Процесс окорки лесоматериалов является важнейшей стадией переработки древесины, которая оказывает значительное влияние на последующие операции, такие как пиление, производство фанеры и других изделий из древесины. Окорка направлена на удаление коры с дерева, что не только способствует улучшению качества конечной продукции, но и позволяет улучшить эксплуатационные характеристики сырья. Технологии и оборудование, используемые для окорки, играют ключевую роль в повышении эффективности производства. В современных условиях, когда требует учета большое количество факторов, таких как особенности сырьевой базы, экономические условия и экология, проектирование и разработка окорочных станков становится все более сложным и многогранным процессом.
Одной из важнейших характеристик, влияющих на выбор оборудования, является размерно-качественная структура лесоматериалов, которая напрямую связана с особенностями применения различных типов окорочных станков. В частности, роторные и малогабаритные станки, ориентированные на работу с определенными видами древесины, становятся все более востребованными на рынке, что связано с их высокой производительностью и универсальностью.
При проектировании технологий окорки учитывается множество параметров, включая как технические, так и технологические особенности, а также экономические условия. Основой для всех расчетов служат размерно-качественные характеристики лесоматериалов, которые являются исходными для оценки сырьевых запасов.
Для окорочных станков важнейшим фактором является толщина обрабатываемого материала. Недавнее развитие индустрии малогабаритных роторных окорочных станков в Китае наглядно показывает пример адаптации технологий под доступные ресурсы. Эти станки, малые по размерам, были специально спроектированы для работы с ограниченными запасами сырья.
В ряде стран для очистки стеблей сахарного тростника от кожуры применяются компактные окорочные станки. Эти устройства способны работать с тростниками диаметром от 20 до 60 мм, удаляя кожуру толщиной от 1 до 3 мм (рис. 6). Окорка в этом случае классифицируется как индивидуальная, чистая, с использованием короснимателей для скобления в сочетании с мобильными станками, работающими на ручном или электрическом приводе для продольной подачи.
Рис. 6. Окорочный станок для очистки от кожуры стеблей сахарного тростника: а – ручная очистка стеблей; б – станок для механизированной очистки; в – серийное производство станков (Китай); г – устройство окорочной головки станка
Данные о распределении сортиментов, поступающих на окорку, должны учитывать их назначение. Примером таких статистических данных являются показатели для России, обобщенные по крупным промышленным регионам (рис. 7). Эти данные отражают соотношение сортиментов по толщине, что имеет ключевое значение для определения эффективности технологии окорки.
Рис. 7. Средние показатели распределения сортиментов по толщине в РФ: 1– балансы; 2 – рудстойка; 3 – столбы линий связи и электропередач; 4 – фанерный кряж; 5 – шпальный кряж; 6 – пиловочник
Для выбора оптимальных станков и их параметров необходимо учитывать диаметр сортиментов, что важно для классификации продукции. ГОСТ 16021-90 «Станки окорочные роторные. Основные параметры» указывает, что ключевой характеристикой роторных окорочных станков является внутренний диаметр ротора, который напрямую влияет на типоразмер станка. Этот диаметр в сантиметрах должен соответствовать максимальной толщине бревна (в коре), которое обрабатывается на станке.
Кроме того, для роторных станков существует классификация по диаметрам ротора. В ГОСТ 16021-90 указаны типоразмеры с номинальными значениями R5 (400, 630, 1000) и R10 (800), в то время как за рубежом аналогичное деление осуществляется по диаметру в дюймах. Например, для станков моделей VK-32 и VK-47 размеры ротора составляют соответственно 32 и 47 дюймов (некоторые новые модели также маркируются в миллиметрах).
Для роторных станков предусмотрены также классификации в зависимости от назначения и качества окорки лесоматериалов. Например, станки могут быть предназначены для целлюлозно-бумажной промышленности, производства древесностружечных плит, а также для разных видов распиловки (таблица 1).
Таблица 1. Основные размеры лесоматериалов, подлежащих окорке
| Лесоматериалы | Длина, м | Толщина, см | Порода |
| Балансы | 0,75−2,5 и кратные | 6−24 | Все породы |
| Балансы на экспорт | 1,0; 1,1; 1,2; 1,22 и кратные | — | То же |
| Пиловочник | 4,0 и через 0,5 до 6,5 | От 14 | — |
| Рудничная стойка | 4,0 и через 0,5 до 6,5 | 8−24 | — |
| Столбы линий связи и автоблокировки | 2,75−13,0 | 14−24 | Сосна, ель, лиственница, кедр |
| Столбы линий электропередач | 6,5−8,5; 7,0−7,5; 9,0; 11 и 16; 13 и 18 | 20−32; 22−36; 22−30; 20−27; 26−28 | Сосна и лиственница |
Также существует несколько типов окорочных станков в зависимости от назначения: для грубой окорки, чистой окорки, окорки с зачисткой сучьев, а также для обработки низкокачественных и нестандартных лесоматериалов (таблица 2).
Таблица 2. Применение типов окорочных станков в зависимости от назначения лесоматериалов
| Лесоматериалы | Тип станка |
| Балансы на внутренний рынок | 1 |
| Балансы на экспорт | 2, 3 |
| Пиловочник | 1, 3 |
| Рудничная стойка, пропсы | 3 |
| Столбы | 2 |
| Фанерный кряж | 4 |
| Шпальный кряж | 2 |
| Низкокачественные лесоматериалы и хлысты | 4 |
Технико-экономические исследования разных типов окорочных станков дают важную информацию для принятия решений о выборе оптимального оборудования. Некоторые усредненные данные приведены в таблице 3.
Таблица 3. Усредненные технико-экономические данные по различным типам окорочного оборудования
| Показатели | Значения для типа оборудования | Ручная окорка | |||||
| дисковый | фрезерный | продольного резания | роторно-скребковый | барабанный | гидравлический | ||
| Производительность, м3/ч | 5 | 7 | 12 | 20 | 30 | 35 | 0,7 |
| Энергоемкость, кВт | 12 | 11 | 20 | 37 | 110 | 520 | — |
| Отходы древесины, % | 8,0 | 5,0 | 15 | 0,5 | 1,5 | 2,5 | 2,0 |
| Приведенные затраты, руб./м3 (в ценах 80-х годов) | 1,32 | 1,08 | 2,09 | 0,32 | 0,64 | 1,05 | 1,22 |
Таким образом, роторные окорочные станки с короснимателями обеспечивают значительно большую эффективность по сравнению с другими типами оборудования для окорки лесоматериалов.
Современные технологии окорки лесоматериалов на основе роторных и малогабаритных станков представляют собой высокоэффективные решения для различных секторов лесной промышленности. Совершенствование этих технологий, а также внедрение новых конструктивных решений, направленных на улучшение производительности и снижение отходов древесины, оказывает существенное влияние на общую экономическую эффективность процессов переработки древесины.
Ключевыми факторами, определяющими выбор типа окорочного оборудования, остаются физико-механические свойства древесины, такие как диаметр и структура ствола, а также экономические условия, включая стоимость эксплуатации и энергоемкость процесса. Разработка и внедрение инновационных решений в области окорки также стимулирует рост спроса на специализированные и адаптированные к различным условиям работы станки, что, в свою очередь, способствует устойчивому развитию лесной промышленности.
