Основные потоки деревообработки

Общая потребная  площадь склада для размещения необходимого количества сырья:

 

,

 

где: - объем одного штабеля, м³;

- количество штабелей;

- средняя высота штабеля, м;

- коэффициент использования площади  склада (0,65).

 

 

Способ  хранения лесоматериалов и схема  организации погрузочно-разгрузочных работ выбираются с учетом климатических  условий, времени поступления лесоматериалов на склад и предполагаемого срока  их хранения, количества, качества, назначения поступающей древесины и способа  ее доставки на склад.

Производство  пиломатериалов. Производственный процесс, связанный с переработкой бревен на пиломатериалы, включает приемку, сортировку, хранение и подготовку сырья к  распиловке, распиловку бревен на лесопильных  рамах и на круглопильных станках, сортировку и складирование пиломатериалов и утилизацию отходов (см. приложение 5).

Распиловка  бревен может осуществляться тремя  способами: вразвал (доски получаются необрезными), с брусовкой (при первой проходке бревно опиливается на 2 ранта, а затем при второй проходке полученный брус распиливается на обрезные доски) и смешанным (получение материалов разной номенклатуры; наилучшим образом  используется применяемое оборудование).

Лесопильные предприятия малой мощности (до 25 тыс. м³ пиломатериалов в год) бывают одно- и двухрамные, средней мощности (до 130 тыс. м³) и большой мощности (до 250 тыс. м³) – четырехрамные.

ПМ лесопильных  цехов определяется производительностью  лесопильных рам:

 

,

 

где: - величина продвижения бревна за время оборота вала лесопильной рамы, м;

- число оборотов вала рамы  в одну минуту;

- продолжительность смены, мин;

- коэффициент использования рамы  во времени.

 

Мощность  лесопильного цеха, входящего в состав деревообрабатывающего предприятия, должна соответствовать мощности цеха механической обработки древесины или быть выше ее. В последнем случае лесопильный цех частично выпускает товарный пиломатериал, отпускаемый другим смежным предприятиям.

Для получения  готовой продукции более широкой  номенклатуры и предварительного раскроя  лесоматериала лесопильные цехи оснащаются двухпильными обрезными, круглопильными, делительными и торцовочными станками, дробилками и другим оборудованием.

Сушка пиломатериалов. После распиловки лесоматериалы  подвергаются сушке естественным или  искусственным способами. При естественной сушке лесоматериалы выдерживаются  в определенных режимах в штабелях на открытых площадках. Продолжительность  естественной сушки зависит от времени  года и местных климатических  условий и обычно составляет длительный период (от 7 до 75 суток). Для организации  естественной сушки требуются значительные их запасы и большие площади для  размещения в штабелях. Поэтому организуется обычно наряду с естественной искусственная  сушка в специальных сушильных  камерах.

Сушильные камеры можно классифицировать в  зависимости от вида теплоносителя  и способа циркуляции воздуха  на паровые с естественной или  принудительной циркуляцией воздуха, газовые и электрические. Паровые  камеры с естественной циркуляцией  малоэффективны, и их целесообразно  применять только при небольших  объемах лесоматериалов. Более совершенны камеры с искусственной циркуляцией  воздуха, оборудованные вентиляционными  устройствами. В зависимости от режима сушильные камеры бывают периодического и непрерывного действия.

Газовые сушильные камеры чаще всего применяются  для сушки хвойных пиломатериалов толщиной до 50 мм.

В отдельных  случаях сушка древесины может  производиться токами высокой частоты. Срок сушки при этом сокращается, она проходит более равномерно без  образования трещин. Недостатком  является значительный расход электроэнергии.

Эффективным является способ сушки петролатумом в ваннах при температуре 110-113⁰С. Сушка в петролатуме по сравнению с обычной камерной сушкой осуществляется быстрее в 6 – 8 раз. Положительной стороной является возможность одновременного проведения сушки и антисептирования древесины; недостатком – отход древесины при ее последующей обработке, т.к. верхний слой впитывает петролатум.

Число оборотов сушильных камер периодического действия за год:

 

.

 

Количество  пиломатериалов, одновременно проходящих сушку в камерах:

 

.

 

Производство  столярных изделий и деревянных конструкций. Столярные изделия  изготавливаются в специализированных цехах, входящих в состав деревообрабатывающих комбинатов. Для выполнения операций в цехе создаются отделения: Машино-заготовительное, сборочное и отделочно-комплектовочное.

В машино-заготовительном  отделении изготавливаются отдельные  унифицированные детали конструкций. Механическая обработка заготовок  производится на полу- и автоматических поточных линиях, оснащенных станками для поперечного и продольного  раскроя заготовок, строгальными станками, фрезерными автоматами для зарезки  шипов, автоматами для высверливания  и заделки сучков, шлифовальными  станками и другим оборудованием, а  также различными автоматическими  разгружающими устройствами, штабелирующими и распределительными установками.

Для предохранения  деревянных деталей и конструкций  от загнивания и поражения насекомыми их после механической обработки  обычно обрабатывают антисептиками.

Отдельные элементы оконных и дверных блоков собираются в сборочном отделении.

Окраска, остекление и окончательная комплектация столярных изделий производятся в отделочно-комплектовочном отделении. Для окраски оконных и дверных  блоков синтетическими красками, лаками и эмалями созданы полуавтоматические поточные линии. Наряду с методом  окраски в электростатическом поле все большее применение находят прогрессивные методы намыва и наката.

В больших  объемах на деревообрабатывающем предприятии  выпускаются различные деревянные погонажные изделия, производство которых  осуществляется на поточных плуавтоматических  линиях, оснащенных оборудованием для  раскроя пиломатериалов, строжки, выторцовывания дефектов, зашиповки, сращивания по длине, торцовки, шлифовки и отделке готовых  изделий.

Временное хранение готовой продукции деревообрабатывающих предприятий обычно производится в  сухих, хорошо проветриваемых помещениях либо под навесом, предохраняющим их от порчи, загрязнения, увлажнения и  попадания солнечных лучей.

Поступающие на склад готовые изделия маркируются.

Правильно построенный производственный процесс лесопильного цеха должен обеспечить рациональное использование древесины, оборудования и площадей при полной безопасности работы. Наилучшее выполнение этих условий возможно тогда, когда  работа в цехе, начиная от подачи бревен и кончая выпуском пиломатериалов, организована по принципу непрерывного потока. Каждый производственный участок  должен равномерно перерабатывать весь полуфабрикат, непрерывно поступающий  с предыдущего участка.

Принципы построения технологических  и производственных процессов в  лесопильных цехах

Лесопильный поток — это поточная линия, обеспечивающая совокупность технологических  и транспортных операций для получения  пилопродукции из пиловочного сырья.  
В связи с многообразием вырабатываемой пилопродукции, перерабатываемого сырья и применяемого оборудования лесопильные поточные линии специализируются по следующим признакам:  
по назначению и степени обработки пиломатериалов — линии выработки обрезных длинномерных пиломатериалов экспортных или внутрисоюзного потребления; линии выработки необрезных пиломатериалов; линии выработки пиломатериалов специального назначения (радиальной и тангентальной распиловки и т. п.); линии выработки обрезных и необрезных пиломатериалов;  
по размерам, качеству и породам сырья — линии распиловки крупномерного, среднего и тонкомерного сырья (по диаметрам); линии распиловки длинномерного и короткомерного сырья (по длинам); линии распиловки стандартного или низкокачественного сырья; линии для распиловки хвойного и лиственного сырья;  
по способам распиловки сырья — линии распиловки сырья с брусовкой, вразвал и специальными способами;  
по тину головного бревпопильного оборудования — лесопильные потоки рамные, ленточнопильные, круглопильные, фрезерно-пильиые, смешанные.  
В зависимости от мощности лесопильного цеха он может иметь несколько поточных линий, каждая из которых должна быть специализирована по указанным признакам. В специализированных потоках обеспечиваются благоприятные условия для механизации и автоматизации производственных процессов.  
 
Принцип построения потоков в лесопильном цехе должен основываться на следующих положениях:

Технологические операции должны быть размещены последовательно по ходу технологического процесса. Петлеобразное  движение лесоматериала и пересечение  путей его движения должны быть из потока исключены

Поток должен предусматривать чередование  продольного и поперечного перемещения  материалов

Должно быть предусмотрено ступенчатое  перемещение

Все операции должны быть согласованы  по скорости и производительности

Отходы должны убираться

Не допускается использовать обрезной и торцовочные станки в качестве транспортных устройств для пропуска через них досок без обрезки  или торцовки

Планировка оборудования на базе лесопильных  рам

В лесопильном цехе, оборудованном  для распиловки бревен вертикальными  лесопильными рамами, производственные потоки могут строиться по одному из трех основных способов распиловки: только вразвал; только с брусовкой; смешанная с возможностью переключения

 

 

2. Как производится расчет производительности станков для первичной 

механической  обработки

 

Первичная механическая обработка черновых заготовок

 

Создание базовых поверхностей. Базовыми поверхностями у прямолинейных  заготовок может быть пласть или  пласть и кромка. Базовые поверхности у заготовки создают на фуговальных станках. Наиболее приемлемы для этой цели фуговальные станки (СФ4-1, СФ6-1, СФА4-1, С2Ф4-1).

Фуговальные станки служат для выравнивания одной или двух плоскостей заготовки. Выпускают односторонние и двусторонние фуговальные станки с ручной и механической подачей. Фуговальные станки с ручной подачей предназначены для выравнивания одной из плоскостей заготовки (обычно пласти). На них последовательно можно обработать две плоскости — пласть и кромку. Рабочим органом служит вращающийся ножевой вал. Длина ножей определяет ширину фугования. Ножевой вал расположен между двумя плоскими столами. Высота этих столов изменяется в пределах 6 мм. Задний стол находится на уровне выступающих из вала режущих кромок ножей, а передний — ниже на требуемую толщину снимаемого с заготовки слоя древесины.

На двусторонних фуговальных  станках одновременно можно обрабатывать две смежные плоскости заготовки — пласть и кромку и получать между ними прямой угол. Эти станки, кроме горизонтального ножевого вала, имеют вертикальный шпиндель, на котором крепится ножевая головка. Направляющая линейка состоит из двух частей. Передняя часть линейки подвижная, передвигается в горизонтальном направлении; от положения ее плоскости зависит толщина снимаемого слоя с кромки заготовки.

Возможный порок обработки  на фуговальных станках — неплоскостность обработанных поверхностей. Ее легко обнаружить, сложив две заготовки обработанными поверхностями; между ними не должно быть просветов. Причинами этого порока обработки могут быть: непараллельность столов, непараллельность частей направляющей линейки, несоблюдение правил прижима во время обработки. На фуговальном станке нельзя обрабатывать заготовку до точных размеров детали по толщине и ширине.

Для придания точных размеров по толщине заготовки предназначен другой тип строгального станка — рейсмусовый.

Рейсмусовые станки - выпускают односторонние и двусторонние. На односторонних станках одновременно обрабатывается только одна верхняя пласть заготовки, на двустороннем — обе.

При обработке заготовок  и щитов в размер по толщине  на одностороннем рейсмусовом станке предварительно создают базовую поверхность на фуговальном станке. Заготовки можно обрабатывать на двустороннем рейсмусовом станке и без создания базовой поверхности. Однако покоробленность обработанных заготовок в этом случае будет выше.

На одностороннем рейсмусовом  станке одновременно обрабатывают только одну пласть. Кромку и пласть обрабатывают за два прохода с перенастройкой положения рабочего стола по высоте. Обработка кромок у тонких и широких заготовок на рейсмусовом станке затруднительна, а иногда и невозможна.

В этом случае для обработки  пласти и кромки применяют четырехсторонние продольно-фрезерные станки.

Четырехсторонние продольно-фрезерные станки позволяют обрабатывать заготовки без предварительной подготовки их базовой поверхности на фуговальном станке, если невысоки требования к покоробленности заготовок.

Производительность станков  А, шт/смена.

фуговальных

A = (uT/ml₃)K_PK_М, 

рейсмусовых

A = (uTz/l_з)K_PK_М, 

где: и — скорость  подачи,  м/мин;   Т — продолжительность  смены,  мин; z —, число одновременно обрабатываемых заготовок; m — среднее число проходов заготовки при обработке, обычно при расчете принимается равным двум; 1₃  — средняя   длина   заготовок,   м;   К_Р — коэффициент использования рабочего времени; Км — коэффициент использования машинного времени.

Торцовка заготовок на точный размер по длине. Эту операцию выполняют после получения требуемых формы и размеров по ширине и толщине. При этом создаются чистовые базовые поверхности на торцах, необходимые для точного расположения по длине деталей гнезд, отверстий при дальнейшей механической обработке.