- •Предисловие
- •Раздел 1
- •Глава 1
- •1.1.1 Полиномиальная модель
- •1.1.2 Эллиптическая модель
- •1.1.3 Сплайновая модель
- •1.1.4 Сбег
- •1.2 Определение объемов хлыстов и бревен
- •1.3 Основные пороки сырья и их математическое моделирование
- •1.3.1 Сучки
- •1.3.2 Сердцевинная гниль
- •1.3.3 Сердцевина
- •1.3.4 Трещины
- •1.3.5 Кривизна
- •1.3.6 Червоточина и наклон волокон
- •1.4 Стандартизация пиловочного сырья
- •Контрольные вопросы
- •Глава 2
- •2.1.2 Элементы и размеры пиломатериалов
- •2.2 Заготовки
- •2.2.1 Классификация заготовок
- •2.2.2 Размеры заготовок
- •2.3 Качество пиломатериалов и заготовок
- •2.3.1. Основные понятия
- •2.3.2 Конструкционные и поделочные пиломатериалы
- •2.3.3 Стандартизация качества пиломатериалов
- •2.3.4 Стандартизация качества заготовок
- •2.3.5 Маркировка пиломатериалов и заготовок
- •2.4 Определение объема пиломатериалов
- •Контрольные вопросы
- •Раздел 2
- •Глава 3
- •3.3 Максимизация выхода цилиндрического объёма брёвен без учёта качественных зон хлыстов
- •3.4 Алгоритм максимизации выхода цилиндрического объёма брёвен
- •3.5 Максимизациия цилиндрического объема брёвен при наличии центральной гнили
- •3.6 Оптимизация раскроя хлыстов на эвм по критерию максимального выхода пиломатериалов
- •Контрольные вопросы
- •Глава 4 теоретические основы раскроя пиловочных бревен
- •4.1 Способы раскроя бревен
- •4.2 Критерии эффективности раскроя бревен на пилопродукцию
- •4.3 Понятие о поставах
- •4.4 Предмет теории раскроя и этапы ее развития
- •4.5 Основные положения теории максимальных и оптимальных поставов
- •4.5.1 Максимальные поставы х. Л. Фельдмана
- •4.5.2 Ширина и длина необрезных пиломатериалов
- •4.5.3 Оптимальная длина обрезных досок, вырабатываемых из необрезных
- •4.5.4 Пифагорическая и параболическая зоны бревна
- •4.5.5 Оптимальная ширина обрезных досок, вырабатываемых из необрезных
- •4.5.6 Объемы пиломатериалов
- •4.5.7 Размеры бруса максимального объема
- •4.5.8 Оптимальные толщины досок
- •4.5.9 Предельные толщины обрезных досок
- •4.5.10 Предельный охват диаметра бревна поставом
- •4.6 Проектирование поставов на раскрой бревен развальным и брусовым способами
- •4.6.1 Рекомендации по составлению поставов
- •4.6.2 Аналитический метод расчета поставов
- •Ширину пласти досок в верхнем торце бревна определяют по формуле
- •4.6.3 Графический метод расчета поставов
- •4.6.4 Табличный метод расчета поставов
- •4.7 Исследования в последних двух десятилетий
- •4.7.1 Оптимальные размеры пиломатериалов при раскрое бревен параллельно образующей
- •4.7.2 Графики для составления поставов на распиловку сегментов параллельно образующей на доски одной толщины
- •4.7.3 Параметры пиломатериалов при раскрое
- •4.7.4 Параметры радиальных пиломатериалов при раскрое бревен развально-сегментным способом Определение зоны и угла радиальности
- •Определение ширины крайних радиальных досок
- •Определение угла радиальности пиломатериалов графическим способом
- •Длина боковых радиальных досок
- •4.7.5 Совмещенные поставы
- •4.8 Раскрой сырья с учетом качественных зон
- •4.9 Базирование бревен
- •4.10 Моделирование и оптимизация
- •4.10.1 Общие положения
- •4.10.2 Математическое моделирование и оптимизация раскроя бревен неправильной формы
- •4.11 План раскроя сырья
- •4.12 Баланс древесины
- •Контрольные вопросы
- •Глава 5 некоторые положения теории раскроя пиломатериалов на заготовки
- •5.1 Методы и способы раскроя
- •5.2 Распределение сучков на пластях досок хвойных пород
- •5.3 Теоретические положения
- •5.4 Моделирование и оптимизация раскроя пиломатериалов на заготовки
- •Раздел 3
- •Глава 6
- •6.2 Поставка и приемка лесоматериалов
- •6.3 Хранение пиловочного сырья
- •6.4 Раскряжевка хлыстов
- •6.5 Сортировка и формирование оперативного запаса пиловочных бревен
- •6.5.1 Дробность сортировки
- •6.5.2 Сортировочное оборудование
- •6.5.3 Оперативный запас бревен
- •6.6 Тепловая обработка мерзлой древесины
- •6.7 Окорка пиловочного сырья
- •6.7.1 Назначение, оборудование и режимы окорки
- •6.7.2 Место окорки в технологическом процессе
- •6.8 Нормализация пиловочных бревен
- •6.8.1 Оцилиндровка бревен
- •6.8.2 Окантовка бревен
- •Контрольные вопросы
- •Глава 7 формирование сечения и длины пиломатериалов
- •7.1. Структура технологического процесса
- •7.2 Продольный раскрой бревен
- •7.2.1 Лесопильные рамы
- •7.2.2 Вертикальные бревнопильные ленточнопильные станки
- •7.2.3 Горизонтальные бревнопильные ленточнопильные станки
- •7.2.4 Комбинированные ленточнопильные станки
- •7.2.5 Круглопильные бревнопильные станки
- •7.2.6 Комбинированные ленточно-дисковые станки
- •7.2.7Агрегатная переработка древесины
- •7.2.8 Агрегатированные фрезернопильные линии
- •7.2.9 Производительность бревнопильного оборудования
- •7.3 Обрезка торцовка и ребровая распиловка пиломатериалов
- •7.3.1 Форма необрезных досок
- •7.3.2 Обрезка досок
- •7.3.3 Торцовка сырых пиломатериалов
- •7.3.4 Делительные станки
- •Контрольные вопросы
- •Глава 8 лесопильные потоки раскроя бревен на пиломатериалы
- •8.1 Основные понятия
- •8.2 Потоки на базе лесопильных рам
- •8.2.1. Структура потоков
- •8.2.2 Рассеивание ширин и длин досок
- •8.2.3 Дефекты раскроя при рамном пилении
- •8.3 Потоки на базе вертикальных ленточнопильных станков
- •8.4 Потоки на базе горизонтальных ленточнопильных станков
- •8.5 Потоки на базе круглопильных станков
- •8.6 Потоки на базе фрезерно-брусующих и фрезернопильных станков
- •8.7 Гибкие автоматизированные линии
- •Контрольные вопросы
- •Глава 9 технология обработки сырых пиломатериалов
- •9.1 Структура технологического процесса
- •9.2 Понятие сортировки пиломатериалов и ее стадийность
- •9.3 Оборудование для сортировки сырых пиломатериалов
- •9.4 Пакетирование сырых пиломатериалов
- •9.5 Антисептирование пиломатериалов
- •9.5.1 Характеристика антисептиков
- •9.5.2 Способы антисептирования
- •Контрольные вопросы
- •Глава 10 технология обработки сухих пиломатериалов
- •10.1 Структура основных операций
- •10.2 Оборудование для сортировки, торцовки и пакетирования сухих пиломатериалов
- •10.3 Устройства для автоматической оценки качества пиломатериалов по жесткости
- •10.4 Требования к формированию транспортных пакетов
- •10.5 Упаковывание пиломатериалов
- •10.5.1 Обвязочные средства
- •10.5.2 Уплотнение пакетов
- •10.5.3 Оберточные материалы
- •10.5.4 Оборудование для упаковывания пиломатериалов
- •10.5.5 Маркировка упакованной пилопродукции
- •10.6 Хранение пакетированных пиломатериалов
- •Контрольные вопросы
- •Глава 11
- •11.2 Структура потоков раскроя пиломатериалов на заготовки
- •11.3 Технологические процессы производства клееных заготовок
- •Контрольные вопросы
- •Глава 12 производство строганых пиломатериалов
- •12.1. Понятие строганных пиломатериалов
- •12.2. Схемы процессов получения строганых пиломатериалов
- •12.3. Оборудование для продольного строгания пиломатериалов
- •12.4. Качество строганой поверхности
- •12.5 Дефекты обработки при фрезеровании
- •Контрольные вопросы
- •Глава 13 метрологическое обеспечение технологического процесса производства пиломатериалов и заготовок
- •13.1. Контролируемые параметры
- •13.2 Средства измерения и регистрации
- •13.2.1 Автоматизированные средства регистрации размеров лесоматериалов
- •13.2.2 Средства автоматизированной оценки пороков древесины
- •13.3 Контроль шероховатости поверхности пилопродукции
- •Контрольные вопросы
- •Раздел 4 переработка вторичного сырья на товарную продукцию
- •Глава 14 производство технологической щепы
- •14.1 Характеристика технологической щепы
- •14.2 Расчет мощности производства щепы
- •14.3 Технологические процессы производства щепы
- •14.4 Оборудование для измельчения отходов
- •14.4.1 Дисковые рубительные машины
- •14.4.2 Барабанные рубительные машины
- •14.5 Получение технологической щепы на агрегатном лесопильном оборудовании
- •14.6 Сортировка щепы
- •14.7 Измельчение крупной фракции щепы
- •14.8 Размещение оборудования для производства щепы
- •14.9 Хранение и погрузка щепы на подвижной состав
- •Глава 15 производство мелкой пилопродукции и топливных брикетов
- •1.5.1 Переработка горбылей на пилопродукцию
- •15.2 Производство топливных гранул
- •Контрольные вопросы
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Листок для заметок
- •Листок для заметок
6.5.2 Сортировочное оборудование
Сортировка бревен должна обеспечить высокий уровень объемного, качественного и ценностного выхода специфицированных пиломатериалов и заготовок. Она проводится на специализированных линиях.
В линиях сортировки бревен основными процессами и операциями являются: подача пучков нерассортированных бревен к сортировочным линиям, разборка пучков и поштучная выдача бревен к механизмам распределения по сортировочным признакам; определение породы и качества древесины; размеров и особенностей формы (кривизны, величины сбега, эллиптичности и др.) бревен; сбор, обработка и хранение информации о породе, размерах и качестве древесины пиловочника; адресация бревен в карманы-накопители сортировочных линий в соответствии с сортировочными признаками; опорожнение карманов-накопителей для складирования бревен и накопление заданных партий запуска пиловочника в распиловку; учет сырья, поступающего и находящегося в оперативных запасах. Линии сортировки пиловочных бревен в зависимости от их назначения, уровня автоматизации и ряда других факторов имеют различный состав процессов и операций. Современным высокомеханизированным и автоматизированным линиям присущи все (или почти все) перечисленные процессы и операции.
На рис. 6.7 приведена принципиальная схема линии сортирования пиловочного сырья для автоматизированного разделения его на пиловочные группы по диаметрам и качеству. Механизм загрузки 1 предназначен для создания буферного запаса бревен и их поштучной выдачи на приемный конвейер 3 с наименьшими разрывами между торцами. Шиберное устройство 2 служит для отделения крупномерных бревен (диаметром свыше 60 см) до сортировочного конвейера 7. Приемный конвейер 3 является участком визуальной оценки качества бревен с помощью дефектоскопов, установки измерителя размеров 4 бревен и пульта 5. Сортировочный конвейер 7 с комплектом сбрасывателей 8 распределяет сорторазмерные группы бревен по лесонакопителям 9. Последние служат для формирования пучков рассортированных бревен с целью дальнейшего их транспортирования и накопления запасов в штабелях. Система управления 6 предназначена для автоматического управления процессом сортирования и учета бревен по сортировочным признакам. С помощью гидравлического манипулятора 11 производится поправка отдельных бревен в процессе разборки пучков, на приемном столе 12, а также удаление мелких и крупных бревен в лесонакопители 10.
Отметим, что при отсутствии специального электронного оборудования, обеспечивающего измерение диаметров под корой, сортировка неокоренных бревен приводит к тому, что часть бревен не соответствует своей сортировочной группе из-за того, что толщина коры непостоянна. Сортировка окоренных бревен предпочтительна, так как при этом существенно повышается точность измерения их диаметров, а также облегчается определение кривизны, эллиптичности и других особенностей формы и качества древесины.
Рис. 6.7 Принципиальная схема сортировочного конвейера для бревен (обозначения в тексте)
Крупные лесопильные предприятия с годовой мощностью по распиливанию сырья 400 тыс. м3 и более используют автоматизированные с програмным управлением линии сортирования бревен БС60-2Ф и БС60-3. Состав этих линий приведен на рис.6.8. Лесопильные заводы средней мощности оснащаются линиями РБ-1-12, ЛСБ-2 и ЛТ-182, а небольшой мощности - линиями ЛТ-86А и ЛТ-173 [15,21].
Рис. 6.8 Схемы линий сортирования бревен БС60-2Ф и БС60-3: а - автоматическая линия окорки и сортирования бревен с системой управления на базе ЭВМ; б - автоматизированная линия сортирования бревен с программным управлением; 1 - приемный стол; 2 - разборщик с выравнивающим роликовым конвейером; 3 - механизм поштучной выдачи; 4 - гидроманипулятор; 5 - подающий конвейер; 6 - ленточный конвейер с металлоискателем; 7 - конвейер отделения некондиционных бревен; 8, 10 - наклонные конвейеры с отсекателями; 9 - окорочные станки; 11 - приемный конвейер; 12 - система измерения и учета бревен; 13 - сортировочный конвейер; 14 - накопители; 15-металлоконструкции; 16-конвейеры для уборки коры; 17,18-электро- и гидрооборудование; 19-накопитель для некондиционных бревен; 20 - устройство измерения некондиционных бревен
Техническая характеристика автоматизированных линий для сортировки бревен приведена в табл.6.2.
Таблица 6.2
Техническая характеристика линий сортирования бревен
Параметры |
Марка линии |
||||
БС60-2Ф |
БС60-3 |
РБ-1-12 |
ЛТ-182 |
ЛТ-86А |
|
Размеры сортируемых бревен: |
|
|
|
|
|
диаметр, см |
12…60 |
12…60 |
12…40 |
6…70 |
8…110 |
длина, м |
4,0…7,0 |
4,0…7,0 |
4,0…7,0 |
3,3…6,5 |
1,6…6,5 |
Производительность, бревен/ч |
800 |
1200 |
700 |
600 |
400 |
Число сортировочных мест, шт |
32+2 |
26+1 |
12+2 |
16 |
13 |
Скорость тягового органа, м/с |
2,0 |
2,0 |
1,6 |
1,2 |
0,8 |
Фактическую производительность линий для сортировки бревен, в штуках бревен в смену, определяют по формуле
(6.7)
где - цикловая производительность линии, шт. бревен в мин; - коэффициент технического использования линии для сортировки бревен; - коэффициент загрузки линии; - время смены, мин.
Цикловая производительность автоматизированной линии для сортировки бревен - это число бревен, которое может быть пропущено на ней в минуту, исходя из ее конструктивных параметров и заданных режимов работы. Она равна , где - скорость подачи сортировочного конвейера, Lp - расчетная длина сортируемых бревен. , где - максимально возможная длина бревен и - минимальный разрыв между торцами бревен на сортировочном конвейере.