книги из ГПНТБ / Ковалин, Д. Т. Механизация лесохозяйственного производства и лесоэксплуатация учеб. пособие

с т а н о к ГФК-0,8, предназначенный для изготовления деталей с поперечной подачей заготовок, имеющих в сечении тело вращения (круг, овал, эллипс и т. п.) или другие незакрытые профили (ок­ ругленный квадрат, прямоугольник и др.). Установкой соответству­ ющего инструмента (режущие ножи фрез и копирные ролики) можно наладить станок для изготовления молотковых ручек с фас­ ками п без них (ручек лопат) и других всевозможных рукояток (для напильников, стамесок и т. п.).

$ 71. СУШКА ДРЕВЕСИНЫ, ОКОРКА, АНТИСЕПТИРОВАНИЕ

Для придания древесине большей стойкости ее подвергают окор­ ке, сушке, пропитке антисептиками (консервированию).

Сушка древесины

Почти вся древесина подвергается естественной или искусст­ венной сушке.

Естественная сушка. Основана на свойстве окружающего воз­ духа впитывать влагу. Лесоматериалы, требующие тщательного хранения, сушат под навесом или в сараях с вентиляторным уст­ ройством.

Преимущество естественной сушки заключается в том, что она не требует специального оборудования и не связана с расходом пара и топлива. Недостатки ее заключаются в сезонности, боль­ шой продолжительности. При естественной сушке нельзя получить материал с влажностью ниже 15—18%.

Искусственная сушка. Осуществляется в специальных сушиль­ ных камерах под действием нагретого и влажного воздуха. Каме­ ры делятся на камеры периодического и непрерывного действия с естественной циркуляцией и с принудительной циркуляцией при помощи вентиляторных установок.

В сушильных камерах периодического действия материал, за­ ложенный для сушки, неподвижен в продолжение всего процесса сушки, состояние воздуха изменяется для всей камеры через опре­ деленные промежутки времени и вся партия загруженного мате­ риала высушивается в одно время. Такие виды сушильных уст­ ройств используют на небольших предприятиях.

В наиболее крупных предприятиях применяют камеры непре­ рывного действия. Лесоматериал, уложенный на вагонетки, посту­ пает с одного конца камеры, перемещаясь в процессе сушки вдоль камеры. Высушенный материал выкатывается с другого конца камеры. Процесс сушки идет без перерыва. Продолжительность искусственной сушки по сравнению с естественной меньше, высу­ шенный материал может получить любую степень влажности.

В лесхозах обычно применяют сушильные камеры, не требую­ щие сложного оборудования, например п а р о в ы е к а м е р ы си­ с т е м ы Г р у м - Г р ж и м а й л о.

250

Завод «Риглесмаш» создал и выпускает более простую сушиль­

шивается пиломатериал или заготовки различной толщины и лю­ бой породы, причем режим сушки применяется разный, в зависи­ мости от дальнейшего использования материала.

Одноштабельная сушильная камера (рис. 98) полусборная, монтируется из двух боковых, одного верхнего, одного заднего и

Piirc. 98. Пршциттнальная схема одаоштабельной сушильной камеры:

одного переднего щитов, между щитами в качестве уплотнительного материала укладывают асбестовый шнур.

В камеру загружают штабель пиломатериалов высотой 2,6 м, шириной 1,8 м, длиной 6,5 м.

Для создания интенсивной циркуляции агента сушки через штабель в камере установлен центробежный вентилятор.

При вращении ротора вентилятора агент сушки втягивается через всасывающие отверстия кожуха и лопатками вентилятора нагнетается вперед между стеной камеры и калориферами.

Агент сушки омывает калориферы и проходит через половину длины штабеля пиломатериалов. Пройдя штабель, агент сушки опять омывает калориферы, расположенные у противоположной стены камеры, и через вторую половину длины штабеля пилома­ териалов возвращается к вентилятору.

Для нагревания агента сушки в камере вертикально установ­ лены ребристые трубы общей поверхностью нагрева 196 м2.

До начала монтажа камеры устанавливается бетонный пол, утолщенный под щитами ограждения камеры. В бетонном основа­ нии предусмотрены канавки. После монтажа щитов канавки зали­ вают разогретой массой из тугоплавкой битумно-песчаной массы для создания хорошей герметизации между щитами и бетонным

251

полом. В бетонный пол камеры укладывается чугунная труба диа­ метром 150 мм, которая соединяется с открытым колодцем. Она

•обеспечивает сток воды и служит для отвода лишнего пара (при сушке перегретым паром) или влажного воздуха.

После монтажа сушильной камеры щиты обкладывают слоем из стекловаты и кирпичной кладки. Над потолком укладывают слои стекловаты толщиной 300 мм.

Производительность камеры в год: при сушке перегретым па­ ром 2250 м3, повышенной температурой — 1500 м3, нормативными режимамн — 900 м3.

Антисептирование (консервирование) древесины

Антисептирование значительно увеличивает стойкость древеси­ ны против гниения и других неблагоприятных факторов. Для антисептирования создаются крупные промышленные предприя-

Pirc. 99. Установка для пропитки маломерной древесины:

тия. Здесь рассмотрено антисептирование маломерной древесины, главным образом кольев для загонов, потребляемых сельским хозяйством.

Латвийский научно-исследовательский институт лесохозяйст­ венных проблем разработал и внедрил в производство установку для антисептирования (консервирования) пропиткой лесоматериа­ лов лиственных пород длиной 1,6 м, диаметром 6—10 см.

Установка (рис. 99) состоит из следующего основного оборудо­ вания: рабочего цилиндра автоклава, ресивера, компрессора, ва­ куумного и центробежного насосов, тельфера, контейнера и ванны для приготовления химического раствора. Для подачи химическо­ го раствора, давления и вакуума оборудование между собой сое­ динено трубами высокого давления. Загрузка и выгрузка древеси­

252

ны в рабочий цилиндр автоклава происходит при помощи тель­ фера.

Технологически работа по консервированию маломерной дре­ весины построена следующим образом. Привезенная на полигон древесина окоряется и после высыхания до влажности насыщения волокон укладывается в контейнер и погружается в рабочий ци­ линдр автоклава. Рабочий цилиндр герметически закрывается. После определенной выдержки в установленном вакууме рабочий цилиндр заполняют раствором антисептика. Через ресивер, кото­ рый тоже заполнен антисептиком и соединен с рабочим цилинд­ ром автоклава, в установленное время подается определенное дав­ ление. После этого раствор антисептика удаляется из рабочего цилиндра, контейнер вынимается и древесина выгружается.

За сезон обычно обрабатывается 1000 м3.

§ 72. ИЗГОТОВЛЕНИЕ В ЛЕСХОЗАХ ИЗДЕЛИЙ ШИРОКОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ

Производство гнутых изделий. Изготовление гнутых изделий основано на способности древесины сохранять приданную форму, т. е. пластичность. Пластичность древесины увеличивается при ее пропаривании. Основываясь на этом свойстве древесины, в лесхо­ зах вырабатывают обод, санный полоз, лыжи, дуги и другие гнутые изделия. Заготовки для этих изделий перед гнутьем пропаривают в специальных парильнях. Парильни представляют собой бревен­ чатый сруб, в середине которого выкопан котлован. В котловане сделана топка с дымоходом, над которой установлен металличе­ ский котел емкостью примерно 1000 л. В топке сжигают топливо и нагревают воду в котле до кипения. Выделяющийся пар пропари­ вает заготовки для гнутых изделий, уложенные в парильне. Про­

ободные колья трапециевидного или прямоугольного сечения. Рас­ паренные в парильне ободные колья поступают на гнутарный ста­ нок, представляющий собой круг, диаметр которого соответствует внутреннему диаметру обода. Обычно обод сгибают в сторону сердцевины, но иногда — в сторону заболони. Согнутый на гнутарном станке обод связывают проволокой или лыком. Два обода для передних колес и два для задних составляют колесный стан.

Бригада из трех человек вырабатывает в смену 40—45 ободьев. Для заготовки ободных кряжей используется дуб, ясень, иногда

Круглый полоз вырабатывают из целого кряжа диаметром 100— 150 мм, полукруглый — из кряжа диаметром до 300 мм путем рас­

253

колки или распиловки его на две половины, брусковый — из кряжей диаметром свыше 300 мм, которые раскалываются или распилива­ ются на четыре или более частей.

Кряжи для санного полоза обычно заготавливают из березы, вяза, ильма.

После соответствующей обтески полезные заготовки поступают в парильню. Там они пропариваются в течение 14—15 ч, после чего идут на специальный гнутарнып станок. Бригада из трех человек вырабатывает за смену 40—45 пар полозьев.

Л ы ж и бывают спортивно-беговые, туристские, лесные и детские. Для изготовления лыж в основном применяют березовую, ясеневую, кленовую и ильмовую древесину, детских лыж — также буковую. Сырьем служат бруски длиной 1,4—2,5 м, шириной 8,5—13 см и тол­ щиной 2,5—4,0 см.

Процесс изготовления лыж состоит из сушки брусков и их обра­ ботки, проварки носовых концов и их гнутья, образования весового' прогиба и сушки лыж. При ручном способе на одну пару лыж за­ трачивают около 5 ч; механизированном — около 75 м.ин.

Д у г и изготовляют из дуба, ясеня, бука, ильма, береста, вяза, клена, березы, ивы, граба, белой акации, черемухи, осины, рябины. Заготовки для дуг представляют собой кряжи диаметром 7—10 см пли секторы, полученные из кряжей диаметром 20 см и более путем их расколки. Пропаренные в течение 4—6 ч дуговые заготовки по­ ступают для гнутья на специальные шаблоны. Затем концы черно­ вых заготовок дуг связывают веревкой или проволокой, после чего обрабатывают стругом и шкуркой.

Изготовление колес. Колесо для гужевого транспорта состоит из. обода, ступицы и спиц.

Обработка о б о д а заключается в придании ему гладкости и пра­ вильной формы поперечного сечения.

С т у п и ц ы изготовляют из кряжа диаметром 20—25 см, кото­ рый распиливается на отрезки длиной 28 см.

После топорной отески отрезки поступают на токарные станки, где им придается фасонная (форма. Затем по окружности ступицы долбятся гнезда и, наконец, насаживаются металлические обручи на концы и в средней части.

Для изготовления с п и ц из отрезков кряжей разной длины заго­ тавливают болванки. Затем болванки строгают, придают им фасон­ ную форму и нарезают шипы. На изготовление ступиц и спиц идет' та же древесина, что и на изготовление обода.

Процесс сборки колес состоит в забивке спиц в гнезда ступицы, придании спицам нужной длины с зарезкой шипов и насадке обода. Затем в ступице собранного колеса просверливают центральное от­ верстие для оси и ступицу просверливают. В зависимости от заказа колеса окрашивают или покрывают олифой.

Окончательная обработка колеса состоит в его ошиновке шин­

ным железом.

Бондарное производство. Бондарным производством называется изготовление клепки, обручей и бондарных изделий.

254

К л е п к а бывает колотая и пиленая. Колотую клепку изготов­ ляют главным образом из дуба, бука и осины. Сырьем служат тюль­ ки (кряжи) различных размеров — в зависимости от назначения клепки. Тюльки в радиальном направлении раскалывают по волок­ нам на клепочные колья, из которых вытесывают клепку.

Пиленая клепка вырабатывается из древесины дуба, бука, липы, осины, осокоря, сосны, ели, пихты, кедра и лиственницы. В зависи­ мости от назначения тары eii придают различные размеры.

Тюльки распиливают на клепку на круглопильных станках про­ дольной и поперечной распиловки.

Процесс изготовления бочек состоит из изготовления остова, доньев, обручей, сборки и отделки изделий.

Производство щепных изделий. Из щепных изделий в лесхо­ зах больше всего вырабатывают штукатурную и кровельную

или механизированным способом. При ручном способе специальным изогнутым ножом от тюльки отделяют по годичным слоям тонкие пластины (дань). При механизированном способе тюльки распили­ вают на бруски, из которых на круглопильном станке выпиливают дрань. Дрань заготавливают различных размеров: по длине 350— 1000 мм с градацией через 50 мм, по ширине 50—130 мм, по толщи­ не — 4—6 мм.

Ш т у к а т у р н а я д р а н ь изготавливается из сосновых, еловых, пихтовых, кедровых, осиновых, березовых тюлек ручным и механи­ зированным способами. Она представляет собой полоски длиной 0,5—1,5 м (с градацией через 10 см), шириной 20—25 мм и толщи­ ной 2—3 мм. Используется штукатурная дрань в качестве основы при штукатурке зданий.

Ручное изготовление штукатурной драни, как и кровельной, за­ ключается в том, что рабочий специальным ножом отделяет вдоль годичных слоев полоски древесины.

При механическом изготовлении драни тюльки предварительно распиливают на пластины толщиной, равной ширине драни. Затем на многопильных станках из пластин вырезают ленты драни.

Изделия хозяйственного обихода. В цехах ширпотреба некоторых лесхозов вырабатывают топорища, грабли, черенки для железных лопат и граблей, различные кухонные предметы, метлы, веники и др. Большое хозяйственное значение имеет также производство из коры мочала, луба и лыка.

М о ч а л о вырабатывают из лубяной части коры липы. Весной, в период сокодвижения, с деревьев липы диаметром 18—30 см (в возрасте 30—60 лет) снимают луб в виде разрезных трубок длиной 0,5—4,5 м. Затем трубки луба укладывают в теплые непроточные водоемы на вымочку, где в результате биохимических процессов ткань годовых колец лубяного слоя разрушается и по окончании вымочки легко отделяется от слоя поздней ткани. Полученное мо­ чало высушивается и идет иа изготовление кулей, рогожи, веревки

255

и др. Голье, т. е. древесина, с которой снята кора, используется на спецсортпменты в мебельном, тарном и других производствах.

Луб, в отличие от мочала, получается с более толстых и старых деревьев. Также весной, в период сокодвижения, луб снимают с липовых деревьев в виде разрезных трубок длиной 1,0—2,5 м и ши­ риной не менее 30 см. Затем эти трубки строгают для удаления на­ ружной корковатой части. Выстроганный луб выпрямляют п про­ ветривают на воздухе. Используется луб в сапожном и санном производстве.

Л ы к о получается с молодых деревьев липы диаметром у комля 3—9 см. Снятую с этих деревьев кору в виде разрезных трубок дли­ ной 2—4 м сортируют по размерам, увязывают в пучки п высуши­ вают. Используется лыко для изготовления плетеных изделий.

Мебельно-столярные изделия. В лесхозах, где цеха ширпотреба имеют деревообрабатывающее оборудование, производят простые мебельно-столярные изделия: столы, тумбочки, табуретки, оконные рамы. Процесс изготовления мебельно-столярных изделий состоит из сушки и обработки деталей, сборки и отделки изделий.

Детали заготовляются из досок путем поперечной распиловки их на нужную длину маятниковой пилой и последующей продольной распиловки на круглоппльном станке нужной ширины.

Сушат детали в сушильных камерах. В зависимости от назначе­ ния высушенные детали затем обрабатывают на фуговальных, рей­ смусовых, фрезерных, сверлильных, токарных станках и другом де­ ревообрабатывающем оборудовании.

Сборка деталей начинается со сборки узлов, из которых затем создается требуемое изделие. Сборку проводят при помощи различ­ ных приспособлений и механизмов.

Окончательная отделка заключается в окраске, лакировке и по­ лировке изделия.

Для изготовления табуретов, тумбочек п оконных переплетов обычно употребляется древесина хвойных пород. Столы -изготавли­ вают в основном из древесины сосны, ели, березы, бука, дуба, ясеня.

Контрольные вопросы

1. Какие различают основные виды -резания и чему равен угол резания?

2.Перечислите круглолильные станки для поперечной распиловки древе­ сины и расскажите о их назначении.

3.Назовите основные части шпалорезных станков, расскажите об их на­ значении.

4.Опишите устройство лесопильной рамы Р-65, расскажите о ее -назначе­ нии и производительности.

5.Какое оборудование применяется для механической обработки деталей при изготовлении изделий из дерева? Дайте краткую характеристику этого обо­ рудования.

6.Опишите устройство сушильных камер.

7.Опишите устройство установок для антисептирования древесины.

8.Опишите устройство парильня для изготовления гнутых изделий, рас­ скажите о ее назначении.

8.Какие гнутые изделия изготавливают для широкого потребления? Опи­

шите процесс их изготовления.

9. Опишите процесс -изготовления колес.

256

Tr

10.Какие детали и как изготавливают при производстве бондарных изде­

лий?

Г Л А В А XIX. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТХОДОВ ДРЕВЕСИНЫ

§ 73. ОСНОВЫ ХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ДРЕВЕСИНЫ

При заготовке леса всегда получаются отходы в виде вершин, сучьев, щепы, различных отрезков, коры и др., из которых не могут быть выработаны сортименты, удовлетворяющие требованиям ГОСТ. Такие отходы, называемые лесосечными, представляют со­ бой ценный материал для механической обработки и химической пе­ реработки. Из-за отсутствия или ограниченности сбыта иногда на лесосеке оставляют несрубленные деревья лиственных пород, дро­ вяные и фаутные деревья хвойных пород. Такие деревья также мо­ гут быть предметом механической обработки или химической пере­ работки.

Кроме того, при лесопилении и деревообработке получаются от­ ходы в виде горбылей, реек, концов, фаутных вырезок, опилок и др. Из них можно вырабатывать ряд изделий и материалов. При суще­ ствующих объемах лесозаготовок, лесопиления и деревообработки в цехах механической обработки и химической переработки в общей сложности может быть использовано более 100 млн. м3 древесных отходов и неликвидной древесины.

Наряду с тарными материалами, строительными и бытовыми из­ делиями из древесных отходов изготавливают столярные, древесно­ стружечные и другие плиты.

Столярная плита представляет собой щит, середина которого набрана из реек или опилок, оклеенный с обеих сторон шпоном. Столярные плиты применяются в мебельном производстве, в ваго­ ностроении, домостроении и судостроении.

Древесноволокнистые плиты-—это особый вид древесного мате­ риала, получаемый из измельченной до степени волокон древесины. Сырьем служат горбыли, рейки и другие отходы лесопиления и де­ ревообработки, а также маломерный круглый лес.

Древесностружечные плиты изготавливают из размельченных частиц древесины, соединенных между собой специальными связы­ вающими смолами. Они используются для устройства перегородок, облицовки стен,потолков и др.

§ 74. УГЛЕЖЖЕНИЕ, СМОЛО-СКИПИДАРНОЕ ПРОИЗВОДСТВО, ДЕГТЕКУРЕНИЕ, СПИРТО-ПОРОШКОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО

Углежжение

С давних времен в лесу проводится углежжение. Сырьем для не­ го служат дрова, лесосечные отходы (вершины, сучья, валежник

и др.), а также отходы лесопиления. Существуют два способа уг­ лежжения: кучное п печное.

К у ч н о е у г л е ж ж е н и е по способу укладки дров может быть вертикальным (стоячие кучи) п горизонтальным (лежачие кучи). При выжиге в стоячих кучах качество и выход угля получаются бо­ лее высокими.

Технология кучного углежжения сводится к выполнению следую­ щих операций: выбор и подготовка места для кучи, укладка кучи, обугливание, остывание, ломка обугленной кучи. Процесс обуглива­ ния идет за счет тепла, получаемого при сгорании части дров.

Место, выбранное для закладки кучи, называется током. В се­ редине ток имеет некоторое возвышение для стока воды, вокруг то­ ка делают небольшую канаву.

Зажигательный канал, устраиваемый в середине тока, представ­ ляет собой четыре забитых в углах квадрата кола со сторонами, равными примерно 35 см. Затем выкладывают подстил, состоящий из двух горизонтальных рядов дров.

Для большей устойчивости кучи и равномерного переугливания дрова устанавливают к кольям в два-три ряда таким образом, что­ бы куча получила куполообразную форму. При этом первый ряд устанавливают на подстил почти в отвесном положении, второй — несколько наклонно, а третий — с еще большим наклоном. Сверху последнего ряда почти горизонтально укладывают мелко наколотые дрова — чепец. Крышей кучи служат мох, ветви и листья, солома, сверху которых укладывают землю или дерн.

Открыв нижние впускные отверстия, зажигают кучу через верх­ нюю часть канала. Зажигательный канал закрывают после того, как загораются дрова в нижнем ряду кучи возле канала.

Продолжительность выжига кучи зависит от ее объема: на вы­ жиг кучи объемом 15—30 м3 требуется 4—5 дней; объемом 100 м3— 14—18 дней. Кроме того, требуется время для остывания кучи: 1— 3 суток.

Ломать кучу начинают с чепца. Из 1 м3 дров получается 75— 80 кг угля, из древесных отходов — 50—60 кг.

П е ч н о е у г л е ж ж е н и е развито на Урале, где по специаль­ ным техническим проектам создают непрерывнодействующие печи.

Смоло-скипидарное производство

Смоло-скипидарное производство имеет своим назначением по­ лучение смолы, скипидара, уксусно-кальциевой соли и других хими­ ческих продуктов из наиболее смолистых частей ствола и корней сосны.

Существуют два способа смолокурного производства — котель­ ный и ретортный.

При к о т е л ь н о м с п о с о б е оборудование (рис. 100) состоит из котла вятского типа, деревянной колоды, деревянного колпака, приемника для смолы, приемника для скипидара, журавля и поме­ щения для рабочих.

258

Вятский котел представляет собой цилиндрический сосуд из железа размером от 1,6 до 2,5 мъ. Снаружи котел обмуровывается кирпичной кладкой. Смольное сырье в металлической решетке за­ гружается в котел с помощью журавля. Котел закрывается крыш кой и промазывается глиной. Разведенный в топке огонь согрева-

ет котел, и примерно через 3 ч начинают появляться пары скипида­ ра. Проходя через колоду и колпак, пары попадают в холодильник, охлаждаются и спускаются в приемник. Когда выделение скипида-

ра резко сократится, задвижку в колпаке закрывают, и начинает выделяться смола. После отгонки смолы открывают крышку котла, угли заливают водой и извлекают наружу.

При р е т о р т н о м с п о с о б е основной установкой служит ре­ торта— металлический котел, изготавливаемый из пяти-шестимил- лпметровой листовой стали. В реторту, объем которой 25 мъ, загру­ жают 20—21 мг осмола. Высота реторты 4,4—4,5 м, диаметр —

2,8 м.

На рис. 101 представлена схема смолокурной установки минской реторты.

Основные части установки: реторта, кирпичный смольник, боч­ ка-сухопарник, чан с водой, в котором помещен змеевиковый холо-