Белозеров И.Л., Дорошенко В.А., Кибякова С.И., Кибяков А.П. Технологический расчёт лесопильных потоков

Подождите немного. Документ загружается.

пильного цеха по принципу непрерывного потока. Для этого следует надлежа-

щим образом подобрать типы транспортных механизмов и устройств (бревно-

таски, рольганги, поперечные цепные конвейеры и брусоперекладчики, ленточ-

ные конвейеры), подобрать соответствующие скорости движения, синхронизи-

руя их с пропускной способностью основного оборудования. Требуется также

предусмотреть механизмы и люки для уборки отходов (горбылей, реек, торцо-

вых срезков, опилок, щепы).

При планировке оборудования в лесопильном цехе необходимо изучить

закономерности движения материалов в производственном процессе, излагае-

мые в курсе «Технология лесопильно-деревообрабатывающего производства».

Размещение основного и вспомогательного оборудования в поточных ли-

ниях лесопильного цеха должно осуществляться по ходу технологического

процесса. На каждом участке потока должны быть предусмотрены технические

средства их питания материалами и отвода от них готовой продукции, а также

средства для накопления страховых межоперационных запасов, ограничиваю-

щих организационные кратковременные простои местом их возникновения.

Этим требованиям в настоящее время наиболее отвечает шахматное располо-

жение смежных участков с передачей материала с участка на участок с помо-

щью конвейеров различных конструкций и созданием около участков специ-

альных площадок и столов для накопления и размещения страховых межопера-

ционных запасов.

При распиловке всего или части сырья на двухэтажных лесопильных ра-

мах лесопильный цех должен быть также двухэтажным. Основной производст-

венный процесс по распиловке (переработке) сырья на пиломатериалы будет

проходить на втором этаже цеха.

Если проектом предусматривается переработка сырья на одноэтажных

лесопильных рамах, на линиях ЛАПБ, ФПЛ, на круглопильных или ленточных

станках, то лесопильный цех будет одноэтажным.

Поточные линии лесопильных цехов могут быть весьма разнообразны.

При использовании для распиловки бревен вертикальных лесопильных

рам можно выделить следующие основные специализированные поточные линии:

а) поточные линии распиловки пиловочного сырья с брусовкой на длин-

номерные обрезные и необрезные доски;

б) поточные линии распиловки пиловочного сырья вразвал на длинно-

мерные обрезные и необрезные доски;

в) поточные линии распиловки сырья смешанным способом, с брусовкой

и вразвал на длинномерные обрезные и необрезные доски.

В соответствии с этим в поточной линии распиловки сырья только с бру-

совкой устанавливаются последовательно две лесопильные рамы. Размещаются

они в шахматном порядке, со смещением продольных осей рам около 2 м.

В этом случае две рамы представляют собой как бы единый агрегат с одной

бревнотаской, подающей бревна только к первой раме. Рама первого ряда

предназначается для выпиловки бруса, а рама второго ряда – для распиловки

его на доски.

В поточной линии распиловки сырья только вразвал устанавливается од-

на лесопильная рама.

В поточной линии распиловки сырья смешанным способом (с брусовкой

и вразвал) устанавливаются две лесопильные рамы в шахматном порядке со

смещением продольных осей рам около 2 м. Для обеспечения независимой ра-

боты рам при распиловке перед рамами устанавливаются рамные тележки.

В этом случае рама первого ряда предназначается для распиловки бревен враз-

вал или для выпиловки бруса, а рама второго ряда – для распиловки бревен

вразвал или, в случае распиловки с брусовкой, для распиловки бруса.

Расстояние осей рам первого ряда от торцовой стены лесопильного кор-

пуса составляет обычно 12…13 м. Расстояние вдоль цеха между осями первого

и второго ряда рам при установке в шахматном порядке принимается также

равным 12…13 м.

Обрезные станки устанавливаются на расстоянии 12…13 м от второго ря-

да рам. Продольная ось обрезного станка смещается относительно осей рам на

различную величину в зависимости от схемы производственного процесса.

Торцовочные балансирные станки встраиваются в торцовочные столы. В каж-

дом столе две пилы – вершинная и комлевая, расстояние между ними 6…7 м.

Если торцовка досок осуществляется на торцовочном устройстве проход-

ного типа, оно располагается в промежуточном или нижнем этаже лесоцеха.

Доски в этом случае со второго этажа спускаются через люки. Расстояние меж-

ду торцовочными пилами вдоль цепного конвейера 4…5 м, а поперек стола

(настила) – 8 м.

Перед обрезным станком может быть установлен торцовочный балансир-

ный станок для раскроя по длине кривых и сильносбежистых досок и для торцов-

ки острых концов у подгорбыльных досок, которые обычно не рассчитываются.

При использовании для распиловки или переработки бревен не лесопиль-

ных рам, а какого-нибудь другого оборудования (ЛАПБ, ФПЛ, круглопильных

и ленточнопильных станков) принципы размещения оборудования будут таки-

ми же, как и в рамном потоке.

Планировка оборудования лесопильного цеха выполняется на листе ват-

мана формата А1 в масштабе 1:100. На планировке должны быть указаны ос-

новные планировочные и габаритные размеры, уровни пола и места размеще-

ния основных рабочих, занятых в производственном процессе. Условные обо-

значения основного и вспомогательного оборудования приведены в прил. 33.

Типовые схемы планировки оборудования в лесопильных цехах помеще-

ны в литературе [12, 32]. Рекомендуется воспользоваться альбомом В.Ф. Вет-

шевой, в котором приведены схемы для различных типов оборудования.

Описание технологического процесса должно быть кратким, конкретным,

последовательным, с указанием операций и типажа применяемого оборудова-

ния. В завершение рассчитываются основные технико-экономические показа-

тели в соответствии с прилагаемой формой (прил. 34).

6.9. Расчет синхронизации лесопильного потока

Сущность синхронизации лесопильного потока заключается в согласо-

ванном движении бревен, брусьев и досок в технологическом потоке, при кото-

ром обеспечивается максимальная производительность головного лесопильного

оборудования (лесопильные рамы, круглопильные станки, ленточнопильные

станки, агрегатные станки).

Уравнение, характеризующее условие синхронизации лесопильного по-

тока, может быть представлено в общем виде:

тлобтnтррлтбр

ААААААA

....

, (6.38)

где А

бр

– производительность бревнотаски, шт. бревен в мин; А

– производи-

тельность впередирамной тележки, конвейера ленточнопильного станка, шт.

бревен в мин; А

л.р

– производительность лесопильной рамы 1-го ряда, ленточ-

нопильного, круглопильного станка или ЛАПБ, шт. бревен в мин; А

р.т

– произ-

водительность роликовых транспортеров за головным бревнопильным станком,

шт. досок в мин; А

п.т

– производительность поперечных транспортеров, шт. до-

сок в мин; А

об

– производительность обрезных станков, шт. досок в мин; А

л.т

–

производительность ленточных транспортеров, шт. досок в мин.

Приравнивая производительность любого технологического оборудова-

ния к производительности головного, находим скорости для интересующего

нас оборудования.

Контрольные вопросы

1. Назовите основные операции лесопильного цеха.

2. По каким признакам классифицируются лесопильные потоки?

3. Назовите исходные данные для расчета лесопильных потоков.

4. Чем руководствуются при выборе типа головного оборудования лесо-

пильных цехов?

5. Как определяется ширина просвета пильной рамки?

6. Что такое «посылка» и как она определяется?

7. Как производится расчет посылок?

8. Дайте понятие установленной и эффективной лесопильной рамы.

9. Приведите последовательность расчета количества обрезных станков.

10. Опишите методику расчета потребного количества торцовых станков.

11. Напишите формулу, по которой определяется производительность

ленточнопильных станков?

12. Для каких условий целесообразно применение круглопильных станков?

13. Как определяется производительность фрезерно-брусующих станков?

14. Охарактеризуйте условие синхронизации лесопильного потока.

7. ОКОНЧАТЕЛЬНАЯ ОБРАБОТКА

ПИЛОМАТЕРИАЛОВ

Торцовка, браковка и сортировка пиломатериалов являются заключитель-

ными операциями технологического процесса. Торцовка – операция раскроя

пиломатериалов по длине. Браковка – операция по выявлению пороков древе-

сины и дефектов обработки пиломатериалов. Оценка качества пиломатериалов

после сушки объективней, чем до сушки. Сортировка – операция по распреде-

лению пилопродукции по сортам в зависимости от различных отличительных

признаков. Указанные операции взаимосвязаны и производятся в определенной

последовательности, зависящей от принятого технологического процесса.

Окончательная обработка пиломатериалов предусматривает подготовку

пиломатериалов к отгрузке потребителю и должна включать следующие операции:

• защиту пиломатериалов от грибковых заболеваний (антисептирование);

• доведение влажности пиломатериалов до транспортной, обеспечиваю-

щей их сохранность в период хранения и при транспортировке;

• окончательную обработку пиломатериалов, позволяющую повысить ка-

чественный выход и их товарный вид;

• маркирование;

• упаковку пиломатериалов в транспортные пакеты, позволяющие меха-

низировать трудоемкие процессы на транспортных и погрузочных работах.

Рассмотрим более подробно указанные операции.

7.1. Антисептирование пиломатериалов

Выпиленные в теплое время года пиломатериалы должны быть защище-

ны от поражения деревоокрашивающими и дереворазрушающими грибами.

При этом применяют химические меры защиты древесины. Если пиломатериа-

лы проходят атмосферную сушку, то их обязательно антисептируют не позднее

чем через 12 ч после распиловки бревна, обрабатывая водными растворами

пентахлорфенолята натрия или препарата ПБТ.

Антисептированные пиломатериалы сушат в соответствии с требования-

ми стандартов или транспортируют по согласованию с потребителем с влажно-

стью, превышающую допустимую при транспортировке. При антисептирова-

нии применяют пакетный метод, который заключается в кратковременном по-

гружении и выдержке пакета пиломатериалов в растворе антисептика. Для пол-

ного смачивания поверхности досок в плотном пакете выдержка их в растворе

антисептика должна быть не менее 20 с, а в пакете на прокладках – до 10 с.

Плановые сроки антисептирования должны охватывать теплый период года, в

течение которого среднесуточные температуры превышают 5 ºС.

В табл. 7.1 приведены плановые сроки антисептирования пиломатериалов

для различных климатических зон.

Таблица 7.1

Плановые сроки антисептирования пиломатериалов

Зона

Начало

Конец

1…15 мая

1…15 октября

15 апреля…1 мая

1…15 октября

1…15 апреля

15…30 октября

1…15 апреля

30 октября…15 ноября

Установку антисептирования пиломатериалов оборудуют баком с мешал-

кой для приготовления раствора, двумя емкостями для хранения раствора на

время чистки ванны, ванной из листовой стали, железобетона или другого

строительного материала. Размеры ванны зависят от обслуживающих участок

подъемно-транспортных механизмов, в качестве которых используют различ-

ные краны, электробалки (тельферы), автолесовозы с непосредственным заез-

дом в ванну и специально сконструированные для антисептирования пиломате-

риалов автолесовозы А-210 и А-210А (с телескопическими штангами).

Около ванны обычно оборудуют две площадки: для пакетов, подготов-

ленных к антисептированию (сухая площадка), и прошедших обработку (мок-

рая площадка). Мокрая площадка должна быть заасфальтирована и иметь уклон

в сторону ванны для стока раствора. Участки для антисептирования пиломате-

риалов размещают вблизи лесопильных цехов. Антисептики токсичны для лю-

дей и животных, поэтому должны соблюдаться правила техники безопасности.

7.2. Сортировка сырых пиломатериалов

Чаще всего пиломатериалы сортируют около лесопильного цеха на попе-

речных цепных конвейерах ТСП-3 и ТСП-4. Для облегчения съема досок с обе-

их сторон эстакады устанавливают бортовые ролики. На сортировочном кон-

вейере выполняются следующие операции: разравнивание досок в однослой-

ный ряд; оценка качества досок; раскладка досок по сортировочным местам в

зависимости от сечения, сорта, породы и назначения; формирование плотного

пакета. Иногда формируют сушильный пакет. Все основные технологические

операции выполняются вручную. Технические характеристики цепных сорти-

ровочных конвейеров приведены в табл. 7.2.

С целью механизации трудоемких процессов лесопильные предприятия

применяют линии ЦНИИМОД для сортировки тонких досок (ЛТС-16) и линии

сортировки толстых досок и брусьев. На линии ЛТС-16 выполняют следующие

операции: предварительную торцовку тонких досок; сортировку по сечениям и

сортам; формирование плотного или сушильного штабеля. На линии сортиров-

ки толстых досок выполняют: сортировку толстых досок и бруса по сечениям,

качеству и длинам; формирование плотного транспортного штабеля из брусьев

и сушильного – из досок. Техническая характеристика линий сортировки сы-

рых пиломатериалов приведена в табл. 7.3.

Таблица 7.2

Техническая характеристика сортировочных конвейеров

Показатель

ТСП-3

ТСП-4

Число рабочих цепей, шт.

Скорость движения тяговых цепей, м/с

0,2

Расстояние между тяговыми цепями, мм:

1250

2050

800

1200

1880

Установленная мощность, кВт

Габаритные размеры, мм:

длина

ширина

высота

60 000

5900

по месту

62 000

6340

953

Масса, кг

6242

7500

7.3. Обработка пиломатериалов после сушки

Технологический процесс обработки сухих пиломатериалов включает в

себя следующие операции: окончательную торцовку, сортировку, формирова-

ние транспортных пакетов. Выбор оборудования для реализации данного про-

цесса зависит от объема производства, уровня специализации предприятия,

применяемого головного бревнопильного оборудования, назначения пиломате-

риалов, характера обработки и ряда других факторов.

Как правило, для выполнения указанных выше операций требуется обо-

рудование, устанавливаемое в цехе в такой последовательности: поперечный

цепной конвейер; механизм разборки сушильного пакета (штабеля); механизм

поштучной выдачи досок; конвейер поперечный с упорами; торцовочное уст-

ройство; конвейер продольный для короткомерных пиломатериалов и торцовых

срезок; конвейер сортировочный автоматизированный с накопителями; устрой-

ство поштучной выдачи досок; конвейер поперечный с упорами; механизм

формирования транспортного пакета; конвейер поперечный для пакетов; станок

для обвязки пакетов; установка для обертывания пакетов; погрузчик; порталь-

ный автолесовоз.

Таблица 7.3

Техническая характеристика линий

сортировки сырых пиломатериалов

Параметры

ЛТС-16

Линия сортировки

тонких

досок

брусьев

Пропускная способность,

досок/мин

Число сортировочных мест, шт.

Размеры досок, мм:

толщина

ширина

длина

16…50

75…300

2,1…6,6

32…100

100…300

2,7…6,3

100…200

180…260

3,3…6,3

Обслуживающий персонал, чел.

Установленная мощность, кВт

Габаритные размеры, м:

длина

ширина

высота

39,3

12,2

5,4

6,3

Масса, т

68,0

62,0

Участок окончательной обработки сухих пиломатериалов размещают не-

далеко от остывочного помещения сушильного цеха или на участке естествен-

ной (атмосферной) сушки. Предварительно создаются буферные запасы рассор-

тированных по сечениям пиломатериалов, которые обеспечат длительную бес-

перебойную работу устройств без дополнительной переналадки. Специализа-

ция установок позволяет повысить производительность и качество обработки,

точность браковки и сортировки пиломатериалов.

На крупных лесопильно-деревообрабатывающих предприятиях для обра-

ботки сухих пиломатериалов может применяться следующее специализирован-

ное оборудование: торцовочно-маркировочно-сортировочная установка (ТМСУ)

фирмы «Рауте» и сортировочно-пакетирующие установки (СПУ) «Сатеко» и

«План-Селл» (Финляндия); УСД-18, БСП-ЦНИИМОД и БТСМ30-2 (Россия);

СПУ «Содерхамнс» (Швеция) и некоторые другие. Основные технические ха-

рактеристики некоторых сортировочно-пакетирующих устройств приведены в

табл. 7.4. Линия БСП позволяет сортировать доски на четыре сорта в 42 нако-

пителя, коэффициент заполнения упоров сортировочного конвейера составляет

0,7…0,8.

Таблица 7.4

Техническая характеристика автоматизированных

сортировочно-пакетирующих установок

Параметры

«Сатеко»

«План-

Селл»

«Содер-

хамнс»

УСД-18

Число сортировочных

отсеков, шт.

Размеры сортируемого

пакета, мм:

ширина

высота

1150

1200

710

610

700

1350

1250

Пропускная способность,

досок/мин

30…60

24…75

7.4. Маркирование пиломатериалов

Пиломатериалы, поставляемые на экспорт россыпью, маркируют с одного

торца. Условным обозначением экспортных пиломатериалов принята буква Е.

При маркировании экспортных пиломатериалов используют следующие обо-

значения сортов: для бессортных (пиломатериалы, относящиеся к группе бес-

сортных, считают за один сорт) – две красные пятиконечные звезды, например,

Е ; четвертого сорта – красная пятиконечная звезда, например, Е ; пятого –

красная горизонтальная линия, например, Е -. Маркировочный знак размещают

на центральной части торца доски. Обозначение знака должно быть четким.

Маркировку выполняют вручную или механизированным способом.

На торцовочно-браковочных установках, имеющих специальные устрой-

ства, маркировочные знаки наносят на оба торца доски автоматически.

При поштучном маркировании пиломатериалов внутреннего рынка мар-

кированию подлежат все пиломатериалы длиной от 1 м и более. Условные зна-

ки сортов наносят на один из торцов или на пласть доски. Маркировка должна

быть четкой и наноситься несмываемой краской или мелком, стойким к смыванию.

При маркировании пиломатериалов отборного и 1-го сортов, предназна-

ченных для судостроения, дополнительно наносят букву С (например, ОС или 1С).

При маркировании заготовок, предназначенных для лыж, – букву Л, для резо-

нансных пиломатериалов – букву Р.

При поштучном маркировании пиломатериалов, поставляемых на экс-

порт в пакетах, маркированию с двух торцов подлежат пиломатериалы шири-

ной 75 мм и более, длиной 1,5 м и более. Причем пиломатериалы толщиной

25 мм и более, содержащие в пакете доски нескольких длин, допускается мар-

кировать с одного торца, а пиломатериалы толщиной 19 мм и менее допускает-

ся поштучно не маркировать.

Маркирование пакетов пиломатериалов, поставляемых на экспорт, на ле-

сопильном заводе производят в два этапа: на участке формирования на пакет

наносят размер его сечения и длину; на участке погрузки указывают номер пар-

тии (коносамента) и пакета.

Маркировку наносят условными обозначениями высотой 100 мм в одну

строку несмываемой краской на верхнюю и боковую поверхности пакета на

расстоянии 75…100 мм от верхнего правого бокового ребра со стороны выров-

ненных торцов.

Блок-пакеты маркируют на боковой поверхности нижнего пакета (право-

го со стороны выровненного торца блок-пакета) на уровне 2/3 высоты пакета и

на расстоянии 150 мм от выровненного торца. Расстояние между маркировоч-

ными знаками (наборами букв, цифр, символов) должно быть не менее 100 мм.

Маркировка пакета экспортных пиломатериалов должна содержать сле-

дующие сведения: товарный знак отправителя; номер партии (коносамента);

номер пакета; сечение пиломатериалов, мм; длину пакета, м; штамп техниче-

ского контроля; штамп KD (сведение о камерной сушке).

Каждый пункт (порт) отгрузки экспортных пиломатериалов имеет свое

условное обозначение (табл. 7.5).

При отгрузке пиломатериалов в пакетах на внутренний рынок маркиров-

ка на торцах условным знаком сортности не требуется, но допускается на пла-

стях пиломатериалов мелком, стойким против смывания, или штемпелем. Пи-

ломатериалы и заготовки одного сорта, отгружаемые в пакетах, поштучно не

маркируют.

Пакеты пиломатериалов для внутреннего рынка должны иметь ярлык

размером 80 х 120 мм, изготовленный из фанеры, древесноволокнистой плиты,

бумаги или картона, вкладываемый в прозрачный пакет из влагонепроницае-

мых материалов. На ярлыке указывают: наименование грузополучателя; наиме-

нование пункта назначения; наименование предприятия-изготовителя и его то-

варный знак; номер договора или обозначение стандарта на пиломатериалы,

наименование пиломатериалов с указанием сорта, породы древесины, размеров

поперечного сечения, длины; количество и объем пиломатериалов в пакете в

кубических метрах, номер партии, номер пакета. Крепят ярлык проволокой

(диаметром 0,5…1 мм) к крайней обвязке на расстоянии 200…250 мм от верх-

него правого ребра пакета.

Таблица 7.5

Условные обозначения пунктов (портов) отгрузки

или производственных объединений

Наименование пункта (порта) отгрузки,

производственного объединения

Условное

обозначение

Предприятия и объединения, отгружающие

пилопродукцию через Архангельск

Астрахань

Предприятия Карелии, отгружающие пилопродукцию

непосредственно на экспорт

Окончание табл. 7.5

Наименование пункта (порта) отгрузки,

производственного объединения

Условное

обозначение

Ковда

Предприятия Красноярского края, отгружающие

пилопродукцию через Игарку

ОАО «Петролеспорт» (PLP, Санкт-Петербург)

Мезень

Находка

Новороссийский лесной порт

Онега

Нарьян-Мар (Печора)

Сахалин

По условиям договоров на поставку хвойных обрезных пакетированных

пиломатериалов допускается дублировать номер пакета на одной из досок

верхнего ряда.

Пиломатериалы с неполной обработкой (например, с повышенной влаж-

ностью), поставляемые с лесопильных заводов в порт отгрузки, маркировке не

подлежат.

7.5. Упаковка готовой продукции

Упаковка готовой пилопродукции проводится с целью обеспечения проч-

ности и жесткости, а также защиты ее от увлажнения и загрязнения во время

хранения и транспортировки. Она может состоять из обвязки и обертки, но

иногда только из обвязки. Выбор вида упаковки зависит от назначения и сорт-

ности пиломатериалов, а также от условий их хранения и транспортирования.

Перед обвязкой пакет необходимо подпрессовывать.

Транспортные пакеты обвязывают на специальных участках вблизи от

сортировочно-пакетирующих установок, на складах и площадках, где заверша-

ется их формирование. Операцию выполняют при помощи обвязок разового

или многократного использования.

Для упаковки экспортных пиломатериалов используют разовые обвязки

из стальной ленты. Пиломатериалы внутреннего рынка складывают в пакеты в

основном обвязками многократного использования – полужесткими стропами,

а также ленточными проволочными обвязками разового пользования. Рекомен-

дации по укладке пакетов различной длины приведены в табл. 7.6 [32].