TLDP

группам качества. В этой линии предусматривается также отделение бревен с металлическими включениями. Лесотранспортер может работать в частично или полностью автоматизированном режиме. В частично автоматизированном режиме работы лесотранспортера контролер качества измеряет диаметры бревен и визуально оценивает качество, а оператор адресует бревна по накопителям. В другом исполнении лесотранспортера диаметры бревен замеряются автоматически, а качество оператором. В полностью автоматическом режиме этот лесотранспортер работает без определения качества. Сортировочный лесотранспортер БС-60 имеет 25 накопителей.

Сухопутная сортировка бревен может выполняться до укладки бревен в штабеля на хранение или перед подачей в лесопильный цех на распиловку. В последнем случае бревна сортировочных групп, которые не подаются в текущую распиловку, из накопителей сортировочных линий укладываются в операционный запас.

1.5 Тепловая обработка и окорка бревен

Тепловая обработка. Для оттаивания бревен в зимнее время и создания запаса сырья, необходимого для нормальной работы лесопильных потоков, перед лесопильными цехами устраивают открытые отепленные бассейны. Чтобы в зимнее время вода в бассейне не замерзала и бревна оттаивали на нужную глубину, вода подогревается до 10 °С свежим или отработавшим паром, теплой конденсационной или специально подогретой водой.

Бассейны бывают естественные и искусственные. Естественные бассейны представляют собой часть огражденной водной поверхности существующего водоема (реки, озера, залива). Для искусственного бассейна подготавливают специальный котлован, который заполняют водой. Искусственные бассейны могут быть наливными и неналивными. В наливные бассейны вода подается насосами, в неналивные поступает по каналам, соединяющим бассейны с естественными водоемами.

Наливные бассейны делают бетонными или деревянными. В последних швы между досками проконопачивают и просмоливают, а между досками и грунтом прокладывают плотный слой глины. Глубина бассейна должна быть не менее 1,5 м. Дно бассейна периодически очищают от ила, мусора и коры.

41

На некоторых лесопильных заводах открытые бассейны использую также для дополнительной сортировки сырья перед распиловкой. В этом случае бассейн ( рис. 10) имеет следующие участки: приемносортировочный 4, рабочие дворики 3, разборочный 2 и запасной 6.

Рис. 10. Схема планировки открытого бассейна.

1- продольные конвейеры ( бревнотаски); 2 – участок подачи бревен на продольные конвейеры; 3 – рабочие дворники; 4 – приемно

– сортировочный участок; 5 – продольный лесотранспортер; 6- запасной участок.

Рабочие дворики предназначены для накопления запаса сортированных бревен.

Для подачи бревен в бассейн используют различные транспортные средства, в том числе продольные лесотранспортеры 5. Из бассейна в лесопильный цех бревна подаются бревнотасками 1.

Оттаивание бревен производят на глубину 3...4 см. Для этого требуется 6...7 ч при температуре воды в бассейне до 10 °С.

42

Следовательно, для нормальной работы лесопильного цеха в рабочих двориках бассейна должен находиться запас бревен, соответствующий примерно сменной производительности цеха.

Общее количество рабочих двориков зависит от количества лесопильных потоков, работающих в цехе. На каждый лесопильный поток должно быть не менее двух двориков. При сортировке сырья в бассейнах поступающие в сортировочный участок бревна рабочие направляют либо в дворики, либо в запасной участок, если они не подлежат распиловке в ближайшие смены.

Вкаждый рабочий дворик подают бревна определенных размеров

икачества, подлежащие распиловке в лесопильном потоке, за которым закреплен соответствующий дворик.

Если за потоком закреплены два дворика, то запас бревен создается в одном, а из другого дворика бревна подают на распиловку.

Влесопильный цех бревна подают бревнотасками 1, концы которых устанавливают в разборочном участке бассейна. К цепи бревнотаски бревна подводит рабочий, который находится на поперечном мостике возле цепи конвейера. Для перемещения бревен рабочие пользуются баграми.

Работы по перемещению бревен в бассейне механизируют. Для этого устанавливают канатные (тросовые) или гидравлические ускорители. Канатный (троповый) ускоритель состоит обычно из двух стальных канатов, натянутых параллельно. Рабочими являются нижние ветви канатов, которые подвешивают над находящимися на воде бревнами таким образом, чтобы сила трения между канатами и бревнами была достаточной для перемещения бревен. Гидравлические ускорители насосного типа выбрасывают струю воды, создающую поток, который и перемещает бревна по сортировочному участку.

Для оттаивания и накопления запаса бревен перед лесопильным цехом могут применяться механизированные бассейны с проходными дворами. В этих бассейнах бревна оттаивают при температуре воды 25...35°С. Для уменьшения туманообразования и потерь теплоты бассейны делают крытыми. Для удаления пара из здания бассейна устанавливают вентиляторы. Бревна в рабочих дворах этих бассейнов перемещаются поперечной щетью. Число дворов в бассейне равно числу лесопильных потоков в цехе. Схема бассейна с двумя проходными дворами показана на рис. 11.

43

В бассейне с проходными дворами осуществляется полная механизация работ с помощью тросового ускорителя, продвигающего поперечную щеть бревен, механизма поштучного отделения бревен от щети и устройства, насаживающего бревна на цепь конвейера (бревнотаски).

На лесопильных заводах возможна безбассейновая тепловая обработка бревен перед распиловкой в специальных установках по прогреву бревен.

Рис. 11. схема бассейна с двумя проходными дворами.

1 – продольный конвейер; 2 – устройство для подачи бревен на бревнотаску; 3 – механизм отделения бревен от поперечной щети; 4 –

тросовой ускоритель.

Окорка бревен. При распиловке бревен на пиломатериалы получается много отходов в виде горбылей, реек и опилок. Эти

44

отходы — ценное сырье для изготовления древесноволокнистых и древесностружечных плит, для гидролизного и целлюлознобумажного производства.

Ценность отходов повышается, если они не имеют коры. Поэтому бревна перед распиловкой следует окорять. При окорке вместе с корой удаляются песок, различные включения, попадающие в кору при заготовке и сплаве сырья. При распиловке окоренных бревен повышается стойкость пил, а в связи с этим уменьшаются расход инструмента и мощность на пиление. Распиловка получается более чистой, что способствует улучшению качества пиломатериалов. В результате уменьшения скольжения бревен на подающих вальцах увеличивается производительность лесопильных рам.

При централизованной окорке сырья на предприятиях получаются большие объемы коры, вследствие чего создаются условия для лучшего ее использования.

На лесопильно-деревообрабатывающих предприятиях круглогодовую окорку пиловочных бревен производят перед бассейном лесопильного цеха или непосредственно в потоках цеха. Для окорки перед бассейнами лесопильного цеха требуется предварительная подсортировка и в зимнее время частичное оттаивание бревен (для улучшения окорки). В этом случае создают вспомогательный бассейн, эксплуатация которого ведет к затратам средств на обогрев воды, дополнительным капиталовложениям на строительство бассейна и цеха окорки и обслуживающий персонал. При организации окорки в потоках лесопильного цеха не требуется вспомогательного бассейна, но значительно возрастают затраты на строительство здания цеха в связи с увеличением его площади и приобретение дополнительного оборудования.

Частичное оттаивание бревен перед окоркой в закрытых бассейнах с проходными дворами и особенно на установках прогрева делает более перспективным окорку в линиях сортировки бревен.

45

2. ВЫБОР СПОСОБА РАСКРОЯ БРЕВЕН И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

При выполнении расчетной работы студентам рекомендуется использовать брусово-развальный способ раскроя, так как данный способ является наиболее экономичным при выработке обрезных длинномерных пиломатериалов с большим удельным весом досок одной ширины. При этом способе обеспечивается выработка пиломатериалов одной ширины, лучше используются качественные особенности сырья, обеспечивается более высокий объемный выход пиломатериалов по сравнению со способом раскроя вразвал.

Способ раскроя вразвал применяется обычно при выработке обрезных пиломатериалов разной ширины, при распиловке тонкомерных бревен диаметром 14-16 см и при выработке необрезных пиломатериалов, предназначенных для последующей переработки на заготовки.

При задании на пиломатериалы специального назначения (тангенциальные, радиальные) выбираются специальные способы распиловки сырья, например, развально-сегментный, брусовосегментный.

Для распиловки пиловочного сырья в технологических процессах, независимо от их различия, можно выделить следующие технологические операции и используемое для их выполнения оборудование:

46

2.1. Составление структурной схемы технологического процесса. Планировка лесопильного цеха и ее графическое оформление

Структурные схемы технологического процесса составляются на основе исходных данных, результатов расчетов и описаний. Под схемой технологического процесса понимается совокупность последовательно выполняемых операций по подготовке, раскрою сырья, обрезке, торцовке пиломатериалов по требуемым размерам спецификации. Структурные схемы показывают принципиальное решение и построение потоков, которое должно быть организовано по непрерывному принципу. В структурных схемах должно быть предусмотрено и построение вспомогательных потоков по переработке образующихся отходов (коры, опилок, горбылей, реек, обрезков).

Структурные схемы показывают только принципиальное решение и построение потоков. В конкретном применении они дают возможность разработки типовых и индивидуальных проектов лесопильных потоков и цехов с указанием моделей и расположения технологического и транспортного оборудования в плане. На плане должны быть указаны основные планировочные и габаритные размеры. Ниже приведены условные обозначения основного и вспомогательного оборудования на структурных и технологических схемах лесопильных предприятий.

Выбор того или иного типа оборудования определяется экономической целесообразностью использования его при заданной спецификации сырья и пиломатериалов. В одном цехе возможно наличие нескольких поточных линий. Для продольного раскроя бревен и брусьев можно применять как лесопильные рамы, так и фрезерные агрегаты, ленточные и круглопильные станки. Их подбор определяется качеством и размерами пиловочного сырья. Это связано не только с необходимостью выработки пиломатериалов определенного сорта, но и с экономичным расходом сырья. Сочетания рассмотренных поточных линий также будут определяться заданными в спецификации объемами переработки.

Если в цехе предусматривается установка двух и более поточных линий на базе лесопильных рам, их необходимо специализировать по размерам распиливаемого сырья. В этом случае на каждой поточной линии устанавливаются рамы с различной шириной просвета пильной

47

рамки - ( П ) Ширина просвета определяет наибольший диаметр бревен, который может быть пропущен через раму:

где d - вершинный диаметр распиливаемых бревен, см; S - сбег бревен, см/м;

L- длина бревен, м

С - запасное расстояние между стойками пильной рамки и комлем бревна (обычно принимается равным 5 см).

Бревнопильное оборудование выбирается исходя из заданной спецификации сырья или примерной производственной мощности предприятия. Выбор головного бревнопильного оборудования производится путем анализа условий, обеспечивающих его рациональное (эффективное) использование.

2.1.1. Типовая технологическая схема рамного потока

Лесопильная рама представляет собой машину для продольной распиловки бревен и брусьев на пиломатериалы рамными пилами. Пиление производится сразу несколькими рамными пилами (поставом пил), натянутыми в пильной рамке. В лесопильных рамах 2Р75-1 и 2Р75-2 в пильной рамке может быть установлено до 14 рамных пил, а в рамах 2Р100-1 и 2Р100-2 - до 20 пил. На рис. 12 изображена принципиальная схема работы основных механизмов двухэтажной лесопильной рамы рамы - механизм резания (механизм главного движения) и механизм подачи.

Механизм резания лесопильной рамы включает в себя коленчатый вал с кривошипом 1; шатун 2, нижняя головка которого шарнирно соединена с пальцем кривошипа, а верхняя - с нижней поперечиной пильной рамки; пильную рамку 3 с ползунами, совершающую возвратно-поступательное движение по верхним и нижним направляющим 8 и 9 пильной рамки.

Механизм подачи вальцевого типа состоит из привода и двух групп вальцов - нижнего и верхнего передних 4 и 5 и верхнего нижнего задних 6 и 7. Привод включает в себя электродвигатель, редуктор и ременную передачу. Нижние вальцы механизма подачи лесопильной рамы служат одновременно для базирования и подачи лесоматериалов (бревна или бруса) при распиловке и не меняют своего положения относительно распиливаемого лесоматериала. Верхние вальцы могут менять положение (т.е. перемещаться вверх-вниз) в зависимости от размеров (диаметра

48

бревна или толщины бруса) и форм распиливаемых материалов (кривизны, закомелистости, наплывов). Кривошипно-шатунный механизм преобразует вращательные движения коленчатого вала в возвратно-поступательное движения пильной рамки.

Рис. 12. Принципиальная схема двухэтажной лесопильной рамы:

1- кривошип, 2- шатун, 3- пильная рамка, 4-7 – вальцы, 8,9- направляющие, 10 -захват рамной пилы, 11ползуны пильной рамки.

49

Пильная рамка вертикальной лесопильной рамы перемещаясь вверх-вниз, проходит верхнюю и нижнюю мертвые точки (в.м.т. и н.м.т.). Следовательно, за один оборот коленчатого вала пильная рамка дважды меняет направление своего движения. Пиление происходит при перемещении пильной рамки вниз (рабочим ход), движение пильной рамки вверх является холостым ходом.

Скорость резания лесопильных рам небольшая (4.. .8,4 м/с). Однако благодаря одновременному пилению несколькими пилами достигается высокая производительностью.

Просветом пильной рамки называют расстояние между внутренними поверхностями ее стоек. Так как просвет пильной рамки (см) - это главный технологический параметр всех рам, его включают как составную часть в условное наименование модели. Например, у лесопильной рамы 2Р75-1 просвет пильной рамки 750 мм, у лесопильной рамы Р63-4Б-

630 мм.

Ходом пильной рамки называют путь, который она проходит, перемещаясь от одной мертвой точки к другой. Ход пильной рамки Н равен двойному радиусу кривошипа, т.е. Н=2R.

Скорость движения пильной рамки в течении всего хода различна в разных точках, а в высшей и низшей мертвых точках равна нулю.

Скорость движения пильной рамки представляет собой скорость резания. При одной и той же подаче распиливаемого материала на зуб пилы производительность лесопильной рамы прямо пропорциональна ходу пильной рамки Н и частоте вращения главного вала n (т.е. числу двойных ходов пильной рамки).

Частота вращения коленчатого вала лесопильной рамы определяет скорость резания, Однако значительное увеличение частоты вращения коленчатого вала повышает динамические нагрузки от сил инерции, возникающие в результате возвратнопоступательного движения пильной рамки. Это требует повышенной прочности сборочных единиц механизма резания и всей лесопильной рамы в целом, вызывает вибрацию лесопильной рамы и ее фундамента. Вибрация фундамента через грунт передается соседним зданиям и сооружениям и может превысить амплитуду колебания, предусмотренную санитарными нормами.

Основные параметры лесопильной рамы - просвет и ход пильной рамки, частота вращения коленчатого вала, наибольшее количество пил в поставе, максимальная подача распиливаемого лесоматериала за один оборот коленчатого вала (посылка), размеры лесоматериалов, приведены в таблице 2.

50