753
.pdfМинистерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф.
Морозова»
Технология лесопильно-деревообрабатывающих
производств
Методические указания для самостоятельной работы студентов заочной формы обучения
по направлению подготовки
35.03.02 – Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств
Воронеж 2018
2
УДК 630.81
Кантиева Е. В. Технология лесопильно-деревообрабатывающих произ-
водств [Электронный ресурс]: методические указания для самостоятельной ра-
боты студентов заочной формы обучения по направлению подготовки 35.03.02
– Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств /
Е.В. Кантиева; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воро-
неж, 2018. – 11 с.
Печатается по решению редакционно-издательского совета ВГЛТУ
Рецензент: директор ООО «Перфект-Воронеж» Золотухин Д.Ю.
3
1. Введение
Учебным планом по направлению подготовки бакалавра 35.03.02 – Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств, профиль - Технологии мебели, материалов и изделий из древесины предусмотрено изучение курса «Технология лесопильно-деревообрабатывающих производств».
Программа курса включает изучение теории и практики производства пиломатериалов и заготовок для изделий мебели, столярно-строительных изделий, малоэтажного домостроения и др. при комплексном использовании древесины.
Врезультате освоения дисциплины студент должен:
знать теорию раскроя пиловочных бревен на пилопродукцию с заданной размерно-качественной характеристикой, обеспечивающую максимальное использование сырья;
знать технологию производства пиломатериалов и заготовок, базирующуюся на теории раскроя, современном оборудовании, достижениях технических наук, передовом опыте;
знать организацию рабочих мест на всех этапах производства пиломатериалов;
уметь составлять спецификацию пиловочного сырья и пиломатериалов, принимать их по качеству и количеству;
уметь выбирать способы раскроя бревен на пиломатериалы в зависимости от размерно-качественной характеристики сырья и требуемой к выпиловке продукции;
уметь проектировать оптимальные поставы на раскрой бревен; разрабатывать эффективные технологические процессы производства продукции на базе информационного обеспечения и современного оборудования.
2. Общие указания
Методические указания предназначены для студентов 3-го курса (5 – 6-й семестры) заочного обучения. Объем дисциплины и виды учебной работы по семестрам приведены в табл. 1.
4
Таблица 1 - Объем дисциплины и виды учебной работы
Виды учебной работы |
Трудоемкость |
|
Семестр |
||
|
Всего |
В зачетных |
IV |
V |
VI |
|
часов |
единицах |
|
|
|
Общая трудоемкость |
180 |
5 |
|
86 |
92 |
дисциплины |
|
|
|
|
|
Аудиторные занятия |
20 |
0,56 |
2 |
10 |
8 |
Лекции (Л) |
8 |
0,22 |
2 |
4 |
2 |
Практические занятия |
- |
- |
|
- |
- |
(ПЗ) |
|
|
|
|
|
Лабораторные работы |
12 |
0,34 |
|
6 |
6 |
Семинары (С) |
- |
- |
|
- |
- |
Занятия, проводимые в |
8 |
0,22 |
|
4 |
4 |
интерактивной форме |
|
|
|
|
|
Самостоятельная работа |
147 |
4,08 |
|
72 |
75 |
(Сам) |
|
|
|
|
|
Контроль самостоятель- |
- |
- |
|
- |
- |
ной работы (КСР) |
|
|
|
|
|
Курсовой проект |
* |
* |
|
- |
* |
РГР (ГАР, РАР) |
- |
- |
|
- |
- |
Реферат |
- |
- |
|
- |
- |
Виды итогового контро- |
13 |
0,36 |
|
4 |
9 |
ля (зачет, экзамен) |
Зачет, |
|
|
зачет |
экзамен |
|
экзамен |
|
|
|
|
Цель лекций – дать основные направления по наиболее сложным разделам дисциплины, а также изложить материал по новейшим достижениям, не получившим достаточного освящения в учебной литературе.
Обзорный характер лекций не дает основание рекомендовать их в качестве единственного источника при подготовке к экзамену.
Лабораторные занятия посвящены изучению размерно-качественных характеристик лесоматериалов, пиломатериалов, заготовок; опытной распиловке бревен; планированию раскроя пиломатериалов на заготовки.
5
3. Содержание разделов дисциплины
Раздел 1 Введение. Продукция лесопильно-деревообрабатывающих производств.
Общая мировая и российская характеристика и направление развития ле- сопильно-деревообрабатывающего производства. Продукция при комплексном использовании древесины. Пиломатериалы. Заготовки. Их классификация, размерная и качественная характеристика. Стандартизация. Технологическая кора, технологические опилки, технологическая щепа и другие виды продукции, получаемой из вторичного сырья. Назначение. Предъявляемые требования.
Раздел 2 Размерно-качественная характеристика пиловочного сырья. Математическое описание формы хлыстов и бревен для выработки пило-
материалов. Определение объемов хлыстов и бревен различными методами в информационных и традиционных технологиях. Качественная характеристика сырья. Общие закономерности распространения пороков (сучков, гнили, трещин, кривизны и др.) в хлыстах и бревнах и их математическое моделирование в имитационных моделях. Стандартизация пиловочного сырья.
Раздел 3 Основы теории раскряжевки хлыстов.
Предмет теории раскряжевки хлыстов на лесопильнодеревообрабатывающих предприятиях. Критерии оптимальности раскряжевки. Графические и аналитические методы максимизации цилиндрического объема пиловочных бревен без учета и с учетом качественных зон и формы (кривизны, сбежистости) хлыстов.
Раздел 4 Основы теории раскроя бревен на пиломатериалы.
Предмет теории раскроя бревен и основные этапы ее развития. Способы раскроя бревен и области их применения. Развальный, брусово-развальный, комбинированные (развально-сегментный, брусово-сегментный и др.), круговой, со склеиванием. Поставы и критерии их оптимальности. Распиливание бревен вразвал. Размеры необрезных досок по толщине, ширине и длине. Оптимальная ширина и длина обрезных досок, выпиливаемых из необрезных. Отходы в сбеговые рейки и оторцовки. Понятие пифагорической и параболической зоны в бревнах. Охват толщины бревна поставом. Распиливание бревен брусково-развальным способом. Оптимальные размеры бруса для получения ширины обрезных пиломатериалов. Раскрой бревен развально-сегментным и брусово-сегментным способом для получения радиальных пиломатериалов. Ба-
6
зирование с предварительно сформированными базами. Раскрой бревен с учетом их качества.
Раздел 5 Проектирование поставов на раскрой пиловочных бревен. Спецификация бревен и пиломатериалов. Графические методы составле-
ния и расчета поставов. Графики проф. Аксенова, Титкова, Батина для определения оптимальной толщины пиломатериалов. График-квадрант для определения ширины и длины необрезных и обрезных пиломатериалов, параметров обзола у обрезных пиломатериалов. Аналитический метод составления и расчета поставов. Прогнозирование качественного состава пиломатериалов при раскрое пиловочных бревен. Баланс сырья. Проектирование поставов с использованием ЭВМ.
Раздел 6 Основы теории раскроя пиломатериалов на заготовки.
Методы и способы раскроя необрезных и обрезных пиломатериалов. Базирование пиломатериалов при их раскрое. Распределение сучков на пластях досок. Критерии оптимальности раскроя.
Раздел 7 Основы теории организации лесопильных потоков.
Основные понятия и определения. Классификация лесопильных потоков. Специализированные и неспециализированные потоки. Прерывные и непрерывные потоки. Структура потоков. Режим потоков. Потоки с жестким, гибким и комбинированным ритмом. Синхронизация в лесопильных потоках. Страховые и межоперационные заделы. Расчет производительности лесопильных потоков.
Раздел 8 Подготовка круглых лесоматериалов к распиловке.
Структура технологических операций. Доставка и приемка круглых лесоматериалов. Раскряжевка хлыстов. Сортировка пиловочных бревен. Хранение сырья. Тепловая обработка мерзлой древесины. Окорка, оцилиндровка и окантовка пиловочных бревен. Расчет объема работ по стадиям процесса, выбор и расчет требуемого количества оборудования для его выполнения. Расчет размеров складов пиловочного сырья и принципы их планировки. Организация рабочих мест.
Раздел 9 Процессы и оборудование раскроя бревен на пиломатериалы. Структура технологического процесса. Продольный раскрой бревен. Тех-
нологическая характеристика бревнопильного и брусовопильного оборудова-
7
ния - лесопильных рам, ленточнопильных, круглопильных, фрезернобрусующих, фрезернопильных станков и линий на их основе. Продольный раскрой досок. Технологическая характеристика обрезных, фрезерно-обрезных, многопильных и делительных станков и линий на их основе. Поперечный раскрой досок. Торцовочные станки позиционного и проходного типа. Организация рабочих мест. Расчет объема работ по процессу, выбор и расчет требуемого количества оборудования. Вспомогательное и транспортное оборудование лесопильных цехов. Схемы планировочных решений лесопильных цехов на базе различного бревнопильного оборудования.
Раздел 10 Процессы и оборудование обработки сырых пиломатериалов. Структура технологического процесса. Сортировка пиломатериалов и
оборудование для ее осуществления. Антисептирование пиломатериалов. Антисептики. Способы их нанесения. Оборудование для обработки пиломатериалов антисептиками. Пакетирование и штабелирование пиломатериалов для их последующей атмосферной или камерной сушки. Расчет объема работ по процессу. Выбор и расчет потребности в оборудовании. Планировочные решения участков обработки сырых пиломатериалов.
Раздел 11 Процессы и оборудование обработки сухих пиломатериалов. Структура основных операций. Оборудование для строгания (фрезерова-
ния), торцовки, сортировка пиломатериалов по качеству и длине. Автоматическая сортировка пиломатериалов по жесткости и наличию пороков. Транспортный поток. Его формирование. Упаковывание пиломатериалов. Маркировка. Хранение пакетированных и упакованных пиломатериалов. Отгрузка пиломатериалов потребителю. Расчет объема работ по процессу. Выбор и расчет количества оборудования. Планировочные решения участков обработки пиломатериалов после сушки.
Раздел 12 Процессы и оборудование раскроя пиломатериалов на заготов-
ки.
Структура технологических операций. Оборудование для продольного и поперечного раскроя пиломатериалов. Заделка пороков. Склеивание заготовок по длине, ширине и толщине. Клеи. Оборудование. Расчет объема работ по процессу. Выбор и расчет требуемого количества оборудования. Планировочные решения цехов по раскрою пиломатериалов на заготовки. Организация рабочих мест.
8
Раздел 13 Процессы и оборудование для производства продукции из вторичного сырья.
Виды и расчет количества сыпучих и кусковых отходов. Переработка кусковых отходов на технологическую щепу. Характеристика щепы. Технологический процесс ее производства. Оборудование для измельчения отходов. Сортировка щепы. Хранение и погрузка щепы. Переработка горбылей на обопол. Производство клееных пиломатериалов и щитов. Производство стружки из отходов раскряжевки. Использование опилок. Использование древесной коры. Основные планировочные схемы производства технологической щепы. Расчет объема работ по процессам.
Раздел 14 Вспомогательное, транспортное и грузоподъемное оборудование лесопильного производства.
Вспомогательное оборудование – поворотные устройства бревен, разобщители бревен, базирующие устройства и т.п.: по потоку. Транспортные устройства – бревнотиски, поперечные ценные конвейеры для бревен, роликовые конвейеры и т.п. по лесопильному потоку. Грузоподъемное оборудование – башенные, козловые, мостовые краны, лесовозные и т.п. по лесопильному потоку. Расчет объема работ по процессу. Выбор и расчет требуемого количества оборудования.
Раздел 15 Метрологическое обеспечение продукции лесопиления Метрологическое обеспечение процесса производства пиломатериалов,
заготовок, технологической щепы, технологических опилок и коры. Контролируемые параметры. Средства измерения и регистрации.
Раздел 16 Перспективы промышленного лесопиления.
Проблемы и перспективы промышленного лесопиления в Российской Федерации. Работы исследователей и конструкторов в области лесопиления в ЦНИИМОДе, С.-П. ЛТА, МГУЛ, Вологодском СКТБ и др. организациях.
4. Лабораторные и практические занятия
Перечень лабораторных работ по курсу для студентов заочного обучения представлен в табл.2.
9
Таблица 2 - Перечень лабораторных работ
№ п/п |
Тема лабораторной работы |
Количество ча- |
|
|
сов |
|
Определение размерно-качественных характеристик |
2 |
1 |
пиловочного сырья хвойных и лиственных пород с |
|
|
использованием действующих стандартов. |
|
2 |
Определение размерно-качественных характеристик |
2 |
|
пиломатериалов хвойных и лиственных пород с ис- |
|
|
пользованием действующих стандартов. |
|
3 |
Составление и расчет оптимальных поставов графи- |
2 |
|
ческим методом на распиловку бревен вразвал и с |
|
|
брусовкой. |
|
4 |
Опытная распиловка бревен с определением сорто- |
4 |
|
вого состава пиломатериалов и составлением баланса |
|
|
древесины. |
|
5 |
Планирование раскроя пиломатериалов на заготовки |
2 |
|
продольно-поперечным и поперечно-продольным |
|
|
способами с составлением баланса древесины. |
|
Итого: |
12 |
Задание на курсовой проект выдается студенту в начале 5-го семестра. При этом студент должен получить в библиотеке университета, на кафедре всю необходимую методическую литературу. Курсовой проект включает в себя расчетную и графическую части. Консультации по курсовому проектированию проходят в виде занятий с группой или в виде индивидуальных консультаций. Оформленная пояснительная записка к проекту сдается преподавателю на проверку. После исправления в записке замечаний преподавателя студент выполняет графическую часть.
Защита курсовых проектов организуется на кафедре.
5. Самостоятельная работа студентов
Часть материала курса вынесена на самостоятельное изучение студентов. Темы этой работы представлены в табл.3.
Контроль самостоятельной работы студентов осуществляется преподавателем.
После прослушивания курса лекций, выполнения лабораторных работ и практических работ, сдачи курсового проекта студент допускается к сдаче экзамена.
10
Таблица 4 - Перечень вопросов, выносимых на самостоятельное изучение
№ п/п |
Тема самостоятельной работы |
|
Номер источника |
||
|
|
||||
1 |
Сырье |
и |
продукция |
лесопильно- |
1о (с. 25-34) |
|
|||||
|
деревообрабатывающих производств (12 ча- |
4д (с. 1-12) |
|||
|
сов) |
|
|
|
|
2 |
Раскряжевка древесных хлыстов. Основы |
1о (с.35-38, |
|||
|
теории. Процессы и оборудование. (16 часов) |
127-134) |
|||
|
|
|
|
|
4д (с. 1-12) |
3 |
Расчет производительности лесопильных потоков (16 |
1о (с. 186-187) |
|||
|
|
|
часов) |
|
5д (с. 81-86) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4д (с. 1-12) |
4 |
Технологическая характеристика брусовопильных, |
1о (с. 188-200; |
|||
|
обрезных, торцовочных станков. Планировка рабо- |
220-225) |
|||
|
|
|
чих мест (23 часа) |
|
|
|
|
|
|
4д (с. 1-12) |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
Планировка и расчет размеров складов сырья (8 ча- |
1о (с.125-127) |
|||
|
|
|
сов) |
|
4д (с. 1-12) |
|
|
|
|
|
|
6 |
Схемы планировочных решений лесопильных цехов |
5д (с. 252-261) |
|||
|
на базе различного бревнопильного оборудования. |
4д (с. 1-12) |
|||
|
|
|
(30 часов) |
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
Производство строганых пиломатериалов (4 часа) |
1о (с. 272-276) |
|||
|
|
|
|
|
4д (с. 1-12) |
8 |
Процессы и оборудования раскроя пиломатериалов |
1о (с.261-272) |
|||
|
на заготовки. Планировочные решения цехов по рас- |
4д (с. 1-12) |
|||
|
крою пиломатериалов на заготовки. (14 часов) |
||||
|
|
||||
9 |
Производство продукции из сыпучих отходов от рас- |
1о (с. 305-307) |
|||
|
кроя хлыстов, бревен и досок (6 часа) |
4д (с. 1-12) |
|||
|
|
|
|
|
|
10 |
Сортировка пиломатериалов, пакетирование и шта- |
1о (с.228-236) |
|||
|
|
|
белирование. (8 часов) |
|
4д (с. 1-12) |
|
|
|
|
|
|
11 |
Грузоподъемное, транспортное и вспомогательное |
5д (с. 154-158) |
|||
|
оборудование складов сырья (6 часов) |
4д (с. 1-12) |
|||
|
|
|
|
|
|
12 |
Метрологическое обеспечение на складе сырья (4 ча- |
1о (с.277-283) |
|||
|
|
|
са) |
|
4д (с. 1-12) |
|
|
|
|
|
Контрольные вопросы к экзамену для студентов заочного обучения приведены ниже.
6.Контрольные вопросы
1.Направление развития лесопильно-деревообрабатывающих произ-
водств.
2.Классификация продукции лесопильного производства.