Производство товаров народного потребления из древесины

ПРОИЗВОДСТВО ТОВАРОВ НАРОДНОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ



Учебник














Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2023

УДК 674.5
ББК 37.13
      П80


Авторы:
  Царев Е. М., Анисимов С. Е., Рукомойников К. П., Захаренко Г. П.

Рецензенты:
министр природных ресурсов и экологии Чувашской Республики, кандидат технических наук Э. Н. Бедертдинов;
заместитель директора по научной работе Инженерно-строительного института Сибирского федерального университета, профессор, доктор технических наук А. П. Мохирев;
директор департамента научного и академического развития Поволжского государственного технологического университета, профессор, доктор технических наук Е. С. Шарапов



П80       Производство товаров народного потребления
     из древесины : учебник / [Царев Е. М. и др.]. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2023. - 328 с. : ил., табл.
           ISBN 978-5-9729-1540-8


              Приведена классификация товаров народного потребления, краткая характеристика сырья, материалов, применяемого оборудования. Рассмотрены теоретические основы процессов резания, изложены принципы работы оборудования. Приведены технологические процессы цехов по производству товаров народного потребления.
              Для практических занятий и самостоятельной работы студентов специальностей 35.03.02 «Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств», 35.02.03 «Технология деревообработки», 35.01.05 «Контролер полуфабрикатов и изделий из древесины».

УДК 674.5
ББК 37.13




ISBN 978-5-9729-1540-8 © Поволжский государственный технологический университет, 2023
                      © Издательство «Инфра-Инженерия», 2023
                      © Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2023

            ПРЕДИСЛОВИЕ



     Целью данного учебника является изложение теории расчетов и ознакомления студентов с практическим применением современных и перспективных процессов производства товаров народного потребления из биомассы дерева и используемого в них оборудования.
     Необходимо чтобы студент научился самостоятельно пополнять свои знания, мог ориентироваться в потоке специальной информации, касающейся рационального использования низкосортной древесины и отходов для производства товаров народного потребления.
     В учебнике приведены классификация товаров народного потребления, характеристика сырья, состав операций, выполняемых в цехах; рассмотрены основные виды механической обработки древесины: пиление, строгание, фрезерование, сверление, шлифование; кинематика этих процессов, определены силы и мощность резания, а также представлены конструкции ленточнопильных, круглопильных, стружечных, фрезерных, фуговальных, рейсмусовых, четырехсторонних продольно-фрезерных станков, их технические характеристики (разд. 1-7). Дано описание художественных изделий из древесины, бересты, лозы и их отделка (разд. 8-12). При использовании всей биомассы дерева особое значение имеет древесная зелень, поэтому рассмотрены технологические процессы переработки древесной зелени для получения кормовых продуктов, хлорофиллокаротиновой пасты, хвойного экстракта, пихтового масла (разд. 13). Для того чтобы организовать производство товаров народного потребления необходимо знать общие принципы компоновки поточных линий и оборудования в цехах переработки (разд. 14); технологические процессы этих цехов зависят от производственной мощности и видов выпускаемой продукции (разд. 15). Также приведены описания технологии изготовления различных видов изделий хозяйственного и культурно-бытового назначения из древесного сырья (разд. 16).

3

ВВЕДЕНИЕ


     В соответствии с основной задачей, стоящей перед лесной отраслью, - наиболее полное использование всей биомассы дерева, более широкое применение низкосортной древесины и различных древесных отходов, зелени, образующихся при заготовке и обработке древесного сырья, является значительным резервом выполнения этой задачи. По удельному весу и степени распространения древесные отходы занимают одно из первых мест среди других видов промышленных отходов, однако уровень их использования пока недостаточно высок. Не находит пока широкого применения древесина мягколиственных пород, а также древесина от рубок ухода.
     Рациональное использование низкосортной древесины и отходов для выпуска товаров народного потребления будет способствовать более полному удовлетворению растущих потребностей населения, значительной экономии деловой древесины, повышению эффективности производства в лесной и деревообрабатывающей промышленности.
     Эту сферу деятельности лесной отрасли изучает дисциплина «Производство товаров народного потребления». Научной базой данной дисциплины являются все дисциплины общетехнического и специального циклов: технология и оборудование лесопромышленного производства, лесное товароведение с основами древесиноведения, комплексное использование древесины и др.
     В результате изучения дисциплины студент должен:
     -      знать теоретические основы технологических процессов производства товаров народного потребления, конструкции оборудования, принципы его работы и условия применения, методику расчетов технологических параметров используемого оборудования; виды декоративно-прикладного искусства; основные правила композиционного построения декоративных элементов в изделиях товаров народного потребления; технологические операции обработки древесины; требования к качеству художественных изделий;

4

     -      уметь выбирать необходимые системы машин и оборудования применительно к конкретным природно-производственным условиям, целесообразные варианты организации производства при создании новых производственных, самостоятельных подразделений или реконструкции действующего производства, оценивать природно-производственные возможности региона, потребности рынка и наличность направления развития лесных промыслов.
     Предлагаемый учебник позволит повысить уровень подготовки будущих специалистов лесопромышленного комплекса, связывая теоретические и практические вопросы по производству товаров народного потребления.

5

1.     ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОИЗВОДСТВЕ ТОВАРОВ НАРОДНОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ

1.1. Основные виды и классификация товаров народного потребления, изготовляемых из низкокачественной древесины и отходов лесозаготовительных предприятий

     Для изготовления многих товаров народного потребления в основном используется низкосортная древесина и отходы, образующиеся на разных стадиях лесопромышленного производства. Товары народного потребления классифицируют по назначению, способам обработки, видам используемого сырья.
     По первому признаку все изделия подразделяются на девять классов: столярные, токарные, фрезерованные, пиленые, формованные, резные и инкрустированные, плетеные, тканые и прочие.
     Столярные изделия - это продукция, обработка которой более чем на 50 % выполнена столярным способом (различные виды мебели малых форм и предметы хозяйственного назначения).
     Токарными считаются изделия, у которых более 50 % объема работы выполнено токарным способом (различные принадлежности кухни и столовой, сувениры и игрушки, канцелярские принадлежности).
     Фрезерованные изделия - это продукция, изготовленная более чем на 50 % способом фрезерования (сувениры, кухонные, столовые и канцелярские принадлежности).
     Изделия относятся к классу пиленых, если более половины объема работ по их изготовлению выполнено с применением лесопильных рам, ленточнопильных или круглопильных станков.
     Продукция, изготовленная способом горячего прессования мягких или измельченных твердых отходов, относится к классу формованных (различные сувениры, детали мебели, некоторые виды тары, предметы домашнего обихода). Изготовление фор

6

мованных изделий позволяет внедрять малоотходные технологии.
     Резные изделия изготовляются путем резьбы по дереву, а инкрустированные - методом запрессовки в щит декоративных элементов (к этому классу относятся художественные изделия и сувениры).
     Плетеные изделия изготовляют плетением ивового прута (различные виды корзин, декоративных тарелок, дачной мебели). Производство плетеных изделий способствует экономии деловой древесины.
     К тканым изделиям относится продукция, изготовляемая на ткацких станках из полосок шпона или мочала (рогожи, оконные шторы).
     К прочим изделиям относится продукция, изготовляемая без применения или с применением незначительной механической обработки и не требующая больших трудозатрат.
     По второму признаку товары народного потребления подразделяются на семь классов: мебель, изделия спортивного назначения, изделия хозяйственного и бытового назначения, предметы украшения, школьно-письменные принадлежности, игрушки, товары бытовой химии.
     Мебель подразделяется на две группы - бытовая и специального назначения.
     К изделиям спортивного назначения относятся товары, объединяемые в следующие группы: гимнастические снаряды (шведские стенки и др.), принадлежности для спортивных игр (для игр на спортивной площадке, для игры в хоккей, в теннис и бадминтон, для настольных игр), принадлежности для лыжного и водного спорта.
     Изделия хозяйственного и бытового назначения подразделяются на три группы: хозяйственные инструменты и инвентарь (садово-огородные принадлежности, принадлежности для стирки и глажения белья и одежды, емкости для хранения провианта); предметы домашнего обихода (принадлежности кухни и столовой, принадлежности ванной и туалета, прочие предметы домашнего обихода); строительные детали и изделия (штакетник, плинтусы и др.).

7

     В предметы украшения включены товары трех групп: художественные изделия, сувениры, предметы женского и мужского туалета.
     Школьно-письменные принадлежности подразделяются на четыре группы: чертежные принадлежности, школьные принадлежности, канцелярские товары, рисовальные принадлежности.
     К игрушкам относятся товары следующих групп: сенсорно-моторные игрушки (каталки и др.), сюжетно - образные (кукольная мебель), дидактические (счетные палочки), политехнические (конструкторы), трудовые (инвентарь садовый), транспортные (автомобиль, лодки и др.), музыкальные (балалайка, рояль и др.).
     К товарам бытовой химии относится продукция, получаемая от переработки древесины (скипидар, садовый, вар и др.).
     По третьему признаку товары народного потребления подразделяются на изделия, вырабатываемые из низкосортной древесины, кусковых отходов лесопиления и деревообработки, мягких отходов, отходов лесозаготовок, выбракованных деталей, обрезков плит и фанеры, ивового прута, мочала.
     Практика подтверждает эффективность использования древесины, включая древесные отходы на производство товаров народного потребления. Многолетний опыт работы свидетельствует о том, что организация выпуска этих товаров улучшает технико-экономические показатели предприятий, в результате этого при уменьшении объема лесозаготовок увеличивается выпуск товарной продукции. Рациональное использование всей биомассы дерева также позволяет увеличить объем выпуска товаров народного потребления. Из кроны дерева уже выпускают более 27 % всей продукции. Она включает: витаминную муку, лекарственное сырье, технологическую щепу, древесные плиты, товары народного потребления. Из пней и корней вырабатывают скипидар, краску для защиты металлов от коррозии, канифоль, древесный уголь, экстрактное сырьё и др. Необходимо максимально использовать местные сырьевые ресурсы.
     В этом отношении показателен опыт цеха товаров народного потребления Барнаульского лесхоза Алтайского управле

8

ния лесного хозяйства. При изготовлении деревянных ложек здесь обычно использовали легкую древесину липы, завозимую из Татарстана. Но большие затраты и сокращение запасов липы в Татарстане заставили Барнаульский лесхоз искать заменитель липы на месте. В лесхозе была разработана технология производства ложек из дровяной березовой древесины.
     Для этого из березовых чураков выкалывается гниль, и удаляются сучки. Заготовки провариваются в растворе поваренной соли, что препятствует растрескиванию готовых ложек. Все операции по пропарке заготовок механизированы. Из березы в лесхозе производят черенки для инструментов и инвентаря. Всё это позволяет экономить ресурсы деловой древесины.
     При наличии дополнительных ресурсов кусковых отходов в объёме 500... 1000 м³ и больше для изготовления изделий целесообразно построить цех ширпотреба и оснастить их специальным технологическим оборудованием, что позволит расширить ассортимент выпускаемых изделий.

1.2. Цехи товаров народного потребления: состав операций, выполняемых в цехах, и применяемое оборудование

     Одним из важных путей улучшения использования низкокачественной древесины является ее переработка на различные виды короткомерной пилопродукции и производство товаров народного потребления. Технологический процесс цехов по переработке низкокачественного сырья (цехов по производству товаров народного потребления) включает следующие основные операции:
     - подготовку и подачу лесоматериала в цех;
     - первичный раскрой кряжей;
     -      раскрой промежуточных материалов (брусков, лафетов, досок и т. д.);
     -      формирование толщины, ширины и длины полуфабрикатов;
     -      укладку полуфабрикатов в пакеты и сушильные штабели;


9

     -  сушку полуфабрикатов;
     -  окончательное формирование размеров заготовок;
     -  сборку готовых изделий;
     -  сортировку;
     -       пакетирование, хранение и отгрузку готовой продукции потребителю;
     -  утилизацию древесных отходов.
     В технологических потоках цехов по производству товаров народного потребления (ТНП) используют различное оборудование в зависимости от вида сырья и получаемой готовой продукции, а также их объемов.
     Первичный раскрой кряжей для получения пластин и брусьев производят лесопильными рамами, шпалорезными, развальными и ленточнопильными станками.
     Для продольной распиловки брусьев, досок, горбылей используют одно- и многопильные обрезные станки. Для поперечной распиловки и торцовки брусьев, досок, дощечек применяют круглопильные станки.
     Раскрой заготовок на необходимые по контуру детали производится на форматных станках ЦТЗФ-1, ЦФ-2, ЦТМФ, в которых рабочие органы оборудуют не только дисковыми пилами, но и фрезами. Это позволяет одновременно с получением точных размеров придавать их кромкам нужную форму в поперечном сечении.
     Плоскую и профильную обработку пластей, досок, брусков и заготовок проводят на продольно-фрезерных (СР4-1, С16-2А и др.), фуговальных (СФ4-8, СР6-9) и рейсмусовых (СР-8, СР6-9) станках. Профильную и контурную обработку заготовок выполняют на фрезерных станках.
     Для шиповых соединений предназначены шипорезные станки (ШД10-8, ШД10-9, ШД16-4 и др.). В качестве рабочих органов у них фрезы и пилы.
     Для получения круглых отверстий и продолговатых гнезд применяют одно- и многошпиндельные сверлильные, сверлильно-пазовые (СВПА-2), цепно-долбежные (ДЦА-2, ДЦА-3, ДЦЛ) станки.
     Изделия цилиндрической и фасонной форм получают вытачиванием на токарных (ТП40-1, ТС-63, ТС-40) и круглопалоч


10