Раскрой пиловочного сырья на пилопродукцию

         РАСКРОЙ ПИЛОВОЧНОГО СЫРЬЯ НА ПИЛОПРОДУКЦИЮ

Виды и способы распиловки бревен. Под распиловкой бревен следует понимать продольное деление бревен одной или несколькими пилами на пиломатериалы. По количеству одновременно работающих пил в станке различают индивидуальный и групповой виды распиловки бревен.

При индивидуальной распиловке каждое отдельное бревно распиливается последовательно одной пилой, причем каждый последующий пропил назначается с учетом особенностей распиливаемого бревна. Индивидуальная распиловка бревен возможна и при одновременной работе двух пил, если они являются передвижными и могут менять взаимное расположение по задаваемой программе.

При групповой распиловке бревна распиливаются поставом (набором) пил без учета особенностей каждого отдельного бревна Групповая распиловка бревен является более производительной, поэтому она имеет широкое применение.

В основном распиловка бревен производится с направлением пропилов параллельно продольной оси бревна. Однако возможны ориентированная распиловка (радиальная или тангентальная) и распиловка бревен параллельно образующей.

В практике лесопиления преобладает распиловка бревен вершиной вперед, возможна также распиловка бревен комлем вперед.

Для выработки пиломатериалов массовых спецификаций, не требующих ориентации пластей относительно годичных слоев древе сипы, широко используются два основных способа распиловки: вразвал и с брусовкой.

При распиловке бревен вразвал (рис. 16, а) направления плоскостей всех пропилов в бревне параллельны между собой. Из бревна выпиливается несколько необрезных досок и дня горбыля. Этим способом распиливается почти полностью пиловочное сырье лиственных пород и часть сырья хвойных пород, в основном тонкомерные бревна диаметром 14 и 16 см.

При распиловке бревен с брусовкой (Рис. 16, б, в) сначала получают двухкантный брус и необрезные доски (первый проход) (рис. 16, б, 1), брус затем распиливают в продольном направлении перпендикулярно его пластям на обрезные и необрезные доски (второй проход) (рис. 16, б,2).

При распиловке толстомерных бревен (диаметром примерно от 40 см и выше) из средней части бревна могут выпиливаться два или три бруса (рис. 16, в, 1) с последующей их распиловкой на обрезные и необрезные доски (рис. 16, в, 2). Количество горбылей, получаемых из бревна, зависит от количества выпиливаемых брусьев: при одном брусе — 4 горбыля, при двух — 6 и при трех — 8 горбылей.

Распиловкой с брусовкой перерабатывается до 60 % всего пиловочного сырья, в основном это хвойное сырье диаметром 18 см и более.

Имеются и другие способы распиловки: секторный (рис. 16, г), развально-сегментный (рис. 16, д), брусово-сегментный (рис. 16, е)

и круговой (рис. 16, ж). Их применяют в тех случаях, когда необходимо получить пиломатериалы, отвечающие специальным требованиям в отношении расположения пластей к направлению годичных слоев древесины (пиломатериалы тангентальной и радиальной распиловки).

Понятие о поставах. Постав—это схема (план) раскроя отдельного бревна или группы бревен на пиломатериалы требуемых размеров, показывающая порядок и место пропилов, толщину, а иногда и ширину получаемых пиломатериалов.

Постав пил - набор пил, устанавливаемых в многопильных бревнопильных станках на определенном расстоянии одна от другой с целью получения из бревен брусьев и досок определенных размеров. Расстояние между пилами задается размерами межпильных прокладок.

Постав по расположению линий пропилов относительно его оси может быть симметричным и несимметричным. Под осью постава понимается условная прямая, параллельная линиям пропилов, совмещаемая при расчете постава с осью вершинного торца бревна.

В симметричном поставе линии пропилов попарно симметричны его оси (рис. 17, а, б), в несимметричном — линии пропилов несимметричны относительно его оси (рис. 17, в). Несимметричные поставь применяют при выпиливании шпал, переводных и других брусьев.

По количеству досок (и брусьев), выпиливаемых из бревна, постав может быть нечетным (рис. 17, а) и четным (рис. 17, б). В нечетных симметричных поставах сердцевина бревна попадает в среднюю доску (рис. 17, а, 1), которую называют сердцевинной доской или сердцевинной вырезкой. В четных симметричных поставах сердцевина попадает в центральный пропил и делится при этом на две части, каждая из которых попадает в центральные доски (рис. 17, б, 2). Все остальные доски в нечетных и четных поставах называются боковыми (рис. 17, а, б, 3).

Различают также поставы развальный и брусовый. Развальный постав — это постав на распиловку бревна или его части в виде бруса, сектора или сегмента на доски, а брусовый — постав на выработку одного или нескольких брусьев из средней части бревна и досок из боковых его частей.

Постав записывают в виде цифрового ряда, указывающего толщину досок в миллиметрах, или в виде ряда дробей (в числителе толщина досок в миллиметрах, в знаменателе — число этих досок от оси постава к периферии). Например, для бревен диаметром 16 см, длиной 6 м можно составить и записать такой постав:

16—22 — 32—32 — 22— 16

или

Это постав на распиловку вразвал, четный, симметричный. В середине стоят две центральные доски толщиной 32 мм, далее идут две доски по 22 мм и по краям две боковые доски по 16 мм.

При распиловке бревен с брусовкой постав составляют отдельно на выпиловку бруса и на развал бруса на доски. Например, диаметр бревна 26 см, длина 6,5 м:

1-      й              проход— 1 брус X 175 мм, 4 доски х 16 мм;

2-       й             проход — 3 доски X 50 мм, 4 доски X 16 мм.

Это значит, что из бревен диаметром 26 см на первом проходе выпиливают брус высотой (толщиной) 175 мм и по две доски толщиной 16 мм с каждого края. На втором проходе из средней части бруса выпиливают три доски толщиной 50 мм и по две доски с каждой стороны толщиной 16 мм.

Поставы рассчитывают заранее, до распиловки.

На основании записи постава в указанной последовательности ставятся пилы в пильной рамке лесопильной рамы с межпильными прокладками соответствующих размеров. Количество пил равно количеству досок в поставе плюс единица. Толщина межпильной прокладки равна сумме величин номинальной толщины соответствующей Доски, припуска на усушку по толщине доски и двустороннего уширения зубьев пилы плющением или разводом. В зависимости от применения того или другого постава изменяются размеры полученных Досок, их качество. От правильности составления и расчета поставов зависят многие показатели работы лесопильного цеха: производительность лесопильных рам, объемный выход пиломатериалов, выполнение заданной спецификации пиломатериалов и др. Обычно составлением и расчетом поставов занимается технолог лесопильного цеха или завода.

Объемный, посортный и спецификационный выход пилопродукции. При раскрое пиловочного сырья на пиломатериалы неизбежны потери и отходы древесины, обусловливаемые разными причинами. Необходимо стремиться к получению пиломатериалов в наибольшем объеме, наилучшего качества и соответствующих по размерам и качеству заданной спецификации.

Объемный выход пилопродукции Р — процентное отношение объема полученной пилопродукции к объему распиленного сырья. Он определяется по формуле

P=(Vп/Vc)100,

где Vп — объем полученных пиломатериалов, м3; Vc — объем распиленного сырья, м3.

Объемный выход пилопродукции зависит от многих факторов, учитывая которые, можно улучшить показатели по выходу.

С увеличением диаметра распиливаемых бревен объемный: выход пилопродукции увеличивается. Например, максимальный: выход обрезных пиломатериалов при распиловке вразвал из бревен диаметром 16 см составляет 54,8%, из бревен диаметром, 32 см — 61,5%, а из бревен диаметром 40 см — 63,1%.

Влияние длины бревен характеризуется тем, что при ее уменьшении и при прочих равных условиях выход пиломатериалов увеличивается. На каждые 0,5 м уменьшения длины бревен по сравнению с длиной 6,5 м выход увеличивается в среднем на 0,65 %.

Из кривых бревен выход пиломатериалов уменьшается. На каждый процент кривых бревен в распиливаемой партии выход уменьшается на 0,1 %. Отрицательное влияние кривизны бревен на выход пилопродукции может быть уменьшено, если кривые бревна распиливать вразвал с последующим раскроем необрезных досок на заготовки.

При распиловке с брусовкой выход обрезных пиломатериалов больше по сравнению с распиловкой вразвал. На каждый процент распиловки с брусовкой выход увеличивается на 0,025 %. Каждый лишний миллиметр ширины пропила дает потерю выхода 0,33 %.

При подаче в постав бревен, различающихся по диаметру на ± 2 см по сравнению с расчетным, выход уменьшается на 1,4 % при отсутствии дополнительных пил и на 0,6 % при их наличии.

Из крупных отходов можно дополнительно получить до 5 % (от объема сырья) мелкой пилопродукции (тарной дощечки, штакетника) и обапола.

Существенное влияние на объемный выход пилопродукции оказывают организация труда, квалификация рабочих, технический надзор за состоянием оборудования, соблюдение технологической дисциплины на всех производственных участках.

Посортный выход определяется сортностью получаемых пиломатериалов. Каждому размеру и сорту пиломатериалов присвоен определенный коэффициент сортности. Для всей партии выработанных пиломатериалов определяется средний коэффициент сортности, который и будет характеризовать качественный выход.

Качество получаемой продукции зависит от качества распиливаемого сырья, правильности составления поставов и качества распиловки. При составлении поставов необходимо учитывать расположение качественных зон в бревнах. Высококачественные пиломатериалы можно получить только из бревен высших сортов или из периферийной зоны бревен более низких сортов.

Посортный выход пиломатериалов можно представить также выходом пиломатериалов по сортам, выраженным в процентах от объема распиленного сырья.

Спецификационный выход пилопродукции — это отношение объема пиломатериалов, выработанных в соответствии с заданной спецификацией, к общему объему полученных пиломатериалов, выраженное в процентах. 

Чтобы получать постоянный хороший спецификационный выход пилопродукции, необходимо четко планировать раскрой сырья, соблюдать технологическую дисциплину на всех производственных участках лесопильного производства, начиная от сортировки сырья перед распиловкой и кончая подготовкой пил и межпильных прокладок.

План раскроя пиловочного сырья. Для получения наилучших показателей по объемному, посортному и спецификационному выходам пилопродукции пиловочное сырье необходимо распиливать по заранее составленному плану раскроя.

План раскроя пиловочного сырья — это система поставов, обеспечивающая выполнение заданной спецификации пиломатериалов из распиливаемого сырья с наилучшими показателями по выходу и с наименьшим трудовыми затратами. В нем указывают, какими поставами следует распиливать бревна всех диаметров и сортов и в каком количестве. План раскроя сырья составляют обычно на месяц.

Баланс древесины при раскрое. Баланс древесины — это распределение сырья после распиловки по видам продукции, отходов и потерь. В балансе древесины не учитывается кора, составляющая около 10 % объема бревен, и припуски по длине бревен, составляющие 0,5...1 %. Примерный баланс древесины при распиловке хвойного сырья на обрезные пиломатериалы внутрисоюзного потребления приведен в табл. 3.

Комплексное использование сырья и безотходная технология. Перед лесопильной промышленностью, как и перед всем народным хозяйством страны, стоит задача по рациональному и комплексному использованию пиловочного сырья, т. е. переход на безотходную технологию.

В производстве не должно быть бросовых отходов, которые бы гнили или сжигались бесполезно в отвалах, засоряя тем самым окружающую среду.

Из сырья следует получать как можно больше основной продукции — пиломатериалов и другой пиленой продукции, а также технологическую щепу и технологические опилки, являющиеся ценным сырьем для производства целлюлозы, бумаги, древесных плит, древесной муки, для гидролизного производства и т. п. Отходы могут быть полезно использованы также на производство пара и электроэнергии.

С целью стимулирования лесопильных предприятий по комплексному использованию пиловочного сырья введен новый показатель работы — коэффициент комплексного использования сырья, который характеризует действительное полезное использование древесины.

Коэффициент комплексного использования сырья — это отношение суммарного объема пилопродукции, технологической щепы, технологических опилок и отходов, используемых на производство пара и электроэнергии, к объему распиленного сырья.

Для приведенных балансов древесины (см. табл. 2) коэффициенты комплексного использования сырья по регионам будут равны: европейская часть СССР —

Сибирь и Дальний Восток—

На передовых предприятиях объединений «Северолесоэкспорт» и «Кареллесоэкспорт» этот показатель достиг уровня 0,88...0,92.

Общая характеристика складов. На лесопильно-деревообрабатывающих предприятиях склады сырья предназначены для приемки, выгрузки сырья, укладки в штабеля, хранения, подготовки к распиловке и подачи на распиловку. Подготовка пиловочного сырья к распиловке включает комплекс работ, связанных с сортировкой, тепловой обработкой и окоркой бревен.

Сырье на предприятия поступает в виде пиловочных бревен, иногда в виде хлыстов. В последнем случае на складе сырья производится раскряжевка хлыстов на сортименты. Пиловочные бревна, полученные из хлыстов, остаются на складе, другие лесоматериалы (за исключением низкокачественных) отгружаются потребителям. Низкокачественные бревна перерабатываются на самом предприятии. Следовательно, при поступлении сырья в хлыстах производственный процесс на складе усложняется, так как появляются дополнительные операции по раскряжевке хлыстов и отгрузке лесоматериалов. Однако при поставке сырья на предприятия в хлыстах улучшается комплексное использование древесины, повышается качество пиловочных бревен, а следовательно, выход пиломатериалов и другие показатели.

Пиловочное сырье к лесопильно-деревообрабатывающим предприятиям доставляется по воде или железнодорожным и автомобильным транспортом. При доставке по воде сырье поступает на заводы сплавом в плотах или судах и баржах.

Сплав в плотах — наиболее дешевый вид доставки сырья, кроме того, в этом случае древесина лучше сохраняется. Поэтому водная доставка пиловочного сырья получила преимущественное применение и большинство лесопильных заводов располагается на берегах сплавных или судоходных рек.

Существенный недостаток водной доставки — сезонность. Доставка сырья к лесопильному заводу только в навигационный период приводит к образованию значительных запасов сырья, необходимых для работы предприятия в течение всего зимнего сезона. Для хранения таких запасов требуется устройство больших складов.

При доставке сухопутным транспортом сырье на предприятие поступает равномерно в течение года. В этих условиях для нормальной работы лесопильного завода объем сырья на складе обычно не превышает трехнедельного запаса. Поэтому при доставке сырья сухопутным транспортом размеры складов сокращаются, а объем складских работ значительно уменьшается.

Приемка сырья. При водной доставке сначала производят предварительную приемку сырья. Для этого представители предприятия- потребителя и поставщика проверяют объем плота по числу пучков и сверяют фактические номера последних с указанными в сопроводительных документах. Сроки предварительной приемки устанавливая «Особыми условиями поставки лесопродукции» и договором с поставщиком. Поданным предварительной проверки составляется двусторонний акт, который служит основанием для расчета с поставщиком.

При окончательной приемке бригада из представителей предприятия-потребителя и поставщика обмеряет и проверяет качество 5... 10 % бревен сдаваемой партии. Пучки для контроля отбирают из разных мест плота, причем половину их отбирают представители предприятия-потребителя, а половину — представители поставщика. По результатам проверки составляется двусторонний акт и заполняется ведомость на плот.

При доставке сырья железнодорожным транспортом проводят 100%-ный контроль до 10 % поступающих вагонов, остальные вагоны принимают по сопроводительным документам. Если сырье поставляется на предприятие автотранспортом, то его принимают непосредственно у поставщика при погрузке в машины.

Приемку сырья при водной доставке осуществляют непосредственно на водоеме (река, озеро), используя для этого рейд лесозавода. Рейдом называется ограниченная часть водной поверхности, предназначенная для приемки, временного хранения и подачи сырья на выгрузку.

Для облегчения перемещения бревен на воде рейды обычно располагают выше лесозавода по течению реки. При выборе места для рейда учитывают скорость течения воды, а также силу и направление господствующих ветров. Рейды должны быть защищены от ветра и волн. Наиболее благоприятной для перемещения бревен является скорость воды от 0,3 до 0,7 м/с. При скорости выше 1 м/с создается угроза уноса бревен, а при очень малых скоростях или отсутствии течения необходимо устанавливать специальные ускорители течения воды или движения бревен.

Рейд обычно состоит из нескольких последовательно расположенных по течению реки участков: для приемки и временного хранения сырья (лесостоянка), роспуска плотов и подачи сырья на выгрузку.

Участок для приемки и временного хранения сырья может быть удален от остальной части рейда на значительное расстояние. Площадь этого участка должна быть достаточной для размещения максимального количества древесины, одновременно доставляемой к лесозаводу. Для установки плотов и закрепления их этот участок рейда должен иметь свайные кусты. При доставке древесины в плотах рейд должен иметь участок для роспуска (размолевки) плотов. Участки рейда и их планировка создаются с помощью специальных наплавных сооружений, для удержания которых используются свайные кусты.

Часть работ, выполняемых на рейдах, очень трудоемка, особенно расформирование плотов на составляющие их пучки, а последних на отдельные бревна, продвижение пучков (бревен) к участкам выгрузки и формирование пачек для выгрузки.

Для механизации работ на расформировании плотов применяют специальные катера и самоходные суда-такелажники; для роспуска (размолевки) пучков на отдельные бревна — размолевочные станки и машины, а для размолевки пучков и формирования из них пачек бревен, по массе соответствующих грузоподъемности выгрузочных устройств, — размолевочно-пакетирующие станки или пакетирующие машины.

Повреждения сырья при хранении и меры их предупреждения.

При транспортировании и хранении на складах пиловочное сырье может растрескиваться, поражаться деревоокрашивающими и дереворазрушающими грибами и повреждаться насекомыми.

Трещины появляются на поверхности пиловочных бревен в процессе их высыхания (при влажности ниже 30 %). Трещины — это порок, который не только непосредственно влияет на качество древесины; по ним во внутренние слои древесины легко проникают споры грибов.

Сохранение коры на бревнах уменьшает растрескивание — в этом случае трещины появляются лишь с торцов бревна. Однако полностью избежать появления трещин при хранении бревен можно только путем сохранения высокой влажности древесины.

Складские грибы поражают главным образом заболонную древесину, изменяя ее внешний вид и ухудшая ее свойства. Деревоокрашивающие грибы не образуют гнили. Наиболее распространенный порок, вызываемый деревоокрашивающими грибами, — синева.

Для развития грибов необходимы соответствующие температура воздуха и влажность древесины. Благоприятной для развития складских грибов является температура воздуха в пределах 22...26°С, а влажность древесины от 35 до 80 %. На древесине хвойных пород грибы не разбиваются, если влажность древесины ниже 22...30 и выше 150 %. Таким образом, древесина высокой влажности или воздушной сухости может храниться без опасности повреждения ее грибами. Эти же условия неблагоприятны для поражения древесины различными насекомыми (жуками-усачами, короедами).

Способы хранения пиловочного сырья основаны на создании неблагоприятных условий для появления в древесине трещин, повреждения ее грибами и насекомыми.

Различают водный, влажный и сухой способы хранения пиловочных бревен. Первые два способа основаны на сохранении в древесине влаги, а третий предусматривает быстрое удаление влаги (высушивание).

При водном хранении неокоренная древесина находится в воде. Для этого используют водные пространства судоходных и сплавных рек, озера и пруды и специально созданные водоемы. Водное хранение обеспечивает хорошую сохранность сырья.

При влажном хранении пиловочное сырье размещается на наземном складе в специальных штабелях. Для сохранения влаги предусматривается плотная укладка свежесрубленной неокоренной древесины в штабеля, а в летнее время дополнительное смачивание (дождевание).

Для дождевания над штабелями устанавливают специальную систему трубопроводов (стационарную или передвижную) с дождевальными насадками, разбрызгивающими воду мелким дождем. Продолжительность полива 10... 15 мин. В жаркую сухую погоду штабеля поливают 6 и более раз в сутки, в умеренную погоду — 3 раза (днем). Влажный способ хранения сырья имеет преимущественное применение.

Сухое хранение пиловочного сырья на лесозаводах применяется крайне редко (при хранении сырья свыше одного года). В этом случае в штабеля укладывают окоренные бревна при соблюдении определенного разрыва между ними для создания необходимой циркуляции воздуха.

Типы штабелей при хранении сырья. При водном хранении на реках сырье размещается в многорядных и пучковых плотах на плаву, в озерах и прудах — в плотах, пучках или затопляемых штабелях. 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 надводная 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. 18) укладывают без прокладок. Только в концевые части штабеля для предохранения его от рассыпания бревна иногда укладывают на прокладках.

Плотнорядовые (рис. 19) и пачковые (рис. 20) штабеля укладывают на прокладках пачками. Различие этих штабелей в том, что в плотнорядовом штабеле пачки бревен в ряду не разделяются, а в пачковом — отделяются одна от другой прокладками.

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 ка 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 пачку при разборке штабелей. Наибольшее распространение получила укладка бревен в плотные и плотнорядовые штабеля с помощью различных штабелевочных средств.

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 складирования сырья, как более производительный и эффективный. Выгрузка 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 текущую (летнюю) распиловку. Поштучную выгрузку бревен производят элеваторами и лесотранспортерами (бревнотасками), пачковую — лебедками и кранами. 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 выбирают в зависимости от объема работ и территориальных условий рейдов и складов. Поштучная выгрузка бревен обычно применяется при малом объеме работ. При большом объеме предпочтение отдается пачковой (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 выгружают в три приема, при использовании кранов большей грузоподъемности (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 человек.

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

Формирование и разборка штабелей. Для укладки бревен в штабеля и их расформирования на складах сырья применяют штабелевочные лебедки, краны различных видов, колесные челюстные погрузчики. Процессы формирования и разборки штабелей зависят от вида штабелевочного оборудования, организации работ и степени их механизации и автоматизации и будут рассматриваться ниже при описании последних.

На складах сырья штабеля бревен могут иметь различную форму (рис. 21). Передняя и задняя стенки штабеля могут выкладываться, вертикально или с наклоном, угол наклона 35...40°. Объем штабеля (м3)    

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

Объем древесины, находящейся в штабеле (м3), равен

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...300м

Каждый штабель имеет подштабельное основание из двух рядов бревен диаметром 20...26 см. Штабеля на складе располагают плотными 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.

Подъемно-транспортное оборудование на складах сырья. Из различных видов кранов, которые применяются на складах сырья, преимущественное применение получили козловые и башенные краны. Козловой кран состоит из мостовой фермы, опирающейся на высокие передвижные опоры.

Вдоль моста проложен путь для передвижения грузовой тележки. Башенный кран состоит из опоры в виде портала, перемещающегося по рельсам. На портале смонтированы башня, заканчивающаяся опорно-поворотным устройством, к которому с одной стороны прикреплена горизонтальная стрела, а с другой — противовесная консоль. По стреле перемещается грузовая тележка.

Козловой и башенный краны обслуживают сравнительно небольшие площади складов и для создания межнавигационных запасов сырья необходима, как правило, установка нескольких кранов. Подача бревен к кранам в этом случае производится выгрузочными лесотранспортерами или челюстными колесными погрузчиками.

Для формирования и разборки штабелей пиловочного сырья предназначены козловые краны ККЛ-8 (рис. 22) и ККД-12,5, грузоподъемность которых соответственно равна 8 и 12,5 т. Эти краны оснащаются грейферами, позволяющими автоматизировать захват пачки бревен при укладке и разборке штабелей. Штабеля укладывают в пролете крана или под его консолями параллельно подкрановым путям. Для выгрузки и штабелевки хлыстов используют козловые краны КК.Л-32 и ЛT-62.

На складах сырья с поставкой сырья сухопутным транспортом применяют универсальные козловые краны ККУ-7,5, ККУ-10 и ККС-10 грузоподъемностью 7,5 и 10 т. Они применяются для разгрузки железнодорожных вагонов и лесовозных автомашин и укладки бревен в штабеля, которые обычно формируются перпендикулярно подкрановым путям.

К башенным кранам-погрузчикам, которые используются на складах сырья, относится кран-лесопогрузчик КБ-572 (рис. 23) грузоподъемностью 10 т. На крюковой обойме этого крана монтируется грейфер с поворотным механизмом для фиксирования в определенном положении грейфера. Применение этих устройств позволяет крановщику без участия рабочих формировать и разбирать плотные штабеля, которые укладываются параллельно подкрановым путям.

На складах сырья для выгрузки сырья из воды, формирования и разборки штабелей ограниченное применение находят мостокабельные краны грузоподъемностью 10 и 20 т, пролетом до 150 м и кабельные краны грузоподъемностью 20 т и пролетом 400...600 м. Кабельный кран состоит из двух башен, между которыми натянуты несущие канаты. По несущим канатам перемещается грузовая тележка с грузозахватным устройством. Кабельные краны могут быть стационарными и передвижными. Одна из башен кабельного крана (береговая) может быть смонтирована свисающей над водой. Таким краном можно выгружать бревна из воды. В противном случае выгрузку сырья из воды производят поперечным элеватором (отдельными бревнами), устанавливаемым в береговой башне крана, или транспортными тележками (пачками или пучками).

Мостокабельные краны имеют передвижные опоры (башни), которые, как и у козлового крана, соединены жестким металлическим мостом (фермой). К концам моста закреплены несущие канаты, по которым, как и у кабельного крана, перемещается грузовая тележка. Выгрузка сырья из воды производится грузовой тележкой с консоли крана, нависающей над водой. Штабеля укладываются в пролете кабельного и мостокабельного кранов перпендикулярно рельсовым путям, по которым перемещается кран.

На выгрузке сырья применяют мостовые краны грузоподъемностью 20 и 30 т. У мостовых кранов жесткий металлический мост перемещается по рельсам, уложенным на высоких неподвижных опорах.

Вдоль моста (фермы) проложен рельсовый путь для перемещения грузовой тележки.

Лебедки применяются для пачковой выгрузки сырья из воды и его штабелирования, для разборки штабелей и перемещения бревен к транспортным устройствам, доставляющим сырье к лесопильному цеху. Они применяются также для штабелирования бревен, если сырье из воды выгружается с помощью поперечных или продольных конвейеров.

Схема выгрузки сырья из воды и штабелевки его лебедкой показана на рис. 24. Подготовленная в наплавном сооружении 1 пачка бревен 2 с помощью строп подсоединяется к рабочему канату 4 лебедки 8 и после включения рабочего барабана 7 лебедки сначала поднимается на штабель 3, а затем транспортируется по штабелю к месту укладки. После этого лебедка отключается, а находящийся на штабеле рабочий разъединяет стропы. Далее включается вспомогательный барабан 9 лебедки. Наматываясь на этот барабан, холостой канат 10 возвращает рабочий канат в исходное положение. В этом положении присоединенные к рабочему канату стропы оказываются у наплавного сооружения, в котором подготовляется к выгрузке следующая пачка бревен. Лебедка устанавливается стационарно, чтобы можно было уложить несколько штабелей. По мере формирования штабелей канатно-блочная система переносится от одного штабеля к другому, а наплавное сооружение катером перемещается вдоль берега.

При штабелировании пиловочных бревен лебедками длина штабелей может быть от 80 до 200 м, а высота до 8 м. На укладке плотнорядового штабеля обычно занята бригада из 8... 10 человек, плотного — из 6 человек.

При разборке штабелей лебедка занимает те же места, что и при укладке. Разборку начинают с ближайшего от лебедки штабеля в противоположность укладке, которая начинается с наиболее удаленного от лебедки штабеля. Наиболее распространенный способ разборки плотнорядовых (пачковых) штабелей — ступенчатый секционный, при котором штабель разбирают секциями по две-три пачки с каждого ряда, начиная сверху. Применяется и последовательная разборка ряда штабеля по всей длине, начиная с верхней ряда. При разборке плотных штабелей производится их частично обрушивание с помощью выдергивания лебедкой так называемой «причинного» бревна. Осыпавшиеся бревна застропливаются лебедкой же доставляются к местам подачи бревен на транспортные средства (лесотранспортеры или гидравлические лотки). На конец штабеля устанавливают ценной амортизатор, разборку начинают с застропки у основания штабеля и оттаскивания на расстояние 8... 10 м первой пачки бревен. Амортизатор и первая пачка способствуют сдерживанию и выравниванию конца штабеля так, чтобы у него сформировался безопасный уклон при частичном обрушивании. Разборку плотного штабеля выполняет бригада из пяти человек.

Производительность труда при укладке и разборке штабелей лебедками значительно ниже, чем при выполнении соответствующих работ кранами. Однако лебедки еще находят применение при выполнении складских работ.

Со склада сырья в производство пиловочные бревна подаются средствами непрерывного транспорта: лесотранспортерами и гидравлическими лотками. Лесотранспортеры — стационарные установки. Они используются не только для транспортировки, но и выгрузки бревен из воды (береговая бревнотаска). Тяговым органом у лесотранспортера служит сварная калиброванная цепь. К цепи на расстоянии 1,6...1,8 м одна от другой прикрепляются траверсы — поперечины, на которые укладывают бревна.

Береговые лесотранспортеры состоят из наклонной и горизонтальной частей. Наклонная часть предназначена для выгрузки бревен из воды. Чтобы бревна не соскальзывали с цепи, она устанавливается под углом не более 22°. Для удержания бревен при подъеме траверсы наклонной части лесотранспортера выполняются с заостренными шипами. Горизонтальная часть лесотранспортера служит для перемещения бревен по складу к месту укладки. Применение береговой бревнотаски связано с использованием ручного труда для насадки бревен на цепь.

Береговая бревнотаска Б22-3 имеет максимальную длину 140 м, унифицированная Б22У-1 — 120 м.

Скорость движения цепей 0,6 м/с.

Сбрасывание бревен с лесотранспортера вручную — трудоемкая операция, поэтому на лесотранспортерах в местах сброса бревен устанавливают специальные сбрасыватели бревен, позволяющие механизировать и автоматизировать эту операцию.

Гидравлические лотки просты по устройству и обеспечивают продвижение бревен в любых объемах.

Лоток представляет собой заполненное водой углубление в земле трапециевидной или прямоугольной формы. Лотки могут быть деревянными или бетонными. Дно лотка имеет уклон (до 0,035). Скорость течения воды в лотке 0,3...0,7м/с. В зимнее время для предупреждения замерзания воды в лоток подается подогретая вода. Применение гидролотков требует затрат ручного труда и связано со значительным расходом тепловой и электрической энергии (для насосной установки).

Наиболее перспективным видом оборудования для выгрузки бревен из воды и средств сухопутного транспорта, а также перемещения по складу являются колесные машины, транспортирующие бревна в пучках. К ним относится агрегат В-49 грузоподъемностью 25 т, состоящий из колесного тягача МОАЗ-546П и полуприцепа. На рис. 25 показана схема агрегата, на которой захват для пучков бревен изображен в нескольких основных положениях.

На некоторых лесозаводах для транспортировки пачек бревен, формирования и разборки штабелей применяют колесные челюстные погрузчики (рис. 26) нескольких моделей разной грузоподъемности. Так, погрузчики 4045Р и 4008 имеют грузоподъемность 5 т, а 4045ЛМ 3 т и предназначены для небольших и средних предприятий; погрузчики ЛТ-142-12,5 и ЛТ-142-25 имеют грузоподъемность соответственно 12,5 и 25 т и предназначены для крупных предприятий. Однако применение колесных машин на складах сырья требует значительных капитальных вложений на строительство дорог (бетонных и асфальтобетонных).

При разборке штабелей кранами и лебедками, а также пачковой выгрузке сырья из воды или средств сухопутного транспорта требуется разборка пачек бревен, чтобы обеспечить поштучную подачу бревен на сортировочные, продольные лесотранспортеры, в гидравлические лотки и т. д. Для механизации работ по разборке пачек бревен применяют различные по конструкции устройства, одно из которых показано на рис. 27. Пачку бревен подают на наклонную приемную площадку 2, которая вместе с профильной рабочей площадкой 3 образует бункер. Из бункера бревна выбираются толкателями 5, установленными на цепях поперечного лесотранспортера 4, которые проходят по профильной площадке. С помощью выступов профильной площадки происходит поштучное разобщение бревен.

Техника безопасности на рейдах и складах сырья. При выполнении различных работ на рейдах и складах особое внимание надо уделять соблюдению правил техники безопасности.

Работу по буксировке и установке наплавных сооружений на рейде рабочие должны выполнять в индивидуальных спасательных жилетах, находясь в лодках, оборудованных спасательным инвентарем. В это время нм запрещается выходить на наплавные сооружения. Наплавные сооружения должны иметь дощатый настил шириной не менее 600 мм или стесанную поверхность, на которых не должно быть торчащих гвоздей, проволоки и т. п. На наклонных участках берега для прохода на наплавные сооружения необходимо пользоваться трапами с углом наклона не более 30° и шириной не менее 0,8 м с поперечными планками и перилами высотой 1 м. Все наплавные сооружения должны иметь достаточный запас плавучести и прочно скрепляться друг с другом.

Для подачи бревен на береговую бревнотаску и выполнения других работ на наплавных сооружениях устанавливают рабочие мостики. Настилы, рабочие мостики, трапы и другие площадки на рейде должны очищаться от снега, коры и мусора.

Элеваторы и береговые бревнотаски оснащаются устройствами автоматического действия против обратного хода цепи. Бревнотаски должны также иметь специальные устройства, обеспечивающие безопасность на воде при срыве бревен с упоров цепей наклонной части конвейера.

Площадь склада, предназначенная для укладки штабелей, должна быть расчищена и выровнена. Высота штабелей при средней длине бревен 5,5 м и более не должна превышать 8 м при формировании лебедками плотных штабелей и 10 м — плотнорядовых. При формировании плотных и плотнорядовых штабелей кранами высота штабелей при тех же размерах бревен не должна быть более 12 м.

Укладывать и разбирать плотные штабеля кранами допускается только при оснащении их грейферами. Плотные штабеля лебедками допускается укладывать только при применении саморасцепляющихся стропов, а разбирать — при использовании цепных амортизаторов. Пачки бревен для укладки в штабеля лебедками или кранами формируют в накопителях (формировочных рамках).

Между отдельными группами штабелей должны быть разрывы, соответствующие противопожарным нормам проектирования складов. Между штабелями бревен и подъемно-транспортными механизмами также необходимы разрывы, предусмотренные для каждого участка. Прокладки на штабеле укладывают симметрично продольной оси штабеля. Концы прокладок должны перекрывать друг друга не менее чем на 1 м. При перекосе штабеля работы по его формированию необходимо прекратить до принятия мер, обеспечивающих безопасность работ.

Подъемно-транспортные механизмы устанавливают и эксплуатируют в соответствии с действующими правилами. К управлению и обслуживанию кранов и лебедок допускают лиц, прошедших специальное обучение и аттестацию. Во время работы на штабелях при укладке или разборке рабочие не должны находиться под перемещаемой пачкой бревен. В момент опускания пачки бревен рабочие должны быть не ближе 15 м от места ее укладки на штабель. Сигнал на вытаскивание стропов из-под пачки бревен подают после того, как рабочие отойдут от нее не менее чем на 10 м. Застройку следующей пачки выполняют после того, как предыдущая пачка будет отведена на расстояние не менее 15 м.

При формировании плотных штабелей лебедками рабочим находиться на штабеле или около него во время работы лебедки запрещается. Запрещается также находиться в зоне блока, удерживающего движущийся канат, близко к движущейся пачке бревен, переходить через движущиеся рабочие канаты и т. п.

При ветре 6 баллов и выше, ливневом дожде, сильном снегопаде и тумане, недостаточном освещении места работы укладка и разборка штабелей запрещаются.

Лесотранспортеры и гидравлические лотки переходить можно только по мостам, которые ограждаются перилами и имеют дорожку шириной не менее 1 м. Запрещается ходить по наклонным бортам лесотранспортеров во время их работы и ремонтировать механизмы, сваливать бревна с работающего лесотранспортера и т. п.

Сортировка — одна из необходимых операций подготовки пиловочного сырья к распиловке. Бревна сортируют (распределяют на группы) по породам, диаметрам, длинам и качеству. На лесопильнодеревообрабатывающие предприятия целесообразно поставлять сырье одной породы или рассортированное по породам (на сплавных рейдах лесозаготовительных предприятий). Для обеспечения нормативных выходов пиломатериалов требуется сортировать пиловочное сырье по каждому четному диаметру. Крупномерные бревна, если их количество в партии не превышает 3 %, допускается сортировать по два четных диаметра в группу.

При сортировке бревен по длинам обеспечивается формирование устойчивых штабелей с высоким коэффициентом полнодревесности. По качеству бревна в настоящее время не сортируют, однако при распиловке сортированных на качественные группы бревен обеспечивается значительный экономический эффект.

Сортировку сырья можно последовательно осуществлять на продольных лесотранспортерах при подаче сырья к штабелям или на распиловку (предварительную на 3...4 группы) и в открытом бассейне перед лесопильным цехом (окончательную) или только в открытом бассейне. На воде вследствие плавучести древесины легче, чем на суше, перемещать, разворачивать, сортировать бревна. Однако и на воде сортировка бревен является весьма тяжелой и трудоемкой работой, полностью механизировать которую не представляется возможным. Кроме того, на воде нельзя обеспечить необходимую точность сортировки. Большие возможности для интенсификации сортировки сырья обеспечиваются при выполнении ее на суше.

Для механизации и автоматизации работ по сортировке сырья на суше создано специальное оборудование. На рис. 28 приведена схема одной из автоматизированных линий для сортировки бревен, управляют которой с пульта 5. Пачка бревен подается на разборщик 1, на котором с помощью стрелового манипулятора 11 поправляются отдельные бревна, а также удаляются не подлежащие распиловке бревна на накопитель 10. С помощью механизма загрузки 2, на котором создается запас бревен перед сортировкой, бревна поштучно подаются на приемный конвейер 3, где оператор визуально оценивает их качество, а приборы 4 — диаметр и длину. После этого в системе управления 6 в зависимости от диаметра и качества бревен формируется команда, по которой на сортировочном конвейере 9 с комплектом сбрасывателей 8 бревна автоматически распределяются по накопителям 7. Из накопителей сортировочной линии пачки сортированных бревен могут забираться и передаваться на участки дальнейшей обработки или складирования в штабеля с помощью козловых или башенных кранов, а также колесных погрузчиков с челюстными захватами.

Последние являются очень маневренными подъемно-транспортными машинами, которые используются не только для транспортирования сортированных бревен, но и для формирования и разборки штабелей небольшой высоты — до 4 м.

Сортировочный лесотранспортер БС-60 предназначен для размерно-качественной сортировки бревен по диаметрам и трем 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 замеряет диаметры бревен и визуально оценивает качество, а оператор адресует бревна по накопителям. В другом исполнении лесотранспрртера 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.