696

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Г.Ф. МОРОЗОВА»

Комплексное использование древесины

методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки 35.03.02 – «Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств»

Воронеж 2015

УДК 674:330.115.001

Гудков А.Ю. Комплексное использование древесины [Текст]: методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки 35.03.02 – Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств / А.Ю. Гудков, В.Г. Свиридов // ВГЛТУ – Воронеж, 2015. – 15 с.

Печатается по решению редакционно-издательского совета ВГЛТА

Рецензент заведующий кафедрой электротехники и автоматики ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет имени Петра I», д.т.н., профессор Д.Н. Афоничев

Ответственный редактор к.т.н. наук, доц. А.Ю Гудков

ВВЕДЕНИЕ

Одной из активных и эффективных форм подготовки квалифицированного специалиста и творческой личности является перманентная самостоятельная работа бакалавров (СРБ).

В этой связи с учетом специфики специальных учебных дисциплин по направлению подготовки 35.03.02 предлагается вынести на самостоятельное изучение ряд лекционных тем, указанных в настоящей программе, и тесно связанных со смежными или базовыми учебными дисциплинами.

Данные методические указания разработаны для оказания методической помощи студентам при самостоятельном изучении дисциплины «Комплексное использование древесины».

Целью изучения дисциплины является: изучить пути и способы использования дополнительного сырья в предприятиях лесного комплекса и приобрести практические навыки разработки технологии и организации цехов по его комплексной переработке.

Для достижения поставленной цели при изучении дисциплины ставятся и решаются следующие задачи:

подробно классифицировать и изучить виды отходов лесозаготовительного производства, места их концентрации, изучается методика по определению их объемов;

рассмотреть основные направления и способы переработки отходов, как дополнительного сырья на различные вида продукции;

на конкретных примерах изучить вопросы построения технологических процессов, линий, цехов по переработке отходов лесозаготовительного производства;

изучить вопросы управления параметрами некоторых технологических

процессов по переработке отходов; ознакомить студентов с возможными путями и методами повышения вы-

пуска продукции с гектара лесосырьевой базы.

В результате освоения дисциплины «Комплексное использование древесины» должен обладать следующими компетенциями:

–использует основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);

–готов участвовать в постановке целей комплексной переработки древесины, ее задач при определенном наличии машин и оборудования, разработке структуры технологических процессов обработки древесины, определения приоритетов задач обработки древесины с учетом правовых и нравственных аспектов профессиональной деятельности (ПК-6);

–способен участвовать в разработке общих схем технологических процессов переработки древесины, выборе на основе анализа вариантов оптимального комплекса технологий переработки и использования древесины, прогнозировать энергозатраты и производительность (ПК-7);

– способен участвовать в разработке математических и физических моделей производственных и технологических процессов комплексного использования древесины (ПК-17).

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: состав, места концентрации, объемы образования и накопления (их расчет) дополнительного сырья, его размерно-качественную характеристику, технологию, машины и оборудование для подготовки вторичного сырья и его эффективной переработки на различные виды продукции (выработку исходных заготовок, технологической щепы, стружки, химических, кормовых продуктов и удобрений);

Уметь: разрабатывать и организовывать технологию комплексного использования дополнительного сырья в условиях лесозаготовительных предприятий (леспромхозов, лесхозов, лесокомбинатов), основные и перспективные направления использования всей биомассы дерева и прочего побочного пользования лесом.

Иметь навыки: расчета дополнительного сырья и его эффективной переработке; организации производства; иметь представление о перспективах дальнейшего развития техники и технологии использования всей биомассы дерева.

Для качественного, осмысленного и творческого изучения материала указанных тем следует строго соблюдать и выполнять комплекс следующих орга- низационно-методических требований и правил:

-тщательно изучить и уяснить план темы занятий;

-выбрать из рекомендуемого списка литературы при помощи преподавателя минимум один основной и один дополнительный источник информации;

-изучить в соответствии с планом лекции конкретные вопросы, критически и творчески оценив их сущность, практичность и перспективность;

-составить тезисы и написать реферат по заданной теме;

-ответить на конкретные контрольные вопросы, указанные к теме;

-сделать выводы и представить свои собственные предложения по совершенствованию изученного объекта.

Для плодотворной самостоятельной работы ведущим преподавателем совместно с магистром разрабатывается индивидуальный график СРБ, в котором указываются дата, тема, место работы, информационное и консультационное обеспечение, а также формы и методы контроля, приведенные в разделе «Отчет и контроль СРБ».

Реализация предложенных организационно-методических форм самостоятельной работы и действенный контроль ее позволит активизировать учебный процесс, импульсировать мыслительную деятельность учащегося и повысить его персональную ответственность и осознанность изучения плановой учебной дисциплины в контексте с выработанной объективной потребности самосовершенствования.

«Комплексное использование древесины»

Постоянно растущие потребности народного хозяйства в древесине в недалеком прошлом обеспечивались соответствующим увеличением объемов лесозаготовок, что привело к истощению лесосырьевых баз. В этой связи важнейшей народнохозяйственной задачей является рациональное и наиболее полное использование ресурсов древесины.

Внастоящее время процессы заготовки и переработки всей биомассы дерева на предприятиях лесного комплекса развиты слабо. Такие виды потенциального сырья, как отходы лесозаготовок, тонкомерная древесина от различных видов рубок, пнево-корневая древесина, отходы лесопильных и деревообрабатывающих производств используются для выработки товарной продукции в незначительных количествах, а зачастую и вовсе остаются невостребованными. В то же время условия экономической деятельности предприятий требуют более полного использования сырьевых ресурсов как главного источника повышения эффективности производства в целом.

Одним из путей снижения материалоемкости продукции и экономии сырьевых ресурсов является повышение уровня использования вторичных материальных ресурсов – отходов производства и потребления, которые неизбежно образуются в основном производстве и сфере потребления.

Комплексное использование древесинного сырья отражает не только экономические интересы и интересы рынка потребления, но имеет огромное значение в области охраны окружающей среды.

Древесные вторичные материальные ресурсы могут быть использованы в качестве сырья для производства различных новых композиционных материалов. Новые композиционные материалы создаются лишь тогда, когда ранее применяемых уже недостаточно или когда их свойства не удовлетворяют возросшим научно-техническим требованиям.

Всвязи с изложенным особую значимость приобретают технологические процессы, обеспечивающие рациональное использование всей биомассы дерева

иотходов переработки древесины. Они позволяют комплексно решать экологические и экономические проблемы предприятий лесного комплекса.

«Комплексное использование древесины»

Тема 1. Задачи и содержание дисциплины «Комплексное использование древесины».

План

1.Задачи лесной промышленности по экономному использованию лесных ресурсов и охране окружающей среды.

2.Проблема комплексного использования всей биомассы деревьев и ее значение для народного хозяйства страны

Литература: основная [1], дополнительная [1,2,3].

Контрольные вопросы

1.Перспективы использования лесных ресурсов в народном хозяйстве

страны.

2.Основные направления комплексного использования низкокачественной древесины.

3.С чем связаны потери на отдельных этапах производства

4.Эффективные технологии переработки низкокачественного сырья.

Тема 2. Древесные отходы и низкокачественная древесина как дополнительное сырье в лесозаготовительном производстве.

План

1.Классификация и характеристика дополнительного сырья.

2.Реальные, потенциальные и экономически доступные лесосырьевые ресурсы дополнительного сырья.

Литература: основная [1], дополнительная [1,2,3].

Контрольные вопросы

1.Что такое дополнительное сырье. Основные понятия и классификация дополнительного сырья

2.Реальные лесосырьевые ресурсы.

3.Потенциальные и экономически лесосырьевые ресурсы.

4.Где и как используется пневокорневая древесина.

5.Сучья и ветви. Вершины и обломки стволов.

7.Что такое тонкомерная древесина.

8.Дровяные и тонкомерные деревья.

9.Кора и древесная зелень.

10.Какие способы используются для оценки дополнительного сырья.

Тема 3. Дополнительные лесосырьевые ресурсы образуемые на лесосеке.

План

1.Состав и размерно-качественная характеристика сучьев, ветвей вершин обломков стволов, дровяных и тонкомерных деревьев.

2.Способы оценки их запасов и установление мест скопления. Древесная зелень, ее состав, оценка запасов и мест скопления.

Литература: основная [1], дополнительная [1,2,3].

Контрольные вопросы

1.Состав и размерно-качественная характеристика: характеристика сучьев; ветвей; вершин; обломков стволов; дровяных и тонкомерных деревьев

2.Понятие запасов, способы количественной оценки дополнительных лесосырьевых ресурсов в условиях заготовки.

3.Где и как образуется дополнительное сырье. Назовите его основные

типы.

4.Древесная зелень, заготовка, хранение, назначение.

5.Что такое модель дерева.

Тема 4. Дополнительные лесосырьевые ресурсы, образуемые на лесных складах.

План

1.Состав, структура, образующиеся объемы, размерно-качественные характеристики низкокачественной древесины.

2.Характеристика отходов от раскряжевки хлыстов, лесопиления, шпалопиления и других деревообрабатывающих цехов на лесном складе.

Литература: основная [1], дополнительная [1,2,3].

Контрольные вопросы

1.Какие вы знаете отходы лесопиления?

2.Состав и структура дополнительного сырья в условиях лесных складов.

3.Размерно-качественные характеристики отходов лесообрабатывающих производств:

лесопиления; шпалопиления; тарного производства; отсев щепы.

4.В каком объеме образуются опилки при лесопилении.

Тема 5. Кора, ее объемы, состав и свойства.

План

1.Структура и размерно-качественная характеристика отходов окорки древ на лесных складах.

2.Влияние полного использовали биомассы дерева на экологическую

систему.

Литература: основная [1], дополнительная [2,3].

Контрольные вопросы

1. Понятие «кора».

2. Пригодность коры для различных видов промышленного использова-

ния.

3.Органические и минеральные вещества входящие в состав коры.

4.Проанализировать влияние использования биомассы дерева на окружающую среду.

Тема 6. Производство щепы на лесных складах.

План

1.Характеристика, классификация и свойства щепы.

2.Технологическая, зеленая и топливная щепа.

3.Структура щепы как сыпучего тела.

4.Коэффициенты: полнодревесности , уплотнения, внутреннего трения и скольжения

Литература: основная [1], дополнительная [2,3].

Контрольные вопросы

1.Что такое древесные частицы? Каким способом их получают.

2.Классификация и свойства щепы.

3. Термины и определения

4.Структура щепы как сыпучего материала.

5.В чем заключается отличие между зеленой и топливной щепой

6.Технологическая щепа – это …?

7.Где находит свое применение технологическое сырье.

8.По-какому принципу осуществляется классификация щепы

Тема 7. Качество щепы. Породный состав.

План

1.Геометрические размеры частиц и влияние на качество примеси, гнили, инородных включений и дефектов производства щепы для целлюлознобумажной промышленности, ДВП, ДСП, арболитовых изделий, древесноцементных плит и гидролиза.

2.Зеленая щепа.

3.Контроль качества, учет гнили и коры

Литература: основная [1], дополнительная [2,3].

Контрольные вопросы

1.Геометрические размеры щепы, фракционный состав.

2.Виды частиц технологической щепы.

3.Дефекты обработки.

4.Понятие «примеси» и их влияние на качество щепы.

5.Контроль качества, учет гнили и коры

6.Зеленая щепа.

Тема 8. Подготовка древесного сырья для производства щепы.

План

1.Операции, выполняемые при подготовке древесного сырья к рубильным машинам.

2.Особенности разделки, раскалывания и окорки древесного сырья хранение и транспортирование.

Литература: основная [1], дополнительная [2,3,4].

Контрольные вопросы

1.Состав подготовительных операций.

2.Что такое подготовительные операции

3.Раскряжевка сырья

4. Раскалывание древесины

5. Какая основная цель операции раскалывание

6. Окорка древесного сырья.

7. Гидротермическая обработка.

8. Для чего необходима гидротермическая обработка древесины.

Тема 9. Измельчение древесины в щепу.

План

1.Способы измельчения древесины в щепу.

2.Основные элементы и классификация рубильных машин.

3.Особенности процессов резания при измельчении древесины.

4.Расчет силовых и энергетических параметров процесса измельчения древесины.

Литература: основная [1], дополнительная [1,2,3].

Контрольные вопросы

1.Классификация рубильных машин для щепы осуществляется?.

2.Основные элементы рубильных машин.

3.Особенности процесса резания.

4.Основные кинематические соотношения.

Тема 10. Устройство и эксплуатация машин для получения щепы.

План

1.Устройство и эксплуатация передвижных и стационарных дисковых и барабанных рубительных машин.

2.Основное назначение фрезерно-брусующих станков

3.Особенности процесса образования щепы и расчета технологических параметров оборудования для одновременного получения пиломатериалов и щепы.

Литература: основная [1], дополнительная [1,3].

Контрольные вопросы

1.Устройство стационарных дисковых машин.

2.По каким признакам осуществляется классификация барабанных рубительных машин.

2.Конструкция барабанных рубительных машин.

3.Передвижные рубительные машины.

4.Устройство фрезерно-брусующих станков.

5.Классификация фрезерно-брусующего оборудования.

Тема 11. Сортировка и транспортирование щепы.

План 1. Классификация сортировочных установок, их достоинства и недостат-

ки.

2.Особенности внутрискладского перемещения щепы ленточными и скребковыми транспортерами, винтовыми конвейерами и пневмототранспортом.

Литература: основная [1], дополнительная [3,4].

Контрольные вопросы

1.Устройство машины для сортировки щепы

2.По какому признаку осуществляется классификация сортировочных машин для щепы?

3.Конструкция сортировочных сит.

4.Какими способами производится перемещение щепы в процессе сорти-

ровки.

5.Внутрискладской транспорт щепы.

6.Что такое фракционный состав

7.Как выполняется вынос рассортированной щепы

8.Что включает в себя внутрискладской транспорт щепы