Технологическое оборудования для лесопильного цеха

    Введение

      

    Лесопильное производство – основной крупнейший потребитель древесины. Распиловка бревен на пиломатериалы является первой технологической операцией механической обработки древесины. В результате выполнения этой операции получаются пиломатериалы (брусья, доски, бруски, заготовки), которые широко используются в различных отраслях производства (в производстве строительных материалов, в производстве мебели, тары, музыкальных инструментов и т. д.).

    Одно  с основных направлений повышения  эффективности лесопильного производства – рациональное и комплексное использование сырья с целью получения наибольшего объемного выхода спецификационных пиломатериалов высокого качества. Одновременно необходимо обеспечить более полное и эффективное использование отходов производства, которые неизбежны при раскрое древесины.

    От  того, как рационально использовано сырье на первой стадии обработки, в значительной степени зависит эффективность всего лесопильно-деревообрабатывающего производства.

    Современные технологические процессы лесопильного производства предусматривают применение высокопроизводительного оборудования, которое обеспечивает рациональный раскрой сырья, высокое качество пилопродукции и безопасные условия труда. В лесопилении все шире применяются автоматизированные системы для измерения и учета лесоматериалов и их оптимального раскроя с использованием электронно-вычислительной техники. Все это требует специальных знаний, которыми должны владеть специалисты лесопильных предприятий. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

     1 Составление плана раскроя брёвен на пиломатериалы 

    1.1 Составление поставов 

    Составление плана раскроя брёвен на пиломатериалы  начинают с составления рациональных поставов для распиловки брёвен, размеры  которых указаны в спецификации сырья, на пиломатериалы, размеры указаны в соответствующей спецификации.

    При составлении поставов пользуются графиками  проф. Батина Н.А. /1/.

    При составлении поставов необходимо выполнить  следующие основные требования:

• толщина бруса принимается (0,53 ÷ 0,75) d с учетом размеров досок по ширине, которых требуется по спецификации пиломатериалов;
• в одном поставе доски по толщине  должны отличаться не менее чем на 5мм;
• постав должен быть симметричным относительно центра бревна;
• охват диаметра бревна поставом должен составить (0,95 ÷ 1,05)d.

    Способ  распиловки выбирают в зависимости  от параметров и качества сырья и  пилопродукции, технических требований к пиломатериалам (например, в отношении к расположению годичных слоёв–радиальные или тангенциальные пиломатериалы). Основными способами распиловки брёвен является:

• развальный;
• брусо-развальный;
• развально-сегментный;
• брусо-сегментный;
• секторный;
• круговой.

 
 

    1. Постав составляется для  I и II проходов.

      Составим постав для бревна  диаметром d=20 см, длинной L=5 м и сбегом c=0,76 см/м.

    По  таблицам проф. Батина Н.А. находим, что число пар досок в первом проходе 1, во втором проходе 1.

    

    I проход: в соответствии со спецификацией принимаем толщину бруса 125 мм. Расход ширины постава для бруса (Е_бр) будет равен толщине бруса с учетом припуска на усушку.

    

 

    Рис. 1.2 Схема постава на распиловку бревна с брусовкой.

      

    Е_бр= h_бр+у_бр=125+3,4=128,4 мм

    Толщину второй боковой доски (а₂) определяем следующим образом:

    С₂=1/2· (125+3,4) + 5 = 69,2 мм

    N₂=(2+1)-2=1, значит толщину доски определяем по первому графику Батина

    а₂=25 мм у₂=0,8 мм  s=5 мм

    Е_п1=(125+3,4)+2(25+0,8+5)=190мм=0,95d 

    II проход. Ширина пласти бруса будет равна  

    В_бр= = =153,3 мм

    Пласть  бруса следует использовать более  полно для получения длинномерных спецификационных досок. При этом толщины средних и центральных досок следует принимать с учетом данных табл.3 приложения [3]. Для нашего случая принимаем 3 центральные доски по 44 мм. Ширина расхода постава для этих обрезных досок будет равна

    Е_обр= (44+1,4)+2(44+1,4+5)=146,2 мм.

    Определим толщину третьей пары досок  

    С₃= 1/2 Е_обр+s= ½ 146,2+5=78,1 мм

    N₃=(3+1)-3=1

    а₃=19 мм у₃=0,6 мм  s=5 мм

    Е_п2=(44+1,4)+2(44+1,4+5)+2(19+0,6+5) = 195,4 =0,98d

    I проход

    125/1-25/2

    II проход

    44/3-22/2 
 

    2. Постав составляется для  I и II проходов.

      Составим постав для бревна  диаметром d=28 см, длинной L=5 м и сбегом c=1,03 см/м.

    По  таблицам проф. Батина Н.А. находим, что  число пар досок в первом проходе 2, во втором проходе 2.

    

    I проход: в соответствии со спецификацией принимаем толщину бруса 175 мм. Расход ширины постава для бруса (Е_бр) будет равен толщине бруса с учетом припуска на усушку. 

    Е_бр= h_бр+у_бр=175+4,4=179,4 мм

    Толщину второй боковой доски (а₂) определяем следующим образом:

    С₂=1/2· (175+4,4) + 5 = 94,7 мм

    N₂=(2+1)-2=1, значит толщину доски определяем по первому графику Батина

    а₂=32 мм у₂=1,0 мм  s=5 мм

    Е_п1=(175+4,4)+2(32+1,0+5)=255,4мм=0,98d 

    II проход. Ширина пласти бруса будет равна  

    В_бр= = =214,8 мм

    Пласть  бруса следует использовать более полно для получения длинномерных спецификационных досок. При этом толщины средних и центральных досок следует принимать с учетом данных табл.3 приложения [3]. Для нашего случая принимаем 3 центральные доски по 50 мм. Ширина расхода постава для этих обрезных досок будет равна

    Е_обр= (50+1,5)+2(50+1,5+5)=169,5 мм.

    Определим толщину третьей пары досок 

    С₃= 1/2 Е_обр+s= ½ 169,5+5=89,8 мм

    N₃=(3+1)-2=2 

    а₃=22 мм у₃=0,7 мм  s=5 мм

    Определим толщину четвертой пары досок

    С₄= (С₃+ (22+0,7+5))/2= 63,75

    N₃=(3+1)-3=1

    А₄=16 мм у₄=0,6 мм  s=5 мм

    Е_п2=(50+1,5)+2(50+1,5+5)+2(22+0,7+5)+2(16+0,6+5) = 268,1 =0,96d

    I проход

    125/1-25/2

    II проход

    50/3-22/2-16/2 

    3. Постав составляется для I и II проходов.

    Составим  постав для бревна диаметром d=34 см, длинной L=5 м и сбегом c=1,19 см/м.

    По  таблицам проф. Батина Н.А. находим, что  число пар досок в первом проходе 1, во втором проходе 3.

    I проход: в соответствии  со спецификацией принимаем толщину бруса 275 мм. Расход ширины постава для бруса (Е_бр) будет равен толщине бруса с учетом припуска на усушку.

    Е_бр= h_бр+у_бр=275+6,6=281,6 мм

    Толщину второй боковой доски (а₂) определяем следующим образом:

    С₂= 1/2 (h_бр+у_бр )+s= ½ (281,6/2)+5=145,8 мм

    N₂=(2+1)-2=1, значит толщину доски определяем по первому графику Батина

    

    а₂=19 мм у₂=0,6 мм  s=5 мм

    Е_п1=(275+6,6)+2(19+0,6+5)=330,6=0,97d

    II проход. Ширина пласти бруса будет равна

    В_бр= = =191 мм

    Пласть  бруса следует использовать более  полно для получения длинномерных спецификационных досок. При этом толщины средних и центральных досок следует принимать с учетом данных табл.3 приложения [3].

    Для нашего случая принимаем 3 центральные доски по 60 мм. Ширина расхода постава для этих обрезных досок будет равна 
 

    Е_обр= (60+1,8)+2(60+1,8+5)=195,4 мм.

    Определим толщину третьей пары досок

    С₃= 1/2 Е_обр+s= ½ 195,4+5=102,7 мм

    N₃=(5+1)-3=3, значит толщину доски определяем по третьему графику Батина

    а₃=22 мм у₃=0,7 мм s=5 мм

    N₄=(5+1)-4=2, значит толщину доски определяем по второму графику Батина

    С₄= С₃+( а₃+ у₃+s) = 102,7+(22+0,7+5)=173,3 мм =91,7 мм

    а₄=19 мм у₄=0,6 мм s=5 мм

    N₄=(5+1)-5=1, значит толщину доски определяем по второму графику Батина

    С₅= С₄+( а₄+ у₄+s) = 91,7+(19+0,6+5)=116,3 мм =63,2мм

    А₅=16 мм у₅=0,6 мм s=5 мм  

    Е_п2=(60+1,8)+2(60+1,8+5)+2(22+0,7+5)+2(19+0,6+5)+2(16+0,6+5)=348,2=

    =1,02d

    I проход

    275/1-19/2

    II проход

    60/3-22/2-19/4-16/2 

    1.2 Расчёт постава на выпиловку  обрезных досок  

    1 Определяем  диаметр бревна в комлевом  торце: 

    D = d + c · L = 20 + 0,76 5 = 23,8 см

    Е_кр=178 мм

    Затем определяем расстояние между симметричными пластями досок в поставе:

    Для первого прохода:

    Е_бр=а_бр+у =(125+3,4)=128,4 мм < Е_кр

    Е₂= Е_бр+2(а₂+у₂+S)=128,4+2(25+0,8+5)=190 мм > Е_кр

    Для второго прохода:

    Е₁= (а₁+у₁)=44+1,4=45,4 мм < Е_кр

    Е₂= Е₁+2(а₂+у₂+S)=45,4+2(44+1,4+5)=146,2 мм < Е_кр           

    

    Е₃= Е₂+2(а₃+у₃+S)=146,2+2(19+0,6+5)=195,4 мм > Е_кр 

    I. мм

      мм

    l = (D – d_p)/c = (23,8 – 20,5)/0,76 =4,25 м

    v₁ = 0,025 · 0,075 · 4,25 · 2 = 0,0159 м³

    II. . мм

      мм.

    l = (D – d_p)/c = (23,8 – 21)/0,76= 3,5 м

    v₃= 0,019 · 0,075 · 3,5· 2 = 0,010 м³

    v_1,2= 0,044 · 0,125 · 5 · 3 = 0,083 м³

                V_д = 0,0159 + 0,010 + 0,083 = 0,109 м³