Технология производства пустотелого бруса

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Обоснование актуальности реализации проекта

2. Анализ коммерческого потенциала технологии

2.1 Патентный поиск и обзор существующих технологий, направлений

2.2 Сравнительный анализ аналогов и выявление основных преимуществ и недостатков разработки

2.3 Маркетинговые исследования и сегментация рынка

3. Подробное описание технологии производства пустотелого бруса

3.1 Описание предлагаемого решения

3.2 Перечень и характеристики необходимого оборудования, материалов, кадров

3.3 Разработка маршрутной технологии

4. Выбор и обоснование способа внедрения технологии производства пустотелого бруса

4.1 Анализ возможных вариантов трансфера технологий

4.2 Выбор и обоснование формы трансфера технологии

4.3 Описание процедуры и юридических требований

5. Разработка плана реализации проекта

5.1 Ключевые этапы проекта и календарный план

5.2 Команда и плановый бюджет проекта

6. Расчет экономической эффективности проекта

6.1 Расчет величины капиталовложений

6.2 Расчет себестоимости продукции

6.3 Калькуляция себестоимости продукции

6.4 Расчет экономической эффективности проекта

6.5 Анализ денежных потоков

6.6 Технико-экономические показатели проекта

7. Охрана труда

7.1 Техника безопасности

7.2 Электробезопасность

7.3 Производственная санитария

7.4 Пожарная безопасность

7.5 Расчёт акустической эффективности звукопоглощающей облицовки

Заключение

Список использованных источников

Приложение А. Бизнес-модель

Приложение Б. Лицензионный договор

Приложение В. Схема предприятия по производству пустотелого строительного бруса



Введение

технология пустотелый брус производство

Основным потребителем лесоматериалов в стране является строительство. Наиболее распространенный вид продукции, получаемой от переработки древесного сырья и используемый в строительстве, это пиломатериалы смешанных длин, которые наиболее широко используются для сооружения конструкций жилых, легких коммерческих и промышленных зданий. По различным оценкам выход пиломатериалов из тонкомерного сырья (диаметр 8-14 см) составляет около 50%.

Накопленный опыт указывает на то, что производство деревянных домов заводского изготовления является весьма эффективным, и прежде всего, эффект достигается за счет сокращения сроков возведения зданий.

Из всех типов деревянных домов наиболее распространенными являются дома брусчатой конструкции.

Вовлечение в переработку тонкомерной низкотоварной древесины, которая в общем объеме лесосечного фонда составляет не многим более 30% и в большинстве своем при разработке делян остается на корню или уничтожается агрегатной техникой при валке деревьев, является важнейшим, пока неиспользованным резервом древесного сырья для производства различных видов продукции (пиломатериалы: цельные и клееные).

Одним из способов вовлечения тонкомера в переработку является производство пустотелого бруса.



1. Обоснование актуальности реализации проекта

Технологии строительства за последние годы продвинулись далеко вперед, появилось множество новых строительных и отделочных материалов и способов работы с ними. Тем не менее, наряду с искусственными материалами по-прежнему пользуется очень высоким спросом натуральная древесина -- и пиломатериалы являются востребованными практически повсеместно.

Древесина, по сравнению с другими строительными материалами, обладает целым рядом преимуществ. К основным из них относятся:

- высокая прочность и упругость;

- малая плотность, и соответственно, небольшой вес;

- низкая теплопроводность;

- долговечность;

- воздухопроницаемость;

- экологическая чистота;

- низкая электропроводность;

- легкость и простота в обработке, склеиваемость различными клеями;

- поддается прессованию, повышаю физико-механические свойства;

- что расход энергии на производство строительной древесины в десятки и сотни раз меньше, чем других материалов;

- экономическая доступность.

Необходимо отметить, что технологии работы с деревом отработаны на протяжении веков и становятся более совершенными. Натуральное дерево применяется и в изготовлении удобных в работе «полуфабрикатов» -- таких например, как имитация бруса и другие отделочные материалы из дерева, работа с которыми напоминает принцип «конструктора» и не требует лишних трудозатрат.

И, наконец, главное преимущество древесины - она является возобновляемым ресурсом, поддающимся биохимическому разложению.

Достоинства древесины как материала для конструкций настолько велики, что несмотря на всевозможные новшества в строительстве, в том числе и значительный выпуск искусственных материалов (например, пластмасс), дерево будет всегда актуальным строительным материалом, а свойства его будут по-прежнему востребованы и ценны.

Согласно официальной статистике, представленной на сайте «Леса России», в России самые большие запасы лесов в мире. Их площадь составляет более 800 тыс. га, или около 22% запасов всей планеты. Основная часть лесов расположена в Сибири и на Дальнем Востоке. Из года в год объемы вырубки леса увеличиваются ввиду нерационального использования древесины, и как следствие, увеличения количества отходов в процессе переработки. В России проблема древесных отходов относится к числу наиболее актуальных, так как при существующих методах переработки в настоящее время теряется почти половина биомассы дерева, что говорит о низком уровне технологических процессов деревообработки.

Процесс обработки и переработки древесины во всех производствах связан с получением большого количества отходов. Весь технологический процесс, начиная с первой стадии -- вырубки леса и вывоза хлыстов и заканчивая последней стадией -- обработкой древесины, сопровождается отходом части древесины, которая не используется в дальнейшем производстве. Объем отходов не только соизмерим с его объемом получаемой продукции, но, зачастую, и превосходит его.

Ежегодное количество отходов и неделовой древесины по стране составляет около 300 млн м3. Так при рубке и вывозке древесины из леса около 20% древесного сырья составляют отходы в виде ветвей, пней, корней, а из вывезенной около 20% составляет неделовая древесина (дрова). В мебельных производствах количество отходов в среднем составляет 53-65% от поступивших пиломатериалов. При выработке фанеры отходы составляют 52-54%, строганного шпона -- 30-45%. В лесопильных производствах общее количество отходов превышает 35-42%. К отходам первичной обработки в фанерном производстве и лесопилении относятся рейки, обрезки, карандаш, горбыли, стружки, кора, опилки, рванина.

Появление отходов можно объяснить следующими причинами:

- производство материала прямоугольного сечения из сырья с круглой формой (рейки, горбыли);

- биологическими особенностями роста деревьев (хвоя, листья, ветви, пни, вершины, кора, корни);

- неправильная форма стволов деревьев, например, рванина, сбежистость, овальности;

- пороки древесины, такие как трещины и сучки (обрезки);

- технологическое несовершенство процесса обработки древесины (стружки, опилки, обрезки, отструг и карандаши).

При обработке и переработке древесины кроме отходов получаются безвозвратные потери на усушку древесины во всех видах производства (6%) и упрессовку в производстве клееных слоистых материалов.

Отходы -- ценное вторичное сырье для производства разнообразных материалов, изделий, продуктов. В производстве строительных материалов древесные отходы используются для получения многих материалов, необходимых в народном хозяйстве.

Существуют различные технологические приемы переработки древесных отходов. Крупные кусковые отходы, а также, маломерные пиломатериалы подлежат склеиванию в более крупные заготовки или изделия любой формы (оконные и дверные коробки, шпалы, брусья, двери щитовой конструкции и др.). Кусковые отходы могут соединяться на автоматических станках по длине при помощи шипов и клея в непрерывную ленту, которая затем распиливается на заготовки любой длины. Склеивание позволяет эффективно применять маломерные пиломатериалы низших сортов, если предварительно вырезать пороки древесины. В клееных конструкциях пороки рассредоточены, и направления годичных слоев древесины не совпадают; поэтому клееные конструкции на 15--20% прочнее цельных, меньше коробятся и растрескиваются.

По различным оценкам выход пиломатериалов из тонкомерного сырья (диаметр 8-14 см) составляет около 50%. Тонкомерный сортимент -- круглый сортимент, имеющий толщину в верхнем отрезе без коры от 2 до 13 см включительно. Одним из способов вовлечения тонкомера в переработку является производство пустотелого бруса, объемный выход которого больше выхода бруса со сплошным сечением и составляет от 80,5% до 100,1%.

Таким образом, тонкомерную древесину можно рассматривать как дополнительный ресурс для изготовления высококачественной продукции, предназначенной для домостроения и других целей. Развитие производства клееных деревянных материалов является важным мероприятием в решении проблемы более рационального использования заготавливаемой древесины, так как широкое внедрение склеивания древесины может значительно сократить потребность в пиломатериалах и снизить ежегодно увеличивающиеся объемы рубок леса.



2. Анализ коммерческого потенциала технологии производства пустотелого бруса

2.1 Патентный поиск и обзор существующих технологий, направлений

На современном рынке деревянного домостроения наряду с жилыми и вспомогательными постройками из оцилиндрованного бревна широко представлены дома из бруса, который является одним из самых актуальных строительных материалов из древесины. Брус представляет собой изделие, габаритные показатели (ширина и толщина) которого превышают 100 мм. Следовательно, из бруса можно возводить жилые дома, сооружать каркасы для перекрытия, использовать в качестве лаг, настилая напольное покрытие и т.д. Производство бруса для домостроения выполняется, как правило, из хвойных пород древесины (сосна и ель). Это обусловлено тем, что хвойный пиломатериал обладает высокой механической прочностью, малой плотностью, сравнительно небольшим весом, низкой теплопроводностью, способностью противостоять агрессивным климатическим воздействиям, а также природной красотой и декоративностью, что для современных строений играет немаловажную роль.

Брус условно можно разделить на три основных категории: клееный, профилированный и пиленый непрофилированный брус. Рассмотрим технологии изготовления бруса каждой категории.

1. Технология производства пиленого непрофилированного бруса.

Обрезной брус - это наиболее простой строительный материал. Исходным сырьем для бруса являются в основном хвойные породы деревьев. Согласно ГОСТу 8486-86, обрезным брусом называется пиломатериал с квадратным или прямоугольным сечением с четырьмя прошедшими обработку гранями.

Технология изготовления бруса заключается в распиле на квадрат подготовленных бревен. Экологическая чистота этого пиломатериала обеспечивается естественной влажностью бруса. Необходимый показатель в 18% достигают путем атмосферной сушки обрезного бруса на открытом воздухе. Отделка начинается после процесса усадки, который занимает около года.

Используется брус при возведении деревянных домов и при монтаже элементов дома из древесины: лестниц, внутренних стен, ограждений и т. д., а также как расходный строительный материал: для возведения временных заграждений, для создания опалубки, обрешетки и т. п. Пиленый брус является наиболее экономичным вариантом.

2. Технология производства профилированного бруса.

Первый этап изготовления профилированного бруса заключается в заготовке качественного обрезного бруса.

Следующим производственным этапом является профилирование, то есть придание брусу определенной формы. Строго рассчитанные форма и профиль бруса создаются на четырехсторонних деревообрабатывающих станках. В результате данной процедуры пиломатериал приобретает две идеально гладкие стороны (будущие наружная и внутренняя стены дома) и две стороны, выполненные в форме шип-паз. Профиль бруса может быть с одним, двумя, несколькими (гребенка) шипами.

Конечной стадией профилирования является торцовка бруса по длине, сверление отверстий для нагелей, нарезание чашек на чашкорезных и торцовочных станках. Полученные заготовки называются профилированным брусом.

3. Технология производства клееного бруса.

Процесс производства клееного бруса начинается с распиловки окоренной древесины на доски. Отобранные по размерам и качеству ламели высушиваются в специальных камерах до влажности, соответствующей их применению (8-12%, в зависимости от типа бруса и применяемого клея). Этим исключается усушка древесины в процессе дальнейшей эксплуатации.

Высушенные ламели строгаются и сортируются по прочности. На этом же этапе маркируются и выторцовываются бракованные участки -- большие сучки, трещины, откосы или неровности кромок. При необходимости доски сортируются по эстетическим критериям. Затем ламели торцуются на требуемые длины, на поверхности с помощью клееналивной машины крайне тонким слоем наносится клей (менее 1 % от объёма клееного бруса). Готовый профилированный брус отправляется под пресс и затем обрабатывается для придания ему нужной формы.

Существуют различные виды клееного бруса, основанные на разных способах соединения его составных частей. Модификацией привычного цельного клееного бруса является многокамерный, пустотелый клееный брус, который имеет внутри себя специальные полости.

В рамках обзора существующих технологий был проведен патентный поиск технологий изготовления пустотелого бруса в банке данных Федерального института промышленной собственности России /27/. По результатам обзора выявлены способы изготовления полого бруса, представленные в таблице 1.

Таблица 1

Виды пустотелого клееного бруса

Название	Автор(ы)	Изображение
Клееный деревянный брус	Персидский Л.В., Катров С.В., Русаков Д.С.
Пустотелый брус	Синюков С.В.
Брус	Прохоров С. А.
Строительная конструкция	Карастелев Б.Я.,Яценко Ю.П., Дорошенко В.А., Медведь В.В., Старков Е.А.
Композиционный деревянный брус	Юдин В.Ю.

По результатам обзора существующих технологий и проведенного патентного поиска можно сделать вывод о том, что технологий, идентичных той, которая рассматривается в рамках данного дипломного проекта, не найдено.

2.2 Сравнительный анализ аналогов и выявление основных преимуществ и недостатков разработки

Для проведения сравнительного анализа аналогов рассмотрим основные достоинства и недостатки разных видов бруса, представленные в таблицах 2-4.

Таблица 2

Преимущества и недостатки обрезного бруса

Преимущества	Недостатки
- невысокая стоимость; - разнообразие в вариантах отделки; - простота и удобство в работе; - высокие теплотехнические показатели; - общая доступность и распространенность.	- усадка; - дополнительные расходы на отделку; - неэстетичный внешний вид; - поражение грибком; - высокая степень продуваемости межвенцовых швов; - повышенное растрескивание непрофилированного бруса.



Таблица 3

Преимущества и недостатки профилированного бруса

Преимущества	Недостатки
- ровная поверхность не требует дополнительной обработки; - профиль препятствует проникновению воды в межвенцовый шов; - «замковое соединение» обеспечивает защиту от продувания и теплоизоляцию; - снижение возможности образования трещин на боковых поверхностях и меньшая деформация.	- необходимость технологического перерыва на усадку дома; - возможность появления трещин на поверхности в процессе усушки.

Таблица 4

Преимущества и недостатки клееного бруса

Преимущества	Недостатки
- отсутствие усушки; - минимальная усадка; - отсутствие деформации; - отсутствие трещин в процессе эксплуатации; - большая по сравнению с обычной древесиной прочность; - точность угловых соединений; - ровная поверхность бруса не нуждается в дополнительной обработке; - отсутствие гниения; - высокие изоляционные свойства; - огнеустойчивость; - эстетичность; - существенное сокращение сроков строительства.	- относительно высокая стоимость в сравнении с материалами из цельной древесины; - отсутствие данных о поведении клееного бруса через большие промежутки времени.

Пустотелый брус по изучаемой технологии обладает такими же характеристиками, как и обычный клееный брус. Необходимо отметить дополнительные преимущества пустотелого бруса:

1) объемный выход больше выхода бруса со сплошным сечением и составляет от 80,5% до 100,1%;

2) жесткость пустотелого бруса выше жесткости полого бруса на 83%;

3) герметизация торцов и возможность заполнения полости внутри пустотелого бруса различными видами утеплителя, в частности, эковатой, повышает теплоизоляционные свойства бруса;

4) вес полого клееного бруса значительно ниже веса привычного цельного клееного бруса /20/.

Применять полый клееный брус можно для возведения домов любого назначения. Готовый дом из пустотелого клееного бруса обладает достаточной надежностью и комфортом. Именно поэтому данный материал также обладает всеми необходимыми свойствами и качествами, которые помогают ему быть наилучшим материалом из всех.

Соотношение характеристик бруса с продуктами - конкурентами представлено с помощью «Дома качества» (рисунок 1).

Развёртывание функций качества позволяет решить ряд важных задач: определить приоритетность пожеланий и ожиданий потребителя, перевести эти пожелания и ожидания в технические характеристики и спецификации, создать и предоставить качественный продукт или услугу с характеристиками, направленными на удовлетворение всех важных и существенных запросов потребителя /21/.

При построении "Дома качества" выявлены взаимосвязи между приоритетами потребителей и характеристиками качества, получены комплексные нормированные показатели важности требований покупателей для предприятия с учетом уровня конкуренции на рынке, определены следующие наиболее важные характеристики качества разрабатываемого продукта:

- прочность материала;

- точность угловых соединений;

- деформация и трещины;

- огнестойкость;

- степень теплоизоляции;

- стоимость.

Корреляция технических параметров -1 -1 -3 0 -2
Атрибуты потребительского восприятия	Важность потребителя	Инженерные характеристики	Потребительский рейтинг
		Прочность материала	Точность угловых соединений	деформации и трещины	Огнестойкость	Высокая теплоизоляция
	Потребительские требования	ранг	1	2	3	4	5	1	2	3	4	5
Удовлетворенность потребителя	Стоимость	0,2
	Сроки строительства	0,2
	Экологичность	0,1
	Эстетичность	0,1
	Усадка	0,1
	Легкость возведения домов	0,2
	Срок эксплуатации	0,1
Организационная сложность		7	10	8	9	9
Финансовые затраты на проведение измерений		6	10	9	8	9
Единицы измерения		кг/м3	% отклонений	м	степень	Вт/ (моС)
	Непрофилированный брус		500-600	5	до 1,5	слабая	0,15
	Оцилиндрованный брус		500-600	2	до 1,5	слабая	0,15
	Клееный брус		500-600	0	-	сильная	0,15
		1 2 3 4 5

Рисунок 1 «Дом качества»

2.3 Маркетинговые исследования и сегментация рынка

Анализ привлекательности технологии необходим для определения целесообразности внедрения нового продукта на рынок.

На рынке клееного бруса можно выделить 2 основные группы потребителей:

1. Строительные компании, занимающиеся возведением малоэтажного жилья;

2. Физические лица, осуществляющие постройку жилых домов (индивидуальные застройщики).

В первую очередь при определении рынка установим его географические границы. Для определения потенциальных рынков сбыта рассмотрим тенденции деревянного домостроения на территории Российской Федерации. Общий объем введенных жилых домов в январе-сентябре 2013 года составил 38733,0 тыс.м2 (таблица 5).

Таблица 5

Строительство жилых домов в январе-сентябре 2013 года

Регион	Введено, тыс.м2 общей площади	В % к январю-сентябрю 2012г.
Российская Федерация	38733,0	112,0
Центральный федеральный округ	10847,7	122,7
Северо-Западный федеральный округ	3939,1	123,3
Южный федеральный округ	4988,4	97,6
Северо-Кавказский федеральный округ	2130,9	102,4
Приволжский федеральный округ
Северо-Кавказский федеральный округ	2130,9	102,4
Приволжский федеральный округ	8261,8	106,1
Уральский федеральный округ	3297,8	108,7
Сибирский федеральный округ	4169,6	115,3
Дальневосточный федеральный округ	905,4	105,7

По данным Росстата, на сегодняшний день больше 50% населения российских регионов проживает в деревянных домах. В Республике Саха, Бурятии, Архангельской области, Тыве доля деревянных домов в малоэтажном строительстве -- свыше 90%. Также высока доля деревянных домов, возводимых с нуля под ключ, в Вологодской и Магаданской областях, а также в окрестностях Байкала - Иркутской области. Кроме того, сравнительная доля деревянного домостроения превышает 80%-ый порог также и в Коми и Карелии. Среднестатистические данные по количеству деревянных домов в общем объеме жилых домов по Новгородской, Ярославской, Томской и Красноярской областям колеблются на уровне 70%. Если говорить, где больше всего строят деревянные дома, то лидером будет являться Башкирия, (721 тысяча квадратных метров деревянного жилья). Чуть уступает Московская область (644 тысячи квадратных метров). Третье место в этом рейтинге занимает Нижегородская область - 378 тыс. м2.

По данным, полученным на основании прогнозов Минрегионразвития, Минэкономразвития и экспертных оценок, доля деревянных домов в России в общем объеме индивидуального малоэтажного домостроения к 2020 г. достигнет 50% и составит свыше 40 млн м2. Президентом РФ поставлена задача увеличения объемов малоэтажного строительства до 70 % от ввода жилья в целом до 2024 г.

Быстрые темпы роста объемов ввода малоэтажного жилья замечены и на территории Хабаровского края. Так в 2012 году введено 123,3 тыс. кв. метров, что на 23,0 процента больше, чем годом ранее, и составило 40% от общего объема ввода. Доля малоэтажного жилья в общем объеме ввода жилых домов выросла с 33,8 в 2006 году до 36 процентов в 2012 году /25/. В рамках государственной целевой программы Хабаровского края "Развитие жилищного строительства в Хабаровском крае" доля ввода малоэтажного жилья к 2020г. должна составить 50%, а это 175 тыс. кв. метров. Объем жилищного строительства на Дальнем Востоке только за январь-апрель 2014г. составил 350,6 кв.м, что составляет 113,8% к соответствующему периоду предыдущего года.

Таблица 6

Распределение числа жилых домов (индивидуально-определенных зданий) и многоквартирных домов в 2012 г., материал стен - дерево

Регион	Число жилых индивидуальных домов	Число многоквартирных жилых домов	Общая площадь, тыс. кв.м.
Российская Федеpация	9418919	1293692	-
Дальневосточный федеральный округ	387331	103724	37370,4
Республика Саха (Якутия)	113014	16362	11800,7
Камчатский край	5612	4576	1139,2
Пpимоpский кpай	103768	27059	7825,3
Хабаpовский кpай	43889	21747	4702,6
Амуpская область	77818	21533	6396,7
Магаданская область	4330	965	835,2
Сахалинская область	11907	9613	3038,5
ЕАО	26329	605	1291,7
ЧАО	664	1264	340,5

По данным Росстата на конец 2012г. на территории Дальнего Востока введено 441055 жилых домов (337331 индивидуальных зданий и 103724 многоквартирных домов) из дерева, общая площадь которых составила 37370,4 тыс. кв.м (в среднем 85 кв.м на 1 постройку). Удельный расход пиломатериалов в производстве брусчатых домов составляет 0,655 м3 на 1 м2 общей площади, при этом удельный вес бруса в общем объеме пиломатериалов, расходуемых на производство брусчатых домов составляет 40%. Таким образом, в строительство домов на территории Дальнего Востока вовлечено 9791044,8 м3 бруса.

Специалисты Федеральной службы государственной статистики проанализировав тенденции строительной отрасли, определили, что среди строительных материалов к концу 2013 года повышенную потребительскую заинтересованность вызвал именно клееный брус. Согласно экспертной оценки ёмкости рынков клеёной продукции внутренний рынок России составляет около 1,5 млн. м3 в год. В России несколько крупных производителей ДКК, годовой объем производительности которых достигает 60 тыс.м3. Мощность производства остальных предприятий не превышает 10-20 тыс.м3 в год.

При высоком спросе база производства современных деревянных материалов и конструкций на Дальнем Востоке остается слабо развитой, и многие из них ввозятся из других регионов. Соответственно, транспортные расходы сильно способствуют удорожанию квадратного метра деревянного дома.

Основными критериями выбора территориального размещения производства являются: удовлетворительный уровень состояния транспортной инфраструктуры, близость лесозаготовительных баз или производств, готовых к поставке пиломатериалов, а также наличие потребительского интереса, потенциального или недостаточно удовлетворенного.

На основании приведенных данных и прогнозов можно сделать вывод о том, что клееный брус пользуется наибольшей популярностью при строительстве по сравнению с другими строительными материалами. Следовательно, пустотелый брус, произведенный по предлагаемой технологии, также будет пользоваться спросом как достойная альтернатива используемого бруса.

Таким образом, география рынка не ограничивается границами Хабаровского края, а включает в себя и другие регионы РФ. Ожидается наибольший спрос в первую очередь в субъектах, менее удаленных от г. Хабаровск, т.к. транспортировка в такие субъекты потребует меньших затрат.

Для целевого рынка технология является весьма привлекательной, т.к. отвечает всем возрастающим современным запросам потребителей в области домостроения.



3. Подробное описание технологии производства пустотелого строительного бруса

3.1 Описание предлагаемого решения

Для решения представленных проблем в строительстве предлагается внедрить на рынок новую технологию производства пустотелого строительного бруса (кройц - балки) из тонкомерной древесины.

Кройц-балка - это конструкционный брус для несущих и ненесущих деревянных сооружений с поперечным сечением от 80…100 мм до 160…320 мм. Длины могут выбираться произвольно. Кройц-балки составляются из 4 отдельных частей (сегментов) и в центре имеют отверстие (рисунок 2).

Рисунок 2 Пустотелый брус (кройц-балка) из тонкомерной древесины лиственницы

Технологический процесс производства пустотелого строительного бруса (кройц - балки) из тонкомерной древесины включает основные последовательные операции, которые показаны на рисунке 3.

Технология основана на принципе сохранения сбега (сбег - уменьшение толщины ствола дерева от толстого конца к вершине) и предполагает увеличение выхода готовой продукции.

Рисунок 3 Технологический процесс производства пустотелого бруса

Схема формирования пустотелого бруса из бревна приведена на рисунке 4.

Рисунок 4 Схема формирования пустотелого бруса из бревна:1 - древесина; 2 - полость

Следует иметь в виду, что при формировании бруса в размер потребуются большие припуски на обработку строганием. Говоря о рациональном использовании древесного материала при производстве строительного бруса, следует помнить об обеспечении прочностных показателей.

Наиболее экономичным являются такие формы поперечных сечений, для которых с наименьшей затратой материала получается наибольшая величина момента сопротивления .

В результате расчетов установлено, что брус полого сечения, имеющий ширину полуплощади склеивания Х равную , будет иметь прочностные показатели сопоставимые с показателями бруса сплошного сечения аналогичных размеров. А формула для определения момента сопротивления бруса полого сечения может быть записана следующим образом:

. (1)

Расчеты, выполненные по формуле (1) и по формуле для бруса сплошного (Wх.с.с) квадратного сечения, позволили установить, что расхождение в значениях х.с.с. и Wх.п.с равно 0,42%.

Для оценки эффективности сохранения сбега бревна были проведены экспериментальные исследования на производственной базе ОАО «Баджальский лемпромхоз-2». При этом были поставлены следующие задачи: определить форму образующей тонкомерной древесины лиственницы; определить из какой части ствола вырезано бревно; определить процент бревен, получаемых из той или иной части ствола; рассчитать выход готовой продукции (бруса) из бревен: с сохранением естественного сбега; обработанных с сохранением постоянной конусности; оцилиндрованных.

В ходе исследования были изучены размерные характеристики тонкомерной древесины лиственницы даурской. Всего было обследовано 44 бревна длиной 4 м. На каждом бревне по общепринятой методике определялся диаметр в 9 точках с соответствующим шагом. Опытным путем установлено, что 100 процентов обследованных бревен заготовлены из комлевой (надкорневой) части ствола. Результаты показали хорошее совпадение экспериментальных данных и теоретических, рассчитанных по предложенной модели (коэффициент корреляции - 0,86…0,98). Средний диаметр бревен по результатам теоретических и экспериментальных исследований составил 14 см.

На основе полученных моделей бревен были рассчитаны размеры и возможный объемный выход бруса.

Выход пустотелого бруса из оцилиндрованных бревен диаметром 14 см составил 80,5 % (сечение 130х130 мм, длина 4 м); из бревен обработанных с сохранением постоянной конусности - 100,1 % (сечение 145х145 мм, длина 4 м); из бревен с сохранением естественного сбега - 93,3 % (сечение 140х140 мм, длина 4 м).

Выход бруса (сплошного сечения) из аналогичного бревна по традиционной технологии получается равным 43 %. При этом он имеет сечение - 95х95 мм. Меньший выход бруса по технологии с сохранением естественного сбега объясняется более высоким припуском на обработку после склеивания бруса. Учитывая большую трудоемкость изготовления бруса по данной технологии можно предполагать, что более эффективной будет технология, предусматривающая обработку бревен с сохранением постоянной их конусности /20/.



3.2 Перечень и характеристики необходимого оборудования, материалов и кадров

Для производства качественной продукции необходимо наличие внушительных производственных мощностей, дорогостоящего высокотехнологичного оборудования, качественных, сертифицированных материалов, опытных специалистов узкой направленности и строгое соблюдение технологий.

Для организации производства пустотелого клееного бруса из тонкомерной древесины требуется приобрести необходимое деревообрабатывающее оборудование.

Состав линии для изготовления клееного бруса выбирается в зависимости от длины технологической цепочки производства.

Технологический процесс изготовления пустотелого бруса не требует в основном специализированного оборудования. Дополнительно необходим только специальный пресс для холодного склеивания.

На рынке оборудования представлен широкий ассортимент современных деревообрабатывающих станков.

Основными критериями выбора оборудования для производства пустотелого бруса являются:

- высокое качество конечного продукта;

- приемлемая цена;

- высокая производительность оборудования;

- комплексность поставки, условия монтажа оборудования;

- наличие очистных сооружений в комплекте поставки;

- надежность в эксплуатации по результатам экспертных оценок;

- гарантийные обязательства поставщика;

- возможность послегарантийного обслуживания;

- возможность оперативной закупки запасных частей

- отсутствие проблем с дальнейшей сертификацией продукции

Рассмотрим необходимое оборудование для изготовления бруса при полной организации технологического процесса собственными силами. Предполагаемая мощность производства - 7500 м3 в год.

1. Тонкомерные бревна сортируются по группам диаметров с помощью продольного одноцепного транспортера Б22-3 (таблица 7) и торцуются в размер, а также вырезаются дефектные места на торцовочном станке ТСБ-1-1000 «ТОРЕЦ-5М» (таблица 8).

Таблица 7

Технические характеристики продольного одноцепного транспортера Б22-3

Наименование характеристики	Значение
Диаметр перемещаемых круглых лесоматериалов, наибольший, мм	1000
Длина перемещаемых круглых лесоматериалов, м:
- наименование	2
- наибольшая	10
Скорость подачи цепного транспортера, м/с	0,65
Длина траверсы, м	0,35
Расстояние между траверсами, м	1,6
Угол наклона транспортера к горизонту, наибольший, град	22
Общая установленная мощность электродвигателей, кВт	30,0
Габаритные размеры, м:
- длина, наибольшая	140,4
- ширина	2,4
- высота на уровне пола	1,07
Масса (без эстакады), кг	5371

Таблица 8

Технические характеристики торцовочного станка ТСБ-1-1000 «ТОРЕЦ-5М»

Наименование характеристики	Значение
Минимальный диаметр бревна, мм	130
Максимальный диаметр бревна, мм	400
Длина бревна, м	не ограничена
Скорость подачи, мм/сек	30
Скорость вращения инструмента, об/мин	870
Рабочее напряжение, В	380
Мощность главного эл/двигателя, кВт	7,5
Наружный диаметр пилы, мм	1000
Номинальная высота стола (без опор), мм	500
Габариты станка (Д*Ш*В), без рольгангов, м	1,9*1,0*1,3
Масса станка, кг	400
Количество обслуживающих, чел	1-2
Высота стола (без учета регулируемых опор), мм*	500

2. На вертикальном ленточнопильном станке модели «RM 1200» (таблица 9) параллельно сбегу снимаются фаски шириной 40 мм с четырех сторон на боковых поверхностях бревен (и при необходимости, выполняется окорка с помощью дебаркера).

Таблица 9

Технические характеристики вертикального ленточнопильного станка модели «RM 1200»

Наименование характеристики	Значение
Характеристика распиливаемого сырья, мм:
- диаметр	100 - 1 200
- длина	2000 - 6500
- масса наибольшая, кг	7000
Диаметр пильных шкивов, мм	1200
Ширина пильных шкивов, мм	120
Расстояние от стойки до захвата (с упором / без упора)	50 / 150
Частота вращения шкива, об/мин	600
Скорость подачи бесступенчатая, м/мин	0 - 80
Выход готового пиломатериала, %	до 70
Производительность по входу круглого леса, м3/час	до 15
Суммарная мощность электродвигателей, кВт	41
Габаритные размеры, мм	6800х2740х3400
Масса, кг	7050
+доп. опция: окорочная фреза

3. На этом же станке бревна раскраиваются вдоль на 4 сектора по диаметральным плоскостям посреди фасок.

4. Сектора высушиваются в конвективной сушильной камере CUL - 150 (таблица 10) до влажности 10%±2% с использованием в качестве сушильного агента влажного воздуха (нагрев воздуха осуществляется с помощью водяных калориферов) и подаются на комплектовку.

Таблица 10

Технические характеристики конвективной сушильной камеры CUL - 150 европейской фирмы SEB

Наименование характеристики	Значение
Объем загрузки полиматериала, м3 -толщиной 25 мм -толщиной 40 мм -толщиной 50 мм	145 150 155
Габаритные размеры штабеля, м	6х1,2х1,2
Количество штабелей, шт	30
Транспортировка штабеля	автопогрузчик
Теплоноситель	вода/пар
Температура теплоносителя, °С	до 95/120
Точность поддержания температуры теплоносителя, °С	±1
Количество внутрикамерных вентиляторов, шт	10
Установ. мощн. эл/двигателей вентиляторов, кВт	40
Ном. тепловая мощность энэрг. установки, кВт	600
Продолжительность сушки полиматериалов хвойных пород толщиной 20-50 мм/сутки -до влажности 18-22 % -до влажности 6-8 %	3-5(летом)/4-6 зимой; 5-7 (летом)/7-10 зимой

Транспортировка штабелей осуществляется посредством вилочного погрузчика Toyota 8FG15V4000, грузоподъемностью 1500 кг.

5. Сектора сортируются, комплектуются по размерам и смазываются клеем по фаскам с помощью ручного приспособления для нанесения клея EL Legna (Испания) (таблица 11).

Для склеивания секторов используется Клейберит 304.1 - двухкомпонентный клей с бесцветным отвердителем для водостойких клеевых соединений по ДИН ЕН 204, степень нагрузки D4.

Область применения:

- склеивание окон и дверей;

- изготовление перегородок и строительных элементов;

- склеивание плит из слоистого материала;

- склеивание шиповых и зубчато-клиновых шиповых соединений;

- склеивание твердых древесных и экзотичных пород дерева;

- высокочастотное склеивание.

Преимущества:

- жизнеспособность клея 7 дней;

- применяется для горячего и холодного склеивания;

- короткое время прессования.

Свойства клеевых соединений:

- благодаря бесцветному отвердителю цвет не меняется, что очень удобно при использовании светлых пород дерева;

- высокая прочность сцепления;

- эластичная клеевая пленка, не повреждающая инструмент.

Склеиваемые материалы должны быть обеспылены, обезжирены и доведены до температуры помещения. Наилучшая температура для переработки составляет 18-20°С. Наилучшая влажность древесины 10-14%. Как правило, достаточно одностороннее нанесение клея. Расход клея составляет 120-200 г/м2. Время открытой выдержки составляет 5 минут.

Таблица 11

Технические характеристики ручного приспособления для нанесения клея EL Legna (Испания)

Наименование характеристики	Значение
Рабочая ширина клеенаносящего ролика, мм	120
Ёмкость бачка с клеем, кг	1
Габариты, мм	200х200х230
Масса, кг	1,7

6. Смазанные клеем сектора комплектуются в блоки таким образом, чтобы в каждом торце блока чередовались вершинные и комлевые торцы секторов. Скомплектованные таким образом блоки подаются в проходной пресс, в котором во время перемещения блока происходит нагрев клеевых швов и их отверждение. Пресс изобретен на базе ФГБОУ ВПО "Тихоокеанский государственный университет» и защищен патентом № 2284264, бюл. № 27, 2006. «Пресс для склеивания бруса». Авторами патента являются Бегунков О.И., Руденок В.Я., Руденок Я.В., Исаев С.П., Тупицын В.П. /20, 27/

Таблица 12

Технические характеристики пресса

Наименование характеристики	Значение
Загрузка-выгрузка	механическая
Удельное давление прессование, кгс/см2	8
Вид прессования	холодное
Габариты, мм	3798х1945х980

7. После склеивания готовые брусья складываются в стопы, где происходит их выдержка в течение 1 суток. Здесь происходит окончательное отверждение клеевых швов и охлаждение брусьев.

8. После выдержки брусья сортируются по размерам и подаются на сращивание и раскрой по необходимым длинам. Для сращивания на зубчатый шип используется линия сращивания FJP-17/4.



Таблица 13

Технические характеристики полуавтоматического оборудования для сращивания FJP17/4

Наименование характеристики	Значение
Max ширина обрабатываемого пакета заготовок, мм	450
Max. толщина заготовки, мм	150
Габариты наборного стола, мм	630x800
Посадочный диаметр фрезы, мм	50
Посадочный диаметр пилы, мм	25.4
Маx. диаметр устанавливаемой фрезы, мм	160
Max. диаметр устанавливаемой пилы, мм	300
Скорость вращения фрезы, об./мин.	6750
Скорость вращения пилы, об./мин.	2840
Мощность двигателя фрезы, кВт	11.2
Мощность двигателя пильного узла, кВт	4.0
Необходимое давление в пневмосистеме, Mpa	0.65
Габариты, мм	2150x1450x1600
Масса, кг	1180

Таблица 14

Технические характеристики пресса PSK-4500A (MHB1545A)

Наименование характеристики	Значение
Длина прессуемой заготовки (макс), мм	4500
Ширина прессуемой заготовки, мм	150
Высота прессуемой заготовки, мм	10-80
Скорость подачи заготовок, м/мин	3,5-32
Усилие прессования, кг	6000
Количество электродвигателей, шт	4
Установленная мощность электродвигателей, кВт	7,15
Габариты, мм	5700 х 1320 х 1480
Масса, кг	2100

9. У готовых брусьев заделываются торцы на длину 200-300 мм пенополиуретаном при помощи пистолета-шприца для герметика (ёмкостью 320 мл).

10. После заделки брусья калибруются на четырехстороннем деревообрабатывающем станке Beaver 423 (таблица 15).

Таблица 15

Технические характеристики четырехстороннего деревообрабатывающего станка Beaver 423

Наименование характеристики	Значение
Количество шпинделей, шт	4
Размеры обрабатываемых заготовок, мм: - ширина - толщина - длина наименьшая	20-230 8-160 250
Скорость подачи (бесступенчатая), м/мин	6-24
Диаметры шпинделей, мм	40
Частота вращения шпинделей, об/мин	6000
Мощность двигателей, кВт - первого нижнего шпинделя - правого шпинделя - левого шпинделей - верхнего шпинделя	7,5 7,5 7,5 11
Мощность двигателя подачи, кВт	3
Мощность двигателя подъема траверсы, кВт	1,1
Общая установленная мощность, кВт	37,6
Диаметр патрубков стружкоприемников, мм	150
Габаритные размеры (длина*ширина*высота) мм:	3540*1656*1730
Масса, кг	3300

11. После калибрования брусья сортируются, укладываются и упаковываются в стрейч-пленку при помощи размотчика W110.

В цехе также планируется установка промышленной очистной установки ФР-16 производительностью 16000 м3/час, с фильтром рукавным с автоматической регенерацией и ёмкостью бункерной тележки 1,7 м3. Схема цеха представлена в приложении В.

Для организации производства пустотелого строительного бруса в цех потребуется персонал, непосредственно участвующий в производственном процессе. Список необходимых кадров представлен в таблице 16.

Таблица 16

Персонал производственного цеха

Должность	Количество человек
Водитель автопогрузчика	2
Оператор торцовочного станка	1
Оператор л/п станка	2
Намазчик клея	2
Оператор пресса	2
Оператор линии сращивания	2
Задельщик торцов	1
Оператор 4хстороннего станка	2
Упаковщик	2
вспомогательные рабочие
Слесарь	1
Электрик	1
Складской работник	2

3.3 Разработка маршрутной технологии

Разработка маршрутной технологии необходима для определения количества операций, нормированного времени на обработку деталей, времени на сборку, упаковку контроль качества.

Таблица 17

Маршрутная технология

Наименование операции	Наим. оборудования	Кол-тво оборуд.	Подача	Время на операцию	Инструмент...

Подобные документы

• Дома из клееного бруса

  Экодом - абсолютно автономное строение, не наносящее ущерба окружающей среды. Решение задачи переработки продуктов жизнедеятельности в рамках создания экопоселений. Деревянные дома - престиж, качество и гармония с природой. Преимущество клееного бруса.
  
  реферат [20,1 K], добавлен 01.12.2011
  

• Исследование коэффициента теплопроводности стеновых материалов

  Определение сопротивления теплопередаче теплоэффективного трехслойного блока. Расчет коэффициента теплопроводности кирпича керамического (полнотелого и пустотелого) и кирпича керамического одинарного. Особенности использования пирометра Testo 830-T1.
  
  дипломная работа [800,8 K], добавлен 09.11.2016
  

• Расчет кирпичной ограждающей трехслойной конструкции и панельной трехслойной стены из керамзитобетона с гибкими связями

  Требования, предъявляемые к ограждающим конструкциям. Выбор конструктивных решений. Расчет панельной стены с жесткими связями. Сравнение кирпича керамического пустотелого и керамзитобетона по несущему слою, утеплителю, толщине, возможному конденсату.
  
  курсовая работа [164,2 K], добавлен 08.02.2016
  

• Разработка технологии производства плит дорожных покрытий

  Назначение и номенклатура дорожных плит. Состав предприятия и режим работы. Обоснование технологической схемы производства. Характеристика сырьевых материалов. Технология производства железобетонных конструкций. Расчет количества формовочных линий.
  
  курсовая работа [104,7 K], добавлен 24.03.2014
  

• Организация производства модулей домов на основе несъемной опалубки из пеноплистирола

  Конкурентные преимущества технологии модульного строительства. Сравнительная стоимость 1 м2 стены из разных комбинаций строительных материалов. Описание оборудования и технологии производства опалубки из пенополистирола. Экономическое обоснование проекта.
  
  бизнес-план [496,0 K], добавлен 21.06.2011
  

• Разработка основных документов проекта организации работ и проекта производства работ на строительство кирпичного жилого дома общей площадью 200 кв.м

  Технология и организация строительного производства. Требования к качеству и приемке работ. Выбор методов производства работ и основных строительных машин. Определение трудоёмкости работ и затрат машинного времени. Расчёт складских помещений и площадок.
  
  курсовая работа [57,7 K], добавлен 26.01.2015
  

• Производство негашёной комовой извести

  Анализ существующих технологий производства вяжущего. Сырьевые материалы, используемые для производства негашеной извести. Выбор и обоснование технологии производства. Расчет складов сырьевых материалов и готовой продукции. Контроль качества продукции.
  
  контрольная работа [42,1 K], добавлен 07.05.2014
  

• Поэтажный расчет статической балки

  Схема многопролетной определимой статически балки. Определение реакции опор и построение эпюров моментов и поперечных сил. Равновесие отсеченной части бруса. Определение усилий в стержнях фермы. Построение сечения по линиям влияния опорных реакций.
  
  контрольная работа [3,5 M], добавлен 15.11.2010
  

• Технологии монолитного строительства жилья

  Обзор литературы по технологии монолитного строительства. Расчет экономических и экологических показателей от внедрения технологии монолитного возведения жилья. Оценка конкурентоспособности рассматриваемой технологии на рынке жилья на современном этапе.
  
  контрольная работа [160,0 K], добавлен 27.10.2010
  

• Дома из бруса

  Сохранение благоприятного для здоровья человека микроклимата. Изготовление брусьев из бревен или клееных досок. Типы угловых врубок "в лапу" из бревен без остатка. Профилированный и клеёный брусья. Использование в строительстве и мебельной промышленности.
  
  презентация [3,4 M], добавлен 22.03.2016
  

• Дизайн проект интерьеров отеля "Лесная алея"

  Исторические аспекты формирования дизайна гостиниц. Выявление аналогов с кратким описанием и анализом. Художественный образ объекта, материалы и технологии, свет и цвет в интерьере и архитектуре. Строительные нормы и эргономическое обоснование проекта.
  
  дипломная работа [84,1 K], добавлен 17.08.2013
  

• Проектирование предприятий строительной индустрии

  Технико-экономическое обоснование реконструкции предприятия. Разработка схемы генерального плана. Проектирование технологии производства железобетонных изделий и формовочного цеха. Разработка технологической линии изготовления плит для облицовки каналов.
  
  курсовая работа [1,4 M], добавлен 29.03.2013
  

• Технология возведения многоэтажного кирпичного здания

  Проектирование технологии возведения многоэтажного кирпичного здания. Разработка технологической карты на совмещенное производство каменных и монтажных работ; календарного плана поточного производства. Выбор транспортных машин и расчет их потребности.
  
  курсовая работа [372,8 K], добавлен 04.04.2011
  

• Технология строительного производства

  Назначение и состав проекта организации строительства, порядок его разработки и согласования. Виды технологических карт и их содержание. Принципы проектирования поточного строительства. Расчет состава бригады. Характеристика сводного календарного плана.
  
  шпаргалка [36,4 K], добавлен 11.02.2010
  

• Проектирование производства работ при восстановлении железнодорожного пути на участке

  Разработка основных документов проекта производства работ на восстановление земляного полотна и верхнего строения пути. Технические требования к восстановлению земляного полотна в бреши. Расчеты по обоснованию технологии засыпки воронок на перегоне.
  
  контрольная работа [36,2 K], добавлен 24.04.2013
  

• Проект производства плит перекрытия

  Проектирование и строительство производства железобетонных пустотных плит перекрытий в городе Аксае. Технико-экономическое обоснование района строительства. Выбор технологического способа и схемы производства. Описание генерального плана строительства.
  
  дипломная работа [2,8 M], добавлен 31.12.2015
  

• Проектирование технологии производства железобетонных мостовых балок

  Проектирование генплана предприятия. Ориентация производственных зданий по санитарно-техническим нормам. Проектирование формовочного и арматурного цеха, технологии производства железобетонных мостовых балок. Технико-экономические показатели проекта.
  
  дипломная работа [1,1 M], добавлен 28.01.2010
  

• Современное деревянное жилищное строительство в России

  Основные типы современного деревянного жилищного домостроения. Особенности строительства домов из оцилиндрованного бревна, из цельного и клееного бруса. Примеры построек со стенами деревянно-каркасной и панельной конструкции. Требования к качеству домов.
  
  презентация [1,7 M], добавлен 24.11.2013
  

• Технология и организация строительства объектов природообустройства

  Основные положения технологии строительного производства. Подготовка строительной площадки. Технология разработки грунта, буро-взрывных работ, погружения свай и устройства набивных свай. Технология монолитного бетона и железобетона и каменной кладки.
  
  курс лекций [2,2 M], добавлен 03.02.2011
  

• Технологические и организационные положения строительного процесса

  Разработка календарного плана строительных работ и стройгенплана. Технологическая карта как составная часть проекта производства работ. Выбор и обоснование способов производства работ, машин и механизмов. Основные требования к качеству и приемке работ.
  
  курсовая работа [137,6 K], добавлен 05.01.2013
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам