Справочник по лесопилению
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Лесная промышленность
Издательство:
Инфра-Инженерия
Автор:
Черных Павел Павлович
Год издания: 2023
Кол-во страниц: 168
Дополнительно
Вид издания:
Справочная литература
Уровень образования:
Профессиональное образование
ISBN: 978-5-9729-1090-8
Артикул: 791167.02.99
Систематизированы основные знания, необходимые в организации и обслуживании лесопильного производства. Дана характеристика пиловочного сырья. Рассмотрены способы раскроя и постава, технологические операции после распиловки, требования к качеству пилопродукции. Для использования на всех лесопильных предприятиях, в том числе для индивидуальных предпринимателей и крупных производителей пиломатериалов. Сведения будут полезны для студентов лесотехнических специальностей..
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 35.03.01: Лесное дело
- 35.03.02: Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
П. П. Черных СПРАВОЧНИК ПО ЛЕСОПИЛЕНИЮ Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2023
УДК 630*3
ББК 37.132
4-49
Рецензенты:
к. т. н., доцент кафедры технологии материалов, конструкций и сооружений из древесины СПбГЛТУ им. С. М. Кирова ШейновАнатолийИванович;
д. т. н., заведующий кафедрой металлических и деревянных конструкций
СПбГАСУ, профессор ЧерныхАлександрГригоръевич
Черных, П. П.
4-49 Справочник по лесопилению / П. П. 4ерных. - Москва; Вологда :
Инфра-Инженерия, 2023. - 168 с. : ил.,табл.
ISBN 978-5-9729-1090-8
Систематизированы основные знания, необходимые в организации и обслуживании лесопильного производства. Дана характеристика пиловочного сырья. Рассмотрены способы раскроя и постава, технологические операции после распиловки, требования к качеству пилопродукции.
Для использования на всех лесопильных предприятиях, в том числе для индивидуальных предпринимателей и крупных производителей пиломатериалов. Сведения будут полезны для студентов лесотехнических специальностей.
УДК 630*3
ББК 37.132
ISBN 978-5-9729-1090-8
© 4ерных П. П., 2023
© Издательство «Инфра-Инженерия», 2023
© Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2023
ОГЛАВЛЕНИЕ
ГЛАВА 1. БИРЖА СЫРЬЯ И ПОДГОТОВКА СЫРЬЯ.....................6
1. Сырье лесопильного производства........................6
1.1. Характеристика пиловочного сырья....................7
1.2. Технические требования к пиловочному сырью..........8
2. Технологические операции склада сырья.................10
2.1. Приемка, хранение и учет пиловочного сырья.........10
2.2. Подготовка пиловочного сырья к распиловке..........13
2.2.1. Выгрузкаи штабелирование бревен...............13
2.2.2. Сортировка сырья и его учет...................17
2.3. Технологические схемы складов сырья................18
3. Оборудование участков подготовки пиловочного сырья к раскрою................................................21
3.1. Окорочные станки...................................21
3.2. Линии сортировки пиловочного сырья.................25
3.3. Оборудование для измерения круглых лесоматериалов..29
3.4. Основные технологические операции и конструктивные элементы линий.........................30
ГЛАВА 2. ЛЕСОПИЛЬНЫЙ ЦЕХ...................................37
1. Производство продукции................................37
1.1. Раскрой пиловочного сырья..........................37
1.1.1. Способы раскроя и постава.....................37
1.1.2. Количественный и качественный выход пилопродукции .... 39
1.1.3. Планирование раскроя пиловочного сырья........40
1.1.4. Контроль качества.............................43
1.1.5. Основные технологические операции формирования сечений пиломатериалов.....................44
1.2. Типовые схемы лесопильных потоков..................45
1.2.1. Индивидуальный раскрой........................46
1.2.2. Групповой раскрой.............................50
1.2.3. Смешанный раскрой.............................57
1.2.4. Расчет производительности лесопильных потоков и цехов..............................................59
3
2. Технологическое и транспортное оборудование лесопильных цехов.............................................62
2.1. Оборудование для индивидуального и смешанного раскроя.64
2.1.1. Оборудование для подачи сырья..................64
2.1.2. Основное технологическое оборудование..........65
2.1.3. Дополнительное технологическое оборудование....73
2.1.4. Вспомагательное оборудование...................77
2.2. Оборудование группового раскроя.....................79
2.2.1. Оборудование для подачи в цех..................79
2.2.2. Устройства позиционирования и подачи бревен и двухкантных брусьев.................................80
2.2.3. Лесопильные рамы...............................84
2.2.4. Фрезерно-брусующие станки......................85
2.2.5. Сдвоенные ленточнопильные станки и одно-и двухвальные круглопильные станки первого ряда.......88
2.2.6. Поворотные устройства для двух-и четырехкантных брусьев..............................93
2.2.7. Фрезерно-профилирующие станки и агрегаты.......95
2.2.8. Многопильные станки для раскроя четырехкантного бруса.................................99
2.2.9. Горизонтальные круглопильные станки...........103
2.2.10. Отделители боковой доски.....................104
2.2.11. Кромкообрезные станции.......................104
2.3. Дробилки и рубительные машины......................107
ГЛАВА 3. ПИЛОПРОДУКЦИЯ И ЕЕ ОБРАБОТКА......................112
1. Продукция лесопильного производства...................112
1.1. Классификация продукции............................112
1.2. Требования к качеству. Стандартизация пилопродукции...113
1.3. Учет объема пилопродукции..........................118
2. Технологические операции после распиловки.............118
2.1. Торцовка, сортировка пиломатериала.................118
2.2. Пакетирование, упаковка............................119
2.3. Хранение и отгрузка пилопродукции..................120
3. Оборудование для обработки пиломатериалов.............121
3.1. Торцовочно-сортировочное оборудование..............121
4
3.2. Пакетоформирующее и упаковочное оборудование.123
3.3. Линии сортировки сырых пиломатериалов........125
3.4. Оборудование для измерения пиломатериалов....132
3.5. Основные технологические операции и конструктивные элементы линий...................133
ПРИЛОЖЕНИЕ..........................................143
ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ...........................149
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ...................................161
5
ГЛАВА1.
БИРЖА СЫРЬЯ И ПОДГОТОВКА СЫРЬЯ
1. Сырье лесопильного производства
Согласно классификации лесного товароведения (Уголев, 2004) сырье и продукция лесопильных производств входят в группу Лесоматериалы. В эту группу входят товары, которые получаются путем механической обработки в основном ствола дерева. При этом заготавливают деловую древесину и дрова, которые пригодны для использования только в виде топлива. Низкокачественную деловую древесину называют технологическим сырьем.
Из отходов лесозаготовок (сучьев, вершинок и др.) и лесопиления (реек, опилок и др.) также получают лесоматериалы, которые применяют главным образом для химической переработки.
По способу механической обработки лесоматериалы следует разделить на шесть классов (Уголев, 2004):
1) круглые (получают поперечным разделением хлыста на отрезки, имеющие округлую форму сечения);
2) пиленые лесоматериалы, или пилопродукция (получают продольным пилением или фрезерованием древесины и последующим поперечным раскроем материала);
3) лущеные (получают резанием древесины по спирали - лущением);
4) строганные (получают резанием древесины ножами, формирующими плоскую поверхность раздела);
5) колотые (получают разделением древесины вдоль волокон клиновидным инструментом);
6) измельченная древесина (получают специальной переработкой древесины с помощью рубительных машин, стружечных станков и размольных устройств, а также в процессах обычного пиления и фрезерования).
Разновидности лесоматериалов определенного назначения принято называть сортиментами. Для оценки (таксации) леса проводится сортиментация насаждений (Сергеев, 1953), т. е. установление запасов деловой и дровяной древесины и выхода отдельных сортиментов.
Сырьем для выработки продукции в лесопильном производстве служат пиловочные бревна различных пород. Из произрастающих на территории России древесных пород промышленное значение имеют хвойные (лиственница, сосна, ель, кедр, пихта), лиственные кольце-сосудистые (дуб, ясень) и лиственные рассеянно-сосудистые (береза, бук, осина). Основные характеристики наиболее востребованных пород приведены в таблице Приложения 1.
Так как в России промышленное лесопиление в большей степени ориентировано на переработку хвойных древесных пород, то далее все качественные и технологические аспекты будут рассмотрены для обработки хвойной древесины.
6
1.1. Характеристика пиловочного сырья
Согласно принятому в 2002 г. Федеральному закону «О техническом регулировании» («О Техническом Регулировании», 2002) обязательные к исполнению требования в отношении продукции, ее производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации предусматриваются техническими регламентами, а требования, исполняемые на добровольной основе, - стандартами.
В I960 г. были введены два государственных стандарта (С. М. Хасдан, 1982): на круглые лесоматериалы лиственных (ГОСТ 9462-60) и хвойных (ГОСТ 9463-60) пород. В них были по возможности унифицированы требования к размерам и другим показателям качества продукции лесозаготовок. С некоторыми изменениями они используются и в настоящее время. Позже список государственных стандартов пополнился (табл. 1.1).
Таблица 1.1
Перечень основных государственных стандартов на круглые лесоматериалы
Стандарт Наименование
ГОСТ 9463-88 Лесоматериалы круглые хвойных пород. Технические
условия
ГОСТ 9462-88 Лесоматериалы круглые лиственных пород. Технические
условия
ГОСТ 22298-76 Бревна пиловочные хвойных пород, поставляемые
для экспорта. Технические требования
ГОСТ 22299-76 Бревна пиловочные лиственных пород, поставляемые
для экспорта. Технические требования
ГОСТ 22296-89 Балансы для экспорта. Технические условия
ГОСТ 2708-75 Лесоматериалы круглые. Таблицы объемов
ГОСТ 22297-76 Стойки рудничные хвойных пород (пропсы),
поставляемые для экспорта. Технические требования
ГОСТ 17231-78 Лесоматериалы круглые и колотые. Методы определения
влажности
ГОСТ 9014.0-75 Лесоматериалы круглые. Хранение. Общие требования
ГОСТ 2292-88 Лесоматериалы круглые. Маркировка, сортировка,
транспортирование, методы измерения и приемка
ГОСТ 3243-88 Дрова. Технические условия
ГОСТ 9014.3-81 Лесоматериалы круглые. Химическая защита способом
опрыскивания при хранении
ГОСТ 24260-80 Сырье древесное для пиролиза и углежжения.
Технические условия
ГОСТ 9014.2-79 Лесоматериалы круглые. Защита влагозащитными
и влагозащитно-антисептическими составами при хранении
7
Окончание таблицы 1.1
Стандарт Наименование
ГОСТ 23827-79 Сырье древесное тонкомерное. Технические условия
ГОСТ 9014.1-78 Лесоматериалы круглые. Хранение. Защита дождеванием
ГОСТ4106-74 Сырье древесное для выработки дубильных экстрактов.
Технические условия
ГОСТ 8440-74 Сырье древесное для производства угля специального
назначения. Технические условия
ГОСТ 3934-71 Древесина авиационная. Правила приемки
и методы контроля
ГОСТ616-83 Стойки рудничные деревянные. Технические условия
В стандартах на круглые, пиленые и другие виды лесоматериалов перечислены требования к сортиментам: порода древесины, размеры, допуски и припуски к номинальным размерам, сорта, степень обработки. Кроме того, в стандартах регламентируется маркировка, обмер, учет, приемка и хранение лесоматериалов.
Однако стандартизация лесоматериалов достаточно сложна, что связано со специфическими требованиями к ним со стороны потребителей и многообразием сырьевой базы. Поэтому каждое предприятие стремится разработать свои стандарты.
В настоящее время создан Технический комитет по стандартизации «Лесоматериалы», который рассматривает проекты национальных стандартов и дает заключение по стандартам организаций на круглые лесоматериалы и пиломатериалы. По состоянию на 2012 г. эти виды продукции обязательной сертификации не подлежат.
Многие лесозаготовительные и лесопильные предприятия вводят свои Технические Условия (ТУ) на круглые лесоматериалы, которые обычно составляют на основании ГОСТов и/или требований потребителей, указанных в спецификациях.
1.2. Технические требования к пиловочному сырью
При разделке хлыстов получают круглые сортименты в виде бревен, кряжей и балансов. В зависимости от места вырезки сортимента из хлыста, сортименты бывают комлевыми, срединными и вершинными (рис. 1.1).
Сортименты, полученные из срединной части хлыста, всегда являются сучковатыми. Бессучковую необрезную доску можно получить лишь из комлевой части. Комлевые сортименты иногда называются также фанерными кряжами и используются для производства шпона. Вершинные сортименты содержат здоровые сросшиеся сучки и чаще всего применяются для выработки заготовок для мебельного производства.
8
Рис. 1.1. Качественные зоны дерева (RT, 2001)
Для производства пиломатериалов используют пиловочные бревна, соответствующие 1...3 сортам ГОСТов 9463-88 и 9462-88 или ТУ предприятия.
В зависимости от требуемых размеров и качества продукции пиловочник сортируют по следующим параметрам:
• По породе.
• По толщине (диаметру, измеренному на верхнем торце или на расстоянии от него). На отечественных предприятиях наиболее распространена сортировка по диаметрам через 2 см, менее - через 1 см. На большинстве зарубежных производств сортировка, а часто и раскряжевка, производится исходя из планируемых схем раскроя (поставов) с произвольными границами групп диаметров; при этом сортировка производится не по вершинному торцу, а по полезному объему бревна - вписанному в бревно цилиндру.
• По длине, с учетом припуска.
• По качеству. Качество определяется наличием, размерами и количеством пороков древесины. Основным сортообразующим пороком у хвойных пород являются сучки, затем гниль, далее - механические повреждения, которые являются технологическим браком и должны быть сведены к минимуму. Остальные пороки встречаются реже. Основными сортообразующими пороками для лиственных лесоматериалов являются сучки, гнили и кривизна, но могут быть специфические пороки (побурение, ложное ядро). Описание и нормирование пороков подробно изложены в ГОСТ 2140-81 «Видимые пороки древесины. Классификация, термины и определения, способы измерения».
9
2. Технологические операции склада сырья
2.1. Приемка, хранение иучет пиловочного сырья
Приемка. Существует несколько нормативных документов, регламентирующих методы измерения и учета пиловочного сырья. Прежде всего, это ГОСТ 2708-75 «Лесоматериалы круглые. Таблицы объемов», а также РД 13-2-3-97 «Сертификация круглых лесоматериалов. Обеспечение качества и бесконфликтной приемки при заключении договора на поставку», МВИ 13-01-06 «Лесоматериалы круглые. Измерение объема поштучными и групповыми методами» и ОСТ 13-43-79. «Лесоматериалы круглые. Геометрический метод определения объема и оценка качества лесоматериалов, погруженных в вагоны».
В табл. 1.2 для сравнения приведены значения объемов пиловочных бревен в соответствии с нормами ГОСТ 2708-75, РД 13-2-3-97 и МВИ 13-01-06.
Таблица 1.2
Сравнительная таблица объемов пиловочника
Длина Нормативный документ
сортимента, м ГОСТ 2708-75 РД 13-2-3-97 МВИ 13-01-06 (2006), при сбеге 1 см/м
(1975) (1997) Секционный Метод Метод Метод верхнего
метод срединного усеченного диаметра
сечения конуса и среднего сбега
Диаметр 14 см
3,2 0,056 0,061 0,049 0,061 0,044 0,061
4,0 0,073 0,080 0,062 0,080 0,058 0,080
5,0 0,097 0,107 0,077 0,107 0,077 0,107
6,0 0,123 0,136 0,092 0,136 0,099 0,136
Диаметр 16 см
3,2 0,074 0,078 0,064 0,078 0,055 0,078
4,0 0,095 0,102 0,080 0,102 0,072 0,102
5,0 0,124 0,134 0,101 0,134 0,096 0,134
6,0 0,155 0,170 0,121 0,170 0,122 0,170
Диаметр 18 см
3,2 0,093 0,097 0,081 0,097 0,068 0,097
4,0 0,120 0,126 0,102 0,126 0,089 0,126
5,0 0,156 0,165 0,127 0,165 0,117 0,165
6,0 0,194 0,208 0,153 0,208 0,148 0,208
10
Продолжение таблицы 1.2
Длина Нормативный документ
сортимента, м ГОСТ 2708-75 РД 13-2-3-97 МВИ 13-01-06 (2006), при сбеге 1 см/м
(1975) (1997) Секционный Метод Метод Метод верхнего
метод срединного усеченного диаметра
сечения конуса и среднего сбега
Диаметр 20 см
3,2 0,114 0,117 0,101 0,117 0,082 0,117
4,0 0,147 0,152 0,126 0,152 0,107 0,152
5,0 0,190 0,199 0,157 0,199 0,140 0,199
6,0 0,230 0,249 0,188 0,249 0,176 0,249
Диаметр 22 см
3,2 0,140 0,140 0,122 0,140 0,098 0,140
4,0 0,178 0,181 0,152 0,181 0,127 0,181
5,0 0,230 0,236 0,19 0,236 0,165 0,236
6,0 0,280 0,295 0,228 0,295 0,207 0,295
Диаметр 24 см
3,2 0,168 0,165 0,145 0,165 0,115 0,165
4,0 0,210 0,212 0,181 0,212 0,148 0,212
5,0 0,270 0,276 0,226 0,276 0,192 0,276
6,0 0,330 0,344 0,271 0,344 0,240 0,344
Диаметр 26 см
3,2 0,197 0,191 0,170 0,191 0,133 0,191
4,0 0,250 0,246 0,212 0,246 0,171 0,246
5,0 0,320 0,319 0,265 0,319 0,222 0,319
6,0 0,390 0,396 0,319 0,396 0,276 0,396
Диаметр 28 см
3,2 0,230 0,220 0,152 0,220 0,152 0,220
4,0 0,290 0,283 0,196 0,283 0,196 0,283
5,0 0,370 0,365 0,253 0,365 0,253 0,365
6,0 0,450 0,453 0,314 0,453 0,314 0,453
Диаметр 30 см
3,2 0,260 0,251 0,173 0,251 0,173 0,251
4,0 0,330 0,322 0,222 0,322 0,222 0,322
5,0 0,420 0,415 0,287 0,415 0,287 0,415
6,0 0,520 0,513 0,355 0,513 0,355 0,513
11
Окончание таблицы 1.2
Длина Нормативный документ
сортимента, м ГОСТ 2708-75 РД 13-2-3-97 МВИ 13-01-06 (2006), при сбеге 1 см/м
(1975) (1997) Секционный Метод Метод Метод верхнего
метод срединного усеченного диаметра
сечения конуса и среднего сбега
Диаметр 32 см
3,2 0,300 0,284 0,195 0,284 0,195 0,284
4,0 0,380 0,363 0,25 0,363 0,25 0,363
5,0 0,480 0,467 0,322 0,467 0,322 0,467
6,0 0,590 0,577 0,399 0,577 0,399 0,577
Диаметр 34 см
3,2 0,340 0,319 0,219 0,319 0,219 0,319
4,0 0,430 0,407 0,280 0,407 0,280 0,407
5,0 0,540 0,523 0,360 0,523 0,360 0,523
6,0 0,660 0,645 0,445 0,645 0,445 0,645
Диаметр 36 см
3,2 0,380 0,355 0,244 0,355 0,244 0,355
4,0 0,480 0,454 0,311 0,454 0,311 0,454
5,0 0,600 0,582 0,400 0,582 0,400 0,582
6,0 0,740 0,717 0,493 0,717 0,493 0,717
Согласно РД 13-2001-00 (1997) возможна приемка по результатам измерения объема и контроля качества, выполненных продавцом, покупателем или независимой организацией. В случае разногласий между указанными сторонами применяют арбитражный метод, который заключается в следующем. Объем бревен измеряют без коры. Измеренную длину их округляют в меньшую сторону до ближайшей учетной длины с градацией 0,25 м. Верхний диаметр бревен измеряют в одном направлении для всей партии и округляют до четного значения в сантиметрах. При объеме поставки до 100 м³ проводят поштучные измерения. Объем бревна измеряют методом верхнего диаметра и нормального сбега. При объеме поставки свыше 100 м3 измеряют объем бревна по случайной выборке из партии, составляющей не менее 10 % от ее общего объема. При сплошном или выборочном контроле качества бревен должны быть обеспечены их осмотр и измерение пороков на обоих торцах и с трех сторон (сверху или снизу и с обоих боков) по всей длине бревна.
12
Хранение. Основная задача при хранении бревен - сохранить их высокую влажность, что обеспечивает неблагоприятную среду для развития грибков. Бревна лучше сохраняются в высоких плотных штабелях.
В зависимости от организационно-технологической схемы производственного процесса лесопильного завода, хранение древесного сырья может осуществляться как в коре, так и без нее. Хранение круглого леса в коре позволяет дольше сохранять влагу в древесине, но при длительном хранении, тем не менее, требуется обеспечить увлажнение. Но с точки зрения более эффективного использования древесины сортировать лучше окоренные бревна.
Оптимальным решением является хранение несортированного, а иногда и нераскряжеванного круглого леса в коре, для обеспечения лучшего сохранения древесины. А окорку и последующую сортировку круглого леса, иногда с раскряжевкой, лучше производить непосредственно перед накоплением пиловочной партии.
2.2. Подготовка пиловочного сырья краспиловке
2.2.1. Выгрузка и штабелирование бревен
Выгрузка производится пучками или отдельными бревнами (С. М. Хас-дан, 1982). Пучковая выгрузка выполняется штабелевочными лебедками, бремсбергами, кранами, а также фронтально-челюстными погрузчиками, поштучная -поперечными элеваторами и продольными лесотранспортерами. Выгрузное оборудование выбирают в зависимости от объемов работ, вида лесосплава и территориальных условий рейдов и складов.
Из средств железнодорожного и автомобильного транспорта сырье выгружают транспортными пучками с помощью кранов или фронтально-челюстных погрузчиков грузоподъемностью до 30 т. На складах практикуют укладку бревен в плотные штабеля.
В зависимости от типа выгрузочных и штабелевочных средств и грунтовых условий склада высота штабелей колеблется от 2 до 14 м, а длина от 80 до 300 м передний и задней стенкам штабелей придают вертикальную или наклонную форму (рис. 1.2).
Габаритный объем V штабелей может быть найден по формулам (С. М. Хас-дан, 1982):
VA = L- H • l;
VE =| L -H !•(H -h)• l + L - h-1;
I tga )
VB =| L -— \H • l;
I tga,)
13