Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы управления качеством продукции лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств. Учебно-методическое пособие.pdf
11
Раздел 2. Оценка качества продукции
лесозаготовительных и деревоперерабатывающих
производств
Качество продукции лесозаготовительных производств
Качество является одним из решающих факторов, определяющих потенциал конечного использования заготовленных лесоматериалов. Поэтому
естественно, что цена, которую можно получить за них, зависит от конечного использования.
Поставка круглых лесоматериалов более низкого качества и (или)
бракованных лесоматериалов приводит к увеличению производственных
расходов лесоперерабатывающих предприятий и снижает качество конечной продукции: бумаги, картона, шпона, фанеры. При этом лесозаготовительные предприятия несут потери из-за уменьшения объема реализации,
так как брак обычно не оплачивается.
Кроме того, увеличиваются расходы на транспортировку лесоматериалов, так как предприятиям приходится оплачивать перевозку бракованных
лесоматериалов.
В общем смысле качество сырья – это совокупность свойств, определяющих степень его пригодности для конечного использования. В лесной
промышленности требования качества обусловлены спецификой использования древесины, т.к. применение некачественного сырья ведет к увеличению расходов.
Помимо влияния на производственные издержки качество сырья серьезно влияет на качество и ценность конечного продукта. Таким образом,
качество древесины является чрезвычайно важным фактором как в деревообрабатывающей, так и в целлюлозно-бумажной промышленности.
Качество круглых лесоматериалов определяется следующими параметрами: породным составом, плотностью древесины, ее пороками и дефектами обработки, однородностью партии лесоматериалов, размерными
характеристиками.
Факторы, влияющие на качество лесоматериалов
Недостатки, снижающие качество древесины и ограничивающие ее
использование, принято называть пороками.
Они возникают под действием двух групп факторов:
1. Природных условий и лесохозяйственной деятельности.
2. Лесозаготовительной деятельности, хранения и транспортировки.
12
В процессе роста дерево оказывается под влиянием различных факторов: природных (район и место произрастания) и климатических (морозы,
оттепели и т. п.) условий, непредвиденных обстоятельств (пожары, бури и
др.). Все вышеперечисленные факторы отражаются на качестве древесины.
Пороки растущего дерева остаются и в срубленной древесине. Во время и
после заготовки, при обработке древесины круглые лесоматериалы могут
приобрести дополнительные пороки, которые иногда называются дефектами
(трещины усушки, грибные окраски, биологические повреждение, сколы).
2.1 Оценка качества круглых лесоматериалов
Стандартные пороки, дефекты древесного материала
и повреждения при обработке
Стандартными факторами, понижающими качество лесоматериалов,
являются различные пороки древесины. Всего насчитывается свыше 200
пороков древесины, которые согласно ГОСТ 2140–81 «Видимые пороки
древесины. Классификация, термины
рения» делятся на девять групп: сучки, трещины, пороки формы ствола,
пороки строения древесины, химические окраски, грибные поражения, биологические повреждения (повреждения насекомыми), механические повреждения, пороки механической обработки и инородные включения, покоробленной. Более всего на качество влияют сучковатость (размер, качество
и расположение сучков) и форма ствола. Основными причинами отбраковки сырья на деревообрабатывающих производствах являются: кривизна,
несоответствие размеров по толщине и длине, сухобокость (прорость), сучки, механические повреждения, гниль, синева.
Оценка качества и его сохранение при заготовке
и определения, способы изме-
В первую очередь лесоматериалы должны отвечать требованиям по
размерам (длина с учетом припусков и допусков, максимальный диаметр в
комлевом торце и минимальный диаметр в верхнем торце сортиментов).
Требования к размеру, как и к качеству сортимента, различаются в зависимости от его конечного назначения.
Определить все пороки по внешнему виду дерева нельзя. Однако
многие из них взаимосвязаны: например, креневая древесина в сочетании с
отклонениями от прямой формы ствола и наклоном волокон наблюдаются в
непосредственной близости сучков. Некоторые пороки древесины, такие
как креневая древесина, не могут быть точно определены по форме ствола,
но на их наличие могут указывать другие свойства дерева.
Оценка качества круглых лесоматериалов включает:
• проверку соответствия размеров, норм пороков и дефектов требова-
ниям договора (контракта, стандарта);
• измерение объема бревен различных групп качества и бракованных
бревен в соответствии с условиями договора (стандарта, контракта).
13
Оценка качества лесоматериалов при заготовке зависит от применяе-
мого метода заготовки. При сортиментной заготовке качество оценивается
непосредственно на делянке оператором машины или вальщиком. Стволы
раскряжевываются на сортименты, и при этом минимизируется проявление
или влияние дефектов ствола пиловочных бревен. Сортименты сортируются по размеру и качеству. Штабеля держатся отдельно друг от друга при перевозке на форвардере и хранении. Крайне важно разделять сортименты по
качеству уже в лесу, т. к. выявление дефектных сортиментов на лесопильном заводе обойдется намного дороже. Непосредственно на лесопильном
производстве отбраковываются сортименты только с такими дефектами,
которые нельзя определить по внешнему виду бревна. Поступающие на
целлюлозно-бумажное производство балансы невозможно рассортировать
поштучно, что приводит к отказу от приемки целых партий балансов (вагонных или судовых) при наличии в партии значительной доли брака (в
практике российско-финской торговли эта доля принята в размере 30%).
При хлыстовой заготовке или заготовке деревьев с кронами оценка
качества лесоматериалов проводится в следующем порядке:
- производится раскряжевка хлыстов;
- сортимент подаются на сортировочных транспортер;
- контролер измеряет лесной скобой толщину бревна:
• определяет объем по таблицам объема (ГОСТ 2708–75 «Лесомате-
риалы круглые. Таблицы объемов»).
• делает визуальную оценку его качества;
• определяет, соответствую ли размеры, нормы пороков и дефекты обработки требованиям договора, контракта или стандарта. В случае
необходимости сортировочный транспортер может быть остановлен
для проведения измерений размеров пороков древесины и дефектов
обработки;
- на бревне делается отметка по результатам измерения толщины и оценки
качества;
- бревна направляются в соответствующий данным маркировки карман;
- укладываются в штабель;
- хранятся до отгрузки потребителю.
Раскряжевка
При раскряжевке хлыстов должны соблюдаться правила рациональной раскряжевки, которые направлены на обеспечение максимального выхода деловых сортиментов (фанерных, пиловочных бревен и балансов). Рациональную раскряжевку хлыстов предопределяет их правильная разметка,
которую производят на основе осмотра хлыста с целью оценки его размерно-качественных данных, и нанесение меток (или определение условных
меток), определяющих длину намечаемых сортиментов.
Из комлевой части хлыста (содержащей мелкие, глубоко залегающие
сучки) получают обычно лесоматериалы более высокого качества (например,
14
фанерные и пиловочные бревна). Из серединной и вершинной частей (содержащих отмершие сучки диаметром 60 мм и здоровые живые сучки диаметром
70–100 мм) получают, как правило, лесоматериалы более низкого качества
(например, балансы).
При раскряжевке хлыстов или участков хлыста со сбегом:
- менее 1,0 см на 1 м длины (слабосбежистые хлысты) следует выпиливать
длинные сортименты;
- 1,0 см на 1 м длины (хлысты с нормальным сбегом) – сортименты средней
длины;
- более 1,0 см на 1 м длины (сильносбежистые хлысты) – короткие сортименты.
Искривленные хлысты необходимо раскряжевывать на более корот-
кие сортименты, чтобы уменьшит влияние кривизны (порока) на качество
круглых лесоматериалов. Причем хлысты со сложной кривизной следует
распиливать в местах резких перегибов.
Хлысты с напенной гнилью раскряжевывают, начиная с комля, на ко-
роткие сортименты до участка, где гниль отсутствует или ее размеры будут
допустимыми для деловых сортиментов.
Хранение
Условия хранения круглых лесоматериалов оказывают значительное
влияние на их качество. При длительном и неправильном хранении круглых
лесоматериалов, особенно в весенний и летний периоды года, в древесине
возникают различные пороки, снижающие ее качество: поражение деревоокрашивающими и дереворазрушающими грибами, появление трещин.
Транспортировка
Завершающей операцией, определяющей качество круглых лесомате-
риалов, является их транспортировка потребителю.
Доставка круглых лесоматериалов может осуществляться как транспортом поставщика, так и потребителя. При транспортировке круглых лесоматериалов должны соблюдаться требования правил перевозки лесных
грузов, действующие на соответствующем виде транспорта: автомобильном, железнодорожном или водном.
Для сохранения качества круглых лесоматериалов необходимо при
транспортировке исключить возможность нанесения механических повреждений бревен.
Классификация и способы измерения
круглых лесоматериалов
Круглые лесоматериалы получают поперечным делением хлыста
(trunk, full length log) на отрезки.
В зависимости от назначения различают лесоматериалы для переработки и для использования в круглом виде (табл. 2.1).
15
Таблица 2.1 – Круглые лесоматериалы хвойных и лиственных пород различных
Диаметр в
коры, см
Лесоматериалы круглые для переработки
1 Пиловочник
Сосна, ель.
ясеня, клена.
2 Фанерное
Сосна, лист-
породы
1; 2; 3 (хв.)
1; 2 (листв.)
16 и более
1.3: 1.6; 1.91;
кратные им
–
3 Балансы
Ель. пихта,
тополь, ольха
2; 3; 4 (хв.)
(листв.)
Лесоматериалы круглые для использования в круглом виде
4 Бревно для
Сосна, лист-
Для стол-
22–34
4.5: 6.5: 8.5:
–
5 Строитель-
Сосна, ель.
Строи-
ник 6–13
6 Рудничная
Сосна, ель.
венница, кедр
1; 2; 3
7–24
4.0–6.5
0.5
назначений
Назначение
лесоматериа-
лов
бревно
Порода древе-
сины
пихта, лиственница, кедр,
лиственные
породы, кроме
дуба, бука,
венница. кедр.
ель. пихта, все
лиственные
сосна, лиственница, кедр,
береза, осина,
Сорт
1; 2; 3; 4
1; 2; 3; 4
верхнем
торце без
14 и более
6 и более
Длина, м
3.0–6.5
2.23; 2.54 и
кратные им
1.3: 1.6 и
2–6.5
Градация по
длине, м
0.25
0.25
столбов и
свай
ное бревно и
подтоварник
стойка
соматериалы хвойных и лиственных пород. Номинальные размеры, градации, припуски и допуски. Размеры сортиментов, указанные в стандартах
при установленной влажности древесины, называются номинальными. Эти
размеры устанавливают с учетом назначения сортиментов. В стандартах
могут быть указаны минимальные и максимальные или кратные размеры
длины сортиментов. Размеры градаций по длине для круглых лесоматериалов от 0,25 до 0,50 м. Длину бревна следует фиксировать в метрах с округлением результата до второго знака после запятой.
венница. ель,
пихте
пихта, лиственница, кедр,
все лиственные
породы
пихта, лист-
1; 2; 3
2; 3
бов 16–24
для свай
тельное
бревно
14–24
подтовар-
9.5:11.0:13.0
3.0–6.5
0.5
Круглые лесоматериалы разделяются по породам на две группы – ле-
16
В круглых лесоматериалах толщиной до 13 см величина градации по
22
3,1416
()
8 10000
КС
L
V dD
×
= ×+
×
толщине 1 см, при толщине сортимента 14 см и более – 2 см. Если для учета
толщины круглых сортиментов принята градация 1 см, то доли сантиметра
меньше 0,5 не учитывают, а доли 0,5 см и более принимают за целый сантиметр. При градации в 2 см округление производят до четных сантиметров. Нечетные целые сантиметры увеличивают до ближайших четных, а все
доли до сантиметра в расчет не принимают. Например, бревна толщиной
15 см считают за 16 см, а бревна толщиной 14,9 см за 14 см.
Припусками называют обязательные прибавки к номинальным размера сортиментов. Круглые лесоматериалы, за исключением балансов и рудничной стойки, имеют припуск. Припуски по длине в круглых лесоматериалах обеспечивают сохранение номинальных размеров при торцовке загрязненных, забитых илом и песком торцов бревен и кряжей, а также бревен, имеющих торцовые трещины.
Согласно ГОСТ 32594–2013 «Лесоматериалы круглые. Методы измерений» при индивидуальном учете круглых лесоматериалов объем сортиментов может определяться различными способами:
1. По методу срединного сечения. Метод предусматривает вычис-
ление объема цилиндра, основанием которого служит площадь поперечного
сечения, взятого на середине бревна без коры.
, (1)
где V – объем бревна, м
3
=
,
,
d – диаметр на середине бревна (без коры), см,
L – номинальная или учетная длина бревна, м.
2. Метод усеченного конуса. Метод предусматривает измерение
верхнего диаметра, нижнего диаметра и длины бревна.
,()
где V – объем бревна, м
=
3
,
(2)
d – верхний диаметр бревна (диаметр верхнего торца бревна – являет-
ся наименьшим диаметром), см,
D – нижний диаметр бревна (диаметр нижнего торца бревна – являет-
ся наибольшим диаметром), см,
L – номинальная или учетная длина бревна, м.
3. По методу концевых сечений. Этот метод применим для всех ви-
дов древесины без предварительного выборочного измерения показателей,
необходимых для использования других методов учета древесины.
, (3)
17
где Vкс – объем бревна, м
3
,
d – верхний диаметр бревна (диаметр верхнего торца бревна – являет-
ся наименьшим диаметром), см,
D – нижний диаметр бревна (диаметр нижнего торца бревна – являет-
ся наибольшим диаметром), см,
L – номинальная или учетная длина бревна, м.
4. По методу верхнего диаметра и среднего сбега. Метод преду-
сматривает определение объема бревна умножением площади поперечного
сечения на середине длины бревна на его длину.
С учетом большей технологичности процесса измерения верхнего
диаметра бревна по сравнению с измерением срединного диаметра бревна
без коры срединный диаметр не измеряют, а вычисляют. Вычисления проводят путем пересчета верхнего диаметра в срединный диаметр, с иcпользованием сбега по формуле
= + 2
, (4)
где d – верхний диаметр бревна, см;
s – сбег бревна, см/м;
L – длина бревна, м.
Вычисление объема бревна выполняют по формуле
,( )
=
(5)
где L – длина бревна, м;
d – верхний диаметр бревна, см;
S
– среднеарифметическое значение сбега партии бревен, см/м.
ср.
Сбег бревна S, см/м, вычисляют по формуле
S=(D-d)/L (6)
5. Метод таблиц объемов по ГОСТ 2708–75. Объем круглых лесо-
материалов определяют измерением их длины и диаметра верхнего торца
бревен без коры (в случае измерения неокоренных дров и дровяной древесины для технологических нужд – с корой) и нахождением по этим параметрам
объема древесины без коры (в случае измерения неокоренных дров и дровяной древесины для технологических нужд – с корой) по таблицам ГОСТ
2708–75 «Лесоматериалы круглые. Таблицы объемов» (приложение 2).
Результат вычисления объема одного бревна округляют до
0,001 м
3
, а объема партии бревен до 0,01 м3.
При установлении объема круглых лесоматериалов величину припуска по длине не учитывают. В соответствии с ГОСТ 2292–88 «Лесоматери-
18
алы круглые. Маркировка, сортировка, транспортирование, методы
По методу срединного сечения
V
ист.
-
-
По методу усеченного конуса
V
факт.
По методу верхнего диаметра и
среднего сбега V
факт.
По формуле концевых сечений
V
факт
По таблицам объемов по ГОСТ
2708-75 V
факт
измерения и приемка», толщину круглых лесоматериалов (бревен) определяют как среднее значение результатов измерений двух взаимно-перпендикулярных диаметров в верхнем торце. У деловых сортиментов толщину
определяют без коры, у дров – с корой.
Практическая работа 2
Определение объема круглых лесоматериалов
при индивидуальном учете
Цель занятия – приобретение практических навыков по определению
объема круглых лесоматериалов при индивидуальном учете.
Варианты заданий для решения задач представлены в приложе-
нии 1.
Задание 1.
Определите объем 10 сортиментов без коры следующими методами:
1. По методу срединного сечения;
2. По методу усеченного конуса;
3. По методу концевых сечений;
4. По методу верхнего диаметра и среднего сбега.
5. По таблицам ГОСТ 2708-75.
Результаты расчетов систематизируйте в таблице.
Способ
Абсолютная погрешность ∆= V
Относительная погрешность Р
Объем
стволов, м
отн.
3
абсолютная, м
- V
факт.
= (V
факт.
ист.
Погрешность
3
относительная, %
(7)
- V
ист.
) / V
* 100% (8)
ист.
Задание 2.
Установите поправочный коэффициент на кору на основании обмера
10 бревен, заполните таблицу. Определите объем сортиментов (в коре и без
коры по ГОСТ 2708–75, L=5,0 м) с учетом рассчитанного коэффициента.
19
№
Диаметр, см
Диаметр, см
2
Поправочный
на кору
1 2 3
….
10
итого
п/п
в коре без коры в коре без коры
коэффициент
Поправочный коэффициент определяется по формуле:
=
, (9)
где d – диаметр, см.
Вопросы для самопроверки:
1. Как классифицируются круглые лесоматериалы в зависимости от назначения?
2. Что такое номинальные размеры лесоматериалов?
3. Назовите основные способы определения объема круглых лесоматериалов.
4. Как рассчитывается поправочный коэффициент?
5. Что такое абсолютная погрешность?
Практическая работа 3
Определение объема и сорта
круглых лесоматериалов при индивидуальном учете
Цель занятия – приобретение практических навыков по оценке качества круглых лесоматериалов.
Для выполнения практической работы следует пользоваться соответствующими стандартами: в зависимости от породы (хвойные или
лиственные) ГОСТ 9462–2016 «Лесоматериалы круглые лиственных
пород. Технические условия», ГОСТ 9463–2016 «Лесоматериалы круглые хвойных пород. Технические условия», ГОСТ 2292–88 «Лесоматериалы круглые. Маркировка, сортировка, транспортирование, методы
измерения и приемка», ГОСТ 2708–75 «Лесоматериалы круглые. Таблицы объемов» (приложение 2).
Прежде всего необходимо вычислить среднее из двух взаимноперпендикулярных измерений, диаметра в верхнем отрезе бревна (кряжа) и
округлить полученный результат до ближайшего стандартного (четного)
значения согласно правилам ГОСТ 2292–88. Далее по табл. 3 ГОСТа определяется сорт по каждому пороку
и на основании их общих свойств – сорт
бревна, который соответствует сорту по наихудшему пороку. Зная сорт,
диаметр, длину, древесную породу, из табл. 2 выбираем
одно из возмож-
ных назначений для бревна. При этом необходимо определить стандарт-
20
ную длину лесоматериала, отбрасывая припуски на распиловку и оторцовку. По
цам объемов ГОСТ
бревна. Определять объем по
Маркировка проводится в соответствии с
Марка содержит наименование сорта и последнюю
стандартным длине и диаметру находим объем бревна по табли-
2708–75, в которых учитывается естественный сбег
формуле объема цилиндра недопустимо.
требованиями ГОСТ 2292–88.
цифру диаметра.
Маркировочные реквизиты наносят посередине верхнего торца; если
в вершине имеется ядровая гниль, то маркировочные реквизиты наносятся
на здоровую древесину.
Условные обозначения реквизитов маркировки:
сорт - арабскими или римскими цифрами;
1 или I – первый сорт; 2 или II – второй сорт; 3 или III – третий сорт;
толщина, см,
20, 30, 40 и т.д.
16, 26, 36 и т.д. – 6; 18, 28, 38 и т.д.
– арабскими цифрами:
– 0; 22, 32, 42 и т.д. - 2; 14, 24, 34 и т.д. – 4;
– 8.
Условные обозначения должны иметь высоту 30–50 мм.
Пример 1.
Сосновое бревно, предназначенное для выработки пиломатериалов
для переработки, длиной L
шинного торца d
= 24,2 см и минимальным диаметром d
max
= 5,93 м с максимальным диаметром вер-
факт
= 22,4 см име-
min
ет здоровые открытые сучки размером до 2 см и неглубокую червоточину с
3 отверстиями на 1 м длины. Определить объем бревна, сорт и показать
схему его маркировки.
Решение.
Определяем средний диаметр бревна как среднее арифметическое
результатов измерений двух взаимно перпендикулярных диаметров в вершинном торце:
=
+
2
24,2 + 22,4
=
2
= 23,3
Данный лесоматериал по толщине относится к группе «средние», с
градацией 2 см. По правилам округления находим стандартную толщину
бревна dст = 24 см.
Чтобы определить стандартную длину, вначале от фактической длины отнимаем припуск, равный 0,03 м: 5,93 - 0,03 = 5,90 м. По ГОСТ
9463–2016 устанавливаем, что длина лесоматериалов для переработки изменяется от 3 до 6,5 м с градацией 0,25 м, то есть стандартные длины: 3,00;
3,25; 3,50; 3,75; 4,00; …; 5,50; 5,75; 6,00; 6,25; 6,50 м. Полученное значение
длины 5,9 м округляем в меньшую сторону до ближайшего стандартного
значения L
По таблицам объемов (ГОСТ 2708–75) на пересечении d
= 5,75 м.
гост
гост
и L
гост
находим объем данного бревна; V = 0,31 м3. Согласно ГОСТ 9463–2016,