1 Критерии рациональности раскроя брёвен на пиломатериалы Объёмный, посортный и спецификационный выход пиломатериалов, посортный состав, показатель комплексного использования пиловочного сырья в производстве пиломатериалов, баланс древесины при раскрое пиловочника на пилопродукцию;

Одной из основных задач, стоящих перед лесопилением и деревообработкой, является задача рационального, комплексного использования пиловочного сырья, представляющего собой большую и наиболее ценную часть всех заготовляемых круглых лесоматериалов. При переработке пиловочного сырья на пилопродукцию потери и отходы древесины неизбежны, и величина их меняется в зависимости от различных технологических факторов.

Для оценки степени и рациональности использования пиловочного сырья служат объемный, спецификационный выходы, состав пилопродукции по качеству, а также коэффициент комплексного использования сырья.

Объемный выход пилопродукции – это отношение объема выработанной или подлежащей выработке пилопродукции к объему распиленного или подлежащего распиловке сырья, выраженное в процентах:

, где

Vп- объем пилопродукции, м^3; Vс – объем сырья, м^3.

Это основной показатель рациональности использования пиловочного сырья, так как в себестоимости пиленой продукции затраты на сырье составляют до 80% всех затрат на ее выработку.

Объемный выход пилопродукции зависит от многих факторов, учитывая которые можно добиться улучшения этого показателя. С увеличением диаметра распиливаемых бревен объемный выход пиломатериалов увеличивается.

Влияние длины бревен на этот показатель характеризуется тем, что ее уменьшение при прочих равных условиях приводит к увеличению объемного выхода пиломатериалов. Из кривых бревен выход пиломатериалов уменьшается.

При распиловке бревен с брусовкой выход пиломатериалов больше по сравнению с таковыми при распиловке вразвал. На выход пилопродукции оказывает влияние правильность подбора пил по толщине.

Существенное влияние на объемный выход пилопродукции оказывают организация труда, квалификация рабочих и ИТР.

Посортный выход пиломатериалов – это выход пиломатериалов по сортам, выраженный в процентах объема распиленного сырья:

Здесь Vпi – объем пиломатериалов определенного сорта и сортимента, м^3.

Посортный состав пиломатериалов – это распределение выхода по сортам и сортиментам, выраженное в процентах общего объема пиломатериалов:

. Здесь Ci – доля каждого сорта и сортимента пиломатериалов в их общем объеме, %.

Для оценки качественного состава пилопродукции введены также ценностные коэффициенты сортности (Кс). Значение коэффициентов зависит от породы древесины, назначения и сорта пилопродукции. В качестве базового сортимента (Кс=1) приняты обрезные пиломатериалы хвойных пород длиной 2-6,5 м 3-го сорта. Такие же пиломатериалы отборного сорта оцениваются коэффициентом Кс=2.

Спецификационный выход – это отношение объема пиломатериалов, выработанных в соответствии с заданной спецификацией, к общему объему полученных пиломатериалов, выраженное в процентах:

. Здесь Vсп объем спецификационных пиломатериалов, м^3.

Коэффициент комплексного использования сырья – отношение суммарного объема пиломатериалов, другой пилопродукции, технологической щепы, технологических опилок и отходов, реализованных на сторону или использованных на производство пара и электроэнергии, к объему распиленного сырья:

,

Где Vд.п объем другой, кроме пиломатериалов, пилопродукции (обапола, тарной дощечки), вырабатываемой из кусковых отходов лесопиления, м^3; Vщ – объем технологической щепы всех видов, м^3; Vоп – объем технологических опилок, м^3; Vр – объем отходов, реализованных на сторону,м^3; Vп/э – объем отходов, использованных на производство пара и электорэнергии,м^3.

Необходимость в этом показателе возникла с целью стимулирования лесопильных предприятий по комплексному, рациональному использованию пиловочного сырья. В связи с этим появилось оборудование, на котором можно вместо горбылей и реек получать технологическую щепу, вместо опилок - стружку или технологические опилки.

Показатели степени и рациональности использования пиловочного сырья Р, Р_а Р_сп и К_жп делятся на плановые и отчетные. Плановые показатели устанавливают с учетом планируемого состава пилопродукции, характеристики сырья, структуры технологического процесса, нормативов расхода сырья и нормативов посортного состава пиломатериалов из этого сырья. Отчетные показатели определяют по результатам работы предприятия за определенный период.

Баланс древесины при раскрое сырья

При переработке и распиловке пиловочного сырья весь объем древесины распределяется по видам продукции, отходов и потерь. Это распределение называется балансом древесины. Структура баланса отражает рациональность использования древесины и зависит от различных факторов: способов распиловки, размеров и качества сырья, применяемых поставов, назначения пилопродукщии, толщины пил и др. Баланс древесины может быть плановым и отчетным. Плановый баланс составляют расчетным путем, отчетный – по фактическим данным работы предприятия. Расчет баланса древесины заключается в определении объемов и процентного соотношения пиломатериалов, технологической щепы, опилок, кусковых отходов (горбылей, реек, отрезков) и усушки. В табл. 12 приведен в качестве примера баланс хвойного пиловочного сырья при выработке обрезных пиломатериалов внутрисоюзного потребления и технологической щепы. Распиловка сырья предусмотрена на лесопильных рамах со 100%-ной брусовкой.

В баланс древесины не включены внебалансовые отходы - кора (10-12%) и припуски по длине бревен (1 %).

2. Продукция лесопильного производства, её характеристика и стандартизация.

К продукции лесопильного производства в соответствии с ГОСТ 18288—77 относятся пиломатериалы, заготовки, обапол, горбыль и шпалы. Пилопродукцию получают из древесины хвойных, твердых и мягких лиственных пород в результа­те продольного деления бревна на части и продольного и поперечного раскроя полученных частей.

Пиломатериалы — это пилопродукция в виде досок, брусков и брусьев. К доскам и брускам относятся пиломатериалы толщиной до 100 мм, к брусьям — 100 мм и более. Пиломатериалы шириной не более двойной толщины относятся к брускам, большей ширины — к доскам. По степени обработки доски и бруски мо­гут быть обрезными, односторонне-обрезными и необрезными, а брусья — двух-, трех- и четырехбитными.

Обрезными называются доски и бруски, у которых кромки опилены перпен­дикулярно к пластям, а обзол не более допустимого. Обрезные доски и бруски мо­гут быть с параллельными и непараллельными (по сбегу) кромками. Односторон­ние обрезные доски и бруски имеют одну кромку, опиленную перпендикулярно пластям, и обзол на этой кромке не более допустимого в обрезном пиломатериале. У двухкантных брусьев две противоположные поверхности обработаны пилением или фрезерованием, у трех- и четырехбитных — соответственно три и четыре об­работанные поверхности.

Виды пиломатериалов показаны на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Виды пиломатериалов: а — необрезная доска; б — обрезная доска; « — односто­ронняя обрезная доска; г — брусок; д — брус двухкантный; е — брус трехкантный; ж — брус четырехкантный

В зависимости от места выпиливания из бревна пиломатериалы могут быть сердцевинными, центральными и боковыми. Сердцевинные пиломатериалы выпи­ливаются из центральной части бревна и включают в себя сердцевину. К цен­тральным относится каждая из двух смежных досок (брусков, брусьев), выпилен­ных из центральной части бревна и расположенных симметрично оси бревна. Бо­ковые пиломатериалы выпиливают из боковой части бревна.

Заготовка из древесины — это пилопродукция с размерами и качеством, со­ответствующими показателям изготовляемых из них деталей и изделий, и с при­пусками на обработку и усушку. Пиленые и калиброванные заготовки вырабаты­вают из пиломатериалов путем прирезки их применительно к требуемым разме­рам и качеству древесины деталей. По соотношению размеров заготовки подраз­деляют на досковые и брусковые.

В пиломатериалах и заготовках различают пласти (широкие поверхности), кромки (узкие поверхности) и торцы (концевые поверхности, перпендикулярные к кромкам). Пласти бывают наружные и внутренние, более и менее качественные. Наружной считается пласть, более отдаленная от сердцевины, а также любая из пластей, находящихся на равном расстоянии от сердцевины. Внутренняя пласть -— это пласть, менее отдаленная от сердцевины бревна. Более и менее качественные пласти различаются по качеству древесины и обработки. Менее качественная пласть по качеству древесины — это пласть с наибольшим числом пороков древе­сины, имеющих сортообразуюшее значение, и наибольшими их размерами.

По расположению пластей относительно годичных слоев пиломатериалы и заготовки могут быть радиальной, тангентальной или смешанной распиловки. К пиломатериалам и заготовкам радиальной распиловки относится пилопродукция, полученная ориентированным распиливанием бревен или брусьев с направлением пропилов (образующих пласти пиломатериалов или заготовок), близким к радиу­сам годичных слоев древесины. Пиломатериалы и заготовки тангентальной рас­пиловки получают также путем ориентированного распиливания бревен с направ­лением пропилов (образующих пласти пиломатериалов или заготовок), близким направлению касательных к годичным слоям древесины.

Обапол — это пилопродукция, полученная из боковой части бревна и имею­щая пропиленную и непропиленную (или частично пропиленную) поверхности. Его используют для затяжки кровли, почвы и боковых порол при креплении гор­ных выработок. Горбыльный и дощатый обапол получают одновременно с выра­боткой пиломатериалов. К горбыльному относится обапол, у которого одна из по­верхностей не пропилена или пропилена не более чем на половину длины.

Горбыль — это пилопродукция, полученная из боковой части бревна, имею­щая пропиленную и непропиленную (или частично пропиленную) поверхность с нормируемыми толщиной и шириной тонкого конца. Дощатым считается горбыль, у которого наружная поверхность частично пропилена. Горбыль отличается от обапола тем, что для него не устанавливаются размер по длине и соотношение размеров по толщине и ширине.

Шпалы — это пилопродукция в виде брусьев. Используются в качестве опор для рельсов железнодорожных путей. Шпалы могут быть обрезными и необрез­ными.

Пилопродукиия для строительства. Строительство — основной потре­битель пилопродукция. Пилопродукция используется для производства столярных изделий (оконных и дверных блоков), стандартных домов и комплектов деталей домов, досок и брусков для покрытия полов, плинтусов, наличников, поручней, обшивки, раскладок и подоконных досок, клееных конструкций, паркета и встро­енных шкафов, временных сооружений и на вспомогательные нужды. Требования к пиломатериалам и заготовкам, предназначенным для строительства, согласуются с требованиями стандартов на детали и изделия для строительства.

Требования к деталям и изделиям, предназначенным для строительства, рег­ламентируются ГОСТ 8242—75, ГОСТ 11047—90, ГОСТ 475—75, ГОСТ 23166— 73, ГОСТ 11214-65, ГОСТ 12506—81, ГОСТ 20850—83, ГОСТ 16289—86, ГОСТ 14624—84, ГОСТ 18853-73. Требования к несущим элементам деревянных кон­струкций устанавливаются СНиП П-25—80, по которым допускается применять пиломатериалы 1-го, 2-го и 3-го сортов по ГОСТ 8486—86, ГОСТ 2695—83. При этом предъявляются следующие дополнительные требования: ширина годичных слоев в древесине должна быть не более 5 мм, а содержание в ней поздней древе­сины — не менее 20 %; в заготовках из пиломатериалов 1-го и 2-го сортов для крайней растянутой зоны (на 0,15 высоты сечения) клееных элементов, работаю­щих на изгиб, и в досках 1-го—3-го сортов толщиной 60 мм и менее, работающих на ребро при изгибе или на растяжение, не допускается сердцевина.

Пилопродукция для машиностроения. Основными потребителями про­дукции в машиностроении являются вагоно-, авто- и сельхозмашиностроение ГОСТ 3191—82 устанавливает требования к деталям из древесины для вагоном. Допускается применение как массивных, так и клееных деталей. Детали по назначению и качеству древесины подразделяются на три группы: 1) работающие при повышенных динамических нагрузках; 2) нагруженные, подвергающиеся динамическим или значительным статическим нагрузкам; 3) слабонагруженные и имею щие вспомогательное значение в конструкции вагонов.

Пилопродукция прочих назначений. Особые требования предъявляются к некоторым видам специальной пилопродукции. Так. в производстве музыкальных инструментов применяют только еловые и пихтовые пиломатериалы радиальной распиловки, поскольку они характеризуются лучшими резонансными свойствами. В производстве лыж используют березовые заготовки тангентальной распиловки, потому что они обеспечивают меньшую истираемость подошвы лыж. Для изго­товления бочек, настила полов, наружных палуб морских судов рекомендуется использовать пиломатериалы радиальной распиловки, потому что они обеспечи­вают большую непроницаемость, надежную плотность стыков в местах соедине­ний при изменении их влажности.

Для производства авиазаготовок (исходя из прочностных показателей) огра­ничиваются не только применяемая порода древесины, но и зоны произрастания, а также угол наклона годовых слоев. В заготовках для производства винных бочек, пиломатериалах для обшивки морских катеров, шлюпок, судов морского плава­ния, глиссеров, быстроходных речных катеров и спортивных судов, а также палуб морских судов ограничивается содержание заболонной древесины. Ограничивает­ся также применение пород древесины при изготовлении пилопродукции для тары под пищевые продукты.

Пиломатериалы изготовляются в соответствии с требованиями следующих нормативно-технических документов: ГОСТ 8486—86, ГОСТ 26002—83, ГОСТ 9302—83, ГОСТ 2695—83, ГОСТ 968—68, ГОСТ 24454—80, РСТ РСФСР 96—79.

ГОСТ 8486—86 устанавливает качество обрезных и необрезных пиломатериалов хвойных пород (сосна, ель, пихта, лиственница и кедр), предназначенных для всех отраслей промышленности (за исключением музыкальной промышлен­ности и самолетостроения), строительства и изготовления тары.