Лесопилка
( Лесопильный завод лесопилка , лесопилка ) или лесопильный завод — это объект, на котором бревна распиливают на пиломатериалы . Современные лесопильные заводы используют моторизованную пилу для распила бревен вдоль на длинные куски и поперек на длину в зависимости от стандартных или нестандартных размеров ( мерных пиломатериалов ). проста «Переносная» лесопилка в эксплуатации. Бревно лежит ровно на стальной станине, и моторизованная пила распиливает бревно горизонтально по длине станины, при этом оператор толкает пилу вручную. Самый простой тип лесопилки состоит из бензопилы и специального приспособления («лесопилка Аляски») с аналогичным горизонтальным режимом работы.
До изобретения лесопилки доски изготавливались различными ручными способами: либо раскалывались (раскалывались) , строгались , тесались , либо, чаще всего, распиливались вручную двумя мужчинами с помощью ножовки , один сверху, а другой в яме для пиления внизу. Самая ранняя известная механическая мельница — это лесопилка Иераполиса , римская каменная мельница с водяным приводом в Иераполисе , Малая Азия , датируемая III веком нашей эры. За ними последовали и другие водяные мельницы, и к 11 веку они были широко распространены в Испании и Северной Африке, на Ближнем Востоке и в Центральной Азии, а в следующие несколько столетий распространились по Европе. Круговое движение колеса было преобразовано в возвратно-поступательное движение пильного полотна. Обычно приводилась в действие только пила, а бревна приходилось загружать и перемещать вручную. Первым усовершенствованием стала разработка подвижной каретки, также с водяным приводом, которая позволяла плавно перемещать бревно через пильное полотно.
Ко времени промышленной революции в 18 веке было изобретено полотно циркулярной пилы, а с развитием паровой энергии в 19 веке стала возможна гораздо большая степень механизации. Лом древесины лесопилки послужил источником топлива для топки котла. Появление железных дорог означало, что бревна можно было доставлять на мельницы, а не строить мельницы рядом с судоходными водными путями. К 1900 году крупнейшая лесопилка в мире принадлежала компании Atlantic Coast Lumber Company в Джорджтауне, Южная Каролина, и использовала бревна, спущенные по реке Пи-Ди с Аппалачей . В XX веке этому процессу способствовало появление электричества и высоких технологий, и теперь большинство лесопильных заводов представляют собой массивные и дорогие предприятия, на которых большинство аспектов работы компьютеризировано. Помимо пиломатериалов, используются все побочные продукты, включая опилки , кору , щепу и древесные гранулы , что создает разнообразное предложение лесной продукции .
Лесопильный процесс
[ редактировать ]Основная работа лесопильного завода очень похожа на ту, что существовала сотни лет назад: бревно входит на один конец, а пиломатериалы выходят на другой конец.
- После того, как деревья выбраны для заготовки, следующим шагом в лесозаготовке является их вырубка и распиловка по длине.
- Ветви обрезаются от ствола. Это известно как лимбинг .
- Бревна доставляются лесовозом , железнодорожным транспортом или брёвнами на лесопилку.
- окалины Бревна либо по пути на завод, либо по прибытии на завод.
- Окорка удаляет кору с бревен.
- Декинг — это процесс сортировки бревен по породам, размерам и конечному использованию (пиломатериалы, фанера , щепа).
- Пильщик . использует головную пилу (также называемую головной установкой или первичной пилой), чтобы разбить бревно на брусья (необработанные бревна, подлежащие дальнейшей обработке) и брусья (необработанные доски)
- В зависимости от породы и качества бревна, брусья будут дополнительно распилены при помощи пилы или группового кромкообрезного станка на несколько бревен и/или досок.
- Обрезка кромки возьмет обрезки и обрежет все неровные края, оставив пиломатериалы с четырех сторон .
- Обрезка выравнивает концы до типичной длины пиломатериалов.
- Сушка удаляет из древесины естественную влагу. Это можно сделать в печи или высушить на воздухе.
- Строгание выравнивает поверхность пиломатериалов, оставляя одинаковую ширину и толщину.
- Судоходство доставляет готовые пиломатериалы на рынок. [ 1 ]
История
[ редактировать ]Доиндустриальная революция
[ редактировать ]Лесопилка Иераполиса , каменная лесопилка с водяным приводом в Иераполисе , Малая Азия (современная Турция , тогда часть Римской империи ), датируемая второй половиной III века, является самой ранней известной лесопилкой. Он также включает в себя кривошипно - шатунный механизм. [ 2 ]
Водяные каменные пилорамы, работающие с кривошипами и шатунами, но без зубчатой передачи , археологически засвидетельствованы в VI веке в византийских городах Гераса (в Малой Азии) и Эфесе (в Сирии ). [ 3 ]
Самое раннее литературное упоминание о действующей лесопилке принадлежит римскому поэту Авзонию , написавшему топографическую поэму о реке Мозель в Германии в конце 4 века нашей эры. В одном месте стихотворения он описывает визг водяной мельницы, режущей мрамор . [ 4 ] Мраморные лесопилки, по-видимому, также были упомянуты христианским святым Григорием Нисским из Анатолии около 370–390 годов нашей эры, что свидетельствует о разнообразном использовании гидроэнергии во многих частях Римской империи . [ 4 ]
Лесопилки позже получили широкое распространение в средневековой Европе , как было зарисовано Вилларом де Оннекуром в ок. 1225–1235. [ 5 ] Утверждается, что они были завезены на Мадейру после ее открытия в ок. 1420 г. и широко распространился в Европе в 16 веке. [ 6 ] : 84–85
До изобретения лесопилки доски расклепывали (раскалывали) и строгали, а чаще распиливали двумя мужчинами с помощью ножовки , используя седельные блоки для удерживания бревна и яму для пиления для шахтера, работавшего внизу. Распиловка была медленной и требовала сильных и отважных людей. Верхняя пила должна была быть более прочной из двух, потому что пилу тянул по очереди каждый, а нижняя имела преимущество силы тяжести. Топсайеру также приходилось направлять пилу так, чтобы доска была одинаковой толщины. Часто это делалось по меловой линии.
Первые лесопилки просто адаптировали пилу к механической силе, обычно приводившейся в движение водяным колесом, чтобы ускорить процесс. Круговое движение колеса было заменено возвратно-поступательным движением пильного полотна с помощью шатуна, известного как шатун (таким образом введен термин, используемый во многих механических приложениях).
Обычно приводилась в действие только пила, а бревна приходилось загружать и перемещать вручную. Первым усовершенствованием стала разработка подвижной каретки, также с водяным приводом, которая позволяла плавно перемещать бревно через пильное полотно.
В Германии известен тип лесопилки без кривошипа, который называется «вышибная» или просто «капельная» мельница. В этих пилорамах рама, несущая пильное полотно, подбрасывается вверх кулачками при вращении вала. Эти кулачки вставлены в вал, на котором установлено водяное колесо. Когда рама, несущая пильное полотно, находится в крайнем верхнем положении, она падает под собственным весом, издавая громкий стук, и при этом распиливает ствол. [ 7 ]
Такая небольшая мельница могла бы стать центром многих сельских общин в регионах-экспортерах древесины, таких как страны Балтии и Канада . Производительность таких заводов будет весьма низкой, возможно, всего 500 досок в день. Кроме того, они обычно работают только зимой, в пик сезона лесозаготовок.
В Соединенных Штатах лесопилка была введена вскоре после колонизации Вирджинии путем набора квалифицированных специалистов из Гамбурга . Позже металлические детали были получены из Нидерландов. [ 6 ] : 94–95 где технология намного опережала технологию в Англии , где лесопилка оставалась практически неизвестной до конца 18 века. Появление лесопилки стало большим и стимулирующим шагом в развитии приграничной общины.
Голландский . ветряной мельницы владелец Корнелис Корнелис ван Уитгест изобрел в 1594 году ветряную лесопилку, которая позволила перерабатывать бревна 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 получил патент на эту технику. [ 9 ]
Промышленная революция
[ редактировать ]Первые мельницы вывозили в лес, где строили временное укрытие, а бревна перевозили на ближайшую мельницу упряжками лошадей или быков, часто когда выпадал снег для смазки. По мере того, как мельницы становились больше, их обычно размещали на более постоянных объектах на реке, и бревна доставлялись к ним погонщиками бревен . Лесопилки, построенные на судоходных реках, озерах или лиманах, назывались грузовыми из-за наличия судов, перевозивших 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 17 века. Вскоре после этого фрезеровщики начали использовать ножовки с дополнительными лезвиями, чтобы бревно можно было превратить в доски за один быстрый шаг. Полотна для циркулярных пил были чрезвычайно дорогими и легко повреждались из-за перегрева или загрязнения бревен. Возник новый вид техники — пилорез . Лесопильщики обладали высокой квалификацией в металлообработке. Их основная работа заключалась в установке и заточке зубов. Это ремесло также включало в себя обучение тому, как забивать пилу, при этом пила деформируется с помощью молотка и наковальни, чтобы противодействовать силам тепла и резки. Современные полотна для циркулярных пил имеют сменные зубья, но их все равно необходимо забивать. [ 11 ]
Внедрение паровой энергии в 19 веке открыло для мельниц множество новых возможностей. Наличие железнодорожного транспорта для бревен и пиломатериалов способствовало строительству железнодорожных заводов вдали от судоходных вод. Паровые лесопилки могли бы быть гораздо более механизированными. Пиломатериалы с лесопилки послужили готовым источником топлива для топки котла. Эффективность повысилась, но и капитальные затраты на новую мельницу также резко возросли. [ 10 ]
Кроме того, использование паровых или бензиновых тяговых двигателей позволило сделать всю лесопилку мобильной. [ 12 ] [ 13 ]
К 1900 году крупнейшая лесопилка в мире принадлежала компании Atlantic Lumber Company в Джорджтауне , Южная Каролина, и использовала бревна, сбрасываемые по реке Пи-Ди от края Аппалачей в Северной Каролине .
В настоящее время реализуется проект реставрации Sturgeon's Mill в Северной Калифорнии, в ходе которого восстанавливается одна из последних паровых лесопилок, все еще использующая свое оригинальное оборудование.
Текущие тенденции
[ редактировать ]В двадцатом веке этому процессу способствовало внедрение электричества и высоких технологий, и сейчас большинство лесопильных заводов представляют собой массивные и дорогие предприятия, на которых большинство аспектов работы компьютеризировано . Стоимость нового предприятия производительностью 4700 кубических метров в день (2 миллиона картонных 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 картонных футов) в год.
Небольшие бензиновые лесопилки, управляемые местными предпринимателями, обслуживали многие общины в начале двадцатого века, а специализированные рынки до сих пор.
Тенденция – небольшая портативная лесопилка для личного или даже профессионального использования. Появилось множество различных моделей с разным дизайном и функциями. Они особенно подходят для производства ограниченных объемов досок или специального фрезерования, например, негабаритной древесины. Переносные пилорамы завоевали популярность благодаря удобству подвоза пилорамы к бревнам и фрезеровки пиломатериалов в труднодоступных местах. [ 14 ] Некоторые отдаленные поселения, пострадавшие от стихийных бедствий, использовали переносные лесопилки, чтобы восстановить свои поселения из упавших деревьев.
За последние годы технологии существенно изменили работу лесопильных предприятий, уделяя особое внимание увеличению прибыли за счет минимизации отходов и повышения энергоэффективности, а также повышения безопасности операторов. Некогда вездесущие ржавые стальные конические горелки для опилок по большей части исчезли, поскольку опилки и другие отходы заводов теперь перерабатываются в ДСП и сопутствующие товары или используются для обогрева камер для сушки древесины . Когенерационные установки будут производить электроэнергию для работы, а также могут подавать избыточную энергию в сеть. Хотя кору можно измельчать для озеленения , ее также можно сжигать для получения тепла. Из опилок можно делать ДСП или прессовать древесные гранулы для печей на гранулах. Более крупные куски древесины, из которых не делают пиломатериалы, измельчаются в щепу и служат источником снабжения бумажных фабрик. Из побочных продуктов переработки древесины комбинатов также будут изготавливаться панели из ориентированно-стружечных плит (OSB) для строительства зданий, более дешевая и в некоторых случаях более надежная альтернатива фанере для обшивки панелей. Некоторые автоматические заводы могут за час переработать 800 небольших бревен на кору, щепу, опилки, а также отсортировать, сложить и связать доски.
Галерея
[ редактировать ]-
Внутри современной лесопилки, оснащенной лазерной технологией
-
Древесина, путешествующая на лесопильном оборудовании
-
Опилки с мельницы
-
Лесопилка в Армате, на горе Смоликас , Эпир, Греция.
-
Сохранившаяся водяная лесопилка, Норфолк , Англия.
-
Изготовление досок из бревен
-
Лесопилка в Люшоне , Франция, около 1840 года, автор Эжен де Мальбос.
-
Рабочие лесопилки позируют с пилами, район Рейни-Ривер , 1900–1909 годы.
-
Лесопилка с плавающими бревнами в Котке , Финляндия
-
Бревна на лесопилке на острове Манитулин [190-?]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Производство пиломатериалов» . Основы пиломатериалов . Западная ассоциация производителей древесины. 2002 . Проверено 12 февраля 2008 г.
- ^ Jump up to: а б Ритти, Греве и Кессенер 2007 , с. 161
- ^ Ритти, Греве и Кессенер 2007 , стр. 149–153.
- ^ Jump up to: а б Уилсон 2002 , с. 16
- ^ К. Сингер и др. , История технологий II (Оксфорд, 1956), 643-4.
- ^ Jump up to: а б Петерсон, Чарльз Э. (1973). «След опилок: летопись лесопиления и торговли пиломатериалами от Вирджинии до Гавайев через Мэн, Барбадос, Су-Сент-Мари, Манчак и Сиэтл до 1860 года». Бюллетень Ассоциации консервирующих технологий . 5 (2): 84–153. дои : 10.2307/1493399 . JSTOR 1493399 .
- ^ «Ди Сагемюле» . www.familienverband-tritschler.de (на немецком языке) . Проверено 8 мая 2017 г.
- ^ «Корнелис Корнелис ван Уитгест (1550–1607), изобретатель ветряной лесопилки», Парк промышленного наследия Де Хооп. Архивировано 6 октября 2006 г. в Wayback Machine.
- ^ Голландские изобретения. Архивировано 4 июля 2011 г. в Wayback Machine Корнелисом ван Уитгестом в Национальном архиве (голландский).
- ^ Jump up to: а б Дубовый лист стр.8
- ^ Норман Болл, «Циркулярные пилы и история технологий», Бюллетень Ассоциации технологий консервации 7 (3) (1975), стр. 79-89.
- ^ Эдвардианская ферма: мобильная лесопилка Роя Хебдиджа
- ^ «Характеристики и размеры оборудования RitchieSpecs» . www.ritchiesspecs.com .
- ^ «Получите прибыль от мобильного фрезерования» . Деревья 2 Деньги . 21 января 2016 года . Проверено 10 марта 2016 г.
Источники
[ редактировать ]- Греве, Клаус (2009), «Рельефное изображение древней машины для распиловки камня из Иераполиса во Фригии и ее значение для истории технологий. Международная конференция 13-16 июня 2007 г. в Стамбуле», в Бахманне, Мартин (ред.) , Строительная технология в древней и вортикенской Малой Азии (PDF) , Визас, т. 1, с. 9, Стамбул: Эге Яинлары/Zero Prod Ltd., стр. 429–454, ISBN. 978-975-8072-23-1 , заархивировано из оригинала (PDF) 11 мая 2011 г.
- Ритти, Туллия; Греве, Клаус; Кессенер, Пол (2007), «Рельеф каменной лесопилки с водяным приводом на саркофаге в Иераполисе и его последствия», Журнал римской археологии , том. 20, стр. 138–163, doi : 10.1017/S1047759400005341.
- Дубовый лист, HB (1920), Производство пиломатериалов в регионе Дуглас-Фир , Чикаго: Commercial Journal Company
- Уилсон, Эндрю (2002), «Машины, энергетика и древняя экономика», Журнал римских исследований , том. 92, стр. 1–32, номер документа : 10.2307/3184857 , JSTOR 3184857.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Лесопильные мельницы с паровым приводом
- Основы лесопильного дела (немецкий)
- Демонстрация лесопилки девятнадцатого века
- База данных лесопильных заводов по всему миру. Архивировано 20 августа 2017 г. на Wayback Machine.
- Мельница братьев Рейнольдс , северные предгорья гор Адирондак, штат Нью-Йорк.
- Л. Касс Боуэн Милл , Скерри, Нью-Йорк