Все ответы по госам. Сучкорезные машины лп30Б и лп 33. Конструкция механизмов протяжки и обрезки сучьев. Характеристики машин, приемы работы на них
 Скачать 15.99 Mb.
|
|
19) Организация и технология лесопиления. Характеристика сырья и готовой продукции лесопильных цехов. Технология, обоснования и выбор головного оборудования. Организация технологического процесса лесопиления при смешанных и т.д. 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЛЕСОПИЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ 1.1. Характеристика сырья Сырьем для лесопильного производства служат круглые лесоматериалы различных пород и определенного размерно-качественного состава. В зависимости от назначения и получаемой из круглых лесоматериалов продукции в качестве сырья используются бревна или кряжи. Бревна предназначаются для выработки пиломатериалов общего назначения, а кряжи — для получения специальных видов продукции, таких, как тара, лыжные и авиационные пиломатериалы и заготовки, шпалы и др. Поэтому кряжи имеют названия - тарный, лыжный, авиационный, шпальный и др. Бревна и кряжи различаются так же по размерам и качеству, что указано в стандартах на круглые лесоматериалы определенных пород. Для выработки продукции лесопиления применяются хвойные и лиственные породы, произрастающие на территории России. Из хвойных пород наиболее широко используется сосна, но на некото рых предприятиях преимущественно перерабатываются ель и пихта. Лиственница и кедр используются в меньших объемах. Из лиственных пород наибольшее применение получили береза и осина, в меньшей степени - ольха и липа. Для того чтобы повысить эффективность переработки пиловочногоьсырья, при использовании древесины различных пород необходимо учитывать технологические особенности, строение ствола дерева, различные физико-механические свойства древесины, которые оказывают влияние на раскрой и последующую обработку продукции. 1.2. Характеристика продукции лесопильного производства Продукция лесопильного производства разделяется на основную (пиломатериалы, заготовки, дощечки, планки и клёпка) и дополнительную (технологическая щепа, вырабатываемая из кусковых отхо- дов, и технологические опилки). Пиломатериалы - это пиленая продукция, полученная в результате продольного деления бревна пилами или фрезами. Пиломатериалы характеризуются радом признаков: породой, геометрической фор- мой поперечного сечения, видом обработки, расположением пластей относительно годичных слоев древесины, назначением и качеством. По геометрической форме и соотношению размеров поперечного сечения пиломатериалы подразделяются на доски, брусья, бруски, обапол и шпалы (рис. 1.2). Досками и брусками называются обрезные и необрезные пиломатериалы толщиной до 75 - 100 мм, причём если ширина пиломатериала менее двойной толщины, то его относят к брускам, а доски имеют ширину, превышающую толщину более чем в два раза. Брусьями называются пиломатериалы толщиной и шириной более 100 мм; в двух-, грех- и четырёхбитных брусьях соответственно пропилены две, три или четыре стороны. Обапол - прирезанная по длине пиленая продукция, полученная из боковой части бревна и имеющая одну пропиленную, а другую непропиленную или частично пропиленную поверхность и предназначенная для крепления горных выработок. Требования к размерам и качеству обапола нормируются по ГОСТ 5780-77.  Рис. 1.2. Основные виды пиломатериалов: брус (а - двухкантный, б - трехкантный, в - четарехкантный); доска (г - необрезная, д - обрезная; е - полуобрезная с одной обрезной кромкой, ж – обрезная по сбегу); обапол (э - горбыльный, и - дощатый); шпалы (к - обрезные, л - полуобрезные, м - необрезные) Шпалы (необрезные, полуобрезные и обрезные) - это брусья специальных размеров, предназначенные для железных дорог, трамвайных и метрополитеновых путей. Требования к шпалам в части размеров, формы и норм допускаемых пороков указаны в четырех ГОСТах: - ГОСТ 78-89 «Шпалы деревянные для железных дорог широкой колеи. Технические условия»; - ГОСТ 8993-75 «Шпалы деревянные для железных дорог узкой колеи. Технические условия»; - ГОСТ 22830-77 «Шпалы деревянные для метрополитена. Технические условия»; - ГОСТ 28469-90 «Шпалы и брусья деревянные клееные для трамвайных путей. Технические условия». В зависимости от расположения пластей относительно направления годичных слоев пиломатериалы могут быть радиальной, смешанной и тангентальной распиловки (рис. 1.3).  Рис. I 3 Пиломатериалы радиальной 1а). смешанной (б) и тангенталкной (в) распиловки Радиальный пиломатериалами считают такие, у которых угол, образованный направлением годичных слоев древесины и направлением пласти пиломатериалов, равен или более 60°. Радиальные пиломатериалы имеют ряд существенных преимуществ: они меньше усыхают и разбухают по ширине, менее подвержены крыловатости и поперечному короблению при сушке. Применяют- ся при изготовлении мебели, окон, дверей и других столярных изделий. Пиломатериалы смешанной распиловки (60° > а > 45°) широко при- меняются при изготовлении погонажных изделий (досок пола, плинту- сов и т.д.). В пиломатериалах тангентальной распиловки пласти досок расположены по касательной к годичным слоям древесины или близко к ЭТОМУ направлению. Пиломатериалы тангентальной распиловки обладают повышенной прочностью, меньшей истираемостью и применяются для внешней обшивки различных сооружений. Размеры хвойных и лиственных пиломатериалов (толщина и ширина) устанавливаются для древесины с абсолютной влажностью 20% и называются номинальными. В соответствующих ГОСТах и спецификациях указываются номинальные размеры пилопродукции. При выпиливании пиломатериалов из древесины с большей влажностью они должны иметь припуск на усушку*, величина которого регламентируется ГОСТ 6782.1-75. Влажность обапола не нормируется. Таким образом, распиловочные размеры сырых пиломатериалов всегда больше номинальных на величину припуска на усушку. Измерение пиломатериалов производится но трем параметрам: ширина (в) и толщина (h) измеряются в миллиметрах в любом месте доски, но не ближе 150 мм от торца; длина (S) измеряется в метрах между торцами досок. Исключение составляют необрезные и односторонне-обрезные пиломатериалы, ширина которых измеряется в метрах посередине длины доски по наружной и внутренней пластям и определяется как полусумма двух измерений:  При установлении стандартной ширины необрезных пиломатериалов доли до 5 мм не учитываются, а 5 мм и более принимаются за 10 мм. Объем пиломатериалов подсчитывается по номинальным размерам без учета припуска на усушку как произведение трех измерений - толщины, ширины и длины и определяется в кубических метрах. Толщина обапола измеряется в тонком конце без учета коры на середине его ширины. Ширина обапола измеряется в узком конце по внутренней пласти. Длина обапола измеряется по номинальному расстоянию между его торнами. Объем обапола определяется в складочной мере с учетом козффициента полнодревесности штабеля (в пределах 0,6 - 0,7). По признаку соответствия требованиям эксплуатации пиленая продукция делится но сортам. Отнесение пилопродукции к тому или иному сорту зависит от наличия в ней пороков древесины, их размеров и дефектов обработки. Пиломатериалы хвойных пород внутри российского потребления общего назначения делятся на пять сортов: отборный. 1-й, 2-й. 3-й, 4-й. Для брусьев установлено четыре сорта: 1-й, 2-Й, 3-й и 4-й. Основное назначение пиломатериалов но сортам следующее: - отборный, 1-Й - специальное судостроение; - 0-й, I -й, 2-й сорта - сельхозмашиностроение; - 0-й, 1-й, 2-й, 3-й сорта - вагоностроение, судостроение, автостроение, мостостроение; - 1-Й, 2-й, 3-й сорта - строительство и ремонтно-эксплуатационные нужды, детали окон и дверей, строганые детали, производство различных изделий деревообработки и др.; - 3-й. 4-й сорта - тара и упаковка; - 4-й сорт - для использования на малоответственные детали в строительстве, раскроя па мелкие заготовки различного назначения. Пиломатсрналы лиственных пород предназначаются для применения в промышленности, строительстве и в производстве тары. В зависимости от качества древесины они делятся на три сорта: I -Й, 2-й, 3-й. Дощечки и планки - что пиломатериалы малого поперечного сечения. Обычно к ним относят детали ящичной тары. Клёпкой называют доски н дощечки, предназначенные для бочек. Клепка может быть прямоугольная и сферическая (цилиндрическая). Заготовки - это пилопродукция с качеством и размерами, соответсвующими показателям изготовляемых деталей изделий, и припусками на механическую обработку и усушку. Горбыли и рейки - еще один вид пилопродукции. У горбылей одна сторона пропилена по всей длине, а вторая полностью или частично сохраняет форму бревна. Отрезки, срезанные с боковых сторон необрезных досок, имеющие одну непропиленную строну, называются рейками. При измельчении горбылей, реек и других кусковых отходов в лесопильных цехах получают технологическую щепу, являющуюся полноценной дополнительной продукцией для целюлозно-бумажного и гидролизного производства, а также для изготовления древесных плит. Технические условия на пиломатериалы, клёпку, тарную дощечку, заготовки и т.д. определяются действующими стандартами в зависимости от назначения пиломатериалов. В стандартах указываются назначение и размеры пиломатериалов, требования к их качеству и влажности, правила и способы измерения, учета, маркировки, хранения и транспортировки. Требования к пиломатериалам хвойных пород внутреннего назначения регламентируются двумя стандартами: ГОСТ 8486-86 (технические условия) и ГОСТ 24454-80 (размеры). Пиломатериалы твердых и мягких лиственных порол должны соответствовать ГОСТ 2695-83. Специальные требования по нормам ограничения пороков и по размерам установлены для авиационных и экспортных пиломатериалов. Экспортные пиломатериалы в зависимости от рынка сбыта вырабатываются по ГОСТ 26002-83 (Технические условия на пиломатериалы северной сортировки) и ГОСТ 9302-83 (Технические условия на пиломатериалы черноморской сортировки). Требования к авиационным пиломатериалам устанавливаются по ГОСТ 968-68. Технологическая щепа - дополнительная продукция лесопильного производства, получаемая в процессе обработки бревен на фрезерном оборудовании или при измельчении кусковых отходов на рубительных машинах. Требования к щепе устанавливаются ГОСТ 15815-83. Стандартом нормируются размеры и форма щепы, се влажность, засоренность корой и гнилью в зависимости от назначения. Большие ограничения по нормам допуска коры, гнили и точности размеров предъявляются к щепе для целлюлозно-бумажного и гидролизного производства, меньшие - для производства древесноволокнистых и древесностружечных плит. Общее требование к щепе - это чистота и качество ее срезов, которые должны быть чистыми, гладкими и без смятых кромок. Угол среза должен быть 30 - 60°. Качество срезов не нормируется в щепе, используемой для производства древесностружечных или гидролиза. Щепа для целлюлозно-бумажного производства изготовляется трех марок: Ц-1, Ц-2. Ц-3. Технологическая щепа для гидролизного производства вырабатывается согласно тому же ГОСТу трех марок: ГП-1, ГП-2, ГП-3 и для производства древесных плит двух марок: ПВ и ПС. Качество технологической щепы зависит в основном от вида оборудования, применяемого в лесопилении, наличия или отсутствия окорки сырья, его качества и породной чистоты. Основные размерные и качественные характеристики технологической щепы приведены в габл. 13. Опилки - это мелкие древесные частицы, образующиеся в результате деления древесины пилами. Лесопильное производство является основным источником образования древесных опилок, выход которых составляет около 12% от объема распиливаемого сырья. В зависимости от организации технологического процесса на предприятиях опилки могут быть отходами производства или при рациональном подходе к их использованию могут рассматриваться как дополнительные материальные ресурсы в экономике предприятия.  Известных путей рационального использования древесных опилок довольно много, но почти для всех требуются сложные производственные процессы. Однако в ряде производств опилки имеют существенные преимущества даже перед специально приготовленной стружкой. Однородное гранулированное строение опилок обеспечивает их хорошую текучесть, что имеет значение при прессовании изделий из опилок на профильных матрицах. Плитные материалы и изделия из опилок, полученные способом формования, не требуют дополнительной шлифовки. Для прогрева ковра из опилок при производстве плит требуется значительно меньше времени при горячем прессовании. Опилки - это сырье, не требующее дополнительного измельчения в отличие от кусковых отходов или стружки. Наиболее широко известно применение опилок как мелкого растительного сырья в гидролизном производстве для получения спирта, кормовых дрожжей и фурфурола. Технические условия на технологические опилки дм гидролиза определяются ГОСТ 18320-78. которым регламентируется содержание в опилках древесины различных пород и присутствие примесей в виде коры и гнили. Опилки являются хорошим сырьем для ил отпадения ряда строительных материалов, таких, как опилкобетон, деревобетон, гипсопилочные блоки, древесноопилочныс плиты, лигноуглеводные пластики, вибролит и др. Для изготовления деталей машин и механизмов (втулок, вкладышей подшипников и т.д.) применяют древесную прессованную массу из опилок лиственных пород или из смеси лиственных и хвойных пород, пропитанную растворами синтетических смол. Опилки могут быть использованы для производства древесной муки, которая применяется для изготовления пластмасс, линолеума, взрывчатых веществ, клеев, бумаги, картона. При добавлении органических добавок к опилкам их можно использовать в виде компостов для удобрении почвы. Из опилок с применением связующих веществ могут быть изготовлены художественные изделия, футляры, игрушки и ряд других товаров культурно-бытового назначения. В простейшем случае опилки используются в качестве топлива в сыпучем виде или в виде брикетов с более высокой теплотворной способностью. Кроме того, брикеты являются транспортабельным видом топлива. Без дополнительной обработки опилки лиственных пород используются при выделке меховых шкурок. 1.4. Производственные процессы лесопильных цехов Распиловка круглых лесоматериалов на пилопродукцию осуществляется в лесопильных цехах. Производственный процесс лесопильного цеха включает технологические, транспортные и вспомогательные операции. Выполнение технологических операций позволяет путем продольного и поперечного пиления или фрезерования получить пилопродукцию из круглых лесоматериалов. Транспортные и вспомогательные операции обеспечивают связь между технологическими операциями. Лесопильные цехи, предназначенные для распиловки сырья на пиломатериалы, классифицируются по целому ряду при знаков: - по составу основного технологического оборудования: а) с лесопильными рамами. б) с ленточными станками, в) с круглопильнымн станками, г) с агрегатным оборудованием, д) с различными видами технологического оборудования; - по характеру обработки древесины и виду продукции: а) с упрощенной обработкой и выпуском только длинномерных пиломатериалов, б) с более сложной обработкой и выпуском досок различной длины, черновых заготовок, мелкой пилопродукции, с использованием отходов и т.п.; - по способам распиловки: а) со 100%-ной брусовкой, б) со смешанной распиловкой - вразвал и с брусовкой, в) со 100%-иым развалом, г) со специальными способом распиловки; - по толщинам, качеству и породам распиливаемого сырья: а) хвойного стандартного, б) лиственного, в (тонкомерного, г) толстомерного, д) специального (лыжного, резонансного кряжа и т.п.); - по назначению и робу получаемой пилопродукции: а) экспортной. б) общего назначения, в) специального назначения. Наиболее распространенными технологическими процессами являются: - раскрой хвойного пиловочного сырья с брусовкой на обрезные пиломатериалы, - раскрой сырья хвойных и лиственных пород вразвал на необ- резные пиломатериалы. В производственных процессах лесопиления независимо от их различий выделяют четыре основные технологические операции: 1) продольный раскрой бревен на брусья, доски; 2) продольный раскрой брусьев на доски; 3) обрезка необрезных досок по ширине; 4) поперечный раскрой досок по длине (торцовка). Кроме перечисленных операций, в лесопильном цехе осуществляется также переработка кусковых отходов (горбылей, реек, торцо- вых отрезков) па мелкую пилопродукцию или измельчение на технологическую щепу. Для получения пилопродукцни в лесопильных цехах применяются различные технологические процессы с разным набором типов и чарок оборудования для выполнения основных технологических операций. Выбор того или иного головного оборудования для организации потоков лесопиления зависит от большого числа природно производственных факторов, главными из которых являются следующие: - объем круглых лесоматериалов, подлежащих распиловке; - породный состав (хвойные, лиственные, смешанные); - размерно-качественные характеристики сырья - тонкомерный, стандартный пиловочник, низкокачественный, низкосортный, специального назначения; - требования к готовой продукции (пиломатериалы общего назначения обрезные, необрезные, длинномерные, короткомерные, специального назначения, экспортные и т.п.); - возможные направления использования кусковых отходов (переработка на мелкую пилопродукцию, на технологическую щепу); - предполагаемые направления использования опилок, коры. В настоящее время для раскроя круглых лесоматериалов на различного вида пил продукцию применяется следующее основное технологическое оборудование. Лесопильные рамы: - двух- и одноэтажные лесопильные рамы общего назначения; - лесопильные рамы специального назначения. Агрегатные станки: 1) ФБС - фрезерно-брусуюшие станки; 2) ФПС - фрезерноштатные станки; 3) ФПЛ - фрезерно-пильные агрегаты. Ленточнопильные станки: 1) олнопильные горизонтальные станки периодического действия; 2) многоленточные комплексы проходного типы; 3) однопильные вертикальные станки периодического действия; 4) двух- и четырехэтажные вертикальные станки проходного типа. Круглопильные станки: 1) однопильные станки периодического действия; 2) многопильные станки периодического действия; 3) двухпильные и многопильные станки проходного типа. Станки для продольной распиловки леса в зависимости от их места в технологическом потоке подразделяются на головные (1-го ряда) и станки 2-го ряда. Головными, или станками 1-го ряда, принято называть станки, устанавливаемые в начале технологического потока, на которых производят продольную распиловку или фрезерование бревен. Они определяют производительность потока. Для продольного раскроя бруса (станки 2-го ряда) на доски наиболее часто применяют лесопильные рамы и многопильные круглопильные станки. Для продольного раскроя досок по ширине используются двухпильпые и трехпильные обрезные станки и линии, а также фрезернообрезные станки. Для поперечного раскроя досок по длине ислользуются однопильные станки при позиционном способе торцовки, трехпильные и многопильные установки - при проходном. Кроме основного технологического оборудования, в лесопильных цехах имеется разнообразное околостаночное и транспортное оборудование, на котором выполняются многочисленные операции по перемещению лесоматериалов, их ориентированию и подаче в станки, а также по уборке и переработке кусковых отходов и опилок. 'Значительная масса пиловочного сырья в нашей стране перерабатывается да лесопильных рамах. Лесопильные рамы имеют достаточно высокую эксплуатационную надежность и просты в обслуживании. Глубина переработки пиловочного сырья на лесопильных рамах может изменяться в широких пределах, что позволяет эффективно использовать это оборудование с учетом конкретных условий расположения и работы лесопильных предприятий. Для переработки бревен средних диаметров (14-24 см) наиболее эффективными являются стайки агретатной переработки, позволяющие одновременно с пиломатериалами получать технологическую щепу из боковой части бревен. Агрегатное оборудование предназначено для глубокого фрезерования сырья и его распиловки двумя основными способами: 1) с брусовкой за два прохода (ЛФП-1, ЛФП-2, ЛФП-З, диаметр бренен до 30 см) или за один проход при получении бруса (ФБС); 2) вразвал за один проход (агрегатные линии моделей ЛАПБ, ЛАПБ-М. ЛАПБ-2, диаметр бревен до 18 - 24 см). По сравнению с лесопильными рамами производительность ЛАПБ в 2 - 2.5 раза выше, энерго- и металлоемкость соответственно в 2 и 3,5 раза ниже, численность рабочих на потоке меньше в 4 раза. Линии ЛФП-1, ЛФП-2 и ЛФП-3 позволяют использовать часть боковой зоны бревен на пиломатериалы, что повышает выход пилопродукции по сравнению с ЛАПБ на 5 - 7%. Для повышения производительности рамных потоков при раскрое брусьев на втором проходе устанавливаются круглопильные многопильные станки, однако в этом случае увеличивается количество опилок из-за увеличенной толщины круглых пил по сравнению с рамными пилами. Раскрой крупномерного сырья, сырья с гнилью при необходимости получения пиломатериалов с заданным направлением годичных слоев рекомендуется осуществлять на ленточнопильных или круглопильных станках периодического действия. Это позволяет осуществить индивидуальный раскрой каждого бревна, а небольшая толщина ленточных пил - уменьшить количество получаемых опилок. Потоки с однопильными станками менее производительны, но выход пиломатериалов значительно увеличивается по сравнению с раскроем на лесопильных рамах. В зависимости от объема перерабатываемого па 1 год сырья предприятия, занимающиеся лесопилением, можно разделить на следующие группы: 1) сверхмалые предприятия: а) с объемом переработки несколько сот кубометров сырья. Обычно «то отдельные цехи и участки на предприятиях различных отраслей промышленности, работающие, как правило, на покупном сырье по производству пилопродукции на собственные нужды (тара, мебельные или столярные заготовки, товары промышленного назначения и т.д.), б) с объемом переработки от 2 - 3 до 5 - 10 тыс.м'. Это лесопильные цехи предприятий, занимающихся лесозаготовительными работами в незначительных объемах или перерабатывающих покупное сырье с целью производства товарных пиломатериалов или их переработки на столярио-строительные изделия. 2) предприятия малой мощности: а) с объемом переработки сырья от 10 - 15 до 40 - 50 тыс.м3. К этой группе откосится значительное число лесозаготовительных предприятий, имеющих лесопильные цехи, занимающихся производством товарных пиломатериалов и статярно-слроитслъных изделий. б) с объемом переработки от 50 - 60 до 100 тыс.м1. Это также лесопильные предприятия малой мощности, работающие как на покупном сырье, так и на собственном; 3) средние лесопильные предприятия с объемом переработки сырья от 100 до 200 - 250 тыс.м3 пиловочника. Такие объемы лесопиления характерны для крупных лесозаготовительных предприятии и специализированных лесопильных заводов; 4) крупные предприятия с объемом переработки пиловочника 300-500 тыс.м*. Это, как правило, специализированные лесопильные предприятия, занимающиеся выпуском экспортных пиломатериалов; 5) сверхкрупные предприятия с объемом переработки пиловочника от 500 тыс.м' и более, они характерны для мощных лесопильно- деревообрабатывающих комплексов, включающих в себя различные виды переработки древесины. Породный состав и размерно-качественные характеристики сырья, поступающею в лесопильные цехи, отличаются большим разнообразием. Предприятия, перерабатывающие покупное сырье, работают со стандартным сырьем той породы и размерно-качественных характеристик, которые необходимы для получения требуемой продукции. В лесопильных цехах предприятий, перерабатывающих собственное сырье, породный и размерно-качественный его состав определяется характеристикой эксплуатируемых насаждений. В зависимости от мощности предприятия и характеристики сырья для получения пилопродукции находят применение лесопильные цехи следующих типов: - цехи на базе лесопильных рам; - цехи на базе агрегатных станков; - цехи на базе ленточнопильных станков; - цехи на базе круглопильных станков периодического и проходного действия; - цехи на базе различного вида головного технологического оборудования. Условия применения лесопильных цехов с различным набором технологического оборудования в зависимости от перечисленных выше природно-производственных факторов и более подробная их классификация даются в следующих разделах пособия. |