4909

1

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

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

ТЕХНОЛОГИЯ ЛЕСОПИЛЬНО-ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩИХ ПРОИЗВОДСТВ

Методические указания к практическим занятиям для студентов по направлению подготовки 35.03.02 – Технология лесозаготовительных и

деревоперерабатывающих производств

Воронеж 2016

2

УДК 630.81

Кантиева, Е. В. Технология лесопильно-деревообрабатывающих производств [Текст] : методические указания к практическим занятиям для студентов по направлению подготовки 35.03.02 – Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств / Е. В. Кантиева, А. А. Мещерякова ; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воронеж, 2016. – 43 с.

Печатается по решению учебно-методического совета ФБГОУ ВО «ВГЛТУ» (протокол № 4 от 26 февраля 2016 г.)

Рецензент канд. техн. наук, инженер-конструктор ООО ХК «Мебель Черноземья» И.М. Чеботарева

Методические указания могут быть использованы при обучении слушателей по соответствующим программам дополнительного профессионального образования.

4

Практическое занятие № 1 Составление ориентировочного плана раскроя

Для того чтобы выявить возможность выполнения спецификации пиломатериалов по объему и уменьшить вычислительные работы, предварительно составляется ориентировочный план раскроя. Методика его составления заключается в следующем. Вначале производится анализ спецификации пиломатериалов по условиям «трудности» их получения из сырья. К наиболее «трудным» для выработки относятся широкие и толстые доски. Тонкие доски небольшой ширины назначаются обычно в качестве попутных при выработке «трудных» пиломатериалов. После выбора наиболее «трудной» для выработки доски вычисляется отношение ширины этой доски к наибольшему диаметру бревна из спецификации. Ширину доски и диаметр бревна берут при этом в одних единицах измерения – миллиметрах или сантиметрах. Наиболее «трудная» для выработки доска по отношению к диаметру бревна, из которого она будет выпилена, считается основной доской постава для данного бревна [8].

По величине отношения ширины основной доски к диаметру бревна выбирается способ раскроя бревна для получения досок. Если это отношение находится в пределах (0,6…0,8)d, выбирается брусово-развальный способ раскроя при одном брусе на первом проходе бревна, если оно больше 0,8d, выбирается развальный способ раскроя. При отношении ширины основной доски к диаметру бревна, (0,3…0,4)d, принимается брусово-развальный способ раскроя с установкой двух брусьев на первом проходе. Если отношение ширины основной доски к диаметру находится в пределах (0,4…0,6)d, следует для данной основной доски выбирать в спецификации на сырье другой, более подходящий диаметр бревна [9].

После выбора способа раскроя первого бревна на основную доску определяется объем досок, который может быть получен из объема партии бревен данного диаметра, заданного в спецификации. Этот объем согласно теории раскроя приблизительно составляет 40…45 % от объема сырья при брусоворазвальном и 30…35 % при развальном способах. В случае если полученный объем превышает необходимый для основной доски по спецификации, то вычисляется потребный объем сырья, который необходимо использовать из партии бревен данного диаметра, чтобы получить полный, заданный спецификацией, объем основных досок. После выполнения объема первой основной доски из оставшихся досок спецификации на пиломатериалы выбирается следующая, наиболее «трудная» для выпиловки доска. Вычисляется отношение ее ширины

5

к наибольшему диаметру из оставшихся в спецификации бревен, принимается способ распиловки этого бревна, вычисляется полученный объем досок и так далее до тех пор, пока не будет использовано все сырье, заданное в спецификации. Оставшиеся нераспределенные по диаметрам бревен пиломатериалы, принимаются попутными при составлении поставов на выпиловку основных досок.

Для определения объема попутных досок необходимо проделать следующие действия. По табл. 1 прил. 4 для бревна, планируемого к распиловке диаметра, найти максимально возможный объемный выход (%) обрезных досок. Затем с учетом величины этого показателя определить объем (м3) обрезных досок уже из партии бревен рассматриваемого диаметра. Далее из найденного общего объема пиломатериалов вычесть ранее полученный объем основных досок. Полученная разность и будет являться планируемым объемом попутных досок.

При составлении ориентировочного плана раскроя бревен удобно пользоваться табл. 1.

Таблица 1

Ориентировочный план раскроя сырья

Пример 1. Задана следующая спецификация пиловочных бревен хвойной породы (табл. 2).

Таблица 2 Спецификация пиловочных бревен хвойной породы (ГОСТ 9463-88)

6

Необходимо произвести планирование раскроя бревен для выпиловки пиломатериалов (табл. 3), м3, по ГОСТ 8486-86.

Составляем ориентировочный план раскроя на 1000 м3 сырья (табл. 4). Графы 2, 3, 4, 5 заполняются на основе спецификации на пиломатериалы

и сырье после принятия решения о выпиловке доски данного сечения из бревен определенной толщины. В рассматриваемом примере доску сечением 50×225 мм объемом 180 м3 предполагается вырабатывать из бревна диаметром 36 см. Объем партии бревен такой толщины составляет 400 м3. Вычисленное значение коэффициента способа распиловки равное α=0,62 показывает, что бревно целесообразно распиливать брусово-развальным способом. Это дает возможность планировать из сырья до 40…45 % досок основного сечения, то есть 400 0,45 180 м3 (графа 8).

Объем попутных досок (графа 9) толщиной 25 мм разной ширины (р.ш.) при раскрое бревен толщиной 36 см находим следующим образом. По данным табл. 1 прил. 4 устанавливаем, что максимальный возможный выход обрезных

7

досок из бревна данного диаметра составляет 62,3 %. Это значит, что при распиловке 400 м3 бревен может быть выработано 400 0,623 249,2 м3 обрезных пиломатериалов. Из этого количества запланировано получить 180 м3 основных досок сечением 50×225 мм. Следовательно, остальное количество 249,2 – 180 = 69,2 м3 будут составлять попутные доски толщиной 25 мм. Таким образом, в графу 9 вносим цифру 69,2 м3.

Данные ориентировочного плана раскроя бревен показывают, что заданная спецификация пиломатериалов может быть выполнена в требуемом объеме.

Отклонение от задания составляет:

450 167 618 100% 0,16% 7%. 618

Практическое занятие № 2 Составление и расчет оптимальных поставов графическим методом на

распиловку бревен вразвал и с брусовкой

Постав – это план эффективного раскроя отдельного бревна или группы бревен на пиломатериалы спецификационных размеров и качества. Их проектирование предусматривает два этапа – составление и расчет. Составление постава заключается в определении положения пиломатериалов в бревне, их толщины и числа. Расчет поставов сводится к определению размеров ширины и длины выпиливаемых досок (брусьев), их объема отдельно по каждому сечению пиломатериалов и в целом по бревну. Для расчета постава необходимо знать: форму бревна, способ его распиловки, толщину и количество пиломатериалов, а также их расположение в поставе.

При распиловке вразвал проектируют один, с брусовкой – два постава. Первый – для выпиловки из бревна бруса и боковых необрезных досок, второй

– для раскроя бруса на обрезные и необрезные доски [1, 5].

Регистрация поставов ведется по размерам, установленным заданием или нормативно-технической документацией при относительной влажности пиломатериалов 20…22 %.

Рекомендации по составлению поставов

При составлении поставов на распиловку бревен развальным, брусоворазвальным, развально-сегментным и брусово-сегментным способами необхо-

8

димо руководствоваться следующими выработанными теорией и практикой положениями:

1.При распиловке сырых бревен номинальные размеры пиломатериалов устанавливаются в соответствии с транспортной влажностью древесины. Поэтому при составлении поставов учитывают припуск на усушку по толщине.

2.При распиловке бревен на многопильном станке поставы желательно проектировать симметричными относительно оси бревна. Это позволяет равномерно распределять возникающее при распиловке бревен усилие на пильный механизм.

3.В центре верхнего торца бревна размещают пиломатериалы наиболее крупных сечений.

4.Не следует включать в поставы на распиловку одного бревна доски двух смежных толщин с разницей менее 5 мм, так как эти доски при сортировке трудно различить по толщине как визуально, так и с помощью механизмов.

5.Следует избегать поставов с большим числом досок. При распиловке бревен это приводит к перегрузке пильных узлов многопильных бревнопильных станков, например, лесопильных рам.

6.При составлении поставов из бревен диаметром менее 18 см целесообразно выпиливать не более трех пар досок, из бревен диаметрами 18…30 см – не более четырех пар досок и из бревен 32 см и выше – не более пяти пар досок, так как при выпиливании большого количества досок возрастают припуски на усушку и количество пропилов, что приводит к снижению объемного выхода.

7.В целях получения хвойных пиломатериалов высокого качества, рекомендуется в поставах толщину сердцевинных и центральных досок брать по табл. 5, а боковых крайних по табл. 6.

Таблица 5 Наименьшая толщина центральных и сердцевинных досок [2]

9

8.При брусово-развальном способе раскроя толщину бруса задают в пределах от 0,6 до 0,8 величины верхнего диаметра бревна. При распиловке крупномерного сырья, когда средняя толщина бревна значительно превышает средние размеры досок по ширине, выпиливают два бруса толщиной 0,3…0,4 верхнего диаметра. Это позволяет избежать снижения объемного использования сырья.

9.В поставе второго прохода толщина досок, выпиливаемых из бруса в пределах ширины его пласти, определяется зонами качества бревна и спецификацией пиломатериалов. При назначении толщины досок, выпиливаемых за пределами ширины пласти бруса, можно использовать график предельных толщин (рис. 2). При этом следует согласовывать толщину боковых досок второго прохода с толщиной боковых досок первого прохода. Лучший вариант тот, когда боковые доски на первом и втором проходе имеют одинаковую толщину.

10.Длину и ширину обрезных досок, получаемых из сбеговой зоны бревна, следует назначать из условий наибольшего объемного выхода, принимая во внимание то, что ГОСТ 2695–83 и ГОСТ 8486–86 предусматривают допущение обзола.

Следует стремиться к наиболее полному охвату диаметра бревна поставом. Он будет наибольшим в том случае, если крайние боковые доски получаются наименьшего размера, допускаемого заказом или стандартом и техническими возможностями оборудования.

Ориентировочно предельный охват бревна поставом также можно опре-

Ниже приведены сведения по проектированию поставов.

Определение расстояния от оси постава до пласти доски

Определять расстояние от оси постава (центра бревна) до внутренней или наружной пласти пиломатериала можно по следующим формулам [9]: