40

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Воронежская государственная лесотехническая академия

ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ

ЛЕСНЫХ СКЛАДОВ И ЛЕСООБРАБАТЫВАЮЩИХ ЦЕХОВ

Оборудование для продольной распиловки лесоматериалов.

Анализ процесса продольной распиловки лесоматериалов.

Методические указания к лабораторным

и практическим занятиям для студентов

специальностей 250301, 250201, 080502, 150405

ВОРОНЕЖ 2006

УДК 630*245.3

Черных, А.С. Технология и оборудование лесных складов и лесообрабатывающих цехов. Оборудование для продольной распиловки лесоматериалов. Анализ процесса продольной распиловки лесоматериалов [Текст]: методические указания к лабораторным и практическим занятиям для студентов специальностей 250301, 250201, 080502, 150042 / А.С. Черных, Р.А. Щеглов; Фед. агентство по образованию, Гос. образовательное учреждение высш. проф. Образования, Воронеж. гос. лесотехн. акад. – Воронеж, 2006. – 44 с.

Печатается по решению редакционно-издательского совета ВГЛТА

Рецензент д-р техн. наук, проф. ВГАУ К.Р. Казаров

Ответственный редактор, заведующий кафедрой «Технологии и оборудования лесопромышленного производства» ВГЛТА,

д-р техн. наук, проф. Пошарников Ф. В.

Анализ процесса продольной распиловки лесоматериалов

Цель работы: выявить закономерности процесса продольной распиловки лесоматериалов и научиться им управлять.

Содержание работы

1. Установить показатели, характеризующие сырье и готовую продукцию.

2. Уяснить кинематику процесса продольной распиловки лесоматериалов.

3. Изучить устройство, принцип действия и основные параметры оборудования для продольной распиловки лесоматериалов.

4. Определить параметры управления процессом продольной распиловки лесоматериалов.

5. Выявить закономерности продольной распиловки лесоматериалов.

6. Составить отчет.

Методическое обеспечение

1. Методические указания по выполнению работы.

2. Плакаты и учебные пособия.

3. Средства вычислительной техники.

4. Натурные образцы.

1. Общие положения

   1. Характеристика сырья и готовой продукции

На лесных складах распространено шпалопиление и выработка тарных дощечек, а на некоторых имеется также и лесопиление. Все эти производства связаны с продольной распиловкой кряжей. Основным сырьем для лесообрабатывающих цехов лесозаготовительных предприятий служат деловая и дровяная древесина, а также некоторые виды отходов лесозаготовок.

Деловая древесина предназначается для продольной распиловки на доски, брусья, клепку, ящичную тару, шпалы и переводные брусья, мебельные заготовки и т. д.

Дровяная и низкокачественная древесина, а также некоторые виды древесных отходов служат сырьем для выработки колотых балансов, деталей ящичной тары, короткомерных заготовок, технологической щепы, дров для отопления, углежжения и сухой перегонки.

Требования к круглым лесоматериалам при производстве различных видов пилопродукции установлены ГОСТ 9463-88 для лесоматериалов хвойных пород и ГОСТ 9462-88 для лесоматериалов лиственных пород.

По толщине (диаметру более тонкого верхнего торца, определяемому как среднее значение наибольшего и наименьшего диаметров торца без учета коры) лесоматериалы разделяются на 3 группы: мелкие - толщиной 6...13 см, средние – 14...24 см, крупные от 26 см и более. Градация по толщине мелких лесоматериалов - через 1 см, средних и крупных - через 2 см, при этом доли менее 1 см в расчет не принимаются, а 1 см и более приравниваются к ближайшему четному числу в сторону увеличения. Например, к толщине 16 см относятся лесоматериалы с фактическим размером по толщине 15,0...16,9 см.

Длина бревен для выработки хвойных пиломатериалов общего назначения принята 3...6,5 м с градацией 0,25 м; лиственных 2...6 м с градацией 0,25 м; из дуба, бука, ясеня, ильма, клена, граба 1,0...6,0 градацией 0,1 м; для выработки пиломатериалов специального назначения экспортных северной и балтийской сортировок - 4...7 м с градацией 0,3 м; экспортных черноморской сортировки - 4...8 м с градацией 0,25 м; хвойных авиационных, резонансных, карандашных - З...6,5 м с градацией 0,5 м. Пиловочные бревна должны иметь припуск по длине 3...5 см, который в расчет не принимается. При нарушении градации длину бревна определяют по ближайшей наименьшей длине, установленной в стандартах.

По качеству пиловочные бревна делят на 4 сорта, а по месту вырезки из хлыста - на комлевые, срединные и вершинные. Сорт сортиментов определенного назначения устанавливается по наличию и размерам пороков древесины. Классификация, характеристика и способы измерения пороков древесины регламентированы ГОСТ 2140-81. Согласно этому стандарту, в круглых лесоматериалах насчитывается более 70 видов и разновидностей пороков древесины, из которых основными сортоопределяющими являются сучки, грибные поражения, трещины, кривизна и червоточина. Нормируемые показатели качества обработки – обзол, кривизна, покоробленность, непараллельность пластей и кромок, шероховатость поверхности, перпендикулярность и прямоугольность торцов поверхности. Пиленные материалы должны иметь шероховатость по показателю не более 1300 мкм, строганные и калиброванные – не более 200 мкм.

Круглые лесоматериалы толщиной 14 см и более, длиной не менее 2 м маркируют в пунктах раскряжевки хлыстов по ГОСТ 2292-88. Реквизиты маркировки: сорт и диаметр сортимента - наносят на верхние торцы водостойким красками или мелками. Сорт проставляют арабской или римской цифрой, диаметр - арабскими цифрами.

Основные виды готовой продукции лесообрабатывающих цехов лесозаготовительных предприятий. Пиломатериалы: доски (обрезные и необрезные), брусья (двух-, трех- и четырехкантные), шпалы (обрезные и необрезные), пластины, черновые заготовки, клепки, планки, горбыли и рейки (рис. 1).

Досками называются пиломатериалы толщиной до 100 мм и шириной более двойной толщины.

Брусьями называются пиломатериалы толщиной и шириной более 100 мм. В двух-, трех- и четырехбитных брусьях соответственно пропилены две, три или четыре стороны.

Шпалы – пилопродукция, предназначенная для использования в качестве опор для рельсов железнодорожных путей.

Пластины получаются при продольной распиловке бревен по диаметру поперечного сечения.

Дощечки и планки – это пиломатериалы малого поперечного сечения. Обычно к ним относят детали ящичной тары.

Клепкой называются доски или дощечки, предназначенные для изготовления бочек; она может быть прямоугольная и сферическая (цилиндрическая).

Черновыми заготовками называются доски и бруски, предназначенные для выработки мебельных и других деталей и изделий; вследствие этого они имеют размеры с припусками на усушку и последующую обработку. Горбыли и рейки также относятся к пиломатериалам. У горбылей одна сторона пропилена по всей длине, а вторая полностью или частично сохраняет форму бревна. Пиломатериалы, срезанные с боковых сторон необрезных досок, имеющие одну непропиленную сторону, называются рейками. Обапол – прирезанная по длине пиленая продукция, полученная из боковой части бревна и имеющая одну пропиленную, а другую непропиленную или частично пропиленную поверхность.

Рис. 1 Виды пиломатериалов: а – пластина; б – четвертина; в – двухкантный брус; г – трехкантный брус; д – четырехкантный (обрезной) брус; е – необрезные доски; ж – обрезная доска; з – брусок; и – обапол и горбыль; к – необрезная шпала; л – обрезная шпала

При распиловке древесного сырья образуется до 44% отходов, количество и качество которых зависит от технологического процесса распиловки, размеров и качества бревен, применяемых поставов и инструментов.

Отходы лесопиления составляют горбыли, рейки, торцовые отрезки и вырезки досок, опилки. Часть сырья безвозвратно теряется на распыл и усушку. Средний баланс древесины при раскрое пиловочника бревен хвойных пород диаметром 20 – 22 см и длиной 6 м представлен в табл. 1.

Таблица 1

Средний баланс древесины при раскрое пиловочника

Пиломатериалы и отходы	Выход, % объема сырья, при распиловке
	Вразвал		С брусовкой
	Необрезные	Обрезные	Обрезные
Доски длиной 1 м	74	56	59
Короткие доски 0,3…1 м	3	3	3
Горбыли	6	6	10
Рейки	-	14	7
Торцевые отрезки, вырезки	-	2	2
Опилки	10	12	12
Усушка и распыл	7	7	7

Выход шпал в среднем составляет 50 % сырья и зависит от формы их поперечного сечения и типа, применяемого постава и способа распиловки, диаметра и качества шпального кряжа. Наряду со шпалами и брусьями в шпалопилении получают необрезные доски и деловой горбыль. В цехах шпалопиления часто практикуется изготовление шпал без выпиливания подгорбыльной доски, что позволяет повысить на 10...15% производительность головных шпалорезных станков и получать горбыли укрупненного сечения. Такие деловые горбыли в объеме около 12 % от перерабатываемого шпального кряжа являются хорошим сырьем для получения пиломатериалов различного назначения и технологической щепы.

Приблизительный выход продукции и отходов в шпалопилении [6] приведен в табл. 2.

Таблица 2

Выход продукции и отходов шпалопиления

Продукция и отходы	Выход, % объема сырья, при распиловке
	С подгорбыльной доской	Без подгорбыльной доски
Шпалы и брусья	48…53	48…53
Доски необрезные	11…12	4…5
Горбыль деловой	17…20	24…27
Горбыль неделовой	9…10	9…10
Опилки	4…6	4…5
Усушка	5	5

Необходимое условие использования отходов — предварительная окорка шпальных кряжей, которая позволяет не только вырабатывать высококачественную щепу, но и исключить последующую трудоемкую обработку шпал на шпалооправочных станках.