Технология лесопильно-деревоперерабатывающих производств

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Наша страна очень богата лесными ресурсами. С каждым годом все больше и больше возрастает роль пиломатериалов в промышленности. Сегодня в России наблюдается интенсивный процесс развития структуры лесной и деревообрабатывающей промышленности. Открыты новые области применения изделий из древесины, поэтому необходимо изучение технологий лесопильно-деревообрабатывающих производств. Лесопильные процессы составляют основу обработки древесного сырья, предназначенного для получения полуфабрикатов (досок, брусков, заготовок, брусьев и т.д.), которыми снабжаются самые разнообразные отрасли промышленности и в первую очередь строительство. Поэтому через лесопильные процессы проходит основная масса заготовляемой древесины.

Общий рост выпуска различной продукции и полуфабрикатов из древесины нужно увеличивать за счет более глубокого рационального комплексного использования всей древесины, в том числе и всех отходов, получаемых на разных стадиях технологических процессов лесопиления и деревообработки.

Лесопиление совершенствуется непрерывно, происходит полная механизация процесса. В основу современных технологических процессов лесопильного производства должны быть заложены следующие основные принципы:

1) комплексное использование древесины и рациональное распределение баланса древесины.

2) рациональные технологические процессы, направленные на улучшение качества продукции, увеличение производительности, уменьшение трудозатрат на единицу вырабатываемой пилопродукции и снижение ее себестоимости:

3) использование нового современного оборудования и инструмента:

4) механизация и автоматизация производственных процессов;

5) охрана труда, техника безопасности и промышленная эстетика

Технология лесопильного производства - одна из специальных дисциплин, знакомящая с рациональными способами изготовления пиломатериалов и заготовок.

Умелое использование основ этого предмета, а именно теории раскроя пиловочного сырья, направлений специализации цехов и потоков, возможности дополнительной переработки отходов лесопильного производства, должно привести к улучшению комплексного использования древесины, сокращению до минимума ручных операций и обеспечению комплексной механизации и автоматизации производственных процессов.

Научная организация труда и производства будет служить основой для решения многих актуальных проблем лесопиления.

пиломатериал сырье технологический раскрой

1. Исходные данные

Таблица 1.1 Ведомость размеров и объемов сырья

Диаметры бревен, см	Количество м3	Объем
18	9000	0,138
22	41000	0,2
26	17000	0,28
30	8000	0,38
34	5000	0,49
Итого м3	80000
Длина бревна, м	4,5

Таблица 1.2 Ведомость размеров и объемов пиломатериалов

Размеры пиломатериалов	Количество м3
Ширина	Толщина
250	75 32	5100 1300
200	60 32	5100 2500
175	50	2500
150	50 25	10000 2500
125	50 25	5100 1300
100	50 25	1300 5000
75	22	2500
Разноширинные доски	19	3800
Итого, м3		48000



2. Составление спецификаций сырья и пиломатериалов

Таблица 2.1 Спецификация пиловочного сырья

Диаметры бревен, см	Длина бревна, м	Объем в годовой программе, м3	Объем одного бревна, м3	Количество бревен в партии данного диаметра, шт
18	4,5	9000	0,138	65217
22	4,5	41000	0,2	205000
26	4,5	17000	0,28	60714
30	4,5	8000	0,38	21053
34	4,5	5000	0,49	10204
Итого м3	4,5	80000		362188

По спецификации сырья определяются средний диаметр вершинных торцов бревен, см:

d_ср=

где, d_ср, …., d_n - диаметры вершинных торцов бревен, см

m₁, m₂, …., m_n - количества бревен, соответствующих указанным диаметрам торцов, шт.

d_ср=23,03 (см)

Таблица 2.2 Спецификация пиломатериалов

Размеры пиломатериалов	Длина доски, м	Объем одной доски, м3	Объем пиломатериалов в годовой программе, м3	Количество досок в годовой программе, шт
Толщина	Ширина
75	250	4,5	0,084	5100	60444
32	250	4,5	0,036	1300	36111
60	200	4,5	0,054	5100	94444
32	200	4,5	0,029	2500	86806
50	175	4,5	0,039	2500	63492
50	150	4,5	0,034	10000	296296
25	150	4,5	0,017	2500	148148
50	125	4,5	0,028	5100	181333
25	125	4,5	0,014	1300	92444
50	100	4,5	0,023	1300	57778
25	100	4,5	0,011	5000	444444
22	75	4,5	0,074	2500	33670
19	Р.ш.	Р.д.	0,004	3800	950000
Итого, м3				48000	2545412

По спецификации пиломатериалов определяются средняя ширина досок, мм:

b_ср=

где b₁,b₂, b₃,…, b_n - ширины досок в спецификации пиломатериалов, мм;

Q₁, Q₂, Q₃,…, Q_n, - объемы досок заданной ширины, м³;

Q_пм - общий объем пиломатериалов по спецификации.

b_ср=

2.1 Анализ возможности выполнения спецификаций пиломатериалов и сырья

Анализ проводится по двум показателям:

1. По объему пиломатериалов.

При усредненном объемном выходе 62% объем заданного сырья должен соответствовать объему заданных пиломатериалов:



Q_пм ? 0,62*Q_c,

где Q_пм - объем пиломатериалов по спецификации, м³,

Q_c - объем сырья в годовой программе, м.

48000 ? 0,62*80000

48000 ? 49600

Если условие выполнено, то объем пиловочных бревен достаточен для выполнения заданного объема пиломатериалов.

2. По размерам заданных сечений пиломатериалов должно быть справедливо неравенство:

b_ср ? 10*а*d_ср,

где а - коэффициент, зависящий от способа раскроя:

для 100% брусовки - 0,63

для 50% брусовки - 0,68

для 100%-го размера - 0,73

Если 100 % брусовки

138,43 ? 10*0,63*23,03

138,43 ? 145,09

Если 50 % брусовки

138,43 ? 10*0,68*23,03

138,43 ? 156,6



Если 100 %-го размера

138,43 ? 10*0,73*23,03

138,43 ? 168,12

Неравенство справедливо при всех видах распиловки сырья.



3. Выбор и обоснование способов раскроя бревен

3.1 Понятие о схемах раскроя бревен на пиломатериалы

Выработка пиломатериалов требуемых размеров и качества при распиловке бревен связана с необходимостью выполнять в определенной последовательности технологический процесс формирования ширины, толщины и длины выпиливаемой пилопродукции.

Раскрой пиловочного сырья - совокупность операций, которые выполняют при распиловке бревен на пиломатериалы требуемых размеров и качества. Распиловка ведется на однопильном и многопильном оборудовании и не учитываются индивидуальные особенности отдельного бревна. В работе используется способ распиловки с брусовкой. Распиловка с брусовкой в данном случае предусматривает раскрой бревна на один (рис. 1, а) или два двухкантных бруса (рис. 1, б) и необрезные доски. Далее из бруса получают обрезные пиломатериалы и необрезные, которые потом обрезают и торцуют. Обрезные доски, выпиленные из бруса, будут иметь ширину, равную его толщине.

а)

б)

Рис.1 Распиловка бревен с брусовкой: а - распиловка на один брус; б - распиловка на два бруса

3.2 Понятие о поставах, о пифагорической зоне, параболической зоне

Поставом называют техническую схему раскроя бревен на пилопродуцию заданных размеров и качества. Группу пил, установленных в многопильных станках в соответствии с планом раскроя бревен на пиломатериалы, также называют поставом.

Составление поставов - процесс определения оптимальных толщин досок при заданном их количестве.

Расчет поставов - процесс определения ширин и длин досок, а также объемного выхода.

Чаще всего составляют симметричные постава, поэтому для упрощения вычисление в расчетах используют не полный диаметр бревна, а лишь его половину, т.е. рассматривают полуохват бревна поставом.

Постав является основным технологическим документом, предопределяющим рациональность раскроя древесины.

В данной работе распиловка бревен производится поставами:

1. По расположению досок - симметричными (рис. 1);

2. По количеству досок - нечетными (рис. 1);

3. По количеству брусьев - с одним брусом (рис.1 а) и с двумя брусьями (рис.1 б);

4. По толщине выпиливаемых досок - смешанными (рис. 1).

Пифагорической называется зона бревна, из которой выпиливаемые доски не укорачиваются по длине, т.е. длина досок равна длине бревна.

Величина пифагорической зоны определяется по формуле:

где d - диаметр бревна в вершине, мм;

- диаметр бревна в комле, мм.

Величина пифагорической зоны для полупостава определяется по формуле:

Параболической зона - зона бревна, из которой выпиливаемые доски укорачиваются по длине (эта зона находится за пифагорической зоной).

Предельный охват бревна поставом - величина охвата, за пределами которой нельзя выпиливать досок с указанными размерами (м; мм).

Предельный охват бревна поставом определяется по формуле:

где С - сбег бревна, см/м;

- минимальная длина доски, м;

- минимальная ширина доски, мм.

Для полупостава предельный охват определяется по формуле:



4. Составление и расчет поставов

Правила составления поставов и технологические требования при составлении поставов.

Составление и расчет поставов выполняются в два этапа.

Первый этап - составления поставов - предусматривает выбор толщин досок, устанавливаемых в торец бревен разных диаметров; второй этап - расчет поставов - предусматривает определение ширин и длин досок и расчет объемного выхода пиломатериалов.

Составляя постав, следует наиболее полно использовать поперечное сечение бревна в торце, включая и зону сбега. Сбегом является увеличение диаметра от вершины к комлю на каждом метре длины бревна.

Так как в технологию раскроя бревен закладывается в основном распиловка с брусовкой, основой постава первого прохода (распиловка бревна) является брус, толщина которого обеспечивает во втором проходе (распиловка бруса) получение досок заданной ширины. За пределами бруса подбор толщин досок определяется условиями спецификации пиломатериалов и соблюдение границ предельного охвата диаметра бревна поставом.

Постав второго прохода составляется исходя из следующих положений. В пределах пропиленной пласти бруса устанавливаются доски, толщины которых соответствуют данной ширине. За пределами пропиленной пласти бруса набираются тонкие доски в соответствии с требованиями спецификации, правилами составления поставов и соблюдения границ предельного охвата диаметра бревна поставом.

При составлении поставов следует учитывать, что в первую очередь должны вырабатываться наиболее крупные сечения пиломатериалов из бревен наиболее крупных диаметров.

Составленные постава должны максимально удовлетворять требованиям рационального раскроя пиловочного сырья:

- получении наибольшего объемного выхода пиломатериалов;

- получении наибольшего спецификационного выхода пиломатериалов;

- получении наибольшего стоимостного выхода пиломатериалов.

Требования к поставам:

1. Толщину бруса , мм, желательно выбирать в пределах, определяемых отношением:

2. Постава должны быть симметричными относительно центра бревна.

3. Нельзя в одном поставе выпиливать доски, толщины которых отличается меньше, чем на 3 мм, т.е. досок толщиной 16 и 19 мм, 19 и 22 мм, 22 и 25 мм.

4. Нельзя перегружать бревнопильный станок большим числом пил. (Снижается производительность и увеличивается количество опилок).

5. В центральной части бревна следует выпиливать толстые доски. По мере приближения к периферийной части бревна толщина досок должна уменьшаться.

6. При распиловке бруса в зоне его пропиленной пласти следует ставить толстые пиломатериалы.

7. Предпочтительно применять постава с небольшим количеством сечений вырабатываемых пиломатериалов.

8. Необходимо стремиться к рациональному охвату диаметра бревна поставом.

9. Не следует планировать к выработке пиломатериалы шириной менее 75 мм и короче 1 м.

10. На краю постава не предусматривать выпиловку более двух тонких досок (19, 22).

11. Из бревен диаметром 42 см и более выпиливать два или три бруса.

12. При необходимости получения большого количества тонких досок в постав следует планировать доски двойной или тройной кратной толщины с последующим раскроем из на делительных станках с учетом пропила и припуска на усушку.

13. При составлении поставов по заданной спецификации необходимо преимущественно использовать распиловку с брусовкой, как обеспечивающую наиболее полное выполнение спецификаций пиломатериалов.

14. Высоту бруса на первом проходе необходимо выбирать по ширине ведущих в спецификации толщин досок.

15. Пропиленная пласть бруса на втором проходе должна распиливаться на доски одинаковой толщины.

16. Размеры крайних досок постава определяются заданными минимальными размерами по спецификации.

17. Составленный постав не должен превышать величины предельного охвата диаметра бревна поставом.

Расчетом поставов называют процесс определения оптимальных размеров выпиливаемых пиломатериалов по ширине и длине, а также вычисление объема выпиливаемых досок и их процентный выход.

Выделяем из спецификации пиломатериалов основные доски поставов. К основным относятся все доски толщиной 32 мм и более. Ширины этих досок определяют толщину бруса.

Расчетный диаметр бревен (d_p) для выпиловки основных досок определяется из условий:

где Н - толщина бруса, см.



Таблица 4.1 Ведомость выбора диаметра бревна

Размер досок. мм	Толщина бруса, мм	Диаметр бревен, см	Допускаемые отклонения
Толщина	Ширина		Расчетный	Принятый
75	250	250	35	34	Н = (0,6-0,8)*d
32	250	250	35	34	Н = (0,6-0,8)*d
60	200	200	28	26;30	Н = (0,6-0,8)*d
32	200	200	28	26;30	Н = (0,6-0,8)*d
50	175	175	25	26	Н = (0,6-0,8)*d
50	150	150	21	22;26	Н = (0,6-0,8)*d
25	150	150	21	22;26	Н = (0,6-0,8)*d
50	125	125	18	18;22	Н = (0,6-0,8)*d
25	125	125	18	18;22	Н = (0,6-0,8)*d
50	100	100	14	18	Н = (0,6-0,8)*d
25	100	100	14	18	Н = (0,6-0,8)*d

Расчет поставов

Расчетом поставов называют процесс определения оптимальных размеров выпиливаемых пиломатериалов по ширине и длине, а также вычисление объема выпиливаемых досок и их процентный выход.

Составление поставов следует начинать с наиболее толстых и широких досок (75*250), выпиливаемых из наиболее крупного диаметра бревен (34 см).

Определим предельный охват диаметра бревна поставом, см:

D=d+SL

E_пред=

где, D - комлевой диаметр бревна, см;

d - вершинный диаметр бревна, см;

S - сбег (1 см/м);

L - длина бревна, м;

b_min - минимальная ширина доски по спецификации, см;

l_min - минимальная длинна доски в соответствии с ГОСТом 24454-80.

D=34+1*4,5=38,5 см

E_пред=

Таким образом, в соответствии с величиной предельного охвата диаметра бревна поставом суммарная величина толщин досок в поставе первого прохода с припусками на усушку и пропил не должна превышать 363 мм для диаметра бревен 34 см.

Ширину пропила принимают 3,6 мм, влажность пилопродукции 22%.

Первый постав

d=34 см

L=4,5 м

S=1 см/м

Брус - 75*250

Боковые - 32*250 32*200 25*125 19*р.ш.

25*150 25*100 22*75

I проход

В центр постава устанавливается брус толщиной 250 мм. Толщины боковых досок за брусом выбираем 19 мм.

Расход ширины постава при выпиловке бруса определяется по формуле:

Е_пост= Н_бр+ У_бр+2*Р

где, У_бр - усушка, мм

Р - ширина пропила, мм

Н_бр=250 мм

Р=3,6 мм

У_бр=6,2 мм

Е_пост=250+6,2+2*3,6=263,4 мм

Далее определяется остаток допускаемой величины постава, из которого выпиливаются боковые доски, мм:

Е_ост = Е_пред -Е_пост

Е_ост =363-263,4=99,6 мм

Е_ост/2= 49,8 мм

Боковые доски могут быть толщиной Боковые доски могут быть толщиной 32, 25, 22 и 19 мм. Они устанавливаются в постав симметрично относительно пластей бруса. Подбором определяем, что в остаток постава можно установить 4 доски толщиной 19 мм.

Рассчитывается расход толщины постава на боковые доски, мм:

Е_бок=h_in_i+ У_брn_i+pn_i

где, h_i - толщина боковых досок, мм;

У_бр - усушка на боковой доски, мм;

n_i - количество досок одинаковой толщины, шт;

n - общее количество боковых досок, шт.

Е₁₉=19*4+0,6*4+3,6*4=92,8 мм

Полный расход постава первого прохода, мм:

Е_i=E_ост+E_бок

Е_i=263,4+92,8=356,2 мм

Е_ост=363-356,2=6,8 мм

Е_ост/2=3,4 мм

Полученный постав первого прохода: 19-19-250-19-19

II проход

Во втором проходе брус распиливается на доски основной толщины 75 мм и боковых толщин 32, 25, 22 и 19 мм. Необходимо получить как можно больше досок размерами 75*250 мм, выпиливаемых из пласти бруса. Ширина пласти бруса определяется по графику - квадранту на пересечении окружности вершинного диаметра бревна и половины расхода ширины постава на брус (263,4/2=131,7).

Е_проп=

а==

Е_проп=

n₇₅=

n₇₅=

R₇₅=75+У₇₅+Р=75+2,3+3,6=80,9 мм

n=2 штука

Расход ширины постава на эти доски составит, мм:

Е₇₅=2*75+2*2,3+3*3,6=165,4мм

Аналогично составлению поставов в первом проходе определяются размеры и количество боковых досок второго прохода, мм:

Е_ост=Е_пред - Е₇₅

Е_ост1=363-165,4=197,6 мм

Е_ост1/2=98,8 мм



В оставшуюся часть постава можно установить 32, 25, 22, и 19 мм доски.

Полный расход постава второго прохода, мм:

Е₃₂=32*2+2*1+2*3,6=73,2 мм

Е_ост2=363-73,2-165,4=124,4 мм

Е_ост2/2=62,2 мм

Е₂₅=25*2+2*0,8+2*3,6=58,8 мм

Е_ост3=363-73,2-165,4-58,8=65,6 мм

Е_ост3/2=32,8 мм

Е₁₉=19*2+2*0,6+2*3,6=46,4 мм

Е_ост4=363-73,2-165,4-58,8-46,4=19,2 мм

Е_ост4/2=9,6 мм

Постав второго прохода: 19-25-32-75-75-32-25-19

Аналогичным образом составляются остальные постава и результаты заносим в таблицу.

Таблица 4.2 Ведомость расчета поставов к плану раскроя

Расчёт поставов к плану раскроя сырья
Номинальная толщина доски, мм	Число досок в поставе, шт	Расход ширины постава на одну доску, мм	Расстояние от оси бревна до наружной пласти доски, мм	Ширина доски, мм	Длина доски, м	Объём досок,
				расчётная	стандартная		из одного бревна	общий
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Постав №1 d=34 см, L=4,5 м, q=0,49 м3, m=10204
первый проход
250	1	256,2	128,1	256,2	-	-	-	-
19	2	23,2	151,3	153,9	150	4,5	0,026	261,733
19	2	23,2	1745	102,8	100	2,5	0,010	96,938
второй проход
75	2	77,3	79,6	256,2	250	4,5	0,169	1721,925
32	2	36,6	116,2	256,2	250	4,5	0,072	734,688
25	2	29,4	145,6	153,9	150	4,5	0,034	344,385
19	2	23,2	168,8	153,9	150	3	0,017	174,488
		V= %	Итого:	0,327	3334,157
Постав №2 d=30 см, L=4,5 м, q=0,38 м3, m=20020
первый проход
250	1	256,2	128,1	256,2	-	-	-	-
19	2	23,2	151,3	102,8	100	3	0,011	228,228
второй проход
75	2	82,7	82,7	256,2	250	4,5	0,169	3378,375
32	2	36,6	119,3	204,9	200	4,5	0,058	1153,152
25	2	29,4	148,7	102,8	100	4,5	0,023	450,450
		V=68 %	Итого:	0,26	5210,205
Постав №3 d=30 см, L=4,5 м, q=0,38 м3, m=1033
первый проход
250	1	256,2	128,1	256,2	-	-	-	-
22	2	26,3	154,4	77,3	75	4,5	0,015	15,34
второй проход
32	2	37,5	37,5	256,2	250	4,5	0,072	74,376
32	2	36,6	74,1	256,2	250	4,5	0,072	74,376
25	2	29,4	103,5	153,9	150	4,5	0,034	34,864
25	2	29,4	132,9	153,9	150	4,5	0,034	34,864
19	2	23,4	156,3	102,8	100	2,5	0,01	9,814
		V= 62%	Итого:	0,236	243,633
Постав №4 d=26 см, L=4,5 м, q=0,28 м3, m=47225
первый проход
200	1	204,9	102,45	204,9	-	-	-	-
19	2	23,3	125,75	102,8	100	3	0,011	538,365
второй проход
60	2	67,2	67,2	204,9	200	4,5	0,108	5100,300
25	2	29,4	96,6	153,9	150	4,5	0,034	1593,844
25	2	29,4	126	102,8	100	4,5	0,023	1062,563
		V= 63%	Итого:	0,176	8295,071
Постав №5 d=26 см, L=4,5 м, q=0,28 м3, m=11700
первый проход
200	1	204,9	102,45	204,9	-	-	-	-
25	2	29,4	131,85	102,8	100	4	0,020	234,000
второй проход
32	2	37,5	37,5	204,9	200	4,5	0,058	673,920
32	2	36,6	74,1	204,9	200	4,5	0,058	673,920
25	2	29,4	103,5	153,9	150	4,5	0,034	394,875
19	2	23,3	126,8	102,8	100	3,5	0,013	155,610
		V= 65%	Итого:	0,182	2132,325
Постав №6 d=26 см, L=4,5 м, q=0,28 м3, m=1789
первый проход
175	1	179,4	89,7	179,4	-	-	-	-
25	2	29,4	119,1	102,8	100	4,5	0,023	40,253
второй проход
50	1	51,5	25,8	179,4	175	4,5	0,039	70,442
50	2	55,1	80,9	179,4	175	4,5	0,079	140,884
25	2	29,4	110,3	128,4	125	4,5	0,028	50,316
19	2	23,3	133,6	102,8	100	2,5	0,01	16,996
		V= 64%	Итого:	0,178	318,889
Постав №7 d=22 см, L=4,5 м, q=0,2 м3, m=29500
первый проход
175	1	179,4	89,7	179,4	-	-	-	-
19	2	23,3	113	102,8	100	3,5	0,013	392,350
второй проход
50	2	56,9	56,9	179,4	175	4,5	0,079	2323,125
25	2	29,4	86,3	128,4	125	4,5	0,028	829,688
19	2	23,3	109,6	102,8	100	2,5	0,010	280,250
		V= 65%	Итого:	0,130	3825,413
Постав №8 d=22 см, L=4,5 м, q=0,2 м3, m=98800
первый проход
150	1	153,9	76,95	153,9	-	-	-	-
25	2	29,4	106,35	102,8	100	4,5	0,023	2223,000
второй проход
50	1	51,5	25,8	153,9	150	4,5	0,034	3334,500
50	2	55,1	80,9	153,9	150	4,5	0,068	6669,000
19	2	23,3	104,2	102,8	100	2	0,008	750,880
		V= 66%	Итого:	0,131	12977,38
Постав №9 d=22 см, L=4,5 м, q=0,2 м3, m=60500
первый проход
125	1	128,4	64,2	128,4	-	-	-	-
22	2	26,3	90,5	102,8	100	4,5	0,020	1197,900
22	2	26,3	116,8	77,3	75	4,5	0,015	898,425
второй проход
50	1	51,5	25,8	128,4	125	4,5	0,028	1701,563
50	2	55,1	80,9	128,4	125	4,5	0,056	3403,125
19	2	23,3	104,2	102,8	100	3	0,011	689,700
		V= 65%	Итого:	0,130	7890,713
Постав №10 d=22 см, L=4,5 м, q=0,2 м3, m=16200
первый проход
100	1	102,8	51,4	102,8	-	-	-	-
25	2	29,4	80,8	102,8	100	4,5	0,023	364,500
25	2	29,4	110,2	102,8	100	3	0,015	243,000
второй проход
50	1	51,5	25,8	102,8	100	4,5	0,023	364,500
50	2	55,1	80,9	102,8	100	4,5	0,045	729,000
22	2	26,3	107,2	77,3	75	4,5	0,015	240,570
		V= 60%	Итого:	0,120	1941,570
Постав №11 d=18 см, L=4,5 м, q=0,138 м3, m=9000
первый проход
100	1	102,8	51,4	102,8	-	-	-	-
19	2	23,3	74,7	102,8	100	2	0,008	68,400
второй проход
50	2	56,9	56,9	102,8	100	4,5	0,045	405,000
25	2	29,4	86,3	102,8	100	4,5	0,023	202,500
		V= 54%	Итого:	0,075	675,900
Постав №12 d=18 см, L=4,5 м, q=0,138 м3, m=2500
первый проход
150	1	153,9	76,95	153,9	-	-	-	-
19	2	23,3	100,25	102,8	100	1	0,004	9,500
второй проход
25	2	31,2	31,2	153,9	150	4,5	0,034	84,375
25	2	29,4	60,6	128,4	125	4,5	0,028	70,313
19	2	23,3	83,9	102,8	100	3	0,011	28,500
		V= 56%	Итого:	0,077	192,688
Постав №13 d=18 см, L=4,5 м, q=0,138 м3, m=3500
первый проход
150	1	153,9	76,95	153,9	-	-	-	-
второй проход
25	2	31,2	31,2	153,9	150	4,5	0,034	118,125
25	2	29,4	60,6	128,4	125	4,5	0,028	98,438
19	2	23,3	83,9	102,8	100	2	0,008	26,600
		V= 50%	Итого:	0,069	243,163
Постав №14 d=18 см, L=4,5 м, q=0,138 м3, m=11000
первый проход
100	1	102,8	51,4	102,8	-	-	-	-
22	2	26,3	77,7	77,3	75	4,5	0,015	163,350
второй проход
25	2	31,2	31,2	128,4	125	4,5	0,028	309,375
25	2	29,4	60,6	128,4	125	4,5	0,028	309,375
22	2	26,3	86,9	77,3	75	4,5	0,015	163,350
		V= 62%	Итого:	0,086	945,450
Постав №15 d=18 см, L=4,5 м, q=0,138 м3, m=30000
первый проход
75	2	154,6	77,3	77,3	-	-	-	-
19	2	23,3	100,6	102,8	100	2	0,008	230,280
второй проход
25	2	31,2	31,2	77,3	75	4,5	0,017	511,313
25	2	29,4	60,6	77,3	75	4,5	0,017	511,313
19	2	23,3	83,9	77,3	75	3	0,009	259,065
		V= 36%	Итого:	0,050	1511,970



5. Расчет баланса раскроя сырья

Баланс раскроя пиловочного сырья - это состав компонентов древесины, полученный при продольной распиловке пиловочного сырья. Он складывается из объемного выхода основной продукции, щепы, опилок, а также потерь на усушку и распыл.

Основные показатели баланса:

- Объем выработанных пиломатериалов каждого сорта.

- Объем кусковых отходов, определяется как разница между объемом сырья и суммой известных компонентов баланса, процент отсева от технологической щепы принимается 10 %.

- Усушка - безвозвратные потери, связанные с уменьшением линейных размеров пиломатериалов, вследствие удалении влаги из древесины, по принимается около 6%.

- Величина безвозвратных потерь на распыл принимается по нормативным данным и составляет около 2%.

- Объем опилок.

Данные баланса раскроя пиловочного сырья используют для оценки и анализа схем и способов распиловки, эффективности применяемых технических и технологических решений, разработки мероприятий по ведению сортировки сырья с целью лучшего подбора бревен в поставы, исследованию влияния качественных и размерных особенностей бревен на выход пилопродукции, поиску технологических решений по использованию кусковых и мягких отходов.

В рассчитанном балансе количество опилок, получаемых при распиловке минимально, т. к. распиловка производится на многопильных ленточнопильных станках с широкой пилой (80 мм). Особенностью ленточнопильных станков является небольшая ширина пропила (принято 2 мм). Это значительно меньше пропила лесопильной рамы или любого другого оборудования. Особенностью широких пил является уменьшение толщины пилы с ростом её ширины, что влечет за собой и уменьшение ширины пропила. Распиловка с брусовкой позволила получить высокий объёмный выход пилопродукции. Все кусковые отходы перерабатываются в технологическую щепу.

Пути повышения баланса древесины.

Улучшение баланса состоит в увеличении процентного содержания более ценных компонентов и снижение объема отходов и потерь при раскрое сырья.

1. Сырье перед раскроем нужно сортировать по диаметрам.

2. Использовать преимущество распиловки с брусовкой перед распиловкой вразвал.

3. Сырье с пороками распиливать по индивидуальным схемам раскроя и правильной ориентацией бревен по порокам относительно постава.

4. Снижать ширину пропила за счет применения тонких пил.

5. Крупные отходы перерабатывать на технологическую щепу.

V₁, V₂, …, V_n - объемный выход пилопродукции, в %, определяется при расчете поставов

V_ср - средневзвешенный объемный выход пилопродукции, в %, определяется по формуле:

V_ср=

где Р_1, Р₂, …, Р_n - процентное содержание бревен каждой размерной группы общем сырья;

V_ср=%

Потери древесины в опилки (м³) при формировании толщины, ширины и длины досок можно определить по следующим формулам:

Распиловка вразвал d=34

Объем опилок получаемых при распиловке бревен с брусовкой вычисляется по формуле:

d_ср=d+S*

где d_cр - диаметр бревна по середине его длины, м³;

Н_бр - толщина бруса, м;

z₁ и z₂ - число пропилов на первом и на втором проходе соответственно;

L - длина бревна, м;

Р - ширина пропила, м (0,0036).

d_ср=0,34+0,01*(4,5/2)=0,36 м³

Q_oi=(0,65*0,36*6+0,95*0,25*9)*4,5*0,0036=0,057 м³

Объем опилок, полученных при обрезке досок:

Q_oj=

где h_ср - средняя ширина досок поступающих на обрезку;

l_ср - средняя длина досок поступающих на обрезку;

Р_об - ширина пропила при обрезке досок, м (0,0045);

n_об - количество досок, подвергающихся обрезке кромок, шт;

Q_oi=0,125*3,5*0,0045*2*8=0,03 м³



Объем опилок, полученных при торцовке досок:

Q_ok=

где h_ср - средняя толщина торцуемых досок в поставе, м;

В_ср - средняя ширина торцуемых досок в поставе, м;

Р_т - ширина пропила торцовочного станка, м (0,005);

n_торц - количество торцуемых досок, шт.

Q_ok=0,022*0,125*0,005*2*4=0,00011 м³

Общий объем потерь древесины в опилки:

Q_o=0,057+0,03+0,00011=0,087 м³

В процентном соотношении объем опилок определяется по формуле:

Q_i= Q_i=

где q_i - объем бревна, м³.

Распиловка вразвал d=30

d_ср=0,30+0,01*(4,5/2)=0,32 м³

Q_oi=(0,65*0,32*4+0,95*0,25*7)*4,5*0,0036=0,04 м³

Q_oi=0,15*4*0,0045*2*2=0,011 м³

Q_ok=0,025*0,15*0,005*2*6=0,000225 м³

Q_o=0,04+0,011+0,000225=0,051 м³

Q_i=

Объем опилок по другим поставам находится аналогичным образом.

Данные баланса раскроя пиловочного сырья используют для оценки эффективности схем и способов распиловки.

Средний объем опилок (О_ср) рассчитывается как средневзвешанная величина:

О_ср=

Величина безвозвратных петерь (П) на усушку и распыл принимается по нормативным данным и составляет около 6%.

В балансе предусмотрен компонент - отсев от щепы после переработки кусковых отходов в технологическую щепу на рубительных машинах. Процент отсева о...