиться и с помощью средств автоматики – лазерного измерителя дистанции, встроенного в устройство поштучной подачи и пары датчиков положения бревна на продольном транспортере. С помощью таких средств можно регулировать межторцевой разрыв бревен и добиться максимальной производительности линии

Учитывая что требования к точности сортировки в последнее время только увеличиваются  применение простых одно- и двух- плоскостных измерительных систем с качеством сортировки (непоставностью) от 75% до 85% постепенно сворачивается в пользу более современных 3D систем, которые позволяют измерять и рассчитывать основные геометрические параметры бревна с высокой достоверностью и достичь качества сортировки 92%…95%.

Измерение кривизны, овальности, сбежистости 3D сканером ВЕКТОР дает дополнительный эффект при сортировке  за счет специальных функций:

• уменьшение сортировочного диаметра  в зависимости от кривизны
• отбраковка бревен с большими наростами (сучками)
• автокачество – функция присвоения сорта бревну в зависимости от сочетания некоторых геометрических признаков.
• возможность оптимизации и сортировки бревен по поставам.( презентация OptiGrade в формате PowerPoint ~ 2.8 Mb )

Системы управления сортировкой бревен, производимые предприятием АВТОМАТИКА ВЕКТОР перекрывают этот широкий спектр конфигураций, а также могут и уже используются на линиях, различных с конструктивной точки зрения по типу сбрасывающих устройств:

1. Наиболее распространенный тип: линии с гидравлическими сбрасывателями.  Основные производители – «Ingvar Person», «Лесмашпром» с отличительной особенностью использование двух-цепного транспортера и нижним расположением штанги - толкателя и Hekotek – одно-цепной транспортер, с боковым сталкивателем бревен. К преимуществам линий такого типа можно отнести такие качества - как простота и долговечность сбрасывающего устройства. Основные недостатки – требовательность гидравлического оборудования к качеству масла, что особенно проявляется при сильных морозах (загустевание масла в гидросистеме).Так же некоторые конструктивные особенности сбрасывателей такого типа могут приводить к неравномерной укладке в карманах тонкомера.
2. Линии с электромеханическими сбрасывателями бревен. Основные производители: «Springer», «Shilher», ЛесМаш, «FTWood» и «Carmac» Основные преимущества – работоспособность в широком температурном диапазоне, недостатки – сложность механизма сброса, наличие конечных выключателей положения сбрасывателей, необходимость периодической регулировки тормоза электродвигателя.
3. Пневмосбрасыватели. Этот тип механизмов был разработаны лабораторией нижних складов СевНИИП, выпускались Плесецким Механическим Заводом. Линии с этими типами сбрасывателей получили широкое распространение в леспромхозах на нижних складах. Всего было выпушено 440 таких линий, последняя была построена в 1994 году на Шалакушском лесозаводе. Многие линии работают до сих пор. В настоящее время серийно не производятся, так как СевНИИП из прекращения финасирования был закрыт. Все вновь построенные линии были спроектированы и возведены собственными силами предприятий (например в ЗАО "Белый Ручей",  Вологодской области). Преимущества: простота конструкции, долговечность, неприхотливость в обслуживании и низкая стоимость, возможность сортировки балансов, начиная с 4-х сантиметровой толщины. Из недостатков можно отметить такие: возможное примерзание пневмораспределителей при отрицательных температурах и особенности конструкции, не позволяющие сделать линию со сбросом на обе стороны. 

Линии сортировки бревен в зависимости от назначения и дополнительных функций могут строиться в различных конфигурациях. Обычно в состав линии входят приемный стол для пачки бревен, устройство поштучной выдачи бревен с выносным транспортером, главный сортировочный транспортер с лесонакопителями, участок транспортера для установки измерителя бревен с защитным домиком. В зависимости от типа сбрасывателей накопители могут располагаться с одной стороны транспортера – односторонние сбрасыватели и с двух сторон транспортера напротив друг друга (двусторонние сбрасыватели). Кроме этого в составе сортировочной линии могут  быть выравнивающий рольганг, окорочный станок, окомлевочный станок, разворотное устройство, металлодетектор, транспортеры уборки коры и отходов. В зависимости от типа исполнительных механизмов в состав линии может входить гидростанция или воздушный компрессор. Электрические приводы транспортеров могут быть оснащены преобразователями частоты, устройствами плавного пуска. Конфигурация оборудования и компонентов линии определяет требования к автоматике линии и определяет конфигурацию системы управления. Ниже на схемах приведены различные линии сортировки:

Систему управления линий сортировки бревен можно функционально разделить на две части. Первая - обеспечивает в автоматическом режиме поштучную выдачу бревен, управляет включением/выключением транспортеров, управляет работой гидростанции, обеспечивает правильную последовательность запуска и работу исполнительных механизмов. Управление осуществляется при помощи кнопок на пульте оператора. Вторая часть системы управления осуществляет прием заказа от оператора о породе и сорте бревна, измерение геометрических размеров бревна, выбор кармана, отслеживание перемещения бревна до лесонакопителя и выдачу сигнала на сброс.

Современные требования к программному обеспечению предполагают как визуализацию процесса сортировки и дружественный интерфейс, так и развитые системы отчетов (отчет по смене, отчет по партии, отчет по штабелям, отчет по простоям, отчет за период и др.). Эти сервисы позволяют организовать автоматизированную приемку партий бревен с распечаткой подробного рапорта о количестве и объеме поступивших бревен с разбивкой на группы и поштучно (хронология подачи сырья). Информация о каждом бревне накапливается на сервере баз данных MS SQL. Просмотр и печать отчетов производится через обычный WEB браузер (Google Chrome, Opera, Internet Explorer и Mozilla Ferefox) и доступна для просмотра в локальной сети предприятия, а также через пароль в сети интернет.

Настройка системы управления сортировкой производится через систему параметров. С их помощью оператор может самостоятельно определить таблицу сортировки - совокупность качественных и геометрических признаков для каждого лесонакопителя. Стандартно в программе определено до 8 пород древесины и до 16 сортов качества.  Кроме этого задаются и такие параметры как диапазоны диаметров и длин, сбежистость вершинная и комлевая, овальность, максимально допустимый диаметр и кривизна.

Таблицу можно сохранить на жестком диске компьютера присвоив ей произвольное имя и, при необходимости, быстро найти и загрузить в систему.

На лесозаготовительных предприятиях (леспромхозах) с хлыстовой вывозкой простые сортировочные линии устанавливаются на нижнем складе сырья после раскряжевочной установки и предназначены для первичной сортировки бревен на основные группы сортиментов для дальнейшей переработки. В простейшей конфигурации линия состоит из транспортера (бревнотаски), на которую поштучно подаются бревна, сбрасывателей и лесона-копителей (карманов) для бревен. Наиболее распространенные типы транспортеров: ЛТ-192, ЛТ-86, Б22У и другие. Такие линии надежны, просты в эксплуатации и много лет эксплуатируются в леспромхозах Архангельской, Вологодской областях, республиках Карелии, Коми и в других регионах России.  Управляет работой линии оператор при помощи автоматизированной системы управления. Оператор визуально оценивает бревно, проходящее мимо него по транспортеру в зоне заказа, и нажатием кнопки на пульте направляет его в определенный накопитель. Зона заказа обусловлена установкой на транспортере фотодатчиков начала отсчета, от которых система управления отслеживает перемещение бревна и выдает сигнал на сброс бревна в заданный лесонакопитель. Количество накопителей на такой линии обычно не превышает 20-ти штук, скорость движения транспортера 60 метров в минуту, объем переработки примерно 200 м3 в смену. Вместо фотодатчика начала отсчета можно установить измеритель бревен в одной плоскости.

Это позволит:

• во-первых, автоматически рассортировывать бревна по геометрическим параметрам: оператор задает только породу и сорт бревен, а распределение бревен по карманам происходит по сортировочной таблице с учетом измеренного диаметра и длины.
• во-вторых, по результатам работы линии формируется отчет о количестве и объеме рассортированного леса по породам и качеству.

Видео: работа линии сортировки бревен с автоматом поштушной загрузки и измерителем ВЕКТОР 3D.