Технология лесопильно-деревообрабатывающих производств

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет» Кафедра технологии деревообработки

Контрольная работа

по технологии лесопиления

Выполнил:

Студент 2 курса ХТФЗДО

Иванова Кристина Ивановна

Проверил: Лях Н.И.

Красноярск 2010

Содержание

1. Определение размеров обрезных досок по поставам и общего объемного выхода пиломатериалов

1.1 Определение размеров с использованием универсального графика расчета поставов

2. Определение по поставам основных технологических характеристик

2.1 Определение количества пил в поставах

2.2 Определение средней высоты пропила

2.3 Определение потери древесины на усушку

2.4 Определение расхода древесины на опилки

3. Определение расчетной технической посылки

4. Расчет годовой производительности лесопильного потока

5. Расчет общего баланса древесины на годовой объем распиловки

6. Типы штабелей

6.1 Рядовые, плотнорядовые, плотные и пачковые штабеля

7. Выгрузка сырья из воды и средств сухопутного транспорта

8. Хранение лесоматериалов в штабелях

8.1 Формирование и раз-борка штабелей

8.2 Форма штабелей. Расчет объема штабеля

9. Грузозахватные устройства

9.1 Стропный комплект

9.2 Закрытый комплект

9.3 Стропный комплект для штабелевки лебедками

9.4 Самораскрывающийся стропный комплект

9.5 Грейферы

9.6 Торцовые грейферы

9.7 Полужесткие стропы

10. Погрузка лесоматериалов в вагоны МПС

Заключение

Библиографический список

1. Определение размеров обрезных досок по поставам и общего объемного выхода пиломатериалов

1.1 Определение размеров с использованием универсального графика расчета поставов

Лесопильный поток с двумя лесопильными рамами (2Р63) распиливает сосновые пиловочные бревна средним диаметром d = 28 см, средней длинной L = 5,5 м поставами:

I проход

II проход

Предусматривающих получение пиломатериалов общего назначения, согласно ГОСТ 24454-80.

Технические характеристики лесопильных рам:

- число оборотов коленчатого вала n = 345 об/мин;

- мощность электродвигателя главного привода N = 125 кВт;

- величина хода пильной рамки H = 700 мм.

Режим работы лесопильного потока - 250 дней; число смен в сутки - 2; средняя продолжительность смены - 8 ч.

Требуется определить:

1 Размеры обрезных досок по поставам и общий объемный выход пиломатериалов.

2 Технические характеристики, необходимые для расчета производительности лесопильных рам и составления баланса древесины.

3 Расчетную техническую посылку.

4 Годовую производительность лесопильного потока по распилу сырья и по напилу пиломатериалов.

5 Общий баланс древесины на годовой объем распиловки.

Заполним таблицу 1 «Ведомость расчета поставов».

На основе заданных схем раскроя бревен на I и II проходах заполним графы 1 и 2 таблицы 1 «Ведомость расчета поставов».

В поставе I прохода доска толщиной 150 мм будет являться сердцевинной, а доски толщиной 25 мм - боковыми; в поставе II прохода доска толщиной 75 мм будет являться центральной, а следующие за ней 25 мм - боковыми.

На первом проходе реализуется следующая схема раскроя бревен:

Используя данные таблицы А.2 «Расход ширины постава для пиломатериалов хвойных пород» [6] заполняем графу 3.

Для определения величины суммарного расхода ширины полупостава (графа 4) по мере включения досок заданной толщины к первоначальной величине ширины постава прибавим последующую, величина которой определена в графе 3.

Графы 5 и 7 ведомости заполним, используя «График для расчета поставов для бревен диаметром 14-90 см» [3, рисунок 20]. Для определения ширины и длины обрезных досок на графике необходимо использовать линии А и Б с индексом 28 и шкалы №1 и №2.

Первым пиломатериалом от оси бревна, который получается при раскрое, является двухкантный брус. Величина расхода ширины полупостава (согласно графы 4), для него составляет 76,95 мм. Откладываем по горизонтальной оси «Расстояние пласти доски от центра торца бревна» графика данную величину и восстанавливаем из этой точки (76,95) перпендикуляр до пресечения с линией окружности А28. Затем от полученной точки пересечения проводим горизонтальную линию на шкалу №1, получаем расчетную ширину пропиленной пласти бруса, равную 233 мм. Стандартная ширина для данного сортимента (графа 6) не устанавливается. То же самое относиться и к стандартной длине выпиливаемого двукратного бруса (графа 9). Аналогичным образом определяется ширина для следующих за сердцевинным сортиментом, боковых досок толщиной 25 мм. Для них откладываем по горизонтальной шкале величины расхода ширины полупостава, равные 106,85 мм и 136,75 мм соответственно.

Длина досок, получаемых пифагорической зоне бревна, т.е. там, где точки пересечения расстояний пласти досок от центра торца бревна и линий А получаются выше линии Вкр будет равна длине бревна. В данном случае это условие выполняется для пиломатериала толщиной 25 выпиливаемым вслед за двукратным брусом. Поэтому в графу 7 таблицы 3 проставляем 1,00 длина пиломатериалов в долях длины бревна. Для определения длины досок, получаемых в сбеговой части бревна (в данном случае такая доска на I проходе - крайняя боковая толщиной 25 мм), необходимо воспользоваться линиями Б28. Расход ширины полупостава для этого сортимента составляет 136,75 мм. Откладываем эту величину на горизонтальной оси и восстанавливаем перпендикуляр из этой точки до пересечения с линией Б28. Затем откладываем горизонтальную прямую до графы №2 и находим длину данного пиломатериала в долях длины бревна. Она составит 0,7 (графа 7). Для определения расчетного значения длины обрезного пиломатериала в метрах, полученное значение умножаем на 5,5 (т.к. длина пиловочного бревна по заданию равна 5,5), получаем значение, равное 3,85 м.

Стандартная ширина и длина получаемых обрезных досок (графы 6 и 9) принимаются, согласно полученным расчетным значениям (графы 5 и 8) и нормируемым значениям ГОСТ 24454-80 с учетом градации по длине, а также значений ширин, согласно таблице А.1 «Номинальные размеры толщины и ширины пиломатериалов хвойных пород по ГОСТ 24454-80 [6]. Полученные результаты занесем в таблицу 1.

На втором проходе реализуется следующая схема раскроя бревен:

Доски толщиной 75 мм и 25 мм (две центральных и две боковых) попадают в зону пропиленной пласти двухкантного бруса. Для них расход ширины постава составят величину равную 109,25*2 мм или 218,5 мм, а величина пропиленной пласти бруса равна 233 мм (она определена для сердцевинного сортимента на первом проходе). Таким образом, вырабатываемый пиломатериал толщиной 75 мм и 25 мм будут иметь стандартную ширину, равную толщине двухкантного бруса (т.е. 150 мм), и стандартную длину, равную длине бревна (5,5 м). При этом расчетное значение ширины пиломатериалов (графа 5) будет составлять величину, равную толщине двухкантного бруса с припуском на усушку (в данном случае 153,9 мм), а длина пиломатериалов в долях длины бревна - 1,00 (графа 7).

Объем сортиментов рассчитываем, используя их стандартные размеры.

При определении объема доски (графа 10) необходимо перемножить между собой размеры получаемых обрезных пиломатериалов в метрах, т.е. графу 2 * графу 6 * графу 9. При этом необходимо учитывать, что объем двухкантного бруса, получаемого на первом проходе, не определяется. Чтобы определить объем получаемых пиломатериалов из бревна, необходимо графу 10 таблицы 1 перемножить с графой 1.

1.2 Определение общего выхода пиломатериалов по поставу

При определении общего объемного выхода пиломатериалов ОВ, % по поставу, необходимо знать объем получаемых пиломатериалов из бревна VПМ, м3, а также объем самого бревна VБР, м3.



Объем получаемых пиломатериалов берется из ведомости расчета поставов (таблица 1), а объем пиловочного бревна определяем по таблице А.3 «Объем круглых лесоматериалов длиной от 0,3 до 6,5 м по ГОСТ 2708-75» [6].

Общий объемный выход пиломатериалов по поставу, рассчитанный в таблице 1, составит

.

Тогда коэффициент выхода пиломатериалов ц = 0,609.

Таблица 1. Ведомость расчета поставов

Постав	Расход ширины полупостава, мм.	Ширина пиломатериалов, мм.	Длина пиломатериалов	Объем, м3
Количество брусьев или досок, шт.	Толщина, мм.	На одну доску или брус	суммарный	расчетная	стандартная	В долях длины бревна	Расчетная, м.	Стандартная, м	Одной доски или бруса	Пиломатериалов из бревна
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
d= 28 см., L= 5,5 м., VБР= 0,410 м3 I проход:
1 2 2	150 25 25	76,95 29,9 29,9	76,95 106,85 136,75	233 180 110	- 175 100	- 1,00 0,7	5,50 5,5 3,85	- 5,50 3,75	0,0241 0,0094	0,0482 0,0188
5		523		0,0670
II проход:
2 2 2	75 25 25	79,35 29,9 29,9	79,35 109,25 139,15	153,9 153,9 105	150 150 100	1,00 1,00 0,64	5,50 5,50 3,52	5,50 5,50 3,50	0,0619 0,0206 0,0088	0,1238 0,0412 0,0176
6		412,8		0,1826

2. Определение по поставам основных технологических характеристик

2.1 Определение количества пил в поставах

Количество пил определяется количеством сортиментов в поставе плюс единица.

Количество сортиментов принимаем по графе 1 ведомости расчета поставов (таблица 1).

Количество пил по данным таблицы 1 составит:

- в лесопильной раме I- го прохода i1 = 5 + 1 = 6 шт.;

- в лесопильной раме II-го прохода i2 = 6 + 1 = 7 шт.

2.2 Определение средней высоты пропила

Средняя высота пропила равна высоте резов на середине длины бревна. Для поставов I-го прохода (на распиловку бревен) средняя высота пропила определяется по формуле:

для поставов с сердцевинным сортиментом

где hcpl - средняя высота пропила при распиловке бревен, мм;

?hp1 - сумма высот пропилов в полупоставе, мм (соответствует сумме расчетных ширин пиломатериалов по графе 5 ведомости расчета поставов);

S - средний сбег бревен, см/м (принимается по таблице А.4 [6]), S = 0,98 см/м;

L - длина бревен, м;

d - вершинный диаметр бревна, см;

i1 - количество пил в поставе первого прохода, шт.

При распиловке брусьев (в поставах II-го прохода) средняя высота пропила определяется по формуле:

для поставов с центральными сортиментами

где hCP2 - средняя высота пропила при распиловке бруса (брусьев), мм;

?hp2 - сумма высот пропилов в полупоставе, мм (соответствует сумме расчетных ширин пиломатериалов по графе 5 ведомости расчета поставов);

СН - число необрезных сортиментов по поставу, шт. (соответствует числу сортиментов, выпиленных за пластью бруса);

Тб - толщина распиливаемого бруса (брусьев), мм.

Для лесопильной рамы I-го ряда суммарная высота пропилов в полупоставе составит = 523 мм. Так как этот постав предусматривает получение сердцевинного сортимента (выпиливается 1 двухкантный брус), воспользуемся формулой.

.

Для лесопильной рамы II-го ряда ?hp2 = 412,8 мм, постав предусматривает получение центральных сортиментов, поэтому воспользуемся формулой (3). Число необрезных сортиментов (СН) при этом составляет 2 шт., толщина распиливаемого бруса Тб= 150 мм



2.3 Определение потери древесины на усушку

Определяют по методу проф. Аксенова П.П. [1, с.42-46] пропорционально площадям поверхностей пропилов по формуле

,

где Qy - потери древесины в припусках на усушку, м3;

mi - номинальная (заданная) толщина пиломатериала i-го размера, м;

Уm1 - припуск на усушку по толщине i-го пиломатериала, м;

bi - номинальная ширина пиломатериала i-го размера, м;

Уbi - припуск на усушку по ширине i-го пиломатериала, м;

li - длина пиломатериала i-го размера, м;

ni - количество штук пиломатериалов i-го размера, шт.

Для определения Qy по конкретному поставу достаточно вычислить левую часть разности, т.е.

,

что представляет объем пилопродукции с учетом припусков на усушку по толщине и ширине пиломатериалов.

Для рассчитываемого постава (таблица 1) определим объем пилопродукции с учетом припусков на усушку по толщине и ширине пиломатериалов. Для этого воспользуемся формулой (6) и определим величину левой части по первому и второму проходу:

на первом проходе

(0,0250 + 0,0008) • (0,1750 + 0,0044) • 5,50 • 2 = 0,05091

(0,0250 + 0,0008) • (0,1000 + 0,0028) • 3,75 • 2 = 0,01989

на втором проходе

(0,0750 + 0,0023) • (0,1500 + 0,0039) • 5,50 • 2 = 0,13086

(0,0250 + 0,0008) • (0,1500 + 0,0039) • 5,50 • 2 = 0,04368

(0,0250 + 0,0008) • (0,1000 + 0,0028) • 3,50 • 2 = 0,01857

Итого за первый и второй проходы - 0,26391 м3.

Правая часть формулы (вычитаемое)

,

есть объем пиломатериалов номинальных размеров, полученный при расчете поставов - 0,2496 м3. Тогда Qy= 0,26391 - 0,2496 = 0,01431 м3, что составляет от объема бревна 0,01431 / 0,41 • 100 = 3,49%.

2.4 Определение расхода древесины на опилки

Можно определить по такому же методу через площадь поверхностей пропилов по формуле

где Omi - ширина пропила при формировании толщины пиломатериала, м;

Obi - ширина пропила при формировании ширины пиломатериала, м;

Oli - ширина пропила при формировании длины пиломатериалов, м.

Величины ширин пропилов при формировании толщины, ширины и длины пиломатериалов, принимаем согласно [6, табл. 6]:

Omi = 0,0041 м (на I проходе), Omi = 0,0038 м (на II проходе), Obi = 0,005 м, Oli = 0,006 м.

Используя формулу (7), определим величину левой части по проходам:

на первом проходе

(0,0250 + 0,0008 + 0,0041) • (0,1750 + 0,0044 + 0,005) • (5,50 + 0,006) • 2 = 0,06072

(0,0250 + 0,0008 + 0,0041) • (0,1000 + 0,0028 + 0,005) • (3,75 + 0,006) • 2 = 0,02421

на втором проходе

(0,0750 + 0,0023 + 0,0038) • (0,1500 + 0,0039 + 0,005) • (5,50 + 0,006) • 2 = 0,14191

(0,0250 + 0,0008 + 0,0038) • (0,1500 + 0,0039 + 0,005) • (5,50 + 0,006) • 2 = 0,05179

(0,0250 + 0,0008 + 0,0038) • (0,1000 + 0,0028 + 0,005) • (3,50 + 0,006) • 2 = 0,02237

Итого за первый и второй проходы - 0,301 м3.

Правая часть формулы (вычитаемое) есть объем пиломатериалов с учетом припусков на усушку по толщине и ширине пиломатериалов, который определен ранее - 0,26391 м3. Тогда Q0 = 0,301 - 0,26391 = 0,03709 м3.

С целью учета пропилов, прилегающих к поверхностям кусковых отходов горбылей и реек, которые не учитываются формулой, увеличим общий объем опилок на 20%, тогда Q0 = 0,03709 • 1,2 = 0,04451 м3, что составляет от объема пиловочного бревна 10,86 %.

3. Определение расчетной технической посылки

К одним из технологических показателей работы лесопильных рам относят величину подачи бревна или посылку бревна (т.е. величина продвижения бревна в миллиметрах за один оборот коленчатого вала). В лесопильных рамах посылка бревна преимущественно непрерывная, а ее максимальное значение зависит от мощности привода, определяется состоянием пил и качеством поверхности распила. Расчетные технические посыпки для каждого типа рам задаются инструкциями. Инструкционная посылка определяется с учетом диаметра бревна или толщины бруса, числа пил в поставе, качества пиленой поверхности, мощности главного привода и конструкции посылочного механизма рамы.

В данной работе расчетную техническую посылку (?Т) определяем как наименьшую из посылок лесопильных рам I-го и II-го ряда по производительности пил (?p1 и ?p2) и по мощности главного привода (?N1 и ?N2).

Посылки по производительности пил принимаем по таблицам А.6-А.11 [6], составленным на основе РТМ ЦНИИМОДа [7] применительно к заданиям на контрольные работы:

Исходя из условий распиловки пиловочных бревен и данных приведенных в таблицах A.10 и A.11 [6] (учитываем, что распиловка производится на лесопильных рамах 2Р63 с величиной хода пильной рамки равной 700 мм) находим: для рамы I-го ряда ?p1 = 38,5 мм; для рамы II-го ряда ?p2 = 51,5 мм.

Посылки по мощности привода лесопильных рам определяем по формуле

где Nпp - мощность привода лесопильной рамы, кВт;

Н - высота хода пильной рамки, мм;

n - число оборотов коленчатого вала, об/мин;

i - число пил в поставе, шт.;

hcp - средняя высота пропила на середине длины бревна или бруса

(брусьев), мм;

t - шаг зубьев пил, мм.

Шаг зубьев пил принимается:

- при диаметре бревна или толщине брусьев 14 - 20 см, равным 26 мм;

- при диаметре бревна или толщине брусьев 22 - 32 см, равным 32 мм;

- при диаметре бревна или толщине брусьев более 32 см, равным 40 мм.

Принимаем для рамы первого ряда t = 32 мм, для рамы II-го ряда t = 26 мм. Остальные данные принимаются из технических характеристик лесопильных рам и по результатам расчетов поставов.

Тогда

Сравнивая найденные посылки принимаем расчетную техническую посылку ?Т = 38,5 мм.

4. Расчет годовой производительности лесопильного потока

Согласно инструкции по расчету производственных мощностей [5] годовая производительность потока с двухэтажными лесопильными рамами определяется по формуле

где - годовая производительность по распилу сырья, м3/год;

?Т - расчетная техническая посылка, мм;

n - число оборотов коленчатого вала, об/мин;

q - объем бревна, м3;

T - продолжительность смены, мин;

Тсм - число рабочих смен в году;

К - коэффициент использования смены. Принимаем равным 0,864;

КГ - поправочный коэффициент на среднегодовые условия работы. Принимаем для условий работы на лесозаводах Красноярского края равным 0,9;

Ki - коэффициент использования потока;

Li - длина бревен i-го диаметра, м.

Коэффициент использования лесопильного потока (Ki) определяем по таблице А.12 [6] в зависимости от времени распиловки бревна i-го диаметра, которое рассчитывается по формуле

Годовую производительность потока по напилу пиломатериалов определяем из соотношения



где цi- коэффициент выхода пиломатериалов из бревен i-го диаметра, ц = 0,609 (см. п. 1.2)

Используя формулу (10) определим время распиловки бревна 28-го диаметра

Тогда согласно таблице А.12 [6] коэффициент использования потока Кi = 0,775.

Величина годовой производительности лесопильного потока по формуле составит

Тогда по напилу пиломатериалов производительность составит

.

5. Расчет общего баланса древесины на годовой объем распиловки

Баланс есть распределение всего объема древесины пиловочного сырья по видам продукции, отходам и потерям. Показатели баланса характеризуют также комплексность использования древесины. При составлении баланса не учитываются внебалансовые потери - кора (10…12%) и припуски по длине.

Баланс составляется по данным расчета поставов и годовой производительности потока и приведен в таблице 2.

Потери древесины на распыл приняты условно в размере 1 %. Объем технологической щепы определяется как остаток от сырья после расчета пиломатериалов, опилок и других потерь древесины.

По балансу определяем вероятный уровень комплексного использования древесины (КД), который определяется как разница между объемом используемой древесины (принимаем за 100%) и потерь древесины.

Таблица 2. Баланс сырья при распиловке бревен диаметром 28 см

Статья баланса	Количество в год
	%	м3
1. Пиломатериалы	60,90	87214
2. Отходы лесопиления: а) технологическая щепа; б) опилки	23,75 10,86	34012 15552
3. Потери древесины: а) усушка; б) распыл	3,49 1,00	4998 1432
ИТОГО	100,00	143209

Вероятный уровень комплексного использования древесины составит

КД = 100 - (3,49 + 1,00) = 95,51 %.

Запасы лесоматериалов на складах размещают в штабелях, поленницах или кучах. Для сохранения качества лесоматериалов при хранении и обеспечении безопасных условий работы при штабелевке их необходимо укладывать и размещать на складе в соответствии с установленными способами, правилами укладки и размещения. Круглые длинные лесоматериалы укладывают в рядовые, пачковые или плотные штабеля.

Типы и размеры штабелей выбираются с учетом наилучшей сохранности древесины, технических возможностей штабелевочного оборудования, обеспечения безопасных условий работы, размеров площадей для складирования.

В плотном штабеле лесоматериалы укладываются без прокладок. Такой штабель характеризуется хорошей вместимостью.

В рядовом штабеле лесоматериалы укладывают параллельными рядами, между которыми помещают две-три линии прокладок.

В плотнорядовом штабеле лесоматериалы укладываются многослойными рядами, отделенными друг от друга горизонтальными прокладками. По интенсивности циркуляции воздуха, вместимости и возможной степени механизации работ плотно-рядовой штабель занимает промежуточное значение между плотными и рядовыми штабелями.

В пачковом штабеле лесоматериалы укладываются пачками, отделенными друг от друга горизонтальными, наклонными или вертикальными прокладками. Укладка пачек в штабель и его разборка производятся кранами или лебедками, оснащенными канатными стропами.

Пакетный штабель формируется из пакетов определенных формы и размеров, фиксированных обвязкой, контейнером или другим устройством. Ряды пакетов могут укладываться параллельно или перпендикулярно относительно друг друга.

Короткие круглые и колотые лесоматериалы (длиной до 2 м) могут храниться в поленницах или кучах, порубочные остатки - в валах, кучах, щепа - в кучах.

6. Типы штабелей

6.1 Рядовые, плотнорядовые, плотные и пачковые штабеля

Рядовой штабель располагают на продольных подкладках, уложенных параллельно оси штабеля в две-три нитки. Подкладки диаметром 0,18...0,25 м укладывают с боковым перекрытием на 0,4...0,6 м или встык комлями в сторону движения материалов во избежание их упирания в торец комля подкладки. Расстояние торцов лесоматериалов до подкладки равно 1 м при длине лесоматериалов до 6 м и 1,5 м свыше 6 м.

На первый ряд лесоматериалов вдоль всего штабеля укладывают прокладки толщиной 0,1...0,12 м, затем следующий ряд и т. д. В каждом ряду лесоматериалы укладывают вплотную или с разрывом 0,03...0,05 м для более быстрой и лучшей просушки. Недостатками рядового штабеля являются: малая вместимость, большая трудоемкость операций по разделению пачек сортиментов на штабеле, ручная раскатка и формирование на нем пачек при погрузке, большой расход лесоматериалов на прокладки.

Укладка в рядовые штабеля на береговых складах вызывается: необходимостью просушки лиственной древесины и лиственницы, заготовленной в осенне-зимний период без биологической сушки, хвойных тонкомерных лесоматериалов, выгруженных недоплавленных лесоматериалов и топляка; невозможностью механизации скатки леса на воду. Высота штабеля не должна превышать полуторной длины укладываемых лесоматериалов.

Плотный штабель обладает большой вместимостью. При таком способе укладки лесоматериалов исключается необходимость в прокладках, сам процесс штабелевки механизируется при помощи кранов с челюстными или торцовыми грейферами. Такие штабеля применяют на затопляемых участках береговых складов, на которых в период подтопления штабеля всплывают и распускаются. Для сохранения правильной формы штабеля вместо рядовых головок по его концам ставят стойки.

Плотный штабель на береговых складах иногда устраивают на откосах берегов. Во избежание преждевременного сползания штабель удерживают шарнирной рамой, которую фиксируют в вертикальном положении канатными растяжками. В период сброски растяжки освобождают, рама поворачивается и штабель сползает на воду.

Пачковый штабель также обладает большой вместимостью. Такой способ применяют при механизированной укладке лесоматериалов кранами или лебедками. Для устойчивости высоких штабелей в поперечном направлении и правильного перемещения по штабелю пачки лесоматериалов должны поступать в штабель комлями, развернутыми в разные стороны. Пачки располагают рядами на продольных подкладках и отделяют друг от друга наклонными прокладками. Такое расположение пачек позволяет быстро обхватить их стропами с торцов пачки при погрузке лесоматериалов в вагоны или сброске их на воду. Для наклонных прокладок используют лесоматериалы диаметром 0,1...0,12 м и длиной немного большей высоты ряда пачек. Головку штабеля укладывают по способу рядового штабеля или крайние пачки обвязывают проволокой.

Запасы хлыстов или деревьев укладывают обычно в пачковые штабеля. Короткие (длиной до 2 м) круглые или колотые лесоматериалы хранят в плотных штабелях (поленницах), а иногда в кучах (на целлюлозно-бумажных комбинатах). Поленницы по концам скрепляют клетками или кольями. Две поленницы с разрывом между ними не менее 0,5 м образуют штабель длиной не более 30 м. Группу штабелей на площади 30 X ХЗО м отделяют от другой такой же группы разрывом шириной 5 м.

Технологическую щепу и другие сыпучие лесоматериалы хранят в специальных бункерах и в кучах на открытых площадках или под навесом. Наиболее перспективен способ хранения и перевозки лесоматериалов в пакетах. Размеры и масса пакета должны соответствовать габаритам подвижного состава и грузоподъемности погрузочного оборудования. Пакеты формируют в гибкой или жесткой обвязке, обрешетке или контейнере и хранят в пакетных штабелях. Шпалы для просушки укладывают в клеточные штабеля вручную по 50 шт. в каждом. Если просушки не требуется, то шпалы хранят в пачковых штабелях, укладываемых механизированным способом.

При водном хранении на реках сырье размещается в многорядных и пучковых плотах на пла-ву, в озерах и прудах - в плотах, пучках или затопляемых штабе-лях. Плоты укрепляют для предохранения их от разрушения течением, особенно при сильном ветре.

При хранении древесины в затопляемых штабелях высота подводной части штабеля определяется глубиной водоема, а надвод-ная часть должна быть не менее 1/3 высоты подводной части штабеля. Бревна в штабель укладывают плотно (без прокладок). Надводную часть штабеля в летнее время целесообразно подвергать дождеванию.

При влажном хранении бревна укладывают в плотные, а также плотнорядовые и пачковые штабеля.

Плотные штабеля (рис. 1) укладывают без прокладок. Только в концевые части штабеля для предохранения его от рассыпа-ния бревна иногда укладывают на прокладках.

Рисунок 1. Плотный штабель

Плотнорядовые (рисунок 2) и пачковые (рисунок 3) штабеля укладывают на прокладках пачками. Различие этих шта-белей в том, что в плотнорядовом штабеле пачки бревен в ряду не разделяются, а в пачковом - отделяются одна от другой про-кладками.



Рисунок 2. Плотнорядовой штабель

Рисунок 3. Пачковый штабель

Укладка бревен в плотные штабеля имеет ряд преимуществ по сравнению с укладкой в пачковые или плотнорядовые штабеля. В этом случае лучше сохраняется пиловочное сырье; повышается производительность труда при формировании штабелей, так как не требуется выполнять трудоемкую работу по укладке и прирубке прокладок; увеличивается вместимость штабелей, что сокращает затраты на сооружение складов; экономится древесина, используемая на прокладки.

Основное преимущество пачковых и плотнорядовых штабелей - -наличие прокладок, позволяющих легко перемещать пачки бревен по штабелю при укладке штабелей лебедками, свободно освобождать стропы при укладке пачек бревен в штабеля и подводить их под пач-ку при разборке штабелей. Наибольшее распространение получила укладка бревен в плотные и плотнорядовые штабеля с помощью различных штабелевочных средств.

7. Выгрузка сырья из воды и средств сухопутного транспорта

Пиловочное сырье из воды можно выгружать пучками, пачками, переформированными из сплавных пучков, и отдельными бревнами. Наибольшее применение находит пачковый метод выгрузки и склади-рования сырья, как более производительный и эффективный. Вы-грузка пиловочного сырья сплавными пучками широкого распространения не получила, так как масса складских пучков недостаточно нормализована и, кроме того, часто не соответствует грузоподъемности выгрузочных средств предприятия.

Бревна с рейда выгружают в зимний запас и для подачи в теку-щую (летнюю) распиловку. Поштучную выгрузку бревен производят элеваторами и, лесотранспортерами (бревнотасками), пачковую - -лебедками и крапами. Для подготовки сырья к выгрузке на участке рейда, с которого производится выгрузка, должны применяться специальные размолевочные или размолевочно-пакетирующие станки и машины.

Способы выгрузки и выгрузочное оборудование выпирают в за-висимости от объема работ и территориальных условии рейдов и складов. Поштучная выгрузка бревен обычно применяется при малом объеме работ. При большом объеме предпочтение отдается пач-ковой (пучковой) выгрузке кранами. При выгрузке бревен из воды наиболее эффективно применять краны грузоподъемностью 15…30 т, оснащенные специальными захватными устройствами - грейферами.

Для доставки пиловочного сырья на лесопильные предприятия железнодорожным транспортом используют полувагоны и частично платформы, для доставки сырья в хлыстах - специальные железнодорожные платформы.

Для разгрузки полувагонов и платформ применяют краны и челюстные погрузчики. В качестве грузозахватных приспособлений используют стропы из стальных канатов и грейферы. При применении кранов грузоподъемностью 5...10 т бревна из полувагона выгру-жают в три приема, при использовании кранов большей грузоподъем-ности (до 30 т) - за один или два приема. На выгрузке сырья обычно занята бригада из пяти рабочих: крановщика, двух стропальщиков. сигнальщика и отстропщика; при использовании грейферов бригада сокращается до трех чело-век.

Краны различных видов и челюстные погрузчики являются также основными машинами для разгрузки автомобилей и автопоездов (для перевозки хлыстов).

8. Хранение лесоматериалов в штабелях

8.1 Формирование и раз-борка штабелей

Длительное хранение лесоматериалов требует применения особых мер по предупреждению их порчи. Существуют влажные, сухие и химические способы хранения и защиты лесоматериалов от повреждений. К влажным способам хранения относятся: укладка лесоматериалов в плотные штабеля; применение защитных торцовых обмазок или затенение торцов; укрытие межштабельных интервалов; замораживание и снегование; дождевание и затопление. Влажные способы хранения применяют для неокоренных лесоматериалов, предназначенных для механической обработки. Сухим способом хранят уложенные в нормальные и разреженные штабеля окоренные лесоматериалы, используемые в круглом виде (рудничную стойку, столбы, сваи и т. д.). Химический способ защиты заключается в обработке неокоренных лесоматериалов химическими препаратами. Сушка и хранение пиломатериалов требуют к себе особого внимания. В древесине имеется две формы воды -- связанная (или гигроскопичная) и свободная. Связанная (адсорбционная и микрокапиллярная) вода находится в клеточных стенках, а свободная содержится в полостях клеток и в межклеточных пространствах. Связанная вода прочно удерживается физико-химическими связями. Удаление этой воды сильно затруднено и существенно отражается на свойствах древесины. Свободная вода удаляется значительно легче и оказывает меньшее влияние на свойства древесины. Древесину принято называть влажной, если она содержит только связанную воду, или сырой, если она содержит еще и свободную воду.

Создание хороших условий хранения и атмосферной сушки пиломатериалов на открытых складах связано с планировкой площади склада, устройством подштабельных мест применительно к почве, правильным размещением штабелей с учетом толщины пиломатериалов и их укладкой. Площадка склада должна быть вытянута вдоль отгрузочного пути. Желательно, чтобы она была с естественным уклоном, а трава и кустарники уничтожены. Дважды в году территорию следует опрыскивать 5%-ным водным раствором хлорной извести и 5 %-ным раствором серной кислоты (расход по 5 л того и другого раствора на 1 м2 площади).

Для укрупненных расчетов можно принять: на 1 м2 площади склада можно уложить от 0,4 до 0,6 м3 пилопродукции. При планировке склада продольные улицы располагают с севера на юг или параллельно господствующим ветрам. На небольших складах ширина продольных улиц 8... 10 м, поперечных 5 м. Продольные разрывы между штабелями зависят от средств механизации укладки, поперечные разрывы 1,5...2 м. На любом складе штабеля располагают между продольными улицами в два ряда. Вдоль улицы размещают два-четыре штабеля.

Навесы и сараи размещают с учетом внутрискладских путей транспорта. На складе с подветренной стороны отводят участок для хранения зараженной (гнилью и пр.) пилопродукции.

Штабель (его ось) располагают в направлении господствующих ветров и формируют на подштабельном основании, высота которого в зависимости от почвенных условий 0,5... 0,75 м. Новые фундаментные основания необходимо обработать горячим креозотом или битумными пастами. При появлении плесени на штабельных фундаментах их дезинфицируют 10 %-ным раствором медного купороса или 3... 4 %-ным раствором фтористого натрия. Штабеля в пределах отдельного участка склада размещают в такой последовательности: чем тоньше пиломатериалы, тем штабеля для них размещают ближе к краям участка.

Для ранения лесоматериалов в штабелях применяют два вида укладки пиломатериалов: рядовой и пакетный. При рядовом доски укладывают горизонтальными рядами на прокладки, т. е. ряд досок чередуется с рядом прокладок. Если в качестве прокладок смежных рядов служат те же доски, штабель называется круглым. Ряды досок укладывают на специальные высушенные хвойные рейки. Круглые штабеля вмещают больше досок, но в них замедленна сушка.

Различают также укладку досок в рядах концами заподлицо с прокладками и впотай (прокладки выступают наружу по отношению торцов досок). Укладка впотай замедляет сушку, но предохраняет торцы от потемнения и растрескивания. В местах соприкосновения досок с прокладками почти неизбежна прокладочная синева (след прокладки), поэтому чем уже прокладка, тем меньше прокладочный след. В каждом ряду оставляют интервалы (шпации) шириной 0,08... 0,1 м. Это улучшает проветривание штабеля. Кроме того, в середине штабеля во всю его высоту, пропуская в каждом горизонтальном ряду две-три доски, устраивают так называемые вертикальные трубы размером 0,4 м зимой и 0,6 м летом. На высоте 1 и 2 м от прогонов фундамента устраивают два горизонтальных разрыва при помощи толстых прокладок. Высота штабеля (вместе с фундаментом) при ручной укладке 4...4,5 м, при механизированной 8 м и более.

Хвойные материалы подлежащие атмосферной сушке в рядовых штабелях, укладывают раздельно по породам, сортам, ширине и толщине. Пиломатериалы внутрисоюзного значения 0, I, II, III сортов шириной более 0,15 м и экспортные доски бессортные и IV сорта укладывают в штабеля на сухих рейках сечением 0,025x0,04 м, причем ребра крайних прокладок и торцы досок находятся в одной вертикальной плоскости. Пиломатериалы шириной до 0,15 м и бруски (кроме IV сорта) укладывают в круглые штабеля с глубоким потаем (укладка в раму), т. е. по краям штабеля укладывают две прокладки, а торцы досок на второй прокладке от края штабеля. Доски IV сорта шириной менее 0,15 м, как и всю пилопродукцию ниже IV сорта, укладывают в круглые штабеля.

Лиственные пиломатериалы следует укладывать на рейках, лучше впотай, располагая кромки досок перпендикулярно направлению господствующих ветров.

Наиболее совершенной является пакетная укладка. Пиломатериалы укладывают горизонтальными рядами со шпациями 0,05 м для сосновых и кедровых и 0,035 для остальных пород. Ряды укладывают на сухих рейках толщиной 0,02...0,025 м, шириной 0,04...0,05 м.

Пакетный штабель формируют из отдельных сушильно-транспортных пакетов одного сечения. Пакет по длине должен лежать на пяти прогонах фундамента. Между отдельными пакетами по числу прогонов укладывают толстые прокладки. доска распиловка лесоматериал штабель

Все штабеля пиломатериалов закрывают односкатной крышей с уклоном (0,12 м на 1 м длины крыши), со свесами на 0,5 м в интервалы и 0,75 м в проезды. Пиломатериалы, уложенные в пачковые штабеля, не просушивают.

Во избежание увлажнения в осенне-зимний период высушенные отборные пиломатериалы, а также I, II и III сортов внутрисоюзного назначения и экспортные (бессортные и IV сорта) шире 0,15 м следует хранить под навесом, желательно в закрытых складах. Более узкие пиломатериалы и пиломатериалы внутрисоюзного назначения IV сорта шире 0,15 м можно хранить на открытом складе в плотных штабелях без прокладок, обшитых рамой из тех же досок и накрытых плотными крышами.

При храпении в пакетных штабелях сухие пиломатериалы укладывают в плотные пакеты, разделенные по высоте на две равные части двумя рядами связующих прокладок. Укомплектованную и увязанную мелкую сухую пилопродукцию хранят в закрытых помещениях, при отсутствии такой возможности -- под навесом. Навесы строят открытые и защищенные, т. е. с частично обшитыми сторонами, одноэтажные, с двускатной крышей, с полом на уровне высоты железнодорожного подвижного состава и без пола.

Размеры склада определяют расчетом. Наибольшая длина склада 80...100 м, высота с учетом использования автопогрузчиков 5...6 м.

Для ук-ладки бревен в штабеля и их расформирования на складах сырья применяют штабелевочные лебедки, краны различных видов, колесные челюстные погрузчики. Процессы формирования и разбор-ки штабелей зависят от вида штабелевочного оборудования, органи-зации работ и степени их механизации и автоматизации.

8.2 Форма штабелей. Расчет объема штабеля

На складах сырья штабеля бревен могут иметь различную форму (рис. 4).

Рисунок 4 Формы штабелей

Передняя и задняя стенки штабеля могут выкладывайся вертикально или с наклоном, угол наклона 35 ... 40о. Объем штабеля (м3)

V=lF,

где l - ширина штабеля, м, равная длине бревен, укладываемых в штабель; F - площадь боковой поверхности штабеля, м2, определяемая в соответствии с формой штабеля по одной из формул;

F(a) = LH;

Объем древесины, находящейся в шга6еле (м3), равен

Q = VKшт ,

где V - объем штабеля, м3; КШТ - коэффициент полнодревесности штабеля, зависящий от диаметра бревен и типа штабеля, равный 0,52…0,75.

В зависимости от вида выгрузочных средств и грунтовых условий склада высота штабелей может составлять 8...12 м, а длина 8...З00 м.

Каждый штабель имеет подштабельное основание из двух рядов бревен диаметром 20...26 см. Штабеля на складе располагают плот-ными группами. Расстояние между штабелями должно быть не более 1 м при высоте штабелей до 6 м и не более 1,5 м при большей высоте. Для большей устойчивости штабелей бревна укладывают комлями и вершинами в разные стороны.

Штабелевка, погрузка и сброска на воду

Штабелевка готовой продукции на лесных складах необходима для создания запасов в связи с неравномерностью отгрузки, а также для равномерной работы участков, поточных линий и отдельных цехов.

Эти запасы создаются в процессе штабелевки, которая является промежуточной операцией между сортировкой и отгрузкой. Для штабелевки обычно используют то же оборудование, что и для погрузки лесоматериалов на подвижной состав МПС (на прирельсовых складах) или для зимней сплотки и сброски лесоматериалов на воду (на береговых складах). На прирельсовых нижних складах для штабелевки и погрузки лесоматериалов применяют консольно-козловые и башенные краны, колесные погрузчики; на береговых складах -- башенные краны, штабелеры, канатно-блочные установки. Укладка в кучи технологической щепы на складах открытого хранения производится пневмотранспортными установками или ленточными транспортерами.

Для более полного использования грузоподъемности на четырехосные платформы и полувагоны лесоматериалы загружают с «шапкой», т. е. с суженной верхней частью габарита. Коротье в крытые вагоны грузят при помощи передвижных транспортеров или автопогрузчиков; технологическую щепу в вагоны-щеповозы -- ленточными транспортерами или пневмотранспортными установками.

На береговых складах, примыкающих к рекам с молевым и плотовым сплавом, а также со сплоткой на воде отгрузка лесоматериалов заключается в сброске их из штабелей на воду. Сроки сброски зависят от продолжительности сплава. Для сброски используют канатно-блочные установки, башенные краны, штабелеры, тракторные толкатели или бульдозеры. Для погрузки лесоматериалов в суда применяют стреловые или башенные краны.

Штабелевка и погрузка лесоматериалов консольно-козловыми кранами

На штабелевке и погрузке применяют консольно-козловые краны грузоподъемностью 10... 12 т, что обусловлено массой пачки сортиментов (10... 15 м3). Укладка в вагоны пачек сортиментов больше 10...15 м3 весьма затруднительна.

Консольно-козловые краны имеют две консоли, необходимость которых вызвана технологией работы крана на этих операциях. Одна консоль крана должна перекрывать лесонакопители, другая -- железнодорожный путь; под порталом крана укладывают штабеля лесоматериалов.

Для выполнения штабелевочно-погрузочных работ применяются двухконсольные краны ККС-10 и ККЛ-12,5 грузоподъемностью соответственно 10 и 12,5 т, с пролетом 32 м и консолью длиной 7,5 и 9 м (у крана ККС-10) и по 10 м (у крана К.КЛ-12,5). Скорости движения у этих кранов соответственно равны: подъема груза по 0,25 м/с; передвижения тележки 0,67 и 0,95 м/с; передвижения крана 0,6 и 1,4 м/с. Суммарная мощность двигателей 42 и 102 кВт. При работе кранов, оснащенных грейферами, лесоматериалы укладывают в пролете крана в плотные штабеля, при работе с канатными стропами -- в пачковые.

На рисунке 5 показана схема работы крана. С сортировочного транспортера 2 бревна сбрасывают в лесонакопитель 3, где их обвязывают стропами и готовые пачки краном 1 переносят в пачковый штабель 4 или специальные приемники 5 под другой консолью крана или сразу грузят в вагон 6, если вагоны уже стоят под погрузкой. При подаче вагонов пачки лесоматериалов грузят из приемников, что сокращает время погрузки, а следовательно, и простои. Ширина приемника 3 м, высота 3... 3,5 м. Пачки объемом 7... 8 м3 отделяют друг от друга двумя-тремя прокладками. В каждый приемник входят четыре-пять пачек бревен, что достаточно для загрузки половины четырехосной платформы или полувагона. При погрузке в вагоны пачки с торцов охватывают стропами в промежутках между прокладками. После укладки пачки в вагон стропы из-под нее вытаскивают крюком крана.

Штабелевка и погрузка лесоматериалов башенными кранами

На штабелевочно-погрузочных и других лесоскладских операциях используют краны-лесопогрузчики башенного типа КБ-572 и КБ-572А и башенные краны БКСМ-14ПМ2. Все эти краны имеют портал, в котором свободно перемещается груженый подвижной состав МПС. Краны могут работать как с крюковой, так и с грейферной подвеской.

Краны-лесопогрузчики КБ-572 и КБ-572А имеют грузоподъемность 10 т при вылете крюка до 25 м и 6,3 т при вылете от 25 до 35 м; скорости движения составляют (м/с): подъема груза 0,80; 0,33 и 0,66; передвижения грузовой тележки по стреле крана 0,42; передвижения крана 0,33. Частота вращения стрелы 0,6 мин-1; суммарная мощность 45 кВт.

Кран БКСМ-14ПМ2 имеет грузоподъемность 5 т при вылете крюка 3,9... 30 м. Скорости подъема груза, передвижения грузовой тележки и передвижения крана составляют 0,5, частота вращения стрелы 0,5 мин-1. Высота подъема крюка 13,5... 13,2 м. Ширина колеи кранового пути и база тележек 6 м.

К преимуществам использования кранов башенного типа относятся следующие. За счет полноповоротной стрелы увеличивается использование складской территории, за счет портала уменьшаются затраты на строительство железнодорожного тупика и крановых путей. Имеется большая возможность маневрирования за счет перемещения крана, поворота стрелы и перемещения тележки по стреле, т. е. кран может подавать сырье к лесообрабатывающим цехам и убирать от них готовую продукцию, выполнять различные лесоскладские операции по перемещению лесоматериалов и т. д. Применение башенных кранов на прирельсовых складах рекомендуется при годовом грузообороте 60 тыс. м5 и более. В зависимости от условий работы нижних складов существуют различные технологические схемы применения башенных кранов.

При использовании башенных кранов на нижних прирельсовых складах бревна с сортировочного транспортера 1 сбрасывают в лесонакопители 2, откуда пачку помещают (если необходимо) в торцовочный станок 3 для выравнивания торцов, а затем укладывают в штабеля 5 или 9; если вагоны стоят под погрузкой, то грузят в вагон 7. «Шапку» готовят заранее (когда нет вагонов) в станках 8. Кран перемещается по складу по рельсовому пути 6. На береговых складах рельсовый путь укладывают вдоль берега на расстоянии действия стрелы крана. Из штабелей, находящихся между рекой и рельсовыми путями крана, сброска лесоматериалов на воду или погрузка в суда производится без поворота стрелы 4, а из штабелей, находящихся за рельсовыми путями, с ее поворотом.

Технологическая схема работы башенного лесопогрузчика КБ-572 на складе

Штабелевка и погрузка лесоматериалов колесными лесопогрузчиками

На специальном колесном шасси смонтирована стрела со специальным захватом грузоподъемностью 12,5 т. Захват, позволяющий укладывать (а не бросать) лесоматериалы на железнодорожную платформу или в полувагон, состоит из нижней 3 и верхней 2 челюстей, шарнирно присоединенных к коромыслу 5 и раме 7, которая в свою очередь посажена на ось на конце стрелы 9 лесопогрузчика. Гидроцилиндры 4 и 6 управляют соответственно верхней челюстью и коромыслом, а также нижней челюстью; гидроцилиндр 8 поворачивает клещевой захват в вертикальной плоскости. При раскрытии захвата челюсти не раздвигаются в стороны, а только верхняя из них смещается вверх из положения I в положение II и пачка плавно опускается в полувагон 1. В результате стойки платформы или стенки полувагона не повреждаются и отсутствуют сильные удары при разгрузке захвата. Лесопогрузчик из лесонакопителя укладывает пачки лесоматериалов в штабеля или непосредственно в вагон.

Универсальный захват для автопогрузчика ЛТ-142 грузоподъемностью 12,5 т

Штабелевка и сброска лесоматериалов на воду.

Канатные установки

На береговых складах на штабелевке и сброске лесоматериалов на воду применяют различные машины, оборудование и установки.

Канатные установки применяют для штабелевки и сброски на воду пучков. Вдоль сортировочного транспортера 4 между накопителями 7 на расстоянии друг от друга 8 м устанавливают столбы 6 с растяжками. По верху столбов натягивают канат с подвешенными и закрепленными направляющими блоками 8 против продольных осей штабелей 9 и лесонакопителей 7.

При штабелевке рабочий канат 3 лебедки 1 огибает направляющие блоки 5 и 11 и присоединяется к возвратному канату 2 при помощи кольца, к которому прикреплены стропы 10; канат 2 при этом огибает направляющий блок 8. В лесонакопителе пачка захватывается стропами и при включении рабочего барабана лебедки перемещается в штабель. После отцепки пачки стропы возвращаются к лесонакопителю за следующей пачкой при помощи возвратного барабана лебедки и каната 2. По мере накопления лесоматериалов в штабеле канаты переносятся на другой штабель и процесс повторяется. При сброске лесоматериалов из штабеля на воду блок 11 устанавливают на другом берегу реки или, если река широкая, на надежно заякоренном плотике 12. При сброске пачек на воду применяют специальные самораскрывающиеся стропные комплекты.

Канатно-блочная установка с лебедкой для штабелевки бревен и подачи их из штабелей на воду