2.4.4 Баланс древесины

В процессе распиловки древесина бревен распределяется по ви­дам пилопродукции, деловых отходов и безвозвратных потерь. К пилопродукции относятся доски, бруски, брусья, различные виды загото­вок, обапол и др.

Деловые отходы бывают кусковые (горбыли, рейки, срезки) и мяг­кие (опилки). Деловые отходы являются ценным вторичным сырьем для получения других видов продукции (мелкие пиленые заготовки, технологическая щепа для производства бумаги, картона, целлюлозы, ДВП, ДСтП, гидролиза и др.). Последнее время в связи с недостатком в республике энергоресурсов древесные отходы все более широко используются для получения тепла и энергии. Особенно это целесообразно на тех предприятиях, где щепа не используется в качестве сырья для других видов производств. Во всех случаях использования технологической щепы в качестве вторичного сырья или на топливо следует подтверждать экономическими расчетами. Безвоз­вратные потери - это потери на усушку и распыл. Кора в балансе дре­весины не учитывается.

Баланс сырья рассчитывается по одному из поставов, входящих в план раскроя. Полученные данные корректируются на план раскроя, при этом учитывается, что кусковые отходы могут быть переработаны как на мелкую пилопродукцию, так и использованы для выработки тех­нологической щепы.

Для составления баланса сырья из плана раскроя выбирается по­став с диаметром бревна близким к среднему диаметру бревен заданной сырьевой спецификации, и с объемным выходом примерно равным среднему выходу по плану раскроя. Предпоч­тительно выбирать постав на распиловку бревен с брусовкой. Если в план раскроя входят поставы на обрезные и необрезные доски, а так­же поставы для различных пород древесины, то баланс рассчитыва­ется отдельно при раскрое бревен на обрезные доски и необрезные доски для хвойных пород, для мягких и твердых лиственных пород.

Расчет баланса сырья

Для расчета баланса сырья из пла­на раскроя выбираем постав № 4 (для диаметра 24) на распиловку бревен с брусовкой.

1. Объемный выход пилопродукции определяется на основании расчета постава и берется из плана раскроя: 63,06 %.

2. Объем и процент опилок при распиловке на обрезные доски определяется по формуле:

_(2.42)

где - объем опилок, полученных при распиловке бревен;

- объем опилок, полученных при обрезке необрезных досок.

При распиловке с брусовкой объем опилок определяется по формуле:

_(2.43)

где - коэффициент, зависящий от способа распиловки, он составляет при распиловке с брусовкой для первого прохода 0,65: для второ­го прохода 0,95;

- диаметр на середине длины бревна, м;

- число пил в поставе, шт.;

- ширина пропила, м;

- толщина бруса с припуском на усушку, м.

Для нашего случая:

; ;;

При определении объема опилок, полученных при обрезке необрез­ных досок, учитывается, что все доски, лежащие за брусом в первом проходе и за пластью бруса во втором проходе, получаются необрез­ными и подлежат обрезке.

_(2.44)

где 2 - означает два пропила в каждой доске;

а - толщина доски в сы­ром виде, м,

п - количество симметричных досок, шт.;

l -длина досок, м.

Объем опилок:

Процент опилок:

(2.45)

3. Объем и процент горбылей определяются для I и II проходов. При расчетах следует учесть, что горбыли начинаются после про­пилов, формирующих крайние доски.

Объем горбыля определяется но формуле:

_(2.46)

Размеры толщины и ширины горбыля находятся в сечении бревна, отстоящем на 0,4 длины горбыля от его комлевой части и имеющего диаметр d_0,4/г

Размеры горбыля можно найти по формулам:

_(2.47)

_(2.48)

_(2.49)

_(2.50)

При этом если Е_г>d, то l_г<L, если Е_г<d, то l_г= L.

Первый проход:

Второй проход:

Учитывая, что в каждом проходе получается по два горбыля, их общий объем и процент будет составлять:

Процент горбылей:

3. Объем реек определяется как раз­ность между объемом необрезных досок и суммой объемов обрезных досок в сыром виде и опилок, полученных при их об­резке:

Объем необрезных досок определяется по формуле:

где а - толщины досок с припуском на усушку, м;

l - длины досок, м;

b_ср - ширина необрезных досок на сере­дине их длины, b_cp =(b + В)/12 м.

Размеры ширины необрезных до­сок:

Первый проход:

Второй проход:

Объем и процент реек будут составлять:

5. Объем усушки определяется как разность между объемом досок с припуском на усушку и объемом сухих стандартных досок.

Таблица 2.19 - Объемом сухих стандартных досок:

Стандартные размеры досок					Объем досок Vg, м3
толщина а, мм	ширина в,мм	длина l, м	кол-во, шт
50 25 16 16	175 130 150 75	5 2,0 5 2,5	3 2 2 2	0,13125 0,013 0,02 0,006
Итого				0,17025

Таблица 2.20 - Объемом досок с припуском на усушку

Стандартные размеры досок					Объем досок Vg, м3
толщина а,мм	ширина в,мм	длина l, м	кол-во, шт
50+1,5 25+1,0 16+0,6 16+0,6	175+4,4 130+3,6 150+3,9 75+2,3	2,0 5 5 2,5	3 2 2 2	0,13859 0,013894 0,02555 0,006416
Итого				0,18444

6. В процессе раскроя бревен часть древесины превращается в пыль (1-2%). На основании опыта paботы предприятий процент распыла составляет примерно 1,5%. Тогда объем рас­пыла будет:

_(2.51)

7. Объем срезок определяется как разность между объемом бревна и суммой объемов полученных из него пиломатериалов, опилок, горбы­лей, реек с учетом усушки и распыла:

В моем цеху кусковые отходы используются для получения технологической щепы. Выход технологической щепы на современных рубительных машинах составляет примерно 90%. Остальные 10% превращаются в мелкую фракцию, которая используется вместе с опилками. Выход технологической щепы и мелкой фракции будет составлять:

Итоги расчетов баланса древесины по выбранному поставу приведен в таблице 2.21.

Учитывая, что объемный выход пиломатериалов в выбранном поставе не совпадает со средним выходом досок по плану раскроя, необходимо скорректировать баланс древесины по плану раскроя. При этом следует иметь ввиду, что по плану распилено В м³ бревен и выпилено А_ф м³ пиломатериалов, это значит выход пиломатериалов составляет η_ф, а не η_п/м . Тогда коэффициент коррекции балансов будет составлять:

(2.52)

Умножая на этот коэффициент составляющие части баланса, получают новый баланс древесины на план раскроя:

Таблица 2.21 - Баланс древесины по поставу №4 и на план раскроя

Наименование продукции, деловых отходов и безвозвратных потерь	По поставу			На план раскроя
	м3	%	м3		%
1. Пилопродукция: доски обрезные	0,17025	63,06	1005,577		59,47
2. Деловые отходы а) опилки б) кусковые отходы в т.ч. горбыли рейки срезки Итого деловых отходов	0,03985 0,04166 0,01215 0,00472 0,02479 0,081504	14,76 15,3 4,5 1,75 9,18 30,19	27,378 28,646 8,354 3,264 17,029 56,024		16,19 16,94 4,94 1,93 10,07 33,13
3.Безвозвратные потери а) усушка б) распыл Итого безвозвратных потерь	0,01419 0,00405 0,01824	5,25 1,5 6,75	9,733 2,781 12,514		5,76 1,64 7,40
Всего:	0,27	100	1691,04		100

Направление использования отходов:

• в качестве топлива на собственные нужды;

• продажа опилок местным предприятиям;

• продажа бракованных пиломатериалов частным лицам;

• производство технологической щепы.

2.4.5 Расчёт расхода силовой энергии. Годовой расход электроэнергии рассчитывается исходя из установленной мощности электродвигателей и потребного количества станко-часов на годовую программу с учётом потерь электроэнергии. Расчёты сведены в таблицу 2.22.

Потребную мощность N_потр с учётом коэффициентов определяют по формуле:

N_потр=Nу·η₁·η₂/(η₃·η₄) (2.53)

Годовой расход электроэнергии каждой группы потребителей:

N_г.сил=N_потр·Т_г (2.54)

Общий годовой расход электроэнергии с учётом 10 % неучтённых потребителей:

N_{г.сил.общ}=1,1·∑ N_г.силi (2.55)

Потребление электроэнергии электродвигателями вентиляции принимаем укрупнённо – 10 % от общего расхода электроэнергии оборудования.

Расшифровка всех величин, входящих в состав формул приведены в таблице.

2.4.6 Расчёт потребного количества режущего инструмента. Результаты расчёта потребного количества режущего инструмента сведены в таблицу 2.23.

Расчёт годовой потребности Р, шт. в инструменте каждого вида производится по формуле:

(2.56)

где Т_г – число часов работы оборудования в течение года;

n – количество одноименных инструментов в комплекте на станок, шт;

t – срок службы инструмента (по экспериментальным данным предприятия), ч;

q – процент запаса инструмента на поломку и непредвиденные расходы.