stringtranslate.com

Лесопилка

Распиловка бревен на готовые пиломатериалы с помощью базовой «переносной» пилорамы
Американская лесопилка, ок.  1920 г.
Лесопилка начала 20 века, сохранившаяся в Джероме , Аризона

Лесопилка ( пилорама , лесопильный завод ) или лесопильный завод — это предприятие, где брёвна распиливаются на пиломатериалы . Современные лесопилки используют моторизованную пилу для продольной распиловки бревен на длинные заготовки и поперек на длину в зависимости от стандартных или нестандартных размеров ( размерные пиломатериалы ). «Переносная» лесопилка проста в эксплуатации. Бревно лежит на стальной станине, а моторизованная пила распиливает бревно горизонтально по длине станины, оператор вручную толкает пилу. Самый простой вид лесопилки состоит из цепной пилы и настраиваемого кондуктора («Аляскинская лесопилка») с аналогичным горизонтальным управлением.

До изобретения лесопилки доски изготавливались различными ручными способами: либо раскалывались (раскалывались) и строгались , обтесывались или, чаще всего, вручную распиливались двумя мужчинами с помощью пилы , один сверху, а другой в яме для пилы снизу. Самая ранняя известная механическая мельница — это лесопилка в Иераполисе , римская каменная мельница с водяным приводом в Иераполисе , Малая Азия, датируемая III веком н. э. За ней последовали другие водяные мельницы, и к XI веку они были широко распространены в Испании и Северной Африке, на Ближнем Востоке и в Центральной Азии, а в последующие несколько столетий распространились по всей Европе. Круговое движение колеса было преобразовано в возвратно-поступательное движение пильного полотна. Как правило, приводилась в действие только пила, а бревна приходилось загружать и перемещать вручную. Ранним усовершенствованием стала разработка подвижной каретки, также работающей на воде, для равномерного перемещения бревна через пильное полотно.

К моменту промышленной революции в XVIII веке была изобретена дисковая пила, а с развитием паровой энергии в XIX веке стала возможной гораздо большая степень механизации. Отходы древесины с лесопилки служили источником топлива для растопки котла. Появление железных дорог означало, что бревна можно было перевозить на лесопилки, а не строить лесопилки рядом с судоходными водными путями. К 1900 году крупнейшей лесопилкой в ​​мире управляла Atlantic Coast Lumber Company в Джорджтауне, Южная Каролина, которая использовала бревна, сплавляемые по реке Пи-Ди с Аппалачских гор . В XX веке внедрение электричества и высоких технологий ускорило этот процесс, и теперь большинство лесопилок представляют собой огромные и дорогие сооружения, в которых большинство аспектов работы компьютеризированы. Помимо пиломатериалов, используются все побочные продукты, включая опилки , кору , щепу и древесные гранулы , что создает разнообразное предложение лесной продукции .

Процесс лесопиления

Принцип работы лесопилки во многом схож с принципом работы сотни лет назад: бревно поступает с одного конца, а размерные пиломатериалы выходят с другого конца.

История

Доиндустриальная революция

Схема лесопилки с водяным приводом в Иераполисе , Малая Азия . Мельница 3-го века включала в себя кривошипно - шатунный механизм. [2]
Иллюстрация лесопилки с рамной пилой, приводимой в движение человеком, опубликованная в 1582 году.
" De Salamander " - ветряная лесопилка в Лейдсендаме , Нидерланды. Построенная в 1792 году, она использовалась до 1953 года, пока не пришла в упадок. Полностью восстановлена ​​в 1989 году.
Лесопилка в глубине Австралии , ок.  1900 г.
Современная реконструкция мельницы Саттера в Калифорнии, где в 1848 году впервые было найдено золото.

Лесопилка Хиераполиса , каменная лесопилка с водяным приводом в Хиераполисе , Малая Азия (современная Турция , тогда часть Римской империи ), датируемая второй половиной III века, является самой ранней известной лесопилкой. Она также включает в себя кривошипно - шатунный механизм. [2]

Водяные каменные лесопилки, работающие с кривошипами и шатунами, но без зубчатой ​​передачи , археологически засвидетельствованы в VI веке в византийских городах Гераса (в Малой Азии) и Эфес (в Сирии ). [3]

Самое раннее литературное упоминание о работающей лесопилке встречается у римского поэта Авзония , который написал топографическую поэму о реке Мозель в Германии в конце IV века нашей эры. В одном месте поэмы он описывает пронзительный звук водяной мельницы, разрезающей мрамор . [4] Мраморные лесопилки, похоже, также упоминаются христианским святым Григорием Нисским из Анатолии около 370–390 гг. н. э., что демонстрирует разнообразное использование энергии воды во многих частях Римской империи . [4]

Лесопилки позднее получили широкое распространение в средневековой Европе , как было зарисовано Вилларом де Оннекуром в 1225–1235 годах. [5] Утверждается, что они были завезены на Мадейру после ее открытия в 1420 году и широко распространились по Европе в 16 веке. [6] : 84–85 

До изобретения лесопилки доски раскалывались (раскалывались) и строгались, или чаще всего распиливались двумя мужчинами с помощью пилы с гибкими пилами , используя седловые блоки для удержания бревна и яму для пилы для шанцев, которые работали ниже. Распиловка была медленной и требовала сильных и крепких мужчин. Верхний пилольщик должен был быть сильнее из двоих, потому что пилу тянул по очереди каждый человек, а нижний имел преимущество в силе тяжести. Верхний пилольщик также должен был направлять пилу так, чтобы доска была одинаковой толщины. Это часто делалось по меловой линии.

Ранние лесопилки просто приспособили гибкую пилу к механической силе, обычно приводимой в движение водяным колесом для ускорения процесса. Круговое движение колеса было изменено на возвратно-поступательное движение пильного полотна с помощью соединительного стержня, известного как рычаг шатуна (таким образом, появился термин, используемый во многих механических приложениях).

Обычно приводилась в действие только пила, а бревна приходилось загружать и перемещать вручную. Ранним усовершенствованием стала разработка подвижной каретки, также работающей на воде, для равномерного перемещения бревна через лезвие пилы.

Известен тип лесопилки без кривошипа из Германии, называемый «knock and drop» или просто «drop»-мельница. В этих падающих лесопилках рама, несущая пильный диск, подбрасывается вверх кулачками, когда вал вращается. Эти кулачки вставлены в вал, на котором установлено водяное колесо. Когда рама, несущая пильный диск, находится в самом верхнем положении, она падает под собственным весом, издавая громкий стук, и при этом режет ствол. [7]

Небольшая мельница, такая как эта, была бы центром многих сельских общин в регионах-экспортёрах древесины, таких как страны Балтии и Канада . Производительность таких мельниц была бы довольно низкой, возможно, всего 500 досок в день. Кроме того, они, как правило, работали бы только зимой, в пик сезона лесозаготовок.

В Соединенных Штатах лесопилка была введена вскоре после колонизации Вирджинии путем набора квалифицированных мужчин из Гамбурга . Позже металлические части были получены из Нидерландов, [6] : 94–95  где технология была намного впереди английской , где лесопилка оставалась в значительной степени неизвестной до конца 18 века. Появление лесопилки было большим и стимулирующим шагом в росте приграничного сообщества.

Аллегорическая гравюра XVIII века, посвященная изобретению лесопилки Карлом ван Эйтгестом.

Голландский владелец ветряной мельницы Корнелис Корнелис ван Эйтгест изобрел в 1594 году ветряную лесопилку, которая позволила преобразовать брёвна в доски в 30 раз быстрее, чем раньше. [ 8] Его ветряная лесопилка использовала коленчатый вал для преобразования кругового движения ветряной мельницы в возвратно-поступательное движение, приводящее в действие пилу, и получила патент на эту технологию. [9]

Промышленная революция

Ранние мельницы были вывезены в лес, где было построено временное убежище, а бревна были отвезены на близлежащую мельницу лошадьми или волами, часто когда был снег для обеспечения смазки. По мере того, как мельницы становились больше, они обычно устанавливались в более постоянных сооружениях на реке, и бревна сплавлялись к ним погонщиками бревен . Лесопилки, построенные на судоходных реках, озерах или эстуариях, назывались грузовыми мельницами из-за наличия судов, перевозящих грузы бревен на лесопилку и грузы пиломатериалов с лесопилки. [10]

Следующим усовершенствованием стало использование дисковых пил, возможно, изобретенных в Англии в конце 18 века, но, возможно, в Нидерландах в 17 веке. Вскоре после этого мельники стали использовать ленточные пилы, которые добавляли дополнительные лезвия, так что бревно можно было разрубить на доски за один быстрый шаг. Дисковые пилы были чрезвычайно дорогими и сильно подвержены повреждениям от перегрева или грязных бревен. Возник новый вид техников — пилообработчики . Пилообработчики были высококвалифицированными специалистами в металлообработке. Их основная работа заключалась в разводке и заточке зубьев. Ремесло также включало обучение тому, как забивать пилу, при этом пила деформируется молотком и наковальней, чтобы противодействовать силам тепла и резки. Современные дисковые пилы имеют сменные зубья, но их все равно нужно забивать. [11]

Лесопилка Найстенлахти в Тампере , Финляндия, 1890-е годы.

Введение паровой энергии в 19 веке создало много новых возможностей для мельниц. Доступность железнодорожной транспортировки бревен и пиломатериалов способствовала строительству рельсовых мельниц вдали от судоходных вод. Паровые лесопилки могли быть гораздо более механизированы. Отходы древесины с мельницы служили готовым источником топлива для растопки котла. Эффективность возросла, но капитальные затраты на новую мельницу также резко возросли. [10]

Кроме того, использование паровых или бензиновых тяговых двигателей также позволяло сделать всю лесопилку мобильной. [12] [13]

К 1900 году крупнейшей в мире лесопилкой управляла компания Atlantic Lumber Company в Джорджтауне , Южная Каролина. Она использовала бревна, сплавляемые по реке Пи-Ди с самых окраин Аппалачских гор в Северной Каролине .

В настоящее время реализуется проект по восстановлению лесопилки Sturgeon's Mill в Северной Калифорнии. Это одна из последних паровых лесопилок, на которой все еще используется оригинальное оборудование.

Текущие тенденции

Орегонский завод использует энергоэффективное прудовое хранение для перемещения бревен

В двадцатом веке внедрение электричества и высоких технологий ускорило этот процесс, и теперь большинство лесопильных заводов представляют собой огромные и дорогие сооружения, в которых большинство аспектов работы компьютеризировано . Стоимость нового объекта с производительностью 4700 кубических метров в день (2 миллиона досок-футов в день ) составляет до 120 000 000 канадских долларов . Современное предприятие будет производить от 240 000 до 1 650 000 кубических метров (от 100 до 700 миллионов досок-футов) в год.

Небольшие работающие на бензине лесопилки, которыми управляли местные предприниматели, обслуживали многие общины в начале двадцатого века и по сей день обслуживают специализированные рынки.

Тенденция — небольшие переносные лесопилки для личного или даже профессионального использования. Появилось много разных моделей с разными конструкциями и функциями. Они особенно подходят для производства ограниченных объемов досок или специальной обработки, такой как крупногабаритная древесина. Переносные лесопилки приобрели популярность из-за удобства доставки лесопилки к бревнам и обработки пиломатериалов в отдаленных местах. [14] Некоторые отдаленные общины, пережившие стихийные бедствия, использовали переносные лесопилки для восстановления своих общин из упавших деревьев.

Технологии значительно изменили работу лесопильных заводов в последние годы, подчеркивая увеличение прибыли за счет минимизации отходов и повышения энергоэффективности, а также повышения безопасности оператора. Некогда вездесущие ржавые, стальные конические горелки для опилок по большей части исчезли, поскольку опилки и другие отходы лесопилок теперь перерабатываются в ДСП и сопутствующие продукты или используются для обогрева сушильных печей для древесины . Установки когенерации будут вырабатывать электроэнергию для работы и также могут подавать избыточную энергию в сеть. Хотя кора может измельчаться для получения опилок для ландшафтного дизайна , ее также можно сжигать для получения тепла. Опилки могут использоваться для производства ДСП или прессоваться в древесные гранулы для печей на гранулах. Более крупные куски древесины, которые не пойдут на пиломатериалы, измельчаются в щепу и служат источником поставок для бумажных фабрик. Побочные продукты лесопилок также будут использоваться для производства панелей из ориентированно-стружечных плит (OSB) для строительства зданий, более дешевой и в некоторых случаях более прочной альтернативы фанере для обшивки. Некоторые автоматические лесопильные заводы способны за час переработать 800 небольших бревен в щепу из коры, древесную щепу, опилки, а также отсортированные, уложенные в штабеля и связанные доски.

Галерея

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Производство пиломатериалов". Основы пиломатериалов . Western Wood Products Association. 2002. Получено 12.02.2008 .
  2. ^ аб Ритти, Греве и Кессенер 2007, стр. 161
  3. ^ Ритти, Греве и Кессенер 2007, стр. 149–153.
  4. ^ ab Wilson 2002, стр. 16
  5. ^ C. Singer et al. , История технологий II (Оксфорд, 1956), 643-4.
  6. ^ ab Peterson, Charles E. (1973). «Sawdust Trail: Annals of Sawmilling and the Lumber Trade from Virginia to Hawaii through Maine, Barbados, Sault Ste. Marie, Manchac and Seattle to the Year 1860». Бюллетень Ассоциации по технологиям сохранения . 5 (2): 84–153. doi :10.2307/1493399. JSTOR  1493399.
  7. ^ "Die Sägemühle". www.familienverband-tritschler.de (на немецком языке) . Получено 8 мая 2017 г.
  8. ^ "Корнелис Корнелис ван Эйтгест (1550–1607), изобретатель ветряной лесопилки", Industrial Heritage Park De Hoop Архивировано 06.10.2006 в Wayback Machine
  9. ^ Голландские изобретения. Архивировано 4 июля 2011 г. в Wayback Machine Корнелисом ван Эйтгестом в Национальном архиве (на голландском языке).
  10. ^ ab Oakleaf стр.8
  11. ↑ Норман Болл, «Циркулярные пилы и история технологий», Бюллетень Ассоциации по технологиям сохранения 7(3) (1975), стр. 79-89.
  12. ^ Edwardian Farm: мобильная лесопилка Роя Хебдиджа
  13. ^ "Характеристики и размеры оборудования RitchieSpecs". www.ritchiespecs.com .
  14. ^ "Получите прибыль от мобильного фрезерования". Trees 2 Money . 21 января 2016 г. Получено 10 марта 2016 г.

Источники

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Лесопилки» .