А. Н. ПЕСОЦКИЙ, проф. д-р техн. наук, заслуженный деятель науки и техники РСФ СР

8. С. ЯСИНСКИЙ, доцент, канд. техн. наук

РАЦИОНАЛЬНОЕИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДРЕВЕСИНЫ В ЛЕСОПИЛЕНИИ

853450

ш

ВОЛОГОДСКАЯ областная бао^мотека им. И. В. Бабушкина

Издательство

«ЛЕСНАЯ ПРОМЫ Ш ЛЕННОСТЬ»

М о с к в а 1 9 7 7

УДК 674.093.6—413.82

Рациональное использование древесины в лесопилении. П е с о ц к и йА. Н., Я с и н с к и й В. С. М., «Лесная промышленность», 1977, 128 с.

Изложены основные направления рационального и комплексного ис­пользования древесины, обеспечивающие получение оптимальных видов про­дукции. Большое внимание уделено вопросам анализа состава компонентов баланса древесины при первичном и вторичном раскрое для выявления оп­тимального технологического процесса. Подробно рассматривается состав продукции при рациональном и комплексном использовании древесины, ценностные коэффициенты для различного вида компонентов баланса дре­весины. Приводится анализ и сопоставление различных вариантов баланса древесины первичного и вторичного раскроя при комплексном использова­нии сырья, основные направления переработки отходов.

Рассмотренный в книге технико-экономический анализ различных ва­риантов баланса позволяет по новому подходить к вопросам рациональной и комплексной переработки древесины, а также устанавливать наиболее эффективные схемы первичного и вторичного раскроя сырья. Книга предна­значена для ИТР лесопильно-деревообрабатывающих предприятий.

Табл. 42, ил. 31, библиогр. — 25 назв.

Александр Николаевич Песоцкий Всеволод Станиславович Ясинский

РАЦИОНАЛЬНОЕ И СПОЛЬЗОВАНИЕ Д РЕВЕСИ Н Ы В ЛЕСОПИ ЛЕН И И

Редактор издательства И. Д. Лебедева Художественный редактор В. Н. Журавский Технический редактор В. М. Волкова Корректор Л. С. Безуглина Обложка художника В. Д. Епанешникова

ИБ № 325

Сдано в набор 23/X1I 1976 г.Подписано в печать 5/V 1977 г.Т-07287 Формат 60X90'/i6-Бумага типографская № 3 Уел. печ. л. 8Уч.-изд. л. 8,38 Тираж 6800 экз.Издат. № 239/75. Заказ 1915. Цена 43 коп.

Издательство «Лесная промышленность»,101000, Москва, ул. Кирова, 40а

Московская типография № 32 Союзглавполиграф- прома при Государственном комитете Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли Москва, К-51, Цветной бульвар, 26.

31503-084П ---------------- 66—77

037(01)—77

© Издательство «Лесная промышленность», 1977

ПРЕДИСЛОВИЕ

Одной из важнейших задач лесопиления и дерево­обработки является рациональное и комплексное ис­пользование древесины, особенно в ее первичной и вторичной обработке (при раскрое пиловочного сырья и пиломатериалов на заготовки). Древесина во всех ее видах — ценное сырье для производства различных полуфабрикатов и изделий, однако опре­деление оптимального состава и вида компонентов древесины в процессе ее переработки представляет большую технико-экономическую задачу, которая не может быть решена для всех случаев, всех районов и всех видов переработки однозначно. Специфика потребления, производства и ряда технико-экономи­ческих факторов требует различного подхода к уста­новлению рационального баланса древесины при ее обработке и переработке в зависимости от целого ряда специфических условий производства и потреб­ления.

В книге раскрыты возможности и направления рационального использования древесины в лесопиле­нии с учетом того, что основная масса выработанных пиломатериалов в последующем используется в строительстве. Цель книги состоит в том, чтобы по­мочь читателю ориентироваться в определении и оценке разных составов баланса древесины и полу­чить возможность технико-экономической оценки разных вариантов переработки при первичном и вто­ричном раскрое.

3

ВВЕДЕНИЕ

В С С С Р ежегодно распиливается свыше 185 млн. м3 дре­весного сырья и выпускается около 120 млн. м3 пиломатериа­лов [8]. Последние 10— 15 лет наша страна занимает первое место в мире по выработке пиломатериалов (около 30% всего мирового производства).

В соответствии с «Основными направлениями развития на­родного хозяйства С С С Р на 1976— 1980 гг.» предусматривается коренное изменение структуры производства изделий из древе­сины, дальнейшее наращивание выпуска технологической щепы для целлюлозно-бумажного производства, увеличение произ­водства древесностружечных и древесноволокнистых плит и мебели.

В лесной и деревообрабатываю щей промышленности в X пятилетке производительность труда должна повыситься не менее чем на 25— 27% . Задачи, стоящие перед лесной и дере­вообрабатываю щ ей промышленностью, должны решаться на основе совершенствования технологии, организации, оборудова­ния, техники, экономики и при непосредственном участии науки.

В соответствии с развитием лесопиления и реальным ис­пользованием сырьевых ресурсов проблема рационального комплексного использования древесины представляет собой одну из первостепенных проблем лесной промышленности.

Вопрос о рациональном комплексном использовании древе­сины следует рассматривать, начиная от выращивания леса и кончая переработкой древесины в окончательную продукцию. В связи с тем что этот вопрос многосторонен, в данной книге рассматривается лишь использование древесины на основном участке, в лесопилении, потребляющем наибольшее количество древесины, заготовляемой в нашей стране.

В результате рационального комплексного использования древесины в лесопилении вся древесина должна быть исполь­зован а на полезную и полноценную продукцию. Отходов как отбросной части сырья не должно быть. Кроме того, распреде­ление древесины на производство различных видов продукции (пиломатериалов, технологической щепы, стружки для плит,

4

гидролизного сырья и т. п.) должно иметь экономически эф ­фективную основу. Распределение баланса древесины при ее обработке зависит от ряда факторов: от потребностей народно­го хозяйства в целом, потребностей района или завод а; от дальности перевозки и стоимости транспорта для тех или иных полуфабрикатов; от масш таба производства; от капиталовло­жений; от наличия тех или иных потребителей и предприятий вторичной переработки, использующих древесину в том или ином виде, и т. д.

В связи с развитием целлюлозно-бумажной промышленно­сти значительная часть крупных древесных отходов направляет­ся в переработку на технологическую, главным образом целлю­лозную, щепу. Для расширения производства технологической щепы из крупных отходов лесопиления необходимо широкое внедрение окорки сырья и многоножевых рубильных машин с геликоидальными дисками. Использование измельченной дре­весины позволяет ликвидировать отходы лесопиления, причем такую древесину можно использовать не только для техноло­гической щепы, но и для производства новых древесных мате­риалов с применением новых технологических процессов на основе механических, химических и физических свойств дре­весины.

Производство различных плит со связующим и без связую ­щего, комбинирование древесины с другими материалами (це­ментом, гипсом, силикат-органиками и т. д .), производство деталей и изделий методом прессования измельченной и цель­ной древесины — это задачи настоящего времени и ближайшего будущего.

Ориентация лесопиления на расширение производства тех­нологической щепы из крупных отходов отнюдь не исключает ориентации ряда предприятий и производств на выпуск макси­мально возможного количества пилопродукции разных, в том числе и малых, размеров из натуральной древесины. П роиз­водство мелких пиломатериалов из крупных отходов лесопи­ления (горбылей, реек и отрезков) — трудоемкий процесс, но в ряде случаев он оправдывает себя технологически и эконо­мически. Н атуральная древесина, особенно из периферийных бессучковых частей бревна, представляет собою отличный м а­териал, который не всегда целесообразно измельчать в техно­логическую щепу.

Изучение рационального распределения баланса древесины на разные виды продукции с учетом условий производства, потребления, транспорта, сырьевых ресурсов и т. д. — очеред­ная технико-экономическая проблема, подлеж ащ ая научному исследованию применительно к разным условиям и разным районам Советского Сою за.

Выпуск целевой спецификационной продукции, возм ож ­ность широкого развития производства технологической щепы

5

из отходов древесины, планирование производства определен­ных размеров пиломатериалов, стремление к повышению их качества, введение вторичного раскроя досок на заготовки на лесопильных предприятиях, совершенствование технологиче­ских процессов и т. п. требуют новых условий раскроя древеси­ны в лесопилении. Существует три основных условия рацио­нального раскроя древесины в лесопилении: максимальный количественный, качественный и спецификационный выход пилопродукции. Первое место принадлежит обеспечению спе­цификации и качества пиломатериалов, так как потери потреби­теля, получающего неспецификационные или некачественные пи­ломатериалы, обычно превышают потери, которые получаются в лесопилении при отходе от максимальных по количественному выходу поставов. Только один максимальный количественный выход пиломатериалов не удовлетворяет ни поставщика, ни потребителя, ни народное хозяйство. М аксимальные поставы остаются преимущественно теоретическими, показывающими математическое решение раскроя качественно обезличенных бревен без учета спецификационной стороны пилопродукции.

Производственный расчет поставов и планов раскроя может быть выполнен более простым и рациональным способом, осно­ванным в первую очередь на выполнении спецификаций и на учете качества и назначения пиломатериалов. При составлении рациональных поставов и планов раскроя следует учитывать не только первичный раскрой, т. е. распиловку бревен на до­ски, но и вторичный, т. е. раскрой досок на заготовки. Специ­фикационный раскрой, затем качественный и количественный, или объемный, дадут те рациональные поставы, при которых оптимальное использование древесины пройдет по всей техно­логической цепи раскроя.

Основные методы распиловки — распиловка с брусовкой для получения обрезных пиломатериалов и распиловка враз- вал — для заготовок и других аналогичных случаев коопери­рования первичного и вторичного раскроя. Д ля распиловщ толстомерного и фаутного сырья, особенно твердолиственных пород, например бука, рационально применение индивидуаль­ного раскроя круговым или сегментным способом с использо­ванием ленточнопильных станков.

Широкое развитие получит продольное и поперечное склеи­вание маломерных отрезков для получения крупномерных де­талей и конструкций. Обязательной технологической операцией должна быть сушка древесины.

Рациональное использование опилок или щепы ставит во ­прос о том, чтобы эти виды полуфабрикатов отвечали требова­ниям к соответствующему сырью для вторичных производств — целлюлозы, стружечных и волокнистых плит, опилочных плит, арболита, химической переработки, гидролиза и т. п. Количест­во опилок при лесопилении может быть уменьшено за счетб

применения инструмента, позволяющего получать вместо опи­лок кондиционную стружку, а такж е за счет безопилочного ре­зания и других методов деления древесины.

Комплексное использование древесины в лесопилении пре­дусматривает около 90—92% объема сырья использовать на разные виды полноценной экономически эффективной продук­ции. Оставшиеся 8— 10% составляют неизбежные потери в виде припусков на усушку и распыл.

З а балансом сырья остается кора, которая составляет около Ю— 12% объема древесины и еще плохо используется. Искать и разрабаты вать рациональные способы использования коры — проблема ближайшего будущего. Помимо топлива, кора может быть использована как заполнитель щитов, как сырье для из­готовления плит и различных химикатов и как материал для удобрений после соответствующей химической и биологической обработки.

Рациональное использование древесины в процессе произ­водства и потребления пиломатериалов связано с нормализа­цией и стандартизацией сечений, размеров и качества. Получе­ние и использование пиломатериалов рациональных и специ­фицированных размеров — залог рационального использования древесины как у производителя, так и у потребителя. В стан­дартизации пиломатериалов должно быть достигнуто возм ож ­ное единство размеров и сортов для внутрисоюзного потребле­ния и экспортных.

Согласование размерной сетки и качественно-сортовых по­казателей в международном масш табе представляет ряд труд­ностей, поскольку каж дая страна имеет свои специфические требования к размерам и сортности пилопродукции. Тем не ме­нее с помощью научных исследований возможно достичь опти­мального решения в стандартизации пиломатериалов как по размерам, так и по качеству и сортности. Ц елесообразно со­кращение сетки размеров в разумных пределах, чтобы было удобно выпиливать и комплектовать спецификации, улучшать сортировку пиломатериалов с применением автоматизирован­ных устройств, шире применять пакетные перевозки и снижать трудовые затраты на технологические и вспомогательные опе­рации в основном потоке лесопиления.

В перспективном развитии лесопиления стандартизация играет и будет играть большую роль, давая направление пра­вильному и рациональному использованию сырья, полуфабри­катов и получению высококачественной продукции.

К вопросам рационального комплексного использования дре­весины относится рационализация сушки пиломатериалов. Сушка пиломатериалов в лесопильном производстве — неотъ­емлемый процесс, так как товарный вид пиломатериалов может быть достигнут только после того, как они пройдут атмосфер­ную или камерную сушку.

7

Меры против коробления в процессе камерной сушки пока еще недостаточно эффективны. И з-за коробления в процессе сушки есть значительные потери, которых можно избежать. Вопрос о припусках, короблении, усушке и калибровке должен решаться комплексно, так как все они взаимозависимы и только их комплексное решение может положительно сказаться на рациональном использовании древесины.

Один из видов тепловой обработки — оттаивание пиловоч­ных бревен перед их распиловкой или окоркой. Оттаивание должно проводиться как в усовершенствованных отепленных бассейнах с применением механизации для передвижения и окончательной сортировки бревен, так и в тепловых агрега­тах — конвейерах непрерывного действия с повышенной тем­пературой воды (примерно до 60—8 0 °С ). Это способствует не только лучшему оттаиванию, но и экономит площадь. В озм ож ­но, что это даст такж е и экономию тепловой энергии. Для про­ведения такого процесса нужна предварительная сортировка бревен, которая возможна на сухопутных сортировочных транс­портерах с применением автоматизации.

ГЛАВА 1СОСТАВ ПРОДУКЦИИ ПРИ РАЦ И О Н А Л ЬН О МИ КО М П Л ЕКСН О М И СПОЛЬЗОВАНИИ ДРЕВЕСИНЫ В ЛЕСОПИЛЕНИИ

1. Состав продукции лесопиления

В современном лесопильном производстве состав выпускае­мой продукции может быть разнообразным. В то ж е время этот состав должен отвечать ряду условий и требований: раци­ональному использованию древесины, потребностям народного хозяйства, экономической эффективности и технической целесо­образности, технологическим возможностям и особенностям, качеству и размерам сырья и ряду других требований и ус­ловий.

Состав продукции лесопиления может быть комбинирован­ным из следующих компонентов:

1) товарных пиломатериалов различного назначения:а) внутрисоюзного назначения, б) экспортных, в) специальных (пиломатериалов конструкционных, резонансных, клавиатур­ных, лыжных, авиационных и т. д .) ; 2) комплектных заготовок разного назначения — для стройдеталей, мебели, тары и т. д.;3) строганых пиломатериалов с различным профилем — стро­ганых и шпунтованных досок, строительного погонажа, калиб­рованных пиломатериалов и т. д.; 4) целлюлозной и другой щепы; 5) короткомерных пиломатериалов, пригодных для з а ­готовок малых длин и для склеивания; 6) обаполов для гор­норудной промышленности; 7) стружки разного вида для древесностружечных плит, фибролита и т. д.; 8) технологиче­ских опилок для гидролиза и других химических производств; 9) измельченной древесины для производства арболита и дру­гих материалов на основе цемента и силикат-органиков; 10) дре­весины в измельченном и целом виде для различных лесохими­ческих производств (энергохимических, сухой перегонки, угле­жжения и других); 11) коры, которая не входит в обмер и учет древесины сырья, но фактически существует.

Помимо перечисленных компонентов состава баланса дре­весины в экспортном лесопилении в процессе переработки сырья образуется еще так называемый отпад. Это в основном пиломатериалы 3 и 4 сортов (ГО СТ 8486—66), которые по тем или иным технологическим и качественным признакам от­личаются от пиломатериалов экспортного назначения. В общем балансе первичного раскроя такой отпад может составлять

более 10% объема сырья, поэтому вопрос о дальнейшей пере­работке его имеет существенное значение в рациональном ис­пользовании древесины.

На состав компонентов продукции лесопиления и на их взаимосвязанное количество влияют различные факторы, к ко­торым относятся порода древесины, размеры и качество пило­вочного сырья, назначение, потребные размеры, вид и качество пилопродукции, степень переработки древесины, технологиче­ские процессы лесопиления и ряд других.

2. Максимальные и рациональные поставы

Теория максимальных поставов Ф ельдмана — Ш апиро и дру­гих исследователей (П. П. Аксенова, Г. Г. Титкова, Н. А. Батина и т. д.) дает математическое решение геометрии раскроя услов­ного по форме бревна на пиломатериалы без учета их качест­венной и спецификационной стороны, хотя и с возможными поправками на стандартность. Это решение интересно с позна­вательной стороны, но в настоящее время недостаточно при­годно для использования в промышленности. Оно может быть использовано лишь в качестве первой основы расчета, требую­щей значительных уточнений и коррективов. Это особенно в а ж ­но теперь, когда встал вопрос не столько о получении макси­мального объемного выхода пиломатериалов разнообразных размеров, сколько об оптимальном комплексном составе р а з­ных компонентов баланса древесины в первичном и вторичном раскрое, отвечающем потребности народного хозяйства, рента­бельности предприятия, новой рациональной технологии, сни­жению себестоимости всего комплекса продукции, снижению трудозатрат и т. д. В решении этой задачи чистый объемный выход пиломатериалов, по размерам оторванный от реальных потребностей, полностью не дает решения вопросов рациональ­ного раскроя бревен и особенно построения новой технологии лесопиления, поэтому вопрос о поставах переходит в новую фазу.

Необходимо развитие новой рациональной технологии л е­сопиления. Появились и широко используются заменители пи­ломатериалов — различные плиты, новые материалы на основе измельченной древесины, модифицированная древесина, кле­еные конструкции и т. д. Новая технология требует выпуска целевых сортиментов, сокращения числа размеров сечений пиломатериалов, выпиливаемых на лесопильных потоках, по­вышения выпуска облагораживаемых пиломатериалов — стро­ганых, калиброванных, спецификационных, необходимости учета качественных зон бревен не только по визуальным, но и по прочностным признакам, выделения в поставах конструкцион­ных пиломатериалов с сортировкой их по прочности, с новой классификацией по внешним признакам и т. д. Все это про­

10

грессивно, хотя иногда в первичном раскрое возможно неко­торое внутреннее снижение выхода, которое может быть ком­пенсировано на дальнейших этапах технологии.

Внедрение агрегатных станков для переработки пиловочни­ка еще больше ограничивает элементарное применение макси­мальных поставов. Д ля агрегатных станков могут быть при­менены максимальные поставы в их первом варианте, преду­сматривающем раскрой бревен по площади вершинного торца бревна с тем расчетом, что периферийная и сбеговая зоны бревна будут перерабатываться на технологическую щепу.

Теория о максимальных поставах вскрывает объективную научную сторону первичного раскроя бревен на пиломатериа­лы, хотя в ряде случаев от максимальных поставов будут зн а­чительные отклонения, вызываемые новыми направлениями в комплексном использовании древесины.

В основу составления поставов и планов раскроя должны быть заложены следующие основные условия:

1) выработка всего рационального комплекса разных видов продукции, составляющих экономически эффективный баланс древесины, отвечающий реальным потребностям народного хо­зяйства и в первую очередь получению возможно большего объемного выхода пиломатериалов определенных спецификаци- онных размеров с учетом качественных зон бревен;

2) сокращение числа сечений, единовременно выпускаемых на потоках, для облегчения и уточнения спецификации, упро­щения сортировки пиломатериалов, набора достаточных партий для пакетоформирующих машин и сушильных камер, упроще­ния пакетирования и т. д.;

3) выпуск целевой пилопродукции с учетом в ряде случаев вторичного раскроя, строгания, склеивания и др.;

4) снижение трудоемкости обработки с резким повышением выпуска пилопродукции на 1 чел.-день производственных р а ­бочих, с использованием механизации и автоматизации цехов и участков производственного процесса лесопиления;

5)^ выработка целлюлозной и других видов щепы из пери­ферийных зон бревен и из части кусковых отходов;

6) доведение комплексного использования сырья до' 90— 9 2 /о его объема на получение разных эффективных компонен­тов баланса древесины;

7) снижение себестоимости всего комплекса продукции на основе получения минимальных приведенных затрат, т. е. по­вышение технико-экономической эффективности всего процесса лесопиления в целом.

3. Характеристика и особенности первичного раскроя

Назначение и вид пилопродукции оказы вает существенное влияние на выбор способа раскроя сырья. Эффективность р ас­кроя будет зависеть от количественного и качественного выхода

\ \

пиломатериалов заданной спецификации. Размерно-качествен­ные показатели пиломатериалов определяются ГОСТ 8486—б& на хвойные пиломатериалы внутрисоюзного назначения, ГОСТ 9302— 59 и ТУ 13-02-04— 67 на экспортные пиломатериалы хвой­ных пород. Средний выход пиломатериалов из сырья по лесо­пильным предприятиям Министерства составляет около 60% [8]. Заводы экспортного назначения из-за повышенных требо­ваний к качеству выпускаемой пилопродукции имеют выход на3,—4% ниже. П ереработка всех кусковых отходов на техноло­гическую щепу позволяет улучшить комплексное использование сырья и значительно повысить производительность труда в ле­сопилении.

По Минлеспрому С С С Р предприятиями выпускается около 63% обрезных пиломатериалов и около 37% необрезных [8]. Выход экспортных пиломатериалов на лесопильных предприя­тиях колеблется от 40 до 45% . На предприятиях, специализиро­ванных на выпуск экспортных пиломатериалов, наряду с экс­портной пилопродукцией выпускаются такж е пиломатериалы внутрисоюзного назначения в основном 3 и 4-го сортов. Эти пиломатериалы представляют собой отпад от экспортных и составляют от 10 до 15% объема сырья. Снижение отпада из-за различных технологических причин и его рациональная перера­ботка — существенный резерв экспортного лесопиления.

Анализ спецификаций пиломатериалов, вырабатываемых заводами, показывает, что размеры толщины пиломатериалов до 75 мм составили 31, до 100 мм — 38 и до 200 мм — 51%. Больш ая часть пиломатериалов (толщиной до 40 мм) вы раба­тывается с градацией 1 мм, что значительно, затрудняет выпол­нение спецификации. Наиболее ходовые размеры толщины досок 19; 22; 25; 32; 38; 40; 50; 60; 63 и 75 мм. В экспортном лесопи­лении они составляют до 78% всего объема экспортных пилома­териалов. Доски толщиной 25 32; 40; 50 и 60 мм в спецификаци- онных пиломатериалах составляют 91% . Пиломатериалы внут­ризаводской переработки (толщиной 22; 25; 32; 40; 50; 60 и 75 мм) составляют 84% . Ведущие толщины пиломатериалов как для экспортного, так и внутрисоюзного назначения — 22; 25; 32; 50 и 75 мм. На предприятиях «Северолесоэкспорт» пиломатери­алы толщиной 22; 25; 50 и 75 мм составляют около 60% . Доски толщиной до 25 мм из еловых и сосновых пиломатериалов составляют около 40% общего объема пиломатериалов. Для нормальных поставов соотношение тонких и толстых досок по объему должно быть примерно 1 :3 . В экспортном лесопилении это соотношение примерно выдерживается, но при производстве пиломатериалов внутрисоюзного назначения оно несколько на­рушается: увеличивается количество толстомерных пиломате­риалов.

Наиболее распространенные размеры ширины экспортных пиломатериалов — 75; 100; 115; 125; 150; 175; 200 и 225 мм.12

Боковые доски на ряде предприятий после соответствующей гиепиализации выпиливаются одной или двух толщин из бре-

ен всех диаметров. Д ля повышения механизации лесопиления большое значение имеет сокращение числа размеров выпускае­мых одновременно пиломатериалов. Особенно эффективно это решается в экспортном лесопилении и значительно слабее при производстве пиломатериалов внутрисоюзного назначения.

Одна из особенностей технологии распиловки сырья в экс­портном лесопилении — распиловка с брусовкой на лесопиль­ных рам ах, которая позволяет получить наибольшее количе­ство длинномерных обрезных спецификационных пиломатериа­лов за счет уменьшения потерь древесины в рейку. Этому способу распиловки отвечает современная технология первич­ного раскроя сырья, которая должна быть связана с внедрени­ем пакетного метода обращения и переносом торцовки пилома­териалов на участок после камерной или атмосферной сушки. Это упрощает механизацию погрузочно-разгрузочных работ и рационализирует вторичный раскрой пиломатериалов на заго­товки. Однако в некоторых случаях схема распиловки с бру­совкой недостаточно целесообразна, особенно когда в распилов­ку поступают бревна с кривизной размером стрелы прогиба более 1%. Если условно принять партию бревен с кривизной, имеющую стрелу прогиба от 1 % и более, на каждый процент кривых бревен выход обрезных досок снизится на 1%. Всего на лесопильные заводы СССР поступает до 15—20% бревен с кривизной, у которых стрела прогиба от 1 до 2% .

Из всей массы выпускаемых пиломатериалов внутрисоюзно­го назначения наибольшее количество потребляется строитель­ством (более 50% ). Рассмотрим несколько подробнее некото­рые особенности первичной распиловки сырья на пиломатери­алы, предназначенные для выработки столярно-строительных изделий.

Распиловка бревен на лесопильных рам ах в основном вы ­полняется двумя способами: вразвал и с брусовкой. При р ас­пиловке с брусовкой, помимо улучшения выработки пилома­териалов по спецификации, упрощается механизация их обращения и вторичная переработка обрезных досок на заго­товки. Однако в некоторых случаях распиловка с брусовкой недостаточно целесообразна, так как при выработке основной массы толстомерных пиломатериалов их количество может зн а­чительно сократиться из-за ограниченного использования центральной зоны бревна, которая по качеству уступает пери- ферииной сбеговой. В то ж е время из высококачественной пе­риферийной зоны бревна может получаться большое количество неспецификационных тонких пиломатериалов. Все это приводит

необходимости совершенствовать типовые схемы распиловки ревен для наиболее полного использования сырья, идущего на

готовление толстых спецификационных досок со значитель­

13

ным охватом ими периферийной зоны бревна. Достичь этого можно двумя путями: распиловкой бревен вразвал с ориента­цией поставов на толстые необрезные доски для последующего вторичного этапа раскроя их на заготовки и расширением зоны толстых досок в поставах на распиловку с брусовкой — уменьшением толщины бруса. В этом случае может несколько снизиться объемный выход пиломатериалов, но повысится спе- цификационный выход толстых высококачественных пиломате­риалов. Однако, как показывают исследования [15], изменения коэффициента сортности пиломатериалов по радиусу торца бревна для древесины хвойных пород в средних диаметрах (14—24 см) почти не происходит. Д ля диаметров более тол­стых бревен (26—36 см) коэффициент сортности от периферии к центру бревна снижается примерно на 20—25% . М ежду тем на предприятия Северо-Западного района С С С Р в распиловку поступает около 75% по объему бревен диаметром 14—24 см и только 25% бревен диаметром 26—36 см.

На предприятиях, где пиломатериалы поступают на пере­работку, обрезка особенно сбежистых боковых досок, предна­значенных для дальнейшего раскроя на заготовки, не всегда может быть рациональной. В этом случае необходимо учиты­вать конкретные условия производства. В отдельных случаях может быть рекомендована распиловка сырья с брусовкой, но все боковые доски, полученные от лесопильных рам 1 и 2-го ряда, следует отправлять в цехи вторичного раскроя, без обрез­ки их кромок на обрезных станках.

Распиловка с брусовкой снижает производительность лесо­пильных рам почти в 2 р аза , но в то ж е время повышает про­изводительность труда на последующих операциях, а такж е облегчает выполнение заданной спецификации. В практике работы деревообрабатываю щ их предприятий средней и боль­шой мощности (150 тыс. м2 и более столярных изделий в год), выпиливающих пиломатериалы для стройдеталей, распиловка с брусовкой более целесообразна для изготовления заготовок коробок оконных и дверных блоков, а распиловка вразвал — для заготовок обвязки оконных переплетов. На крупных пред­приятиях, где организована комплексная переработка древеси­ны, черновые заготовки для стройдеталей целесообразно вы ра­баты вать из обрезных пиломатериалов с учетом переработки кусковых отходов на технологическую щепу. Однако первичный раскрой сырья не имеет достаточной теоретической обоснован­ности и нуждается в специальных технико-экономических рас­четах и проверке для конкретных условий того или иного про­изводства.

Существенное значение при планировании раскроя сырья на пиломатериалы имеет соотношение размеров толщины вы раба­тываемых досок. Анализ по предприятиям «Лендревпрома», где перерабатывается сырье, поступающее из архангельских, ка­

14

рельских и ленинградских леспромхозов, показал соотношение размеров толщины пиломатериалов, приведенных в табл. 1.

Д ля рациональной распиловки сырья получение толстых пиломатериалов планируют обычно из средней зоны бревна, тонких — из периферийной. Согласно теоретическим основам рациональной распиловки при­мерный состав толстомерных пи­ломатериалов (толщиной от 32 мм и более) при развальном и брусовом способах распиловки может быть 65—70% объема всех пиломатериалов. К ак видно из табл. 1, удельный вес толстых пиломатериалов в спецификации несколько превышает принятые рациональные нормативы для распиловки сырья. Вы работка та ­ких пиломатериалов возможна, но с некоторыми потерями в вы ­ходе пиломатериалов. В экспорт­ном лесопилении это соотноше­ние толстых и тонких досок при­мерно выдерживается. Значительно осложняется выполнение спецификации, если требуется вы работка пиломатериалов толь­ко для оконных блоков, где удельный вес тонких пиломатериа­лов незначителен. Так, для изготовления трехстворчатого окон­ного блока со спаренными переплетами без фрамуг с двойным остеклением (тип ОСБ-311-3) пиломатериалов толщиной 16 мм (для штапика) требуется всего 4,6% по объему. Благоприятные условия для выполнения спецификации могут быть только в том случае, когда при производстве тех или иных изделий содержит­ся определенное или близкое к нему оптимальное отношение объемов тонких и толстых пиломатериалов (примерно 1 :3 ) .

Таким образом, выбор той или иной схемы первичной рас­пиловки, а такж е составление плана распиловки прежде всего связан с назначением, качеством и размерами пилопродукции, размерным и качественным составом сырья, а такж е получе­нием наибольшего выхода спецификационных пиломатериалов при минимальных затратах.

4. Общая характеристика заготовок и особенности технологии их производства

нымиСК0ВНаЯ масса пиломатериалов, вы рабатываемы х лесопиль- ляон оПРеДПрИЯТИЯМИ И цехами* поступает на производство сто-

Р -строительных изделий, несколько меньшее количество ис­

1. СОО ТНОШ ЕНИЕ РА ЗМ ЕРО В ТО ЛЩ ИНЫ ВЫ РА БА ТЫ ВА ЕМ Ы Х

П И ЛО М АТЕРИ А ЛО В (В % ПО ОБЪЕМ У)

Наименованиепредприятий

Распределе­ние, % пило­материалов,

толщиной, мм

1 6 - 2 5 3 2 - 8 0

ДОЗ им. Халтури­ 18 82наДОЗ № 1 21 79По всем предприя­ 26 74тиям объединения

15

пользуется для мебели, тары и другой продукции из древесины.При комплексной переработке древесины после первичного

раскроя сырья его вторичный этап, а именно этап переработки пиломатериалов на заготовки, заслуж ивает внимания, поэтому вопросы, связанные с изучением и анализом раскроя пиломате­риалов на заготовки, должны рассматриваться в полной взаи ­мосвязи с первичным раскроем.

Раскрой пиломатериалов на заготовки в отличие от группо­вой распиловки бревен на пиломатериалы может быть выпол­нен индивидуальным способом с учетом качественных особен­ностей каждой доски и технических требований, предъявляемых к заготовкам. Степень эффективности переработки пиломате­риалов на заготовки определяется не только объемным выходом конечной продукции, но главным образом технико-экономиче­ским расчетом себестоимости изготовления заготовок. Из всех показателей себестоимости основное место занимает стоимость сырья (60—7 5 % ), поэтому повышение выхода заготовок может оказаться существенным фактором при установлении рацио­нального способа раскроя. Таким образом, исследования по вторичному раскрою должны начинаться с анализа способов раскроя пиломатериалов, установления оптимальной специфи- кационности вырабатываемых заготовок и определения факти­ческого баланса древесины.

Улучшение использования древесины на технологические нужды возможно только за счет рациональной и комплексной переработки ее по всей технологической цепи от сырья до з а ­готовок, т. е. при первичном и вторичном раскрое. Окончатель­ная обработка спецификационных комплектных заготовок до чистовых размеров деталей — менее существенная операция, так как наибольшие потери и отходы древесины получаются на первых двух стадиях, т. е. при первичном и вторичном раскрое. Это можно подтвердить нижеследующим расчетом. Пользуясь укрупненными данными объемного выхода пиломатериалов (60% ), заготовок (60% ) и деталей (80% ), ориентировочно можно определить соответствующие потери объемного выхода древесины на всех трех этапах переработки от сырья до чисто­вых деталей. Так, потери древесины в выходе на первом этапе (распиловки бревен на пиломатериалы) составят около 40% объема бревен, на втором этапе (раскрой пиломатериалов на заготовки) — 24% объема первичного сырья и на третьем этапе технологической переработки (обработка заготовок) — 7% объема исходного пиловочного сырья. К ак видно из рас­чета, на третьей стадии переработки древесины, связанной с машинной обработкой заготовок, потери в выходе менее зн а­чительны, чем на первых двух стадиях.

Групповой раскрой пиломатериалов на заготовки без пред­варительной подсортировки по качеству и удаления дефект­ных мест приводит к излишним потерям древесины, к сниже-

16

ншо выхода. Для получения лучшего выхода заготовок обрез­ные и необрезные пиломатериалы целесообразно раскраивать индивидуальным способом с учетом получения спецификацион- ных заготовок. Полная автоматизация процесса раскроя, без активного участия человека приводит пока к снижению исполь­зования древесины и повышению расхода сырья на 1 м3 вы ра­батываемых заготовок. Таким образом, доски должны раскраи­ваться на заготовки с учетом качественных особенностей дре­весины и требований, предъявляемых к заготовкам.

Существенное значение для рациональной переработки дре­весины имеет организация производства заготовок на лесопиль­ных предприятиях. Это способствует улучшению использования древесины, сокращению объема перевозок (исключается пере­возка отходов после раскроя пиломатериалов на заготовки), расширению раскройных цехов при лесопильных предприятиях, повышению производительности труда за счет комплексной механизации и частичной автоматизации процессов раскроя пиломатериалов на заготовки, концентрации отходов и возм ож ­ности их рациональной переработки в качестве вторичного сырья. В раскройные цехи могут поступать необрезные и об­резные доски сформированного сечения или кратные по толщи­не и ширине без прирезки по длине. В зависимости от вида и состояния пиломатериалов, поступающих в раскрой, а также качественных требований к выпускаемой продукции, в раскрой­ных цехах могут применяться различные варианты технологи­ческих процессов.

Рациональная организация раскройных цехов или участков в лесопильных предприятиях — прогрессивное мероприятие для всей отрасли, так как значительно повышается рентабельность предприятий по комплексной и рациональной переработке дре­весины.

Большое значение при выработке заготовок имеет влажность древесины. Она особенно важ на не столько для поставщика, сколько для потребителя заготовок и особенно для последую­щей эксплуатации готовых изделий, поэтому недопустимо по­ставлять заготовки повышенной и некондиционной влажности, относя все дефекты, происходящие от усушки и коробления, на потребителя. Согласно техническим условиям заготовки могут вырабатываться трех видов: цельные, склеенные по длине и сечению, калиброванные или предварительно простроганные по пласти. Размеры вырабатываемых заготовок следующие: тол­щина от 16 до 80 мм, ширина от 40 до 100 мм и длина от 0,5 Д° 2,0 м, а иногда более. Номинальные размеры установлены Для влажности древесины 15%, поэтому допускаемые отклоне­ния пиленых заготовок по ширине и толщине такие же, как у пиломатериалов, а по длине ± 5 мм. Калиброванные заготовки

тличаются значительно большей точностью по размерам сече- Ип в результате ликвидации разнотолщинности. Допускаемые

^—1915

отклонения для них поиняты только минусовые (— 1,5; —2,5 и —3,0 мм). По существу это не допускаемые отклонения от ф ак­тического разм ера калиброванных заготовок, а уменьшение исходного разм ера за счет калибрования. Допускаемые откло­нения калиброванных заготовок не превышают ±0,3-^-0,5 мм от фактического их разм ера после калибрования.

Качество заготовок хвойных пород устанавливается ГОСТ 9685—61, по которому регламентируется допустимость пороков древесины и дефектов обработки. Ш ероховатость поверхности (ГО СТ 7016—68) для пиленых заготовок должна быть не ниже2-го, а для калиброванных — 4-го класса. Д ля хвойных загото­вок установлены четыре группы качества, а для лиственных — две (ГО СТ 7897— 71).

Заготовки I группы качества предназначены для наиболее ответственных и напряженных деталей в судостроении, маши­ностроении, строительстве и др., заготовки II группы качест­ва — для ответственных деталей изделий в судостроении, сель­хозмашиностроении, автостроении, а такж е в строительстве для изготовления деталей окон, дверей и др., заготовки III группы качества — для изготовления деталей изделий в строительстве, сельхозмашиностроении, автовагоностроении, мебели и др., з а ­готовки IV группы качества — для изготовления массовых, менее нагруженных деталей и изделий в различных отраслях народного хозяйства, а такж е для производства деревянной ящичной тары.

В табл. 2 приведен основной укрупненный состав и харак­теристика заготовок, которые вырабатываю тся для столярно­строительных изделий.

Заготовки для строгания погонажных деталей сращивают по длине на зубчатый шип. Влажность заготовок створок, ф ра­муг, форточек, клапанов, полотен и коробок внутренних дверей должна быть от 6 до 12%, а коробок окон, балконных н на­ружных дверей — от 6 до 18%. Указанные в табл. 2 заготовки могут вырабатываться из обрезных и необрезных пиломатериа­лов. Обрезные пиломатериалы используют преимущественно на изготовлении длинных и широких заготовок и деталей, к кото­рым относятся доски для настила полов, погонажные детали, коробки и др. В остальных случаях для вторичного раскроя (особенно на створки) чаще применяют необрезные пиломате­риалы. Однако для предприятий, выпускающих столярно-строи­тельные изделия, не установлен строго определенный критерий использования и переработки обрезных или необрезных пило­материалов.

Из спецификации можно видеть, что на изготовление сто­лярно-строительных изделий требуется основная масса (по объему) толстых (75% ) и высококачественных заготовок; полу­чаемых из досок 0— 3-го сортов хвойных и 1—2-го сортов лист­венных пород древесины. На основании инструкции по норми-

18

2 СОСТАВ II ХАРАКТЕРИ СТИ КА ЗАГОТО ВОК Д Л Я СТРОП Д ЕТА Л ЕН

Наименование заготовокТолщина на ширину,

ммДлина,

мГруппы качества

и породы

B dvckii оконных коробок: ОР, ОС (50 :-60)х(70-г180) 0 ,9 —2,7 II I — IV, х оГ.иые

Бруски импоста: ОР, ОС, (5 0 н 80) х (Ю 0 4-150) 1,254-2,5 Не ниже II I ,

ХЕо.'ныеБР, БС (504-70) х (63 : 80) 0 ,34-2 ,2 Не ниже III ,

ХЕойныеКороткие заготовки для мелких деталей нащель- ников, сливов, раскладок и ДР-)Бруски коробок дверей

(19-: 40) х (8 0 -г 100)

(50 : 60) х (8 0 -1 0 0 ) 0 ,7 - 2 ,4 I , IV хео ”.ные и 1—II лист; енные

Бруски заполнения две­ (25ч 40) X (50) Разной I — IV хго ные ирей длины I —I I лист! енные.Мелкие детали (19 -2 5 ) х (80-:-100) Разной

длиныI хшйные и ли-

стненныеНаличники (164- 19) х (40 -: 100) 2,1

и болееI I I — IV г о ные и II листгегные

Г алтели 25x130 То же То жеДоски пола (35 4-40) X (80-^-130) » »Поддоны для паркетных щитов

50Х ( 100-ь 150) » »

П р и м е ч а н и е . ОР — раздельные переплеты; ОС — спаренные переплеты; ЕР — раздельные полотна; БС — спаренные полотна.

рованию расхода пиловочного сырья [2] из посортного распре­деления пиломатериалов доски 0—3-го сортов составляют в среднем 70—75% . В то же время объем этих пиломатериалов толщиной от 32 мм и более при распиловке бревен может со­ставить всего 60% , т. е. при выработке заготовок для строй­деталей пригодно лишь около половины общего количества выпускаемых в лесопилении пиломатериалов, поэтому создает­ся, как правило, недостача толстых пиломатериалов, что при­водит к большим скоплениям на участке первичного раскроя тонких пиломатериалов. Их реализация и эффективное исполь­зование возможны только тогда, когда на участках вторичной переработки организовано склеивание по сечению тонких пи­ломатериалов. Положительные результаты при производстве столярно-строительных деталей крупных сечений (оконных и Дверных коробок, импостов и др.) можно получить, склеивая их из нескольких элементов, так как выпиливать и сушить толстые пиломатериалы трудно. У склеенных брусков створок качество По сечению повышается. Однако склеивать заготовки по длине

ледует с таким расчетом, чтобы зарезка шипов и постановка Риборов не приходились на зубчатые соединения (ГОСТ

Ширину вырабатываемых заготовок можно подразделить на две группы: заготовки установленной ширины; заготовки сво­бодной ширины.

Ширина первой группы заготовок, поступающей на изготов­ление коробок оконных и дверных блоков, а такж е досок пола, наличников и др., формируется в лесопильных цехах. Ширина второй группы заготовок, к которым относятся створки, импост и др., получаемые из необрезных досок, в основном формирует­ся на раскройных участках деревообрабатываю щ их цехов.

Заготовки для мебельных изделий могут быть изготовлены из древесины хвойных (основная масса по объему) и листвен­ных пород. Размеры заготовок разнообразны. Наиболее рас­пространенная толщина заготовок 25; 32 и 40 мм (ГО СТ 7897— 71 и 9685— 61), а наиболее распространенная длина от0,4 до 1,3 м. Только небольшое количество мебельных загото­вок вы рабаты ваю т длиной до 2,0 м.

Распространенная ширина заготовок — от 40 до 80 мм. З а ­готовки из древесины хвойных пород (сосны, ели), в основном предназначенные под фанеровку, могут быть второй, третьей и четвертой групп качества. Номинальные размеры заготовок устанавливаю тся для влажности древесины 15%, а эксплуата­ционная влажность заготовок для деталей должна быть 8 ± 2 % .

Заготовки для деревянной тары изготавливают в основном из древесины хвойных пород. Тарное производство по объему потребления древесины занимает второе место после столярно­строительных изделий. Требования, предъявляемые к древеси­не для изготовления ящичной тары, невысокие, поэтому созда­ются благоприятные условия для использования низкосортных пиломатериалов, а такж е отпада от экспорта и отходов лесо­пиления (первичного раскроя). Наиболее распространенная толщина заготовок для ящичной тары — 16; 19; 25 и 32 мм, ширина 40; 50 и 60 мм. Влажность древесины ящичных комп­лектов должна быть 18—25% . Ящичные комплекты для экспор­та изготавливают из древесины сосны и ели влажностью 12— 22% и с более высокими техническими требованиями. Длина заготовок для ящичной тары может быть самой разнообразной: минимальная 0,3 м, а максимальная 1,3 м для малогабаритных и более 1,3 м для крупногабаритных ящиков. Качество загото­вок хвойных пород устанавливается ГОСТ 9685—61, который регламентирует допустимость пороков древесины и дефектов обработки.

Количество заготовок для других специальных нужд народ­ного хозяйства (авиа-, сельхозмашиностроения, автостроения, музыкальных изделий и др.) в общей массе незначительно К ним предъявляются более высокие требования по качеству древесины, а технология изготовления значительно отличается от технологии массового производства вышеуказанных заго­товок.20

Раскрой пиломатериалов на заготовки зависит от размерно­качественной характеристики сырья, а такж е от назначения заготовок, их размеров и качества. В связи с тем что качество древесины досок во многих случаях не совпадает с качествен­ными требованиями к заготовкам, особое значение приобретает выбор способа раскроя. Д ля удаления недопустимых пороков при раскрое пиломатериалов на заготовки станочнику прихо­дится к каждому резу подходить индивидуально, оценивая тот или иной участок древесины, из которого может выкраиваться заготовка. Индивидуальный раскрой позволяет определять уча­стки доски, по качеству отвечающие требованиям, предъявляе­мым к заготовкам, для получения их наивыгоднейшего разм ера.

Условно-бездефектные участки могут быть разные по ве­личине, поэтому для уменьшения потерь древесины в виде без­дефектных остатков эти участки следует раскраивать одновре­менно на несколько заготовок, отличающиеся друг от друга как по размеру, так и по качеству. При раскрое пиломатериалов в первую очередь стремятся получить заготовки наибольших размеров и с повышенными требованиями к качеству, а затем более короткомерные. Индивидуальный раскрой позволяет луч­ше использовать доски низкого качества по сравнению с груп­повым раскроем, при котором не учитываются пороки. Однако для выявления эффективности способов раскроя требуется со­ответствующий технико-экономический расчет.

Известно, что выход заготовок из низкосортных досок зн а­чительно ниже; хотя эти доски дешевле, себестоимость загото­вок из них может возрасти вследствие увеличения расхода дре­весины и повышения трудозатрат. Здесь, очевидно, требуется специальный технико-экономический расчет, который позволит выявить оптимальный вариант раскроя различных по качеству пиломатериалов. Следовательно, при индивидуальном методе раскроя пиломатериалов на заготовки стараются выбрать т а ­кую оптимальную схему раскроя, которая бы обеспечила уда­ление недопустимых дефектов, сокращение до минимума без­дефектных остатков и получение спецификационных и качест­венных заготовок.

В связи со специализацией предприятий и необходимостью индивидуального подхода к оценке качества каждой доски, рас­краивать доски приходится по индивидуально-групповому или комбинированному методу. Этот метод заключается в том, что начальные операции (оценка качества древесины) выполняются опытным бракером-оператором, а все остальные технологические и транспортные операции — автоматизированными механизма­ми на полуавтоматических линиях. Такой метод раскроя позво* ляет удалять пороки древесины, а такж е обеспечивает макси­мальное использование бездефектных участков.

Изучение размерно-качественной характеристики пиломате­риалов позволяет реш ать вопросы программирования раскроя

21

досок для выполнения заданной спецификации заговоток. Ос­новная задача этого метода сводится к уменьшению потерь древесины в виде бездефектных остатков, которые могут полу­чаться при раскрое досок по длине и ширине. На различную ширину необрезных досок и различную длину бездефектных участков можно составить программы раскроя из нескольких размеров ширины и длины заготовок. Таким образом, указан ­ные технологические возможности могут служить основой для разработки станков поперечного и продольного раскроя с про­граммным управлением и автоматизировать этот процесс.

Современный научный подход к технологии вторичного рас­кроя должен свести к минимуму случайные определения того или иного разм ера заготовок, выкраиваемых индивидуально из досок переменного качества. Применяя соответствующую мето­дику и математический анализ, можно достаточно точно уста­новить и способ оптимального раскроя с учетом качества, р а з­меров и величины партии досок, подлежащих раскрою на опре­деленную спецификацию заготовок.

Основная масса пиломатериалов, поступающих в раскрой­ные участки, имеет уже сформированную толщину, а в некото­рых случаях и сечение, поэтому, варианты раскроя досок на заготовки в основном могут быть следующие: а) поперечный;б) поперечно-продольный; в) продольно-поперечный и г) попе­речно-продольно-поперечный. Каждый из этих вариантов имеет свои достоинства и недостатки. Остановимся на их характе­ристике.

Поперечный раскрой. Этот способ раскроя наиболее прост, так как сечение заготовок формируется в лесопильном цехе и на торцовочный участок поступают обрезные пиломатериалы. При раскрое на заготовки делаются только поперечные резы с вырезкой дефектов и формированием длины заготовок в соот­ветствии с заданной спецификацией. Этот вариант раскроя дает следующие потери объемного выхода древесины: а) вырезку дефектных мест (пороков и торцовых отрезков); б) несоответ­ствие длины бездефектных участков доски длине заготовок, т. е. потери в виде бездефектных остатков; в) потери на опилки. Потери в виде припусков на усушку не вводятся, так как сече­ние доски соответствует сечению заготовок с учетом припуска на усушку.

Поперечный раскрой целесообразно применять тогда, когда поперечное сечение обрезных досок равно сечению заготовок или когда заготовки имеют свободную ширину, например делян­ки для щитов. Формирование сечения заготовок оправдывается такж е тогда, когда заготовки предназначаются для клееных несущих конструкций (балок, арок или ферм) или для цехов массовой строжки, где производятся доски для пола, наличники, плинтусы, обшивки и т. д.

При производстве столярно-строительных изделий по обыч­

22

ной современной технологии изготовляются импосты, бруски к о р о б к и для оконных и дверных блоков из обрезных пилома­териалов, сечение которых сформировано в лесопильном цехе.

П о п е р е ч н о -п р о д о л ь н ы й р а ск р о й . Этот способ раскроя досок обрезных и необрезных на заготовки характеризуется тем, что сначала ведется раскрой на отрезки, соответствующие длине з а г о т о в о к , а затем эти отрезки прирезаются на требуемую ширину заготовок. Основные дефекты удаляются при попереч­ном раскрое, поэтому он является определяющим для выхода з а г о т о в о к . При этом способе раскроя получаются дополнитель­ные потери выхода в рейку из-за некратности ширины загото­вок ширине досок при раскрое обрезных пиломатериалов и до­полнительные потери выхода в сбеговую и обзольную рейку при раскрое необрезных досок. Припуски на усушку по ширине не­обходимо учитывать, если на раскройные участки поступают сырые пиломатериалы.

Некратные по ширине обрезные пиломатериалы нецелесооб­разно раскраивать этим способом, особенно, если образующиеся разноширинные рейки не используются. При раскрое необрез­ных досок можно получить преимущество за счет использова­ния сбега, поскольку каждый отрезок, считая от вершины к комлю, имеет нарастающую ширину. Такой способ раскроя в основном распространен при производстве заготовок для дета­лей створок, а такж е при изготовлении делянок под паркетные щиты. Кроме того, этот способ применяется при производстве заготовок для мебельных деталей и тары.

Продольно-поперечный раскрой. В отличие от предыдущего способа формирования заготовок этот способ начинается с при­резки досок по ширине и заканчивается расторцовкой реек на длину с одновременной вырезкой недопустимых пороков и де­фектов. В этом случае могут иметь потери выхода из-за не­кратности ширины пиломатериалов и заготовок, несоответствия длины заготовок длине бездефектных участков, а такж е потери на опилки. Припуски на усушку учитываются только по ширине при раскрое сырых пиломатериалов.

Поперечно-продольно-поперечный раскрой. Этот способ х а ­рактеризуется тем, что вначале обрезные или необрезные до­ски торцуются на два или три кратных по длине отрезка (с возможной вырезкой основного деф екта), затем отрезки прирезаются по ширине. Заканчивается раскрой окончательной торцовкой этих делянок (сформированной ширины) на зад ан ­ную длину заготовок с вырезкой дефектных мест. При этом способе могут быть потери из-за некратности ширины пилома­териалов ширине заготовок, несоответствия длины заготовок Длине бездефектных участков и потери на опилки. Припуски на Усушку в случае необходимости учитываются при формировании ширцны заготовок. Иногда (особенно при формировании тон- КНх заготовок из толстых досок, поступающих после лесопиле­

23

ния) в раскройных участках приходится вводить дополнитель­ную операцию ребровой распиловки на круглопильных или лен­точнопильных станках.

Приведенные схемы вторичного раскроя имеют преимущест­ва и недостатки. П ервая схема раскроя обрезных досок сфор­мированного сечения наиболее проста и в раскройных участ­ках требует наименьших затрат на производство заготовок. Основная технологическая операция данной схемы — попереч­ный раскрой, который возможен (при соответствующем качест­ве пиломатериалов и требовании к заготовкам) на автоматизи­рованных агрегатных установках. Эта схема может быть наи­более производительной по сравнению с производительностью других схем.

Эффективность второй схемы — поперечно-продольного рас­кроя досок на заготовки — определяется тем, что значительно лучше используется сбеговая часть, за счет чего можно полу­чить дополнительный выход заготовок; более компактно распо­лагается оборудование, значительно облегчается передача короткомерных отрезков от торцовочных станков к продольно­пильным, что несколько сокращ ает площадь раскройного уча­стка. Однако рассматриваемый способ имеет и свои недостатки. Во-первых, из-за отсутствия базы при торцовом резе нару­шается перпендикулярность его относительно длины заготовки, вследствие чего приходится- увеличивать припуск на чистовую (вторичную торцовку после формирования длины и ширины заготовок). На операции поперечного раскроя доски при вы­резке дефектов теряется значительная часть ценной древесины, если дефект занимает не всю ширину доски, а только ее часть. Во-вторых, этот способ раскроя ограничивает использование низкосортных пиломатериалов при производстве заготовок для стройдеталей из-за небольшой длины бездефектных участков и увеличенных потерь на вырезку дефектных мест, особенно при выкраивании двух и более заготовок по ширине. М ежду тем такая схема — самая распространенная при производстве з а ­готовок различного назначения.

Продольно-поперечный способ раскроя может оказаться эффективным, особенно при переработке низкосортных пилома­териалов на длинномерные и узкие заготовки даж е повышен­ного качества. В ряде случаев целесообразен продольно-попе­речный раскрой необрезных пиломатериалов, причем крайний рез следует делать по сбегу, отрезая тонкую рейку и получая большую ширину крайней рейки с другой стороны доски. Если выпиливать трапецеидальные (сбеговые) заготовки, например для набора щитов, оба крайние реза следует направлять по сбегу. При изготовлении стройдеталей используется основная масса толстомерных пиломатериалов. Закономерность увеличе­ния числа пороков наблюдается от периферии к центру (серд­цевинная трубка, сучки, метики и др .), поэтому продольно-попе-

24

„ечный раскрой позволит сократить потери на вырезку этих Пороков и увеличить выход качественных длинномерных заго­товок (до 10% ). Однако при этом способе возрастает трудоем­кость передачи длинномерных делянок от станков продольного раскроя к станкам поперечного раскроя, а также площадь цеха увеличивается примерно на 25—35% . Раскраивать обрезные доски целесообразно только при кратности их ширины ширине заготовок с учетом пропилов. Это позволяет избежать немер­ных отходов ценной древесины из крайней зоны доски.

Согласно ГОСТ 8486—66 пиломатериалов 0, 1 и 2-го сортов могут поступать на раскройные участки с кривизной до 0,2% ,3-го сорта — до 0,4% и 4-го сорта — до 0,5% . При продольном раскрое это обычно приводит к дополнительным потерям дре­весины и снижению выхода заготовок, поэтому продольно-по­перечный раскрой не позволяет получить указанной .ранее эф­фективности выхода. В этом случае целесообразно вводить до­полнительную операцию предварительного поперечного раскроя. Таким образом, последний вариант с двухэтапным поперечным раскроем обрезных и необрезных пиломатериалов сочетает преимущества и недостатки поперечно-продольного и продоль- но-поперечного способов раскроя и может оказаться эффектив­ным в производстве качественных заготовок для стройдеталей (бруски створок), мебели, а такж е ящичной тары.

Одним только совершенствованием способов раскроя суще­ственных результатов в улучшении использования пиломатериа­лов добиться нельзя. Значительной эффективности достигают дополнением раскроя склеиванием остатков древесины по дли­не и сечению. Эта дополнительная операция несколько умень­шает различия между способами рсскроя пиломатериалов на заготовки.

Выбор способа вторичного раскроя пиломатериалов и по­строение технологического процесса в каждом конкретном слу­чае должны определяться основными конкретными технологи­ческими факторами: видом сырья (обрезные, необрезные, сухие или сырые), качеством и размерами досок и заготовок, трудо­емкостью процесса раскроя, использованием отходов и др. Так, на столярно-строительные изделия основная масса заг070В0К выпускается длинномерными. Такая особенность сказывается на выборе технологических схем раскроя. Наибольшее количе­ство пиломатериалов раскраивается групповым методом, что приводит к дополнительным потерям древесины и снижению выхода заготовок. Более эффективным может быть индивиду­альный метод раскроя. Однако в условиях массового производ­ства он малопроизводителен. Более целесообразным может ока­заться индивидуально-групповой метод раскроя, который обес- загИВЗеТ ВЬ1С0КУЮ производительность труда и высокий выход

Технологический процесс раскройных участков в основном25

зависит от вида пиломатериалов (обрезные или необрезные до* ски). Оконные и дверные коробки, а такж е импост в основном изготовляются из обрезных пиломатериалов по упрощенной технологии, связанной с операцией поперечного раскроя. З аго­товки для деталей створок и форточек вырабатываются, как правило, из необрезных пиломатериалов поперечно-продольным способом раскроя. Однако не исключена возможность приме­нения для низкосортных пиломатериалов поперечно-продольно­поперечного раскроя. На мебельные заготовки и тару пилома­териалы можно раскраивать по всем ранее приведенным схемам в зависимости от размеров и назначения заготовок. Однако в выборе как методов, так и способов раскроя имеются свои осо­бенности. Эта особенность в первую очередь заключается в том, что основная масса заготовок вырабатывается небольшой дли­ны. С уменьшением длины заготовок создаются более благо­приятные условия4 для эффективной переработки сырья. Кроме того, требования к основной массе заготовок для тары и дета­лей мебели под облицовку невысокие, поэтому все обрезные и необрезные пиломатериалы перерабатываются наиболее рас­пространенным поперечно-продольным способом раскроя.

Некоторые особенности могут появляться при раскрое до­сок на заготовки, к которым предъявляются повышенные требо­вания. В этом случае для наиболее целесообразного использо­вания древесины раскрой досок ведут комбинированным мето­дом, т. е. в первую очередь стараются изготовить трудновыпол­нимые (основные) заготовки, а затем менее качественные и короткомерные (попутные) при одновременном соблюдении требований комплектности. Эффективным средством в улучше­нии использования пиломатериалов могут оказаться дополни­тельные операции ремонта и склеивания древесины.

Дальнейшее совершенствование технологии раскроя, помимо применения математических методов планирования с использо­ванием ЭВМ , возможно путем модернизации оборудования и применяемого режущего инструмента, светотеневой разметки и различных средств дефектоскопии, обеспечивающих получение заготовок по индивидуально-групповому методу раскроя.

* 5. Эффективность калибрования

Калибрование, или предварительное строгание, помимо лик­видации разнотолщинности досок создает благоприятные усло­вия раскроя пиломатериалов на заготовки, так как при этой операции лучше просматриваются дефекты и пороки древесины- В результате калибрования снижаются потери при раскрое досок и увеличивается выход заготовок до 2—3% . Кроме того, калибрование создает более благоприятные условия для даль­нейшей обработки заготовок на полуавтоматических и автома­тических линиях, что обеспечивает получение деталей болес26

высокой точности с наилучшим качеством поверхности. При склеивании короткомерных отрезков на зубчатый шип калибро­вание обеспечивает более точную зарезку шипов и . лучшую прочность зубчатого соединения. После калибрования при дальнейшей обработке заготовок может быть уменьшена тол­щина сострагиваемого слоя, а сама поверхность получается гл а д к о й , без сколов, вырывов волокон. В лесопилении калибро­вание пиломатериалов возможно до сушки и после сушки. К а ­либрование перед сушкой обеспечивает хороший зажим досок в штабеле и тем самым предотвращ ает их коробление. Однако место калибрования в технологическом процессе производства стройдеталей, мебели и другой пилопродукции должно реш ать­ся применительно к каждому конкретному случаю.

Целесообразность применения предварительного строгания, или калибрования, пиломатериалов можно определить экономи­ческим расчетом. Годовая экономия Эк, получаемая в резуль­тате увеличения выхода заготовок при калибровании пиломате­риалов, определяется по формуле

где V — объем перерабатываемых пиломатериалов за год, м3; v\ — выход заготовок из непростроганных пиломатериалов за год, %; v2 — выход заготовок из простроганных пиломатериа­лов, %; С3 — средняя оптовая цека 1 м3 заготовок, руб. (в среднем 80 ру б .).

Для калибрования пиломатериалов могут быть применены как калибровочные, так и обычные строгальные станки (рейс­мусовые или четырехсторонние). Стоимость операции строгания на годовую программу калиброванных пиломатериалов мож­но определить по формуле

где Сс — стоимость одной станко-смены станка (в среднем при­нимается 20 руб.); N — количество станко-смен за год на один станок при двухсменной работе (изменяется в зависимости от числа рабочих дней в году); п — количество строгальных стан­ков, необходимых для выполнения годовой программы.

Если стоимость строгания пиломатериалов Ск ниже эконо­мии от дополнительного увеличения выхода заготовок ЭК) пред- варительное строгание пиломатериалов экономически целесо- ^ Разно, т. е. С „ < 5 К. Окончательная экономия от предвари-

ельного строгания пиломатериалов составит Э — Э к— Ск.

6. Место сушки в производственном процессе

В ы х о д З Я ГПТПОЛ1/ н л м / й ф J^LITT п п п л т т о о л п а т П О Р У П П О Г \ 7 -

" j и р и м ь л ш и тс я н о р и ки и д е ф е к ты д р е в е си н ы . i\pu-

CK = CcNn,

27

ме того, коробление, которое возникает при сушке заготовок, не всегда удается ликвидировать без дополнительных потерь в выходе заготовок. В то же время при сушке досок несколько снижается производительность сушильных камер, так как при­ходится сушить часть древесины, которая при раскрое попадает в отходы. При раскрое сырых досок затрудняется использова­ние короткомерных отрезков, что отрицательно сказы вается на конечном выходе заготовок. И, наконец, существенно может повлиять на себестоимость заготовок сокращение расходов на погрузочно-разгрузочные работы при сушке досок, так как опе­рация с длинномерными пиломатериалами легче механизируется за счет формирования сушильных пакетов на специальных па- кето-формирующих установках.

При производстве мебельных деталей встречаются различ­ные схемы технологического процесса. Все эти схемы обычно увязываются с конкретными условиями того или иного произ­

водства. К аж дая из схем оказы вает влияние на вы­ход мебельных деталей, технологию их изготовле­ния, производительность сушки и т. д. Одним из су­щественных факторов, ко­торый влияет на выход з а ­готовок, является уменьше­ние величины припусков на обработку. При установле­нии припусков на обработ­ку решающим факторомоказывается стрела проги­

ба, возникающая в заготовках главным образом за счет короб­ления древесины. Количественная оценка величины стрелы про­гиба для каждой опытной партии различной длины заготовок определяется средней величиной, характеризующей коробление, партии в целом.

Уменьшение стрелы прогиба на кромке наблюдается при сушке в досках, поэтому припуски на обработку при сушке в досках могут быть сокращены. В заготовках стрела прогиба или коробление будет в основном зависеть от их длины. Исходя из такой зависимости построены графики для сушки древесины в досках и в заготовках (рис. 1). Стрела прогиба при сушке в заготовках по пласти и по кромке — величина одного порядка и вы ражается уравнением прямой, не проходящей через начало координат,

f = a + b l ,

где f — стрела прогиба, мм; а — расстояние от центра осеи координат до пересечения прямой с осью ординат, мм; I — длина

Длина заготовки, ммРис. 1. График зависимости стрелы прогиба от длины заготовок:1 — коробление по пласти (суш ка в заго то в­ках); 2 — коробление по кромке (то ж е); 3 — коробление по пласти (сушка в досках); 4 — коробление по кромке (то ж е)

28

заготовок, мм; b — тангенс угла наклона прямой с осью абсиисс.

Полученные уравнения и график позволяют установить ве­личины припусков для различных размеров заготовок и соста­ви ть расчетные таблицы зависимости стрелы прогиба от длины з а г о т о в о к . Уравнения для определения стрелы прогиба при сушке древесины:

В ДОСКАХ В ЗАГОТОВКАХ

Коробление на пласти / = 0 ,2 1 + 0 ,0 0 2 3 I / = 0 ,1 5 + 0 ,0 0 2 6 I То же на кромке . . / = —0 ,2 9 + 0 ,0 0 1 3 I / = —0 ,0 1 + 0 ,0 0 2 2 I

При сушке в досках наблюдается уменьшение стрелы про­гиба как по пласти, так и по кромке. Кроме того, с увеличе­нием длины заготовок стрела прогиба растет.

Из вышеприведенного видно, что величина коробления з а ­готовок, вырезанных из сухих досок, на кромке и пласти мень­ше, чем при сушке в заготовках. Следовательно, более выгодна сушка древесины в досках, так как при этом можно умень­шить припуски на обработку. Это подтверждает ранее вы ска­занное предположение, связанное с рациональным раскроем на заготовки сухих пиломатериалов, а не сырых.

Опыты были приведены на пиломатериалах 1, 2 и 3-го сор­тов, так как 4-й сорт пиломатериалов из-за большого количе­ства пороков и малого выхода заготовок сушить в досках не выгодно. Низкосортные пиломатериалы после лесопильного це­ха целесообразно облагораж ивать и направлять в сушку от­дельными отрезками.

При камерной сушке пиломатериалов может возникать р а з­личный технологический брак, который обусловлен неравномер­ностью усушки древесины и наличием в ней внутренних напря­жений. К основным видам технологического брака можно отне­сти трещины, коробление, несоответствие размеров заготовок и др. Специальных нормативных данных на брак после сушки нет, а есть лишь некоторые данные, полученные в результате исследований. Так, по данным Ц НИ И М О Да, установлено, что технологический брак при сушке заготовок хвойных пород не превышал 2,5% при толщине материала 25 мм и 3,5% — при толщине 50 мм. При сушке в досках технологический брак составлял 1,5—2,0% . По нашим опытным данным, технологиче­ский брак при сушке хвойных мебельных заготовок составил 12-7%, а при сушке в досках только 8,4% . Наблюдения за уста­новлением технологического брака при различных способах сушки свидетельствуют о целесообразности сушки древесины в Досках. Сушка заготовок на отдельных предприятиях может

Ыть признана как временное явление, обусловленное в основ- °м недостаточной мощностью сушильного хозяйства.

Для более глубокого анализа по выявлению эффективно- 11 сушки древесины в досках и заготовках нами были прове­

29

дены опыты, связанные с определением выхода деталей мебели из необрезных досок хвойных пород 1, 2 и 3-го сортов толщи­ной 25; 40 и 50 мм. По опытным данным на рис. 2 построен график, отражающий средний суммарный выход чистовых ме­бельных деталей при сушке в досках и в заготовках в зависи­мости от их длины. Выход деталей мебели при сушке в досках выше, чем при сушке в заготовках. Только при большой длине деталей эта разница в выходе несколько сравнивается.

Для сравнения результатов выхода деталей мебели при сушке досок и заготовок данные сведены в табл. 3.

3. С РА В Н И Т ЕЛ Ь Н Ы Е ДА Н Н Ы Е С РЕД Н И Х СУМ М АРНЫ Х ВЫ ХО Д О В Д Е Т А Л Е Й М ЕБЕЛ И

Вид сушки

Выход, %, и», пиломатериалов

по сортам

Сре

днев

звеш

енны

й вы

ход

де­

тале

й м

ебел

и,

%

£ Оисч

2со

Сушка в досках Сушка в заю - товках

61,7050,25

57,6045,25

53,5040,45

58,245,6

Длина деталей,мп

Рис. 2. График зависимости выхода деталей мебели при сушке древе­сины:/ — в досках; 2 — в заготовках

Разность между выходами деталей мебели при сушке дре­весины в досках и заготовках составляет в среднем 12,6%. П о­лученные данные позволяют сделать вывод о том, что сушка древесины в досках по всем трем сортам партий пиломатериа­лов для рационального использования древесины имеет значи­тельные преимущества перед сушкой в заготовках. З а один из критериев в технико-экономическом анализе был принят расход пиломатериалов по сортам на изготовление 1 м3 мебельных де­талей при сушке древесины в досках и в заготовках.

Стоимость погрузочно-разгрузочных работ при сушке 1 м* заготовок в 2,0— 2,5 раза больше, чем при сушке досок. Это объ­ясняется тем, что при сушке досок на эту операцию за счет механизации потребуется более чем в 2 раза меньше рабочих, чем при сушке заготовок. Однако стоимость пара и электро­энергии на сушку 1 м3 древесины при сушке досок примерно в 2,0—2,5 раза больше, чем при сушке заготовок. Возрастут такж е и цеховые расходы из-за увеличения срока сушки древе­сины в досках. Для всех подопытных партий пиломатериалов

30

грбестоимость сушки 1 м3 заготовок дешевле сушки 1 м3 досок „ а 1 0 - 3 0 % .

Анализ себестоимости изготовления мебельных деталей по этапам технологического процесса позволил установить, что средняя себестоимость 1 м3 деталей мебели из хвойной древе­сины при сушке в досках меньше на 20% по сравнению с суш-

4. С Р ЕД Н Я Я СЕБЕСТО И М О СТЬ П РО И ЗВО Д С ТВА 1 М3 М ЕБ ЕЛ Ь Н Ы Х Д Е ­ТА ЛЕЙ ПРИ СУШ КЕ Д Р Е В Е С И Н Ы В ДО СКАХ И ЗАГОТО ВКАХ

Вид сушки

Себестоимость, руб, из пилома­териалов по сортам Средняя

себестои­мость 1 м3 ме­бельных деталей,

руб.

Снижение себестоимости деталей ме­

бели при суш ке досок по сравнению с сушкой за­

готовок , %1 -го 2-го 3-го

Сушка в досках Сушка в заготовках

7 4 ,99 3 , 5

7 1 ,28 6 ,7

6 4 , 38 2 , 7

7 0 ,18 7 ,6

8 0 , 01 0 0 ,0

кой в заготовках (табл. 4). Это обусловлено в первую очередь тем, что при сушке досок уменьшается расход сырья на произ­водство заготовок (2— 5 % ).

Таким образом, можно сделать вывод, что оптимальной тех­нологией, связанной с рациональным использованием древеси­ны, является производство заготовок из сухих пиломатериалов.

ГЛАВА 2

ЦЕННОСТНЫЕ КОЭФ ФИЦИЕНТЫ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫ Х ВИДОВ ПРОДУКЦИИ ЛЕСОПИЛЕНИЯ

1. Общие вопросы ценностной оценки продукции из древесины

В условиях рационального комплексного использования древесины необходима возможность суммарной комплексной оценки разных соотношений видов и количества продукции ле­сопиления. К числу этих видов продукции можно отнести пило­материалы разных пород, сортов, вида, назначения и размеров, технологическую щепу различного назначения, технологические °пилки, комплектные заготовки, строганые и калиброванные пиломатериалы, конструкционные пиломатериалы с гарантиро- ванной прочностью и некоторые другие виды продукции. Оцени- Вать все эти виды можно или по прейскурантной отпускной ^ н е , или по эквивалентным ценностным коэффициентам, отра­жающим с большим или меньшим укрупнением и приближе­нием отпускные прейскурантные цены.

31

Оценка разных компонентов баланса древесины может быть сильно дифференцирована, как, например, в прейскуранте на разные виды продукции лесной и деревообрабатываю щей про­мышленности, а может быть и укрупнена с учетом реальных массовых условий производства, поэтому для возможности бо­лее или менее укрупненной оценки всего состава баланса дре весины в лесопилении и сравнения разных вариантов этого со­става разработана ш кала ценностных укрупненных коэффици­ентов с учетом типичных условий лесопиления и существующих прейскурантных цен (см. стр. 34 и 35).

2. Методика расчета ценностных коэффициентов для различных компонентов баланса древесины первичного и вторичного раскроя

Основная задача в лесопилении, связанная с рациональным и более полным рациональным комплексным использованием древесины, — установление оптимального соотношения компо­нентов состава баланса древесины, а такж е определение рацио­нальных путей и направлений переработки вторичного сырья (отходов) на промышленную продукцию. Для анализа рацио­нального комплексного использования древесины первичного раскроя можно рекомендовать следующий план:

1. Определение нормального выхода пиломатериалов из сырья при соответствующем технологическом процессе, данной спецификации сырья и продукции.

2. Установление полного состава компонентов баланса дре­весины с учетом потребностей народного хозяйства и реальных условий производства.

3. Определение ценностных коэффициентов для разных ком­понентов баланса древесины, после чего расчет суммарных цен­ностных коэффициентов всего состава баланса древесины для разных схем и вариантов технологического процесса.

4. Определение приведенных затрат по всем схемам и в а ­риантам с учетом их сопоставимости.

5. Окончательный технико-экономический анализ результа­тов оценки принятых схем и вариантов для установления опти­мального технологического варианта комплексного использова­ния древесины в лесопилении.

Ценностная оценка различных компонентов продукции лесо­пиления позволяет предопределить их значимость, как имею­щих наиболее высокую стоимость, поэтому выход таких ценных компонентов, как пиломатериалы, заготовки, технологическая щепа, с учетом их реализации и потребления следует в возм ож ­ных пределах повышать путем снижения таких малоценных компонентов в балансе древесины, как опилки, стружки, отсев от щепы и т. д.32

Методика анализа баланса древесины в лесопилении может быть представлена соответствующими расчетами ценностных „оэффициентоБ на продукцию распиловки. Например, для установления критерия эффективности компонентов баланса древесины при раскрое сырья целесообразно пользоваться усредненными ценностными коэффициентами, разработанными применительно к реальным условиям лесопиления и ценам Се­веро-Запада европейской части СССР, а именно 1-го пояса для Архангельской области и 2-го пояса для Ленинградской обла­сти. К числу компонентов выхода продукции лесопиления отно­сятся пиломатериалы экспортного и внутрисоюзного назначе­ния, заготовки, строганые пиломатериалы, обаполы, тарная ме­лочь, технологическая щепа разного назначения, опилки, стружки и др.

В основу расчета ценностных коэффициентов приняты ре­альные условия распиловки, реальный состав сырья, посортный состав пилопродукции и отпускные цены по прейскурантам 07-03 (срок введения с 1 января 1974 г.) и 07-04 (срок введе­ния с 1 июля 1967 г .). З а единицу принят средневзвешенный коэффициент 1 м3 пиломатериалов нормативного посортного со­става по ценам для того или другого пояса. К ак пример рас­смотрим продукцию экспортного лесопиления Архангельской области. Прочие коэффициенты компонентов баланса будут вы ­ражены соответственно по отношению прейскурантных цен в долях этой единицы.

Усредненный коэффициент К у для экспортных пиломатериалов, приня­тый за единицу, рассчитан по следующим данным: средние размеры экс­портных досок по толщине принимаются 38 мм, по ширине 150 мм и по длине 5,0 м. При этом имется в виду, что в распиловку поступает около 60% еловой древесины и примерно 40% сосновой. Усредненное распреде­ление пиловочных бревен по сортам принято следующее: 1-й сорт 20%;2-й 50; 3-й 20 и 4-й сорт 10%. По толщине 70% составляют бревна диа­метром 14—24 см и около 30% — 26 см и более. Посортный состав пило­материалов следующий: доски бессортные (1, 2 и 3-го сортов) 18,24%, 4-й сорт 15,32, 5-й сорт 5,54, багеты 1,28 и дилены 2,89%. При таком нор­мативном распределении сортов хвойных пиломатериалов для Севера евро­пейской части СССР рассчитывается средневзвешенная оптовая цена экс­портных пиломатериалов (табл. 5). Из таблицы видно, что усредненная (средневзвешенная) оптовая цена 1 м3 экспортных пиломатериалов Ц э составила 61,86 руб. Эта основная цена оценена коэффициентом, равным 1,0, который и берется в основу расчета прочих ценностных коэффициентов. Средняя оптовая цена 1 м3 хвойных пиломатериалов внутрисоюзного на­значения Ц 0 (при нормальном распределении сортов: 0 сорт 3,8%; 1-й 13,5;2-й 14,2; 3-й 16,6 и 4-й сорт 7,8% и выход 55,9%) будет составлять 40,46 руб. Тогда усредненный ценностный коэффициент пиломатериалов внутрисоюзного назначения получится 40 ,46 :61 ,86 — 0,65. Если принять за среднюю оптовую цену \, м3 хвойных заготовок общего назначения (для всех четырех групп качества) 80 руб., ценностный коэффициент их будет 1 >29 и 2,0.

Приведем расчет коэффициента ценности пиловочного сырья. Состав сырья следующий: размерный диаметр 14—24 см, 1-й сорт 20%, 2-й 50,

20, 4-й сорт 10%. Средняя цена 1 м3 хвойного сырья составит 17,72 руб.,

3—1915 33

5. С Р Е Д Н Е В ЗВ Е Ш Е Н Н А Я ОПТОВАЯ Ц ЕН А ЭКСП О РТН Ы Х П И ЛО М АТЕРИ А­ЛО В (1-й ПОЯС)

Сорт пиломате­риалов

Оптовая цена пило­материалов средних размеров по прей­

скуранту 0 7 -0 4 , руб. за 1 м 3, по I поясу

Сред

няя

цена

на

ело­

вые

(60%

) и

сосн

овы

е (4

0%)

пило

мат

ериа

­лы

, ру

б.

Расч

етны

й ус

редн

ен­

ный

посо

ртны

й вы

ход

пило

мат

ериа

лов,

%

Про

изве

дени

е це

ны

на но

рмат

ивны

й вы

­хо

д,

руб.

Сре

днев

зве

шен

ная

опто

вая

цена

п

ило

ма­

тери

алов

, ру

б.

ель сосна

Бессортные 68,30 8 0 - 0 0 72,98 18,24 1331,154-й 57,90 57—90 57,90 15,32 887,035-й 45,50 45,50 45,50 5,54 252,07

Багеты 52,60 63,90 57,12 1,28 73,12Дилены 46,20 46,20 46,20 2,89 133,52

И т о г о 43,27 2676,89 61,86

Цса соотнош ение--— = К с , т. е. усредненный ценностный коэффициент сырья

Цэпри принятии усредненного коэффициента экспортных пиломатериалов за

К 17>721 П9Яединицу А с - 1 t= 0 ,28 .Ы ,oD I

Коэффициент ценности пиломатериалов внутрисоюзного назначения К в рассчитан с учетом средней толщины досок 32—40 мм для бессортных пи­ломатериалов, т. е. совместно О, 1 и 2-го сортов.

Средний размер ширины досок принят такой же, как и для экспорт­ных пиломатериалов. Усредненный ценностный коэффициент 1-го пояса для бессортных досок внутрисоюзного назначения, включающих О, 1, и 2-й сорта, Л о=0,76, для 3-го сорта /Сз=0,52 и для 4-го сорта K t=0 ,37 . Коэф­фициент ценности обапола

Ц.,б 25,10 _ „

к « — ц Г “ ' 5 Ш " “ 0’40'Ценностные коэффициенты технологической щепы для целлюлозы из

ели 0,29; из всех пород 0,24. В среднем ценностный коэффициент целлю­лозной щепы для 1-го пояса назначения составит 0,26. Ценностные коэф-

ЗН А ЧЕН И Я Ц ЕН Н О СТН Ы Х КО ЭФ Ф И Ц И ЕН ТО В

Пиломатериалы э к с п о р т н ы е ...........................................................1,0Строганые п и л о м а т е р и а л ы ............................................................ 1,10З а г о т о в к и ................................................................................................ 1,29Пиломатериалы внутрисоюзного потребления, бессортные 0,76 Пиломатериалы внутрисоюзного потребления, 3-й сорт . 0,52То же, 4-й с о р т ..................................................................................0,37О б а п о л ы .................................................... ............................................0,49Целлюлозная щепа (ель) 0,29То же (все п о р о д ы ) .........................................................................0,24Щепа для древесных п л и т .......................................................... 0,16Щепа для г и д р о л и з а ........................................................................ 0,12Опилки и стружки от с т а н к о в .................................................... 0,03Сырье пиловочное х в о й н о е ................................... ...... 0,28

34

фициенты для прочей технологической щепы следующие: для древесных плит 0,16; для гидролиза 0,12. Ценностный коэффициент для опилок 2 ,0 :6 1 ,8 6 = =0,03. Эти коэффициенты рассчитаны для массовой распиловки в условиях предприятий экспортного лесопиления Севера европейской части СССР. В разных других случаях (другая порода, другой географический пояс и т. д.) коэффициенты могут быть уточнены по вышеприведенной методике.

Если за коэффициент, равный 1,0, принять ценность бессортных пилома­териалов внутрисоюзного назначения (0 + 1 + 2 - й сорта) длиной 2,0—6,5 м, имеющих усредненную цену по 1-му поясу (бессортные) с учетом 50% тон­ких (до 32 мм) и 50% толстых (40 и более)

48,20 + 45,90-------------------- = 47 р. 05 к .,

все коэффициенты будут иными.Ценностные коэффициенты при условии принятия за единицу ценность

1 м3 бессортных пиломатериалов хвойных пород (кроме лиственницы) внут­рисоюзного назначения следующие:

Пиломатериалы внутрисоюзного назначения, бессортные(0 + 1 + 2 - й сорта) . . . • .......................................................... 1,0Пиломатериалы экспортные, б е с с о р т н ы е ..............................1,32Пиломатериалы внутрисоюзного потребления, З-й сорт 0,68То же, 4-й с о р т ................................................................................ 0,49З а г о т о в к и .............................................................................................. 2,00Строганые п и л о м а т е р и а л ы ...........................................................1.25О б а п о л ы ................................................................................................ 0,53Щепа целлюлозная (все п о р о д ы ) ............................................ 0,32Опилки и стружка от с т а н к о в .................................................... 0,05Сырье пиловочное х в о й н о е ............................................................0,38

Приведенные расчеты показывают, что в основу эффектив­ности разных вариантов технологических процессов следует з а ­кладывать не какие-то условные ценностные коэффициенты для всех случаев производства, а специально разработанные для условий района или для крупного лесопромышленного комп­лекса. Вместе с тем комплекс ценностных коэффициентов в разных условиях может быть использован для установления рациональных цен на разные компоненты комплексного исполь­зования древесины для стимулирования выработки необходи­мых народному хозяйству полуфабрикатов, а такж е продукции.

Пользуясь ценностными коэффициентами, проведем анализ показателей выхода продукции. Один из основных показателей использования сырья в лесопилении — объемный выход пило­продукции с учетом коэффициента сортности планируемой спе­цификации, вида и назначения выпускаемой продукции. Этот показатель зависит от многих причин организационного, тех­нического и технологического характера, связанных с конкрет­ными условиями предприятия. Как в первичном раскрое (рас­пиловка бревен на пиломатериалы), так и во вторичном (рас­п ой пиломатериалов на заготовки) коэффициент выхода пило­продукции и обратная ему величина — коэффициент расхода Ь1Рья на единицу продукции — связаны между собой формулой

1

Рис. 3. Баланс древесины на 100 м8 (или 100%) объема сырья при р аз­ном проценте или коэффициенте выхода пиломатериалов

где Кв — коэффициент выхода пилопродукции; Кр — коэффици­ент расхода сырья на единицу пилопродукции.

Во всех случаях объем пилопродукции n = QKB, где Q — объем затраченного сырья; Кв — коэффициент выхода, показы­вающий степень использования древесины на основную пило­продукцию.

Принимая расход сырья за постоянную величину, можно определить, какое количество пиломатериалов получится из этого постоянного количества сырья при различных величинах коэффициента выхода. К ак видно из рис. 3, выход пиломатериа­лов выраж ается прямой линией, проходящей через начало коор­динат. Если принять количество сырья Q = 1 м3, то Д = /(в-1

Практически представляет интерес отрезок прямой (абсцис­са) при коэффициенте выхода от 0,3 до 0,7, т. е. при выходе| пиломатериалов из сырья от 30 до 70% . За этими границами! выход пиломатериалов практически мало реален.

Если за исходную постоянную величину принять количеств^ пиломатериалов (например, 1 или 100 м3), можно построит) соответствующие графики, где будут указаны основные компо| ненты с их ценностными коэффициентами при различных выхо1 дах пиломатериалов из сырья. .

Н а рис. 4 по горизонтали отложен коэффициент выхода л> пиломатериалов из бревна по объему, а по вертикали — коэ% фициент расхода Кр сырья на выработку 1 м3 пиломатериалов

36

0,4- 0,5 0,6Коэффициент выхода пиломатериалов К^)Х

Рис. 4. График зависимости расхода сырья от коэффициента выхода пиломатериалов

Эти величины связаны уравнением, т. е. расходКр Квсырья описывается гиперболической кривой. На графике пока­зано изменение основного состава компонентов баланса древе­сины при разном коэффициенте выхода пиломатериалов. Выход пиломатериалов будет зависеть от размеров и качества распи­ливаемого сырья, способов распиловки, назначения и специфи­кации пилопродукции и т. д.

На графике рис. 5 за основную единицу принят такж е вы ­пуск пиломатериалов с условным ценностным коэффициентом

I 0,50

If f| / , е1 1,4-

•а»,г

f Ю §0,5 10,6 51 ом

V1

/у, 2

3 У/ У/ 'Яы '/уУ елеY/A

г у у 1ехнологическак % Г?,3

fitто ттео и ал ы

0,3 0,н- 0,5 0,6Коэффициент выхода пиломатериалов Квых

0,7

Рис. 5, График зависимости использования сырья на различные виды ^Р°Дукции:AvKiPa3H0CTb м еж ду ценностными коэффициентами продукции и сырья; 2 — вся про- Ш епИя’ ^ — сырье; 4 — опилки. Ценностный коэффициент пиломатериалов 1,0; ^ "Ы 0,37, опилок 0,05, сырья 0,38

37

равным 1,0. На нем такж е показана возможность использова­ния сырья для производства разных видов продукции с учетом для каждого компонента соответствующих ценностных коэффи­циентов. Из графика видно, что уменьшение количества опилок за счет применения более тонких пил, а такж е превращение их в щепу или в технологическую стружку при распиловке специ­альным инструментом может значительно повысить ценностный коэффициент, поэтому необходимо проанализировать новые спо­собы распиловки бревен на агрегатных станках, а такж е при­менение нового вида инструмента для получения компонентов баланса первичного раскроя, имеющих более высокие ценност­ные коэффициенты, чем опилки. Верхняя часть графика пока­зы вает разность между коэффициентами ценности продукции и сырья. Во всех случаях анализа требуется учитывать не только чистые ценностные коэффициенты конечной продукции или ее стоимость, но такж е и затраты на изготовление ее, народнохо­зяйственную потребность, транспортные расходы, амортизаци­онные отчисления и др.

Приведенные усредненные ценностные коэффициенты могут быть уточнены для конкретных условий производства.

Проведем исчисление баланса древесины при условии, что количество опилок зависит только от формирования сечений пиломатериалов и изменяется в соответствии с выходом пило­материалов, так как средние размеры пиломатериалов для срав­нения приняты во всех случаях одинаковыми. Д ля этого случая баланс древесины на 1 м3 выпускаемых пиломатериалов пред­ставлен в табл. 6.

6. БАЛАНС Д Р Е В Е С И Н Ы HA 1 М» ВЫ П У СКА ЕМ Ы Х П И ЛО М АТЕРИ А ЛО В

Наименование показателей

Баланс древесины при выходе пиломатериалов, % от объема

сырья

30 40 50 60 70

Полный расход сырья, м3 3,33 2 ,5 2 ,0 1,67 1,43То же, за вычетом 10% безвозвратных по- 3,0 2,25 1,8 1,Ь 1,29

Пиломатериалы, м3 1.0 1,00 1,0 1,0 1,00Щепа, м3 1,8 1,09 0,1 0 ,3 0 ,09Опилки, м3 0 ,2 0,20 0 ,2 0 ,2 0 ,20Итого продукции, м3 3,00 2,25 '1 ,8 1,5 1,23Безвозвратные потери, 10% от объема 0,39 0 ,25 0,20 0,17 0 ,14сырья, м3Всего объем сырья, м3 3 ,3 2,50 2 ,0 1,67 1,43

Весь представленный баланс древесины на 1 м3 выпускае­мых пиломатериалов можно перевести в ценностное выражение. Д ля этого цены на продукцию, составляющую баланс древеси-38

ны, принимаются средние по прейскуранту 07-03 в зависимости от пояса, размеров пиломатериалов, сырья и т. д. Так, для2-го. пояса средняя стоимость сырья (обезличенные ГОСТ 9463—72) 18 руб., пиломатериалов (обезличенные ГОСТ8486—66) 40 руб., щепы целлюлозной 15 руб., опилок как гид­ролизного сырья 2 руб. Полная стоимость продукции показана в табл. 7.

7. СТОИМ ОСТЬ В С ЕХ ВИ Д О В П РО Д УКЦИ И П РИ ВЫ П У СК Е 1 М? П И Л О ­М АТЕРИ АЛОВ

Наименование показателей

Стоимость продукции, руб ., при выходе пиломатериалов, % от объема сырья

30 40 50 60 70

Сырье, руб. 59,94 45,00 36,00 30,06 25,74Пиломатериалы 40,00 40,00 40,00 40,00 40,00Щепа 27,00 15,75 9 ,00 4,50 1,35Опилки 0,40 0,40 0 ,40 0 ,40 0 ,40Итого стоимость продукции, руб.

67,40 56,15 49,90 44,90 41,75

Стоимость продукции на 1 руб. стоимости сырья, руб.

1,12 1,25 1,37 1,49 1,62

Стоимость пиломатериалов яа 1 руб. стоимости сырья, руб.

0 ,67 0,88 1,11 1,33 1,56

Стоимость сырья в общей стоимости продукции, %

88,9 80,1 72,8 66,9 61,6

Стоимость всей продукции за вычетом стоимости сырья, руб.

7 ,46 11,15 13,40 14,84 16,01

При вторичном раскрое главными факторами, влияющими на выход заготовок, являются соотношение размеров и каче­

с т в а исходного сырья — досок — и продукции — заготовок. П ра­вильный выбор сырья (досок) в соответствии с техническими требованиями на заготовки и планирование раскроя может существенно улучшить использование древесины. Ц елесообраз­ность применения того или иного вида и качества сырья (об­резные и необрезные доски) при раскрое на заготовки опреде­ляют исходя из коэффициента выхода заготовок или коэффи­циента расхода сырья на 1 м3 заготовок, а такж е стоимости сырья (пиломатериалов) и затр ат на изготовление заготовок.

Рассмотрим стоимость (оптовые цены) обрезных и необрез- Нь*х пиломатериалов и заготовок по сортам и категориям каче- ства. Для сравнения примем заготовки досковые длиной 1 м 4 выше, шириной 80— 140 мм, толщиной 25—32 мм; пиломате­риалы обрезные и необрезные длиной 2,0—6,5 м, толщиной 25—

мм; оптовые цены по 2-му и другим поясам. Оптовые цены

39

по группам качества заготовок и сортам пиломатериалов за . 1 м3 приведены в табл. 8.

8, О П ТО ВЫ Е Ц ЕН Ы ЗА 1 М3 П И ЛО М АТЕРИ А ЛО В

Наименование пилопродукции

Цены за 1 м* пиломатериалов, р у б ., по группам качества и сортам

1 2 3 4

Заготовки Обрезные доски Необрезные доски

79.3 52,142.3

76,543.035.0

70.733.8 27,7

60,924,720,4

Соотношение стоимости обрезных и необрезных досок, а такж е досок и заготовок приведено в табл. 9.

9. СОО ТНОШ ЕНИ Е СТОИМ О СТЕЙ РА ЗЛ И Ч Н Ы Х ВИ Д О В П И ЛО П РО Д У КЦ И И

Наименованиепоказателей

Соотношение стоимости по группам каче­ства и сортам

Доски необрезные 42,3 35,0 27,7 20,4

Доски обрезные 52,1 43,0 33,8 24,7= 0 ,8 1 = 0 ,8 1 = 0 ,8 2 = 0 ,8 2

Доски обрезные 51,1 43,0 33,8 24,7

Заготовки 74,3 76,5 70,7 60,9= 0 ,6 6 = 0 ,5 6 = 0 ,4 8 = 0 ,4 0 6

Доски необрезные 42,3 35,0 27,7 20,4

Заготовки 79,3 76,5 70,7 60,9= 0 ,5 3 = 0 ,4 6 = 0 ,3 9 = 0 ,3 5

Отборный сорт пиломатериалов в расчет не принимается, так как их объем на предприятиях практически незначительный. В связи с этим все нормы расхода сырья для стройдеталей даются в расчете на пиломатериалы 1—4-го сортов.

Соотношение стоимости необрезных и обрезных досок пока­зывает, какой примерно процент потерь в рейку установлен при обрезке досок. Эти потери составляют 18— 19%. Соотношение стоимости досок и заготовок примерно соответствует проценту выхода заготовок из досок с учетом затрат на их изготовление. При раскрое необрезных досок эффективное соотношение стои­мости К выхода заготовок из необрезных и обрезных досок должно быть не менее 80—82% :40

Сорт и группы качества . 1 2 3 4/С заготовок из необрезных

----------------------------------- X I 00 80 81 82 82К заготовок из обрезных досок

В среднем выход составляет 80% , т. е. если при раскрое не­обрезных досок выход заготовок на 20% меньше, чем при рас­крое обрезных, в этих пределах переход на раскрой необрезных досок эффективен. Если эта разница в выходе будет больше, переход на раскрой необрезных досок неэффективен даж е при использовании потерь (реек) на технологическую щепу. Это связано с тем, что уменьшение выхода заготовок на 1 % и более не равнозначно увеличению выхода щепы на> тот ж е процент из-за их различной стоимости. Иначе говоря, потери на кромку необрезных досок не должны превышать 20% от выхода заго­товок из обрезных досок.

Эффективность производства заготовок можно определить по формуле

Я = / 4 - ( - ^ + 4 0 + 'з )р у б . ,

где Я — прибыль на 1 м3 заготовки, руб.; Ц3 — стоимость 1 м3 заготовок в оптовых ценах, руб.; Ц с — стоимость 1 м3 сырья (досок), руб.; Кв — коэффициент выхода заготовок из сырья; Ц0 — стоимость обработки 1 м3 заготовок, руб.; 3 — прочие з а ­траты на 1 м3 заготовок, руб.

Если величина прибыли Я положительная, производство з а ­готовок выгодно для предприятия. Это наихудший вариант, если отходы от сырья не используются. Если отходы использу­ются, величина прибыли Я должна быть увеличена на сумму стоимости использования отходов.

Зависимость прибыли от процента выхода заготовок и каче­ственного состава досок показана на рис. 6. Для расчета при­были были приняты средние коэффициенты (процент) выхода заготовок из пиломатериалов каждого сорта, стоимость пило­материалов по сортам, стоимость обработки и прочие затраты на 1 м3 заготовок, а такж е стоимость заготовок по группам качества. Из приведенного графика видно, что прибыль от про­изводства заготовок находится в прямой зависимости от про­цента (коэффициента) выхода заготовок и качества сырья (пиломатериалов), а также, что производство заготовок из об- Резных пиломатериалов более экономично, чем из необрезных пиломатериалов. П ерерабатывать доски 4-го сорта на заготовки экономически не целесообразно.~ На рис. 7 показано, что при выходе 50% заготовок, т. е. при ^в = 0,5, на 1 м3 заготовок требуется затратить 2 м3 пиломате­риалов. Таким образом при повышении выхода пилопродукции

41

20

иэ 15Sif / Оиь

5

\ 5%-10

г 1\ ,

1 // 1овр я л й

ш/ а К/ / 1 ннииумные ' i l l

30 0Y/50 60 70 8а 90 /пг Выход заготоВок.%

/

/Lro-J30 W 50 60 70 80%0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 Ktblx

Процент urn коэффициент Выхода заготовокРис. 6. График зависимости Рис. 7. График зависимости расхода пило-прибыли от процента выхода материалов от процента или коэффициен-заготовок и сортности досок: та выхода заготовокI —IV — сорт пиломатериалов

с 30 до 40% (при постоянном количестве выпускаемых загото­вок) значительно больше уменьшается расход сырья на единицу продукции, чем при повышении выхода от 60 до 70% (на те же 10%)- Повышение выхода с 60 до 70% уменьш ает расход сырья (досок) на 1 м3 заготовок на 1,7— 1,4 = 0,3 м3, или на 21,4% , а повышение процента выхода с 30 до 40% уменьшает расход сырья на 3,3—2,5 = 0,8 м3, или на 32%- Это указы вает на то, что особое внимание следует обратить на использование пило­материалов и повышение выхода в зоне низких выходов заго­товок, например при раскрое низкосортных пиломатериалов (3 и 4-го сортов). В этом случае технические мероприятия, по­вышающие процент выхода заготовок, особенно эффективны.

Баланс древесины при вторичном раскрое исчисляется, если количество опилок, которое зависит в основном от способа рас­кроями формирования сечения заготовок, не изменяется с изме­нением выхода заготовок, так как для сравнения принят один и тот ж е способ раскроя и одинаковые средние размеры заго­товок. Отходы (рейки, кусковые отрезки), полученные при рас­крое пиломатериалов, предусматривается использовать на щ е­пу. Средняя норма расхода кусковых отходов на щепу прини­мается 1,16 м3. Баланс древесины на 100 м3 выпуска заготовок приведен в табл. 10.

Переведем баланс древесины на 100 м3 выпуска заготовок в ценностное выражение. Н а продукцию, составляющую баланс древесины, принимаются средние цены по прейскуранту 07-03 в зависимости от пояса, размеров пиломатериалов, заготовок и других показателей. Оптовые цены на пилопродукцию у к аза ­ны ранее; цену на щепу целлюлозную примем 15 руб. за 1 м3, опилки и отсев от щепы 2 руб. за 1 м3.

42

Приб

ыль,

руд.

10. БАЛАНС Д Р Е В Е С И Н Ы НА 100 Ма ВЫ П У СКА ЗАГО ТО ВО К

Баланс древесины при заготовок, %

выходе

Наименование компонентов

30 40 50 60 70 80

расход пиломатериалов Состав продукции:

заготовки, м 3

333 250 2 0 0 167 143 125

100 100 100 100 100 100щепа, м 3 177 112 72 47 27 13о п и лки , м 3 23 18 14 12 10 9отсев щепы, м 3 33 2 0 14 8 6 3

Итого продукции, м 3 333 250 2 0 0 167 143 125

На рис. 8 показана зависимость прибыли от производства 100 м3 заготовок и всей продукции. Понижение выхода загото­вок до 30—40% делает изготовление их неэффективным, убы­точным для всех сортов пиломатериалов. С понижением сорта пиломатериалов убытки от производства заготовок уменьш ают­ся, так как стоимость сырья посортам снижается. Например, при выходе 40% заготовок убытки от производства 100 м3 заготовок из пиломатериалов 1-го сорта составляют около 3826 руб., а из 4-го сорта — 75 руб. Н аряду с этим пони­жается качество с 1 до 4-й группы. Однако при использо­вании отходов на технологиче­скую щепу для целлюлозы

7

п т

12000

-2000 -3000 -т о -SOOO -Бооо

\"7000 -8000

р нс. 8.

40 50 60 70 80

ущ етО тZ1

Загог

1. От» ;В щепы

Ч\\\\1щия-с\ \ w \ j

30 / У0 50 60 70 8 Выход заготовок. %

График зависимости прибы- выхода заготовок и

ли т . ' ■ зависимостис°РтнпЛ.Р° Цента выхода 3£ '-4 " 1 пиломатериалов:2РоИЗВол£т1>!!И'?£?,аТеРИаЛОВ; __ прибыль отб ы.1ь о т ™ . , 100 м за го т о в о к ;------- ~ —

всей продукции• при-

Рис. 9. График стоимости продукции и сырья из пиломатериалов 2 сорта: 1 — стоимость всей продукции на 1 руб. стоимости сырья; 2 — стоимость заготовок на 1 руб. стоимости сырья; 3 — стоимость всей продукции

43

положение несколько меняется. Производство заготовок из 4-го сорта пиломатериалов (при 40% выхода) становится прибыль­ным за счет выпуска щепы. Производство заготовок из 1, 2 п3-го сортов пиломатериалов и при 40% выхода даж е при усло­вии выпуска щепы экономически неэффективно. Производство заготовок при 30% выхода и при использовании отходов на щепу для всех сортов пиломатериалов экономически невыгодно.

На графике рис. 9 более наглядно показано, как изменяется стоимость продукции и сырья на 100 м3 вырабатываемы х заго­товок из обрезных хвойных пиломатериалов 2-го сорта. В верх­ней части графика отражена зависимость стоимости всей про­дукции и стоимости заготовок на 1 руб. стоимости сырья, кото­рая пропорционально растет с увеличением выхода заготовок.

Из рассмотренных таблиц и графиков можно сделать следующие выводы:

1. Проведенные теоретические исследования в основном по­казы ваю т методику определения комплексного использования древесины при различных коэффициентах выхода основной пи- ло1Гродукции.

2. При стабильном выпуске пиломатериалов и заготовок по­нижение процента (коэффициента) выхода основных компонен­тов баланса древесины влечет за собой понижение общей сум­марной стоимости всей выпускаемой продукции.

3. Повышение процента (коэффициента) выхода пиломате­риалов и заготовок уменьшает расход сырья, а вместе с этим и понижает затраты на сырье, его подготовку, хранение и транспорт.

4. Стоимость сырья в общей стоимости полученной продук ции составляет 60—88% и увеличивается с уменьшением выхо­да пиломатериалов.

5. Стоимость всей продукции за вычетом стоимости сырья при неизменном количестве пиломатериалов и заготовок растет по мере увеличения процента выхода (пиломатериалов или з а ­готовок) .

6. Рассмотренная методика, связанная с анализом рацио­нального комплексного использования древесины, позволяет обоснованно подходить к оценке и выбору оптимального в а ­рианта распиловки сырья на пилопродукцию, а такж е реш ать более перспективные вопросы о направлении использования вторичного сырья (отходов).

7. Полный анализ рационального баланса древесины в лесопилении при первичном и вторичном раскрое должен рас­сматриваться последовательно с совместной разработкой и со­поставлением графиков (или таблиц) первичного и вторичного раскроя. Только полный комплексный анализ всей цепи техно­логического процесса может раскрыть истинную картину тех­нико-экономического выбора оптимального варианта.

ГЛАВА 3

А Н АЛ И З И СОПОСТАВЛЕНИЕ РАЗЛИЧНЫ Х ВАРИАНТОВ Б А Л А Н С А ДРЕВЕСИНЫ

1. Классификация факторов, влияющих на состав баланса древесины при первичном раскрое

Пиломатериалы — один из основных компонентов состава баланса древесины. В зависимости от многих факторов объем­ный выход пиломатериалов составляет от 50 до 70% объема сырья. Эти факторы можно разделить на пять основных групп: а) относящиеся к сырью — порода и размерно-качественная х а ­рактеристика; б) относящиеся к технологии — поставы, н азна­чение и спецификация пиломатериалов; в) относящиеся к пило­продукции; г) относящиеся к работе станков и инструментов; д) организационные факторы.

При анализе факторов, влияющих на состав баланса древе­сины, в первую очередь рассматриваются те, которые связаны с изменением объемного и качественного выхода пиломатериа­лов. Выбор факторов и установление их влияния зависит в ос­новном от способов и схем распиловки сырья, а такж е приме­няемого оборудования и др. Каждому способу распиловки сырья на определенном типе оборудования соответствуют свои факторы, оказываю щие влияние на выход пиломатериалов. Кроме того, есть целый ряд общих факторов, влияние которых на выход пиломатериалов сказывается при любом способе пер­вичной переработки сырья (например, размерно-качественный состав сырья и др.).

Классификация факторов, влияющих на выход пиломатериа­лов, представлена на схеме 1. Группы факторов в зависимости от конкретных условий переработки сырья по-разному влияют на состав баланса древесины. Одни из них могут увеличивать выход пиломатериалов, другие (опилки, кусковые отходы и т. д.) — уменьшать.

Размерно-качественная характеристика сырья позволяет ре­шать вопросы, связанные с. выбором рациональной схемы пере­работки. Она показывает, на каком оборудовании и каким наи­более рациональным способом раскроя целесообразнее перера­ботать сырье с учетом качественного и объемного выхода

- пилопродукции. Один из основных показателей размерной х а ­рактеристики сырья — диаметр. По диаметру сырья выбирают Рациональные поставы, способы распиловки (с брусовкой, враз- Вал или агрегатный) и оборудование для переработки сырья.

Влияние диаметра сырья на выход пиломатериалов доста- °чно полно исследовано. ЦНИИМ ОДом разработаны нормати- ы посортного выхода пиломатериалов из пиловочного сырья в

висимости от его диаметра, выявлена закономерность увели- НИя выхода пиломатериалов с ростом диаметра сырья.

45

Схема 1

Классификаций факторов, влияющих на дыжд пиломатериалов

Факторы, влияющие на оостав баланса &ревеешы при первичном раскрое

«tiО&

Технология Пиломатериалы

ж

Оборудование и инструмент Организационные

0) э

£§ Рс

Ж

I III

[fi§

§x«c>

§ 1| 8 |

5§ *-C QjS=f=3

A

§5Г § * ® э I I l § S C|-

-oc e i: о 5>o(S'3

§ il S at S §| | |IT

Oj

5§CO 2cxk 3 Ci I сз 5 cx

gь§0;сад4зОi lШI fЙ 8

лSt5СЭ5)

i s

В соответствии с планом раскроя сырье, поступающее на предприятие, перед распиловкой должно быть подсортировано по размерным группам, т. е. в основном по размерам диаметра. Неточность подсортировки бревен по диаметрам приводит к рассеиванию размеров ширины досок (особенно при распиловке вразвал ), а следовательно, к снижению объемного и специфика- ционного выхода пиломатериалов. Влияние различной точности подсортировки бревен по диаметрам согласно теоретическим расчетам показано на рис. 10. Снижение выхода обрезных пило­материалов за счет увеличения потерь древесины в рейку и горбыль может доходить до 3% и более. При подсортиров­ке бревен с точностью ± 2 см выход пиломатериалов умень­шается на 0,6% при наличии контрольных пил в поставе и на 1,4% без них по сравнению с точностью сортировки на каждый четный диаметр (± 1 см), поэтому распиловка сырья на лесопильных рамах, а также на агрегатных и круг­лопильных станках требует со­ответствующей точности сорти­ровки бревен. Необходимо учитывать то, что повышение точно­сти подсортировки бревен по диаметрам увеличивает количество размерных групп, а это приводит к росту трудозатрат на под­готовку сырья (при сезонной доставке), к расширению терри­тории склада и водной поверхности рейда. Кроме того, большое отклонение в точности подсортировки бревен по диаметрам ска­зывается на производительности лесопильных рам.

На снижение выхода оказы вает влияние рассеивание разм е­ров ширины пиломатериалов из-за различных технологических факторов. Одновременное влияние совокупности ряда факторов на рассеивание размеров ширины пиломатериалов может при­вести к уменьшению или исключению их действия.

Существенное значение на объемный и качественный выход пиломатериалов оказы вает подбор поставов в зависимости от Размерно-качественной характеристики сырья и назначения "илопродукции. Поставы следует составлять с учетом рацио­нальной и более полной переработки сырья, с обеспечением наибольшего объемного и наилучшего качественного выхода

чломатериалов заданной спецификации. В связи с этим важ-* значение для составления рациональных поставов имеет Учение размерно-качественной характеристики сырья. При ра-

етс>Нальном Раскрое из средней зоны бревна обычно планиру- я получение толстых пиломатериалов, а из боковой (пери­

Рис. 10. Влияние точности под­сортировки бревен на выход пи­ломатериалов:/ — максимальные поставы; 2 — сорти­ровка по четным диам етрам ; 3 — груп­повая сортировка бревен

47

ферийной) зоны — тонких. К тонким относятся доски толщиной 16; 19; 22 и 25 мм. Объем толстых пиломатериалов (от 32 мм и более) при распиловке вразвал и с брусовкой по рациональ­ным поставам может составлять 65—70% общего объема пило­материалов; на долю тонких, выпиливаемых из боковой зоны, будет приходиться 30—35% . При распиловке бревен с брусов­кой большое значение имеет высота бруса, которая обычно принимается (0,6.ч-0,8) d.

При агрегатной переработке бревен на станках типа ЛАПБ существенное влияние на выход пиломатериалов, помимо ука­занных факторов, оказы вает высота центральной части бруса, из которой выпиливаются толстые центральные доски, так как формируются они в зависимости от высоты бруса.

Одна из проблем сокращения потерь древесины в опилки — уменьшение толщины рамных и круглых пил и их подготовка,

На количественный и качествен­ный выход пиломатериалов мо­жет оказы вать влияние ширина пропила, зависящ ая от толщины пил, уширения лопаточек зубьев при плющении или величины раз­вода зубьев пил. Д ля уменьшения потерь древесины в опилки при­менение тонких пил может быть эффективным. Д ля толщины пил S n = 2,2 и 2,5 мм и уширения на сторону S p= 0 ,8 мм ширина про­пила соответственно будет 3,8 и

4,1 мм. Допускаемое отклонение в уширении лопаточек зубьев пил должно быть ± 0 ,1 мм. Фактически плющение рамных пил и их дальнейшая подготовка производятся с отклонениями от требований ТУ. В результате этого при распиловке сырья часто увеличиваются потери древесины в опилки по сравнению с при­нятыми усредненными расчетными нормами. Расчеты показыва­ют, что уширение пропила с 4,1 мм (S n = 2,5 мм) до 4,8 мм при­водит к увеличению потерь древесины в опилки (рис. 11) и сни­жению выхода пиломатериалов от 0,9 до 2,2%. При расчете баланса древесины потери в опилки планируются в размере 8 - ' 12% от объема сырья, но фактически эти потери (см. рис. П )1 при тонкомерном сырье значительно больше. Следовательно,! уширение величины пропила против норм может снизить выхоД| пиломатериалов в среднем на 1,0—2,0%).

Однако приведенные расчеты не раскрываю т полной кар" тины технологического анализа влияния ширины пропила Ш| выход пиломатериалов при комплексном использовании древе'1 сины. Обычно считают, что уменьшение ширины пропила в тоЦ ж е объемной степени увеличивает выход пиломатериалов. Эт°[ требует соответствующей проверки ввиду того, что уменьшен#6)

18

sW 8-72 I/O § в

1

- 2

Ш 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 Диаметр бревен d,cti

Рис. 11. Кривые зависимости потерь древесины в опилки от диаметров бревен:/ — при 5 Ц=4 ,8 мм; 2 — при 5 Ц = =4,1 мм

48

ририны пропила снижает переход древесины в опилки и умень­шает охват диаметра поставом, но не дает основания считать, что вся сэкономленная древесина переходит в пиломатериалы. Часть этой древесины переходит в утолщенный горбыль и за- тем в щепу и лишь некоторая часть увеличивает выход пило­материалов в тех ограниченных пределах, которые диктуются сеткой размеров ГО СТа и наличием обзола, допустимого в тех или других сортах пиломатериалов.

В настоящем анализе, выполненном на примере частной методики, при­н и м а е м следующие условия: расчеты проводятся по графику — квадранту, в е р ш и н н ы й диаметр принят 16; 20 и 24 см, длина бревна 6,0 м, сбег1 с м / м ; ширина досок с градацией через 10 мм, толщина пил 2,0; 2,4; 2,8 мм, уширение зубьев на каждую сторону 0,75 мм. После расчета поставов свод­ные данные по выходу пиломатериалов для разных вариантов приводятся в табл. 11.

11.. ВЫ ХО Д П И ЛО М АТЕРИ А ЛО В ПО ВАРИАНТАМ

&IISPt

Постав

Вар

иант

i

Охв

ат

диам

ет-

ра

брев

ен

Толщ

ина

пил,

мм

Выход пиломате­риалов, % от сырья

Разность выхода, %

Ширинапропила

мм %

i 1,10 2 ,0 57,5(100% ) Между 1 и 2-м ва­ 3 ,5 100риантами 0,3

16 32 22 22 оtd 1 ,п 2 ,4 56 ,7 (98 ,7 ) Между 2 и 3-м ва­ 3 ,9 1149 9 9 риантами 0,5

3 1,12 2 ,8 56 ,2 (97 ,8 ) 4 ,3 12320 32 32 22 1 0,98 2 ,0 59,0(100% ) Между 1 и 2-м ва­ 3 ,5 100

2 2 2 риантами 0,32 0,99 2 ,4 58,7(99,3% } Между 2 и 3-м в а ­ 3 ,9 114

риантами 0,43 1,00 2 ,8 58,3(99) 4 ,3 1231 0,98 2 ,0 60,6(100) Между 1 и 2-м ва­ 3 ,5 100

риантами 0,32 0,98 2 ,4 60 ,3 (99 ,4 ) Между 2 и 3-м ва­ 3,9 114

риантами 0,324 32 32 32 32 3 0,99 2 ,8 60 ,0 (98 ,9 ) 4 ,3 1231 2 2 1

Если считать, что при ширине пропила 3,5 мм (толщина пил 2,0 мм) случается 10% опилок от объема сырья, при ширине пропила 3,9 мм объем

ж Илок будет 10x1,14 = 11,4%, а при ширине пропила 4,3 мм 12,3%; в то на пВреМЯ °®ъем пиломатериалов соответственно для d = 20 см уменьшится в п ^ и объема сырья. Следовательно, сравнивая переход опилок

атеРиалы> получим, что между 1 и 2-м вариантами (11,4 и 10,0)ИЗ . 0/* ” * iiwvjj'nixm, ч ш м с т д ) i и u a p i i a n i a МИ п 1

а l i’o/ объема' опилок 0,3% перешло в пиломатериалы (59,0—58,7), об-i в Утолщенный горбыль (в щепу). По 1—3-му вариантам из 2,3% рна МЭ 0Ш1Л0К (12,3— 10,0=2,3) 0,7% (59,0-58,3) переходит в пиломате-

лы и 1,6 — в утолщенный горбыль (в щепу).4—1Э15 49

Следонательно, экономический эффект К (d = 20 см), если считать, чтокомплексное использование древесины составляет 90% сырья, будет сле­дующим:

1-й вариант........................................К = 59,0 К п + 10,0 К 0 + 21,0 К щ;2-й вариант........................................К = 58,7 К п + 11,0 К 0 + 20,9 Кщ;3-й вариант........................................К = 58,3 Кп + 12,3 К 0 + 19,4 Кщ-

Вместо ценностных коэффициентов можно взять оптовые прейскурант­ные цены. Для примера возьмем усредненную цену пиломатериалов 40 руб., опилок 2 руб. и щепы 15 руб. Получим:

,1-й Еариант..................К = 59,0• 4 0 + 1 0 • 2 + 2 1 ,0 -1 5 = 2 6 9 5 ,0 р у б .,2-й вариант................. К = 5 8 ,7 -4 0 + 1 1 ,4 -2 + 2 0 ,9 -1 5 = 2 6 8 4 ,3 руб.,3-й вариант................. К = 5 8 ,3 -4 0 + 1 2 ,3 -2 + 1 9 ,4 -1 5 = 2 6 4 7 ,6 руб-5

Если за 100% принять 1-й вариант, экономический эффект, связанный с влиянием ширины пропила на комплексное использование сырья, составит по 1-му варианту 100%, 2-му 99 и и 3-му варианту 98,1%.

Применение тонких пил требует тщательной подготовки и установки. Кроме того, обычно тонкие пилы несколько ухуд­ш аю т качество распиловки (появляются риски, мшистость, иногда неточность размеров и т. д .). Это следует учитывать при снижении толщины пил.

Переход части опилок в горбыль, который будет перераба­тываться в технологическую щепу, может дать некоторую при­быль предприятию, так как ценностный коэффициент техноло­гической щепы намного выше ценностного коэффициента опилок.

Точность межпильных прокладок имеет такж е большое зна­чение для качественного и объемного выхода пиломатериалов. Нарушение требуемых размеров прокладок может вы звать не­точность толщины досок (разнотолщинность), что в дальней­шем приводит к дополнительным потерям древесины. Низкое

качество прокладок — основная при­чина разнотолщинности пиломатери­алов в лесопильных цехах. Нормы допускаемых отклонений точности подготовки прокладок составляют ± 0 ,1 мм. В практике лесопиления, из-за недостаточного качества про-: кладок часто эти нормы завы ш аю т­ся. Так, точность подготовки прокла­док по всем замеренным толщ ина^ (16; 25; 32; 60; 80 и 100 мм) превы­ш ает нормы допускаемых отклоне-, ний, причем толщины их всегда за­вышены и для тонких пиломатери­алов более чем на 1,0 мм. Это {1

свою очередь сказы вается на увеличении толщин досок, выпили­ваемых лесопильным цехом, и в конечном итоге приводит к до'1 полнительным потерям древесниы. Такие потери могут пример; но составить от 1,0% для толстых пиломатериалов и до 7 ,0иА>|

7,0s,o

i V1 ч,о«о

1В 2532 40 50 ВО 70 ВО 90100 Номинальная толщина досок

Рис. 12. Потери древесины в выходе из-за неточности подготовки межпильных прокладок

50

для тонких (рис. 12). Кроме того, неточность верхних и нижних прокладок приводит к возникновению дополнительных неровно­стей поверхности распила, поэтому прокладки для лесопильных предприятий при возможности необходимо готовить централизо­ванным порядком и более высокого качества, что позволит зн а­чительно сократить потери древесины при распиловке сырья на лесопильных рамах.

Большинство рассмотренных основных факторов по-разному мож ет влиять на главный компонент баланса древесины — вы­ход пиломатериалов. Некоторые из них имеют большее влия­ние, некоторые меньшее, а часть из них незначительное, по­этому применение современных математических методов плани­рования экспериментов в какой-то мере позволяет отбирать наиболее значительные факторы для их анализа и отсева мало­значительных.

2. Теоретические предпосылки по составу баланса древесины при первичном раскрое сырья

Баланс древесины представляет собой распределение древе- / сины сырья по разным видам компонентов выхода продукции, отходов и образующихся потерь.

В баланс 'первичного раскроя входит: пилопродукция, щепа, технологические опилки, а такж е потери на усушку и на нереа­лизуемый отсев (расп ы л). В балансе древесины не учитываются внебалансовые отходы: кора (8— 12%) и припуски по длине (0,5— 1,0% ). Основной вид пилопродукции первичной обработ­ки — обрезные и необрезные доски, представляющие в большин­стве полуфабрикаты для других производств. В процессе пер­вичного раскроя необходимо устанавливать количественные соотношения обрезных и необрезных досок в общем выходе пи­ломатериалов, так как степень обреза имеет большое влияние на объемный выход пиломатериалов из сырья. Отходы, полу­чаемые при первичном раскрое в виде кусковых отрезков, реек, горбылей, опилок и т. д., могут и должны быть использованы как вторичное сырье для выпуска дополнительной про­дукции (обаполов, мелкой пилопродукции, технологической Ще­пы и т. п.).

Состав компонентов баланса древесины в зависимости от принятой технологии может быть различным. Некоторая часть статей баланса (мелкая пилопродукция, обапол и др.) могут видоизменяться или вообще их может не быть. Процентное со­отношение компонентов баланса такж е может изменяться в за-

исимости от факторов, к числу которых относится размерно- ачественная характеристика пиловочного сырья, точность сор-Ровки бревен, способы распиловки, охват поставом вершин-

б г° Диаметра бревен и брусьев, боковое смещение бревен иди РУсьев при распиловке, применяемые поставы, состояние обо-

4 *51

рудования и околорамной механизации, толщина пил, их подго­товка и установка, обрезка досок на обрезных станках, торцов­ка и др. Размерно-качественный состав сырья характеризуется диаметром и качеством бревен, их длиной, величиной сбега, кривизной и т. п. Д ля правильного планирования раскроя сырья на пилопродукцию, кроме размерно-качественной характеристи­ки, необходимо знать уточненный баланс древесины и состав его компонентов. Эффективность лесопильных предприятий зн а­чительно возрастает, если на данном предприятии выпускается максимально облагороженная пилопродукция: сухие пиломате­риалы, цельные и клееные заготовки определенного назначения, скомплектованные по размерам и качеству, строганые пилома­териалы, погонажные изделия для строительства и т. д.

Имеются нормативные данные по составу баланса древеси­ны, а такж е посортного выхода пиломатериалов (ЦНИИМ ОД, УкрНИИМ ОД, Гипролестранс и др .). Усредненные данные б а­ланса древесины приведены в табл. 12.

12. БАЛАНС Д Р Е В Е С И Н Ы П РИ РА СК РО Е СЫ РЬЯ ХВО Й Н Ы Х П О РО Дd = 20-J-22 см и 1= 6 м

Выхвд пиломатериалов при распиловке бревен, % объема сы рья

Наименование показателей вразвал с брусовкой

необрез­ных

обрез­ных 50% 100^4

Доски длиной от 1,0 м 74 56 57,5 59Г орбыли 6 6 8 ,5 10Рейки — 14 10,0 7Коротье 0,3— 1,0 м 3 3 3 3Торцовые отрезки, вырезки — 2 2 2Опилки 10 12 12 12Усушка 5 5 5 5Распыл 2 2 2 2

В с е г о 100 100 100 100

На изменение баланса древесины существенное влияние оказы вает способ распиловки сырья (вразвал , с брусовкой и др .). Большое значение имеет направление использования вторичного сырья. Так, комплексное использование древесины повышается, если все кусковые отходы перерабатываются на технологическую щепу.

В общем виде баланс древесины при первичной переработке сырья можно представить в следующем виде: Qc = Qa + Qo + Qo>

где Qо — количество распиливаемого сырья, % или м3, Qа — количество получаемых пиломатериалов, % или м3; Q o~" количество отходов (вторичного сырья), % или м3; Qa — коли- чество потерь, % или м3.52

Основной показатель использования сырья при первичной распиловке — процент (коэффициент) выхода пиломатериалов, определяемый по формуле

К в = - ^ - Ю 0 .Qc

Общее количество отходов при производстве пиломатериа­лов можно представить следующей зависимостью:

Qo = <7г+Ч'р-Ь^в + Я о,где <7г — объем древесины в горбылях, м3; qp — объем древеси­ны в рейках, м3; qb — объем древесины в торцовых обрезках и вырезках, м3; q0 — объем древесины в опилках, м3.

Горбыли и рейки могут быть переработаны на мелкую пило­продукцию, обапол и технологическую щепу.

Потери древесины Qn складываются из припусков на усушку qy по толщине и ширине пиломатериалов и нереализуемого от­сева древесины qn. Эти потери могут быть представлены вы ра­жением Q a= q y + q a-

Приведем некоторые теоретические данные по расчету у к а­занных компонентов баланса древесины при первичном раскрое сырья.

Объем древесины в горбылях. Объем древесины, переходя­щей в горбыль, можно определить по формуле

2qt — — bThrlnr м3,

3где Ьг — ширина пласти горбыля посередине его длины, м; hr — толщина горбыля посередине длины, м; I — длина горбыля (обычно принимается равной длине бревна), м; яг — количе­ство горбылей, получаемых из одного бревна.

Отходы древесины в горбыль Qr в процентах от объема бревна составят

QP. = ЮО,Qe

где qr — объем горбыля, м3; Qe — объем бревна, м3.Приняв (по формуле Губера) объем бревна

^Де dcp — диаметр посередине длины бревна, м, и подставив Качения qr и Qe, получим объем горбылей в процентах от объ- Ма бревна:

а ) при распиловке вразвал

Qr = 170

53

б) при распиловке с брусовкой

q ; = 340 .dcp

Относительное значение отходов древесины в горбыль сни­ж ается с уменьшением толщины и ширины горбыля и с увели­чением диаметра бревна. Ширина пласти горбыля Ьг и его тол­щина hr, при постоянном объеме бревна взаимосвязаны. Чем больше толщина горбыля при одном и том ж е диаметре бревна, тем шире его пласти и тем больший отход древесины попадает в горбыль. В сбежистых бревнах потери древесины на горбыль- ные отходы увеличиваются.

При распиловке вразвал снижение отходов древесины в гор­быль увеличивает выход пиломатериалов, но такж е увеличи­вает потери древесины в рейку, что значительно сказывается на выходе обрезных пиломатериалов.

Зависимость процента отходов в горбыль при распиловке вразвал от диаметра бревна и охвата вершинного диаметра по­

ставом показана на рис. 13. С увеличением охвата

диаметра бревна поставом (при / = 6,0 и S = 1 см/м) отходы в горбыль умень­шаются. Кроме того, по­тери в горбыль возраста­ют с уменьшением диа­метра распиливаемых бре­вен. Переработка гор- быльной части на мелкую пилопродукцию (или оба­пол) или другие виды пи­ломатериалов, а такж е в

щепу способствует более полному использованию сырья. Забо- лонная часть бревна, попадающая в горбыль, обычно имеет вы­сококачественную древесину.

Объем древесины в рейках. В процессе переработки необ­резных досок на обрезные образуются отходы древесины в рейку. Д ля упрощения определения процента отходов древеси­ны в рейку принимаем площадь поперечного сечения рейки за трапецию. Тогда площадь поперечного сечения двух реек, полу- чаемых из необрезных досок, S p= (a + c)h м2, объем двух рееК qp+ (a-\-c)hl м3, где а — ширина верхней пласти рейки посере- 1 дине длины доски, м; с — ширина нижней пласти рейки, м; ft-" толщина рейки, (соответствует толщине доски), м; / — длина рейки, м.

Отходы древесины в рейку Qp в процентах объема бревна с поправкой на сегментность не более 3% определяются по ко­нечной формуле

л о' а > 1 л • WО ш т Вершинного диаметра бревна dcp,см

Рис. 13. Потери древесины в горбыль для разных диаметров бревен

54

Qp = 1,31(а + с)Л 100,d2 “ cp

где d cp — диаметр бревна посередине его длины, м.Объем отходов в обзольную рейку возрастает при увеличе-

нии толщины вырабатываемых пиломатериалов и уменьшении диаметров бревен, поэтому тонкие пиломатериалы целесообраз­но вы рабаты вать из периферийной зоны бревна. Поперечная распиловка необрезных досок на две и более частей перед об­резкой (или прирезкой по ширине) значительно сокращ ает от­ходы в рейку и повышает выход обрезных досок. Это под­тверждается следующей расчетной формулой, связанной с опре­делением коэффициента использования Кп необрезной доски за счет уменьшения отходов в рейку:

/Си = 1 ---------— ,п (Ь к + Ьв)

где Ьв и Ьк — ширины наружной части доски в вершине и ком­ле; п — число отрезков (заготовок).

Из этой формулы видно, что чем больше число отрезков, тем больше коэффициент использования доски. Более наглядно это показано на рис. 14.

Отходы древесины в дефектные вырезки и торцовые отрез­ки. Объем отходов, которые получаются при торцовке пилома­териалов, небольшой. Округленно он принимается в общем балансе пер­вичного раскроя по лесопильному цеху около 1 % (выборочная торцов­ка), а на браковочно-торцовочных операциях 1—2% , т. е. в среднем 2~3% объема распиливаемого сырья. Однако эти отходы могут значительно меняться в зависимости от качества сырья (вырезка гнили 11 пр.), качества сушки и места тор­цовки в производственном процессе Лесопиления. Так, в экспортном ле­сопилении на браковочно-торцовоч- 11Ых установках они могут состав­лять 3— 5 <у0 объема перерабаты вае­м о сырья.

Отходы древесины в опилки. От- °АЬ1 Древесины в опилки в основ-

р м зависят от толщины пил, ущирения зубьев при плющении и ц0дВ° Д'е> а такж е от толщины досок в поставе. Обрезная отор- ф0 анная доска имеет шесть пропиленных поверхностей, при Но РпМиР °вании которых образуются опилки. Если ориентировоч-

Ринять, что один пропил по ширине или толщине образует

Рис. 14. Зависимость коэф­фициента использования не­обрезных досок от числа заготовок

55

одну соответствующую сторону в двух разных досках (половина пропила на одну поверхность), объем древесины, переходящий в опилки для обрезных досок (исключая пропил на длину), мож­но представить в следующем виде:

<7о = (h + n h) (b + n B) l—hbl м3,

где h — толщина доски, м; b — ширина доски, м; Я в — ширина пропила, отнесенная к ширине доски, м: Пк — ширина пропила, отнесенная к толщине доски, м; I — длина доски, м.

Отходы древесины в опилки можно определить по формуле

Оо = Г1 ------------ - ----------L (h + n h)(b + n B)

100%.

При одинаковой ширине пропила, т. е. когда Ял = Я в по толщине и ширине доски, формула примет вид

hbОо = 1 —

(Л + 77) {Ь + П) \100%.

Зная коэффициент выхода К в пиломатериалов при первич­ном раскрое, можно определить отходы в опилки от объема распиленного бревна:

hbо 0 = 1

(h + П) (Ь + П) Jт к в%.

Достичь сокращения расхода древесины в опилки можно при применении тонких пил, безопилочного резания и др. Поте-

i 30

Толщина пиломатериалов, мм

ри древесины в опилки в процентах для ширины Я пропила4,0 мм с применением расчетных формул приводятся на рис. 15. Отходы в опилки снижаются с увеличением сечения пиломате­56

риалов. Если известны поставы на распиловку сырья, отходы древесины в опилки можно рассчитать.

При распиловке вразвал объем опилок<7о = 0>73 dc^zin ,

где с?Ср — диаметр бревна посередине его длины; z — число пил в поставе; I — длина бревна; Я — ширина пропила.

При распиловке с брусовкой q0 = q0 + q0,

где q ’0 — 0,63dcpz in и q0 = 0,95h(,zin,

(/г,-, — толщина б р у са).Отходы в опилки от всего сырья соответственно составят

q p = 0 ,73dcPz in ш о и 0 д = Ч о ± Яо_ 1QQo/o-

Я Я

Приведенные расчетные формулы приближенны, однако поз­воляют более точно бпределять количество опилок в балансе первичной распиловки различного по размеру сырья. Принятые в нормах расхода сырья проценты потерь древесины в отходы на опилки (8— 12%) укрупнены и не точны, тогда как необхо­дима достаточная точность, так как ценностный коэффициент опилок /Со составляет примерно 0,05 по отношению к усреднен­ному ценностному коэффициенту на пиломатериалы, принятому за единицу.

Потери древесины в припуски на усушку. Размеры пилома­териалов по ГОСТ 8486—66 установлены для древесины вл аж ­ностью № = 1 5 % , а экспортных пиломатериалов по ТУ13-02-04— 67 влажностью W= 20-^22% . При распиловке древе­сины с большей влажностью пиломатериалы должны иметь до­полнительные припуски на усушку. Поскольку припуски на усушку хвойных пиломатериалов (ГО СТ 6782—67) не диффе­ренцированы по тангентальности и радиальности, они зависят почти исключительно от спецификации пиломатериалов. Зная спецификацию, можно подсчитать абсолютные величины потерь Древесины для припусков на усушку. В среднем линейная усуш- ка древесины (до абсолютно сухого состояния) в тангентальном направлении принимается равной 6— 10%, а в радиальном 3— 5% объема высушенных пиломатериалов. Усушка по длине (вдоль волокон) очень незначительная (0,1—0,3 % ), поэтому в Расчетах не учитывается и припусками не регламентирована.

Расчетную усушку обычно относят только к пиломатериа­лам, поскольку остальные виды продукции обмериваются в сы- Р°м состоянии (опилках, щепе, горбылях, обаполе и т. д .). Р ас­пиленные вразвал пиломатериалы усыхают такж е, как и распи­с н ы е с брусовкой, где рейки почти нет, а горбыли О брабаты ваю тся либо в обапол без сушки, либо в щепу так- е без сушки. Усушке подвергаются только пиломатериалы.

57

В этом случае более точно процент потерь древесины на объемную усушку можно подсчитать по формуле

hbОу = 1 100%,

(Л + Уь) (Ь + Ув)

гДе Ун — усушка по толщине пиломатериала, мм; уа — усушка по ширине пиломатериала, мм.

Объемная усушка в процентах для хвойных пиломатериалов при конечной влажности W = 15% (ГО СТ 8436—66) приведена на рис. 16. С увеличением сечения пиломатериалов потери на

Рис. 16. Объемная ' усушка пиломатериа­лов в зависимости от их толщины и ши­рины

зе«сГ1

II

30 40 50 ВО 70 80Толщина пиломатериалов, мм

П.730 150 180 200,220 § 251/,300 &

i

усуш ку снижаются; Более резко усушка снижается у тонких пиломатериалов.

Д ля определения процента усушки от объема бревна сле­дует процент объемной усушки умножить на коэффициент вы­хода К в■ Зная среднюю толщину и ширину пиломатериалов по спецификации, можно определить усредненные потери на усуш ­ку. Если усредненное сечение пиломатериалов принять 40 X Х 1 5 0 мм и /Св = 0,55, потери древесины на объемную усушку со ставя т 7,2-0,55 = 3 ,9 6 » 4 ,0 % объема распиливаемого сырья.

Обычно при нормировании расхода сырья потери на объем­ную усушку в общ ем балансе первичной распиловки принимают 6 ,0% объема сырья, что превышено. Именно полная объем­н ая усуш ка для древесины, приведенной к абсолютно сухому состоянию, будет 9— 15%, а среднее значение ее можно принять 12% . Тогда для древесины влажностью 15% объемную усушку (д ля практических расчетов) можно в среднем принять 6% о б ъ е м а пиломатериалов внутрисоюзного назначения (ГОСТ 8486— 66) и 5% объема экспортных пиломатериалов (Т У 13-02-04—6 7 ), а потери на усушку усредненного выхода,

58

равного 60% , обрезных пиломатериалов, для внутрисоюзного к экспортного назначения будут соответственно составлять 4 и 3% объема распиливаемого сырья. К ак видно из этих расчетов, есть некоторый резерв, а именно: при выработке пиломатериа­лов внутрисоюзного назначения 2% , а экспортного 3% . Такой резерв позволяет еще на несколько процентов повысить ком­плексное использование древесины при первичной распиловке сырья на пиломатериалы. Таким образом, величиной усушки не следует пренебрегать, так как она в общих потерях древе­сины составляет примерно седьмую часть. Комплексное исполь­зование древесины связано в первую очередь с выявлением возможных резервов в существующих и принятых нормативах по переработке сырья.

Приведенные расчеты по первичному раскрою сырья на пи­ломатериалы даю т возможность уточнить баланс древесины, а также могут служить вспомогательным материалом при расчете норм расхода сырья. Полученные теоретические данные могут быть использованы при проведении технико-экономического анализа, связанного с определением наиболее рационального состава баланса древесины, а следовательно, и при выборе оптимального технологического процесса.

3. Баланс древесины при первичном раскрое пиловочного сырья на пиломатериалы и его анализ

З а основную продукцию в лесопилении обычно принимают доски (обрезные и необрезные), бруски и брусья. При распи­ловке бревен образуются отходы в виде вторичного сырья, ко­торые могут быть эффективно использованы для выработки до­полнительной продукции. Ч асть отходов идет в безвозвратные потери, которые по всем предприятиям почти одинаковые и со­ставляют примерно 6—8% .

Таким образом, при первичном раскрое пиловочного сырья в лесопилении получается следующий состав компонентов б а­ланса древесины: 1) пиломатериалы (внутрисоюзного и экс­портного назначения) в виде обрезных и необрезных досок, брусьев и брусков, а такж е тарные и мелкие; 2) обапол; 3) тех­нологическая щепа как полуфабрикат для использования в дру­гих производствах (целлюлозно-бумажном, при изготовлении Древесностружечных и древесноволокнистых плит, на гидролиз, топливо и т. д .); 4) кусковые (твердые) отходы в виде горбы­лей, реек, отрезков концов, вырезки дефектов, которые могут служить вторичным сырьем для получения обаполов, мелкой пилопродукции и технологической щепы; 5) сыпучие (мягкие) отходы в виде опилок и отсева от щепы, которые при комплекс­ной переработке древесины такж е могут служить технологиче­ским сырьем для производства целлюлозы, плит й других м ате­

59

риалов; 6) безвозвратные потери — припуски на усушку и рас­пыл.

На лесопильных предприятиях экспортного назначения по­мимо основной пилопродукции (доски бессортные, 4 и 5-го сортов, багеты и дилены) получается отпад от экспорта — пило­материалы внутрисоюзного назначения в основном 3 и 4-го сор­тов, соответствующие ГОСТ 8486—66.

К внебалансовому отходу относится кора и припуски по длине, которые не входят в объем круглых лесоматериалов. Со­став указанных компонентов и их процентное соотношение по каждому предприятию может быть разнообразным, а отдель­ных видов их может вообще не быть (обапола, мелкой пилопро­дукции и др.).

На основании разработанных ЦНИИМ ОДом нормативов усредненный баланс древесины при распиловке на лесопильных рам ах хвойных пород на пилопродукцию внутрисоюзного назна­чения для европейской части С С С Р по ГОСТ 8486—66 из пило-

1 вочного сырья по ГОСТ 9463—72 приведен в табл. 13.

13. У С РЕД Н ЕН Н Ы Й БАЛАНС Д Р Е В Е С И Н Ы П РИ РА СП И Л О ВК Е СЫ РЬЯ ХВО Й Н Ы Х ПОРО Д для Е ВРО П ЕЙ СК О Й ЧАСТИ СССР

Наименование компонентов

Баланс дре­весины, %,

при диаметре бревен, см

Наименование компонентов

Баланс дре­весины, %,

при диаметре бревен, см

14

-24

26

и бо

­ле

е

C'l

1

26

и бо

­ле

еДоски 54,80 58,60 Опилки 12,00 12,00Тарные доски и мелочь 0,90 1,15 Безвозвратные потери 6,00 6,00Обапол по ГОСТ 5780— 2,26 2,2069 Всего 100 100Кусковые отходы 24,04 20,05

Усредненный баланс древесины при производстве хвойных обрезных экспортных пиломатериалов и пиломатериалов вну­трисоюзного назначения для европейской части С С С Р по ТУ 13-02-04—67 и ГОСТ 8486—66 из пиловочного сырья и по ГОСТ 9463—72 приведены в табл. 14. Общий выход пиломате­риалов внутрисоюзного назначения несколько выше, чем экс­портных. Это объясняется тем, что к экспортным пиломатериа­лам предъявляются более жесткие требования, чем к пиломате­риалам внутрисоюзного назначения.

Данные баланса древесины для других районов С С С Р и особенно при выработке пиломатериалов специального назна­чения (авиационных, резонансных и др.) отличаются друг от60

друга, хотя отдельные компоненты в балансе могут и со­впадать.

14. У С РЕД Н ЕН Н Ы Й БАЛАНС Д Р Е В Е С И Н Ы П РИ П РО И ЗВО Д С ТВЕ Х ВО Й ­Н Ы Х О Б Р Е ЗН Ы Х ЭКСП О РТН Ы Х П И ЛО М АТЕРИ А ЛО В И П И ЛО М АТЕ­РИ А Л О В ВН У ТРИ СО Ю ЗН О ГО Н А ЗН А ЧЕН И Я Д Л Я ЕВРО П ЕЙ СК О Й ЧАСТИ СССР

Баланс древесины, % , при диаметре бревен, см

Наименование ком понентов 14 --24 26 и выше

экспорт-ных

внутри­союзных

экспорт­ных

внутри­союзных

Экспортные бессортные 16,8 21,64-го сорта 14,4 — 17,5 —5-го сорта 5 ,6 — 5,4 —Багеты и дилены 1,8; 2 ,8 — 0 ,1 ; 3,1 —

Итого экспортных пиломатериалов Отпад от экспортных пиломатериалов по ГОСТ 8486—66:

41,4 47,7

0 сорт — 2,1 — 5,01-й сорт — 8 ,9 — 12,12-й сорт 0 ,4 12,0 0 ,2 11,4З-й сорт 3,5 19,1 2 ,6 17,14-й сорт 5 ,5 12,6 4 ,2 13,5

Тарные и мелочь 1,7 0 ,9 1,7 1,2Обапол по ГОСТ 5780—69 2,9 2 ,3 2 ,2 2 ,2Всего пиломатериалов 55,1 57,9 58,6 62,5Кусковые отходы (дровяные отходы) 27,6 24,1 23,4 19,5Опилки 12,0 12,0 12,0 12,0Усушка и распыл 6 ,0 6 ,0 6 ,0 6 ,0

В с е г о 100,0 100,0

Данные по комплексному использованию древесины на пред­приятиях Минлеспрома С С С Р с частичным использованием опилок на технологические нужды следующие, %:

Выход пиломатериалов . . . . . . . . . . 63,4Кусковые отходы на технологические нужды:

технологическая щепа для целлюлозно-бумажной про­мышленности ...................................................... . . . . 6, 8то же, для древесностружечных плит ......................................0,2то же, для древесноволокнистых п л и т ..................................... 0,3ширпотреб ..................................................................................0,2прочие н у ж д ы .......................................................................... . 0 , 4

И т о г о . . . ...................................................................7,9Опилки на технологические нужды:

гидролиз .......................................................................................... 1.95

61

древесную муку прочие нужды

Ит о г оКомплексное использование

0,140,172,26

73,5

Комплексное использование древесины по предприятиям Минлеспрома С С С Р в среднем составляет 73,5% .

Использование кусковых отходов на технологические нужды составляет 7,9% , а опилок используется только 2,3% из общего количества 12,0% в балансе древесины [8].

Количество кусковых отходов по предприятиям Минлеспро­ма С С С Р колеблется в пределах 11—27%- Выход пиломатериа­лов очень разнообразен и по некоторым предприятиям может быть от 50 до 71%- Такое колебание обусловлено целым рядом технологических, организационных и экономических факторов, связанных с особенностями работы того или иного пред­приятия.

Д ля дальнейшего анализа состава баланса дрейесины необ­ходимо рассмотреть переработку сырья с применением агрегат­ного оборудования, которое находит широкое распространение на передовых предприятиях. На агрегатных станках производи­тельность труда по распилу сырья повышается в 1,5—2,0 раза в сравнении с обычной распиловкой на лесопильных рам ах. Улучшается и комплексное использование древесины, но необ­ходимо еще много работать, особенно по совершенствованию конструкции режущих инструментов, подбору оптимальных по­ставов, установлению места агрегатного оборудования в общем производственном потоке и др.

Бревнопильное агрегатное оборудование может быть вы ­полнено в разнообразных вариантах: на агрегатах Л А П Б, ФПА, сочетающих в себе фрезерование и пиление, или на агрегатах только для фрезерования (Ф БА ) для формирования двухкант- ного или четы рехбитного брусьев с дальнейшей распиловкой их на лесопильных рамах или многопильных круглопильных станках. Введение агрегатного оборудования позволяет распи­ливать сырье развальным и брусовым методом.

Фрезерно-пильные и фрезерно-брусующие станки в Канаде и СШ А применяются главным образом для переработки деш е­вого балансового сырья (тонкомера). В Финляндии создана ли­ния на базе фрезерно-пильных станков. При первом проходе вы­рабаты вается двухкантный брус, одна-две пары необрезных досок и технологическая щепа. При втором проходе брус р аз­валивается на доски на круглопильном многопильном станке. Для получения четы рехбитного бруса на втором проходе мо­жет быть применен фрезерно-пильный станок. Боковые доски можно обрабаты ватв на кромкофуговальных (К Ф А — кромко- фрезерных, ФОС фрезерно-обрезных) станках для получения обрезных досок.

62

Серийный выпуск таких станков пока еще не налажен. О д­нако, как показываю т исследования Ц НИИМ ОДа [19], примене­ние их в условиях отечественного лесопиления может быть э ф ­фективным, поскольку вместо опилок и реек получается ср азу технологическая щепа. Опилки при обрезке досок на обрезных станках составляют около 5% объема поступающих на перера­ботку необрезных досок, или около 0,8— 1,0% объема сырья при распиловке с брусовкой и около 3,0% при распиловке вр азвал .

Фрезерование в новом агрегатном оборудовании попутное. П одача бревен может осуществляться различного типа конвейе­рами. Скорости подачи этого оборудования значительно превос­ходят скорости подачи лесопильных рам и могут быть от 30 до 70 м/мин, а в некоторых случаях и больше. Агрегаты типц Л А П Б, предназначенные для распиловки бревен с получением обрезных досок и технологической щепы, снижают ценностный выход пиломатериалов, поэтому они находят применение толь­ко для переработки тонкомерного сырья (12—20 см). А грегат­ное оборудование ограничивает выполнение спецификации пи­ломатериалов. Спецификационный выход пиломатериалов при эксплуатации агрегатного оборудования можно несколько улуч­шить при сезонной поставке сырья и хранении его в рассорти­рованном (по диаметрам) виде. Таким образом, промышленное использование агрегатного бревнопильного оборудования сдер­живается тем, что уменьшается объемный и частично качествен­ный выход пиломатериалов и затрудняется выполнение специ­фикации. На целлюлозно-бумажном комбинате такое агрегат­ное оборудование для переработки сырья на пиломатериалы ц технологическую щепу может себя оправдать. В каждом кон­кретном случае к выбору и эксплуатации агрегатного обору­дования для переработки сырья необходимо подходить с учетом целого ряда технологических и организационных факторов, т. е. в первую очередь необходим анализ компонентов состава баланса древесины при ее комплексной переработке и исполь­зовании.

Особенно серьезные затруднения возникают при переработ-. ке на агрегатном оборудовании бревен с кривизной. П илома­териалы, вырабатываемые на этих агрегатах, получаются с об­золом, что требует их дополнительной обрезки и торцовки. П о­этому для реек и торцов необходимо ставить рубильную машину и сортировку для щепы. Ценностный коэффициент пи­ломатериалов более чем в 3 раза выше ценностного коэффици­ента технологической щепы, поэтому не может быть рентабельно предприятие, на котором выход технологической щепы увели­чивается за счет снижения объемного выхода пиломатериалоп. Следовательно, для установления эффективности применения нового агрегатного оборудования необходимо провести технико­экономические исследования в сравнении с обычными схемами Рамной распиловки.

\

Введение нового агрегатного оборудования позволяет клас­сифицировать все бревнопильное оборудование (схема 2).

Схема 2Классификация бревнопильного оборудования

Основное бревнопиль­ное оборудование

Лесопиль­ные

р а м ы

Z XЕ00О§.3> с * сэ * * со

I 5*>1

§■*»

§.9)g г о ЕCLQ>Э«са

Криглопиль-ные

станки

Од0} 33:* «о«О S3с:с:

1S3

1

Ленточнопиль­ные

стан к и

Qjа:3: -о•о

s 5353 с:с Ciсаа: 8;сСэ

Агрегатныестанки

iS 1

Юe c uс :

< IClft-

e-8§

Поскольку в лесопилении при распиловке бревен на лесо­пильных рам ах, круглопильных и ленточнопильных станках потоки уж е специализированы, рассмотрим возможность специа­лизации потоков по переработке пиловочных бревен определен­ных размерных групп на агрегатном оборудовании. Для распи­ловки бревен диаметром от 14 до 20 см рекомендуются агрегат­ные станки типа Л А П Б с конвейерной подачей, обеспечивающие

ЛАПБ-1

м>1

-----------1—»-| 1--------- —. Технологическая

щепаМРГI

L- а —

иЦТЗ-2М

«О§

-§ •е13

1Рис. 17. Схема потока с линией агрегатной переработки бревен:Л А Н Ь —* Л1!кия агрегатной переработки бревен; ЦТЗ-2М — торцовочный агрегат; М РГ — рубильная м аш ина; СЩ — сортировка для щепы

получение обрезных пиломатериалов и технологической щепЫ (рис. 17). Бревна диаметром от 22 до 30 см целесообразно рас­пиливать на фрезерно-пильных станках с конвейерной подачей, обеспечивающих получение двухкантного бруса, пары необрез'

G4

ных досок и технологической щепы (рис. 18). Д ля распиловки бревен средних диаметров применяют фрезерно-брусующие станки в сочетании с лесопильными рамами (рис. 19). Бревна диаметром от 32 до 40 см целесообразно распиливать на четы- рехпильном ленточнопильном (счетверенном) станке с ф резер­ной приставкой, позволяющем получить двухкантный брус, две пары необрезных досок и технологическую щепу (рис. 2 0 ). Для бревен диаметром от 42 см и более рекомендуется индивиду­альная распиловка на ленточнопильных станках.

. Рис. 18. Схема потока с фрезерно-пильным агрегатом:ФПА — фрезерно-пильный агрегат; Р Д — лесопильная рам а; Ц2Д5А — обрезной станок; ЦТЗ-2М — торцовочный агрегат; М РГ — рубильная м аш ина; СЩ — сорти­ровка для щепы

Эффективность применения соответствующего типа оборудо­вания в каждом конкретном случае требует определенных тех­нологических и экономических расчетов. Расчетные и опытные Данные показывают, что наибольшее количество пиломатериа­лов получается при распиловке бревен с брусовкой на лесопиль­ных рамах. Однако комплексное использование сырья несколь­ко выше при распиловке на Л А П Б, а такж е на Ф ПА и ФБА, работающих в потоке с лесопильными рамами. Но это не дает основания судить об эффективности любой из рассматриваемых схем технологического процесса первичного этапа переработки Древесины в лесопилении. Без глубокого анализа можно толь-

0 предположить, что эффективность использования древесины УДет повышаться, если деловую часть горбылей и реек пере­

к а т ы в а т ь на мелкую пнлопродукцию, а все остальные куско- 1е отходы дробить на технологическую щепу. Технологическая

■+— IФПА 1МРГ |

Технологическая

Пиломатериалы

65

ПиломатериалыРис. 19. Схема потока с фрезерно-брусующим агрегатом:ФЬА — фрезерно-брусующнй агрегат; Р Д — лесопильная рам а; Ц2Д5А — обрезной станок; ЦТ3-2М — торцовочный агрегат; М РГ — рубильная м аш ина; СЩ — сортировка для щепы

Пилвматеримы

Рис. 20. Схема потока с четырехпильным лекточнопильным станком с фрезерной приставкой:ЛГ1-4 — четырехпильный ленточноннльный станок с фрезерной приставкой, Р Д — лесо­пильная р ам а; Ц2Д5А — обрезной станок; ЦТЗ-2М — торцовочный агрегат; МРГ-18 —

рубильная м аш ина; С Щ — сортировка для щепы

щепа в первую очередь должна быть использована на произ­водство целлюлозы, имеющей более высокий ценностный коэф­фициент, чем щепа для топлива или других видов продукции.

Особое значение при изучении комплексного использования древесины приобретает анализ и разработка рационального б а­ланса древесины на первой стадии механической переработки, т. е. при первичном раскрое. При этом анализе первостепенное значение имеют компоненты баланса древесины и их технико­экономическая оценка. Только на основе научно обоснованного анализа можно судить об эффективности разных технологиче­ских вариантов, а такж е выбрать наиболее рациональную схе­му производства пиломатериалов и другой продукции из древе­сины.

Предварительный анализ существующего баланса первично­го раскроя дает основание утверж дать, что использование дре­весины в лесопилении может составить около 90—92% объема пиловочных бревен и только 8— 10% — неизбеж­ные потери в виде припусков на усуш­ку и отсева мелких фракций от опилок и щепы. Около 10— 12% объема дре­весины составляет кора, которая не входит в баланс древесины. Однако при комплексном использовании дре­весины и этот вид сырья может быть рационально переработан.

Примерный усредненный баланс дре­весины при групповой распиловке бре­вен хвойных пород на лесопильных рамах для предприятий Северо-Запад- ной части С С С Р может быть представ­лен на диаграмме рис. 21. Процентный состав указаных компонентов может меняться в большую или меньшую сторону в зависимости от технологических, техниче­ских и экономических факторов. Основная задача в лесопилении при комплексном использовании древесины — установление оп­тимального соотношения компонентов баланса, а та^ж е опре­деление рациональных путей и направлений переработки вторич­н о сырья (отходов) на промышленную продукцию.

4. Опытные данные о составе баланса первичного раскроя пиловочного сырья

Для анализа, связанного с рациональной переработкой дре­зи ны и установлением оптимальной схемы распиловки бревен

л его комплексного использования, рассмотрим варианты ба- Нса Древесины, полученные при опытных распиловках на с°пильных рам ах и агрегатных станках.

67

возможное ком­плексное исполъ■

1

Пиловочноесырье-100%

зование ны 90-32'

Пилиюприалы55-60%

%

Припуски на усуш ку и рас­пыл 8-10%

■Опилки 10-12°

Кусковые ат- хбОы 20-24%

Рис. 21. Диаграмма усред­ненного баланса древесины

15.

БАЛ

АН

С Д

РЕВЕ

СИ

НЫ

С

ВЫХ

ОД

ОМ

О

БРЕ

ЗНЫ

Х

ПИ

ЛО

МА

ТЕ

РИ

АЛ

ОВ

ИЗ

П

ИЛ

ОВ

ОЧ

НЫ

Х

БР

ЕВ

ЕН

MOU’HUO вхэьЛ ео9 э и н е ао е

-qifOUDH ООН ЭМЭ If и м о я 76

,08

3,9

iriqiiDed и вн ш А эЛО О «О «О

rm otnХО 8ЭЭХ0 И ИЯ1ГИ1Ю 1

8,0

10

,1

ви‘ ЭТП КВНЭЭЬИЛО^ОНХЭ-Ь 2

3,7

53

4,3

0

801Г•E H daiB N oi/m i o jo i h 5

2,2

54

9,6

0

qhotraw и э я н й в хOi 00

xdoD u *t-оо о ^ t"-

id o o и -g^ 00 со —

xdoD ц - s — ОСО ^о о

(tfeuxo) 9 9 - 9 8 * 8 1 D O J on 1

0,7

11

,0

L'Z

iq i3 JB 9

2,0

81

,8

i d o o ц -g

6,0

79

,80

i d o o

17

,82

0,0

3nHXdODD39f 12

,9-

7,0

anH idouDM e

41

,55

38

,60

Обо

рудо

вани

е

Лес

опил

ьны

е ра

мы

Л

АП

Б-1

У

Баланс древесины по дан­ным опытных распиловок пило­вочного сырья по ГО С Т 9463—60 на лесопильных р ам ах и на ЛАПБ-1 с выходом обрезных пиломатериалов по ТУ 13-02-04—67 и ГОСТ 8486— 66 при­веден в табл. 15. П ри распи­ловке тонкомерного сырья на лесопильных рам ах выход пи­ломатериалов выше, чем при распиловке на агрегатных станках. Однако комплексное использование древесины на агрегатных станках значитель­но возрастает в результате по­вышения выпуска технологиче­ской щепы и уменьшения коли­чества опилок (более чем на 7 %) . Так, комплексное исполь­зование на ЛАПБ-1 без учета опилок составляет 83,9% . а на лесопильных рам ах 76,0% . Од­нако общий выход пиломатери­алов при таких ж е условиях (спецификации пиломатериа­лов и размерно-качественного состава сырья) на лесопильных рам ах выше на 3— 5% .

На Л Д К № 4 впервы е в про­изводственных условиях были опробованы фрезерно-брусую- щие агрегатные станки (конст­рукции А Л ТИ ). Опытные зам е­ры по составу балан са древе­сины были проведены ЦНИИ- МОДом с участием работников предприятия. Р аб о та выполне­на на двух потоках: п е р вы и п о т о к — сочетание ФБА с двумя лесопильными рамами; в т о р о й п о т о к — Ф БА в со­четании с круглопильным мнО' гопильным станком.

Первый поток: d = 184-20 сМ> /ср = 5,1 м. Распиливалось сле' дующее сырье: 2-го сорт370,7% ; 3-го 19,4 и 4-го сорт3

68

9,9% (ГО СТ 9463—60). П остав: 1-й проход — двухкантный брус 150 мм; 2-й проход — 22—22—44— 44—22— 22.

Второй поток: cf=14-i-16 см; /Ср = 5,6 м со следующим по- сортным составом; 2-й сорт 76% ; 3-й 13,7 и 4-й сорт 10,3%. Постав: 1-й проход — двухкантный брус 100 мм; 2-й проход — 22—22—38— 38—22—22.

Состав баланса древесины приведен в табл. 16.

16. БАЛАНС Д Р Е В Е С И Н Ы П РИ О П Ы ТН Ы Х РАСП И Л О ВКА Х

Баланс древесины % объема сырья

потокиусреднен­

Наименование компонентов по нор­ ныемативным данные

данным № 1* № 2 по двумпотокам

Выход пиломатериалов 51,6 44,8 42,3 44,1В том числе экспортных 44,6 34,3 35,7 34,7Кусковые отходы и щепа от фрезе­ 30,4 — — 39,8рованияВ том числе технологическая щепа 28,8 — — 34,2Опилки 12,0 — — 10,1Безвозвратные потери 6 ,0 — — 6,0

И т о г о 100,0 100,0Комплексное использование древе­ 80,4 78,3сины без учета опилок

* В потоке № 1 Ф БА снят с производства и заменен лесопильными рам ами.

Общий объемный выход пиломатериалов в потоках фрезер- но-брусующих станков снижается по сравнению с выходом на потоках лесопильными рамами более чем на 7% , а экспортных пиломатериалов с учетом переработки технического брака — примерно на 10%. Комплексное использование древесины при­мерно на 2% ниже, чем на рамных потоках с переработкой кусковых отходов на технологическую щепу (ГО СТ 15815—70). Такое снижение объемного выхода пиломатериалов и комплекс­н о использования древесины требует более тщательного ан а­лиза при дальнейшей эксплуатации фрезерно-брусующих агре­гатных станков в лесопилении.

Опытные данные баланса древесины при распиловке хвой­ного пиловочного сырья на Л Д К им. Ленина с применением агрегатной установки канадской фирмы «Chip-N -SaW » получе- HbI для следующих условий: d — 144-18 см, качественный состав СЬ1рья 2-го сорта 73,6% , 3-го 22,2 и 4-го сорта 4,3% . П остав для

• 1с 22 38 — 38 22 j ю 2214-Ы 6 с м ------------------- — ------ , для 4 = 18 с м , ---------75 100 75

Баланс древесины приведен в табл. 17.

17. БАЛАНС Д Р Е В Е С И Н Ы П РИ РА СП И Л О ВК Е НА КАНАДСКОМ А ГРЕГАТН О М СТАН КЕ В % ОТ С Ы РЬЯ

Наименование

Баланс, % , от сырья, при

распиловке

Наименование

Баланс, %, от сырья, при

распиловке

на ка

надс

ком

аг­

рега

тном

ст

анке

по но

рмат

ивам

дл

я ле

сопи

льн

ых

рам

на ка

надс

ком

аг­

рега

тном

ст

анке

по но

рмат

ивам

дл

я ле

сопи

льны

х ра

м

В с е г о пиломатериалов 45,1 53,0 Комплексное использо­ 81,1 79,0В том числе экспортных 30,8 35,0 вание древесины, безКусковые отходы 37,9 30,0 учета опилокТехнологическая щепа 36,0 26,0 Комплексное использо­ 92,1 92,0Опилки и отсев от щепы 1 ,0 16,0 вание с включением опи­Безвозвратные потери 6 , 0 6 , 0 лок

И т о г о 1 0 0 ,0 1 0 0 ,0

Комплексное использование древесины на канадском агре­гатном станке несколько больше, чем на лесопильных рамах. Однако общий выход пиломатериалов значительно ниже (при­мерно на 8 %) . Это связано с тем, что больш ая часть заболон- ной древесины на агрегатном станке превращается в технологи­ческую щепу, ценностный коэффициент которой значительно меньше, чем ценностный коэффициент пиломатериалов.

Опытные распиловки по уточнению баланса древесины про­изводились на предприятиях объединения «Лендревпром». Сырье поставлялось Архангельским и Карельским леспромхо­зами.

П оставка сырья определенными лесозаготовителями поз­волила установить закономерность его размерно-качественной характеристики. Размеры бревен и их качество существенно влияют на производительность оборудования, а такж е на коли­чественный и качественный выход спецификациоиной пилопро- дукции.

На основании паспортизации получены данные размерной и качественной характеристики сырья (ГО СТ 9463—60), кото­рые после обработки приведены на рис. 22 и 23. Средние р а з ­меры пиловочного сырья: диаметр d = 22 см, длина бревен /ср= 5,5 м. Качественный состав хвойного пиловочного сырья следующий: 1-й сорт 9,8% ; 2-й 66,5; 3-й 20,7 и 4-й сорт 3,1%.

Исследования размерно-качественного состава сырья, посту­пающего в распиловку, проводились индивидуально путем ви* зуального осмотра каждого бревна. Паспортизация всех опыт' ных партий была проведена по четырем группам диаметров.70

На рис. 24 представлена диаграм м а процентного распреде­ления опытной партии бревен по диаметрам. Основная масса пиловочного сырья имеет диаметр от 16 до 24 см. Качественная характеристика сырья по основным сортообразующим порокам для четырех размерных групп бревен приведена на рис. 25.

Рис. 22. Процентное распре­деление хвойного пиловоч­ного сырья:

/ — по ш тукам ; 2 — по объему

Сз 3II7"l l s s

2=40

й.ШЧсп d,от26см и выше

\\Ч чЧЧ'Ш Т///зчр%

'У//■3,0%SNV23.0%зр% so%

П i ч i г з Распределение бреОен т сортп

Рис. 23. Качественная харак­теристика пиловочного сырья для средних и крупных диа­метров

Анализ полученных данных размерной и качественной харак­теристик сырья позволяет установить, что основная масса пиловочного сырья имеет относительно небольшие диаметры: удельный вес средних бревен ( d = 14-^24 см) 68,3% , а удельный

gm %so I w p ° |2 0 | W

ш

У/У/.40,2%У ///,

щж j o / poo n i6-zt 26-30 зги>

Диаметр d,cti

Рис. 24. Процентное рас­пределение опытной пар­тии бревен по диа­метрам

Рис. 25. Качественная характери­стика хвойного пиловочного сырья по сортам:I —4 — сучки соответственно 88,0; 84,0; 52,0; 31,0%; гниль 1,5; 3,0; 4,0; 15,0%; кривизна 6,0; 10,0; 33,0; 35,0%; непра­вильные формы 1,5; 1,0; 8,5; 13,0%; тре- щ яны 3,0; 2,0; 2,5; 6,0%

Вес крупных бревен (d от 26 см и более) 31,7% . Размерно- Качественная характеристика сырья позволяет планировать бо- Лее рациональные схемы его переработки. З а критерий качест­венной оценки пиловочного сырья принимается сортовой или Ченноетный выход спецификационных пиломатериалов после

Роведения опытных распиловок.

71

Бревна для распиловки подбирали из текущего поступления их на предприятия. Распиловка опытных партий бревен прово­дилась поставами, согласованными с предприятиями, при пла­новой работе цеха и в отдельно выделенное время. Бее пилома­териалы, полученные после распиловки бревен, в специально отведенном месте тщ ательно измеряли и разбраковывали. На объемный выход пиломатериалов оказы ваю т влияние многие факторы (сортность, размер и форма бревен, способ распилов­ки, принятые поставы, толщина пил и др .), поэтому фактиче­ский выход пиломатериалов при распиловке бревен обычно не совпадает с теоретическим расчетным, и отклонения в этом случае определяются опытным путем. Объемный выход пило­материалов несколько больше у бревен с повышенной сбежи- стоетью.

Для определения .величины сбега были сделаны замеры опытных партий бревен. После математической обработки по­лучена средняя величина сбега S, равная 0,99 ом/м, которая, можно считать, соответствует'нормальному сбегу ( S = 1 см/м), принятому для расчета поставов. По каждой опытной партии бревен устанавливался посортный выход пиломатериалов. З а ­ключительный этап обработки опытных данных — составление баланса древесины при первичной распиловке пиловочного сырья, технико-экономический анализ которого позволяет нахо­дить наиболее эффективные схемы его раскроя.

18. ПОСОРТНЫ Й СОСТАВ О Б РЕЗН Ы Х П И ЛОМ АТЕРИАЛОВ

Распределение по сортам, %

Общий вы­ход, %

Поставы

7о O'! п фак

тиче

ский

расч

етны

й(т

еоре

тиче

­ск

ий)

3 2

3

25

2 5

~ 4

150 25

1 3 ,6 1 7 ,8 1 3 ,6 7 , 4 5 2 ,4

Г '

5 8 ,7

3

25

1 3

2 5 2 5 256 , 3 1 3 ,8 1 2 ,2 2 5 ,3 5 7 ,6 5 9 ,5

2 2 2 2

Посортный состав обрезных пиломатериалов (сосновых, ело­вы х), полученный при опытных распиловках (на Ленинградской Д О Зе им. Х алтурина), приведен в табл. 18.

Достоверность всех опытных партий достаточно высокая, тз^ как показатель точности находится в пределах 1%. О п ы тн ы 6

72

распиловки позволили составить баланс древесины при раскрое пиловочного сырья на пиломатериалы, который сведен в табл. 19.

19. БАЛАНС Д Р Е В Е С И Н Ы ПО ДА Н Н Ы М О П Ы ТН Ы Х РА СП И Л О ВО К НА П РЕД П РИ Я Т И Я Х П РО И ЗВО Д С ТВЕН Н О ГО О БЪ ЕД И Н ЕН И Я «Л ЕН Д Р Е В П Р О М »

Ком поненты

Баланс древеси­ны, % объема

сырья

Компоненты

Баланс древеси­ны, % объема

сырья

оашоо>.о.\ои вр

азва

л с

выпу

ском

об

резн

ых

пило

мат

е­ри

алов

враз

вал

с вы

пуск

ом

необ

резн

ых

пило

ма­

тери

алов

с бр

усов

кой

враз

вал

с вы

пус

ком

об

резн

ых

пи

лом

ате­

риал

ов

враз

вал

с вы

пуск

ом

необ

резн

ых

пи

лом

а­те

риал

ов

Пиломатериалы обрез­ 57,0 53,0 _ Торцовые отрезки 1,5 1,5 ,15ные Опилки 13,0 13,0 12,0Пиломатер налы необ - — — 69,6 Усушка и распыл 6 ,0 6 ,0 6 ,0резныеГорбыли 14,0 10,0 10,9 И т о г о 100,0 100,0 100,0Рейки 8 ,5 16,5 —

Опытные распиловки позволили установить с достаточной точностью фактический состав баланса древесины при первич­ном раскрое пиловочного сырья.

5. Некоторые технологические факторы, влияющие на состав компонентов древесины при вторичном раскрое

На состав баланса древесины при вторичном раскрое пило­материалов на заготовки оказы вает влияние целый ряд техно­логических факторов: .размерно-качественная характеристика пиломатериалов; назначение заготовок и требования, предъяв­ляемые к ним; оборудование и режущий инструмент; методы и способы раскроя пиломатериалов; использование кусковых от­ходов для склеивания и переработки на технологическую щепу Различного назначения и др.

Можно значительно повысить выход заготовок, используя Деловые кусковые отходы в виде реек и торцовых отрезков (от ^ До 25% ). Нашими исследованиями установлено, что при Раскрое пиломатериалов (обрезных и необрезных досок) для °конных блоков образуется большое количество немерных от­резков, длина которых изменяется в широких пределах и в Сдельных случаях может быть больше 1 м. Если считать, что минимальная длина деловых отрезков для сращивания па

73

зубчатый шип («минишип») должна быть не ниже 300 мм, в среднем на участках их образуется около 8% от объема пере­рабатываемых досок. Отрезки, не пригодные для оклеивания по длине (около 2,0% ) из-за малой длины, а такж е дефектные участки (5—-10%) могут быть использованы для производства технологической щепы. Кроме того, на прирезных станках при раскрое необрезных досок (отрезков) на бруски створок полу­чается от 4 до 7% деловой рейки, которую такж е можно склеи­вать в полномерные заготовки.

Большое влияние на потери в торцовые отрезки (бездефект­ные остатки) может оказать длина пиломатериалов, поступаю­щих на участки торцовки. Так, при длине заготовок для импо­ста 1605 мм предпочтительно раскраивать обрезные доски или бруски (сечением 80X 100 мм) длиной 5,0 м, так как они рас­краиваются на три кратные заготовки по длине (1 6 0 5 X 3 = = 4 8 1 5 мм). Кусковые отходы в этом случае будут наименьшие (3 ,87% ). При раскрое досок других размеров по длине количе­

ство отходов значительно возрастает (при 5,5 м 11,0%, при6,0 м 18,7% ). Д ля экономного использования древесины необ­ходимо подсортировывать доски, а такж е и бревна по длинам, кратным длинам выпиливаемых заготовок. В наших исследова­ниях такие ж е оптимальные длины были установлены при из­готовлении делянок щитов из пиломатериалов толщиной 32 мм. Опытный раскрой подтвердил необходимость изготовления та ­ких делянок поперечно-продольным способом из необрезных досок, так как за счет сбеговой зоны выход делянок увеличи­вается на 9% объема раскраиваемых пиломатериалов. Сокра­щаются такж е потери древесины из-за неточности обрезки на обрезных станках. Такие потери из-за целого ряда организа­ционно-технических факторов достигают 10— 14% объема необ­резных пиломатериалов, поступающих на обрезку.

Для сокращения потери древесины в рейку при продольном раскрое необрезных досок на бруски створок эффективной может оказаться подсортировка досок по ширине и планирова­ние вариантов поставов для разных ширин досок. Так, для необрезных досок шириной -(наружная вершинная пласть) 100 мм лостав 46—46 мм; 110 мм •— постав 46—61 мм; 130 мм — постав 61— 61 мм; 160 мм — постав 61—46—46 мм; 175 мм — постав 61—61—46 мм и для досок 190 мм — постав61—61—61 мм.

Профиль поперечного сечения брусковых заготовок на створ­ки благоприятствует появлению обзола, так как эти бруски имеют различные выборки в виде четверти, фальца и т. д.

При раскрое обрезных пиломатериалов кратных ширин в зависимости от возможных вариантов поставов (в скобках) можно рекомендовать следующие размеры ширины (для ство­рок) с учетом потерь на пропилы: 95 мм (46—46); 110 (61— 4 6 ); 125 (61— 61); 175 (61—61—46); 190 (61—61—61) и 210 мм74

(61—46—46—46). З а счет такой специализации в деревообраба­тывающем цехе на линиях распиловки при правильной органи­зации работ и при разработке рациональных поставов на задан ­ную программу можно достичь значительного повышения выхода заготовок.

Потери древесины в опилки при продольном раскрое могут быть снижены за счет применения более тонких пил и лучшей их подготовки и установки. При опытных проверках на прирез­ных -станках были установлены пилы толщиной 2,2 и 2,5 мм. Если принять нормальное уширение на сторону 0,8 мм, величи­на пропила соответственно будет 3,8 и 4,1 мм (допустимое отклонение в уширении зубьев ± 0 ,1 мм ).

Фактическая ширина пролила по нашим исследованиям для пил толщиной 5 , равной 2,2 мм, получилась 5,0 м, а для пил толщиной S, равной 2,5 мм, — 5,5 мм. Следовательно, откло­нения в сторону увеличения от нормальных технических условий составляют соответственно 1,2 и 1,4 мм, что приводит к допол­нительным потерям древесины в опилки и, таким образом, сни­ж ает выход заготовок. По деревообрабаты ваю щ им цехам пред­приятий «Лендревпрома» дополнительные потери древесины из-за уширения пропила составляют около 1,0— 1,5% общего количества пиломатериалов, поступающих на обработку. Кроме того, значительно могут быть сокращены потери древесины в стружку, если из лесопильного цеха будут поставляться пило­материалы с допустимыми отклонениями по толщине в соот­ветствии с техническими условиями. Пиломатериалы толщиной 16; 25; 32; 50 и 80 мм, поступающие на вторичный раскрой, имеют плюсовые отклонения больше допускаемых на 3—5% . Для сокращения припусков на обработку при строгании (ГОСТ 7307—66) целесообразно вы краивать заготовки для створок следующих размеров: бруски зимних створок (43X 55 мм)вместо 50X 65 мм; бруски летних створок (4 1 x 4 3 мм) 46Х Х 50 мм вместо 5 0 X 5 0 мм.

Существенное влияние на рациональное использование пи­ломатериалов при производстве качественных заготовок требуе­мой .спецификации может оказать выбранный технологический процесс. Обычно технологический процесс распиловки пилома­териалов на заготовки включает следующие основные операции: поперечный раскрой, продольный раскрой, сортировку и комп­лектование заготовок. Могут быть дополнительные операции: ребровая распиловка, калибрование, заделка сучков, склеивание по длине, толщине и ширине. Технологический процесс на ли­ниях раскроя можно классифицировать по составу операций, способам раскроя и степени механизации. В зависимости от состава технологических операций могут быть только линии с раскройными операциями и линии с объединением раскроя пиломатериалов и дальнейшей машинной обработкой загото­вок. По способам раскроя различаю т линии с индивидуальным

75

поперечным и групповым продольным, с групповым поперечным и продольным, а т а к ж е комбинированным раскроем, объединяю­щим на тех или иных операциях индивидуальный и групповой раскрой (индивидуально-групповой).

Автоматизация процесса раскроя затрудняется тем, что качество р аскр аи ваем ы х пиломатериалов не всегда совпадает с качественными требованиями на заготовки. Сами заготовки, полученные из пиломатериалов, могут быть рассортированы по качеству древесины на три группы: первая группа с повышен­ными качественными требованиями; вторая группа — с пони­женными качественными требованиями и третья группа — не­кондиционные заготовки , поступающие на переработку для склеивания. В связи с этим автоматизация раскроя возможна: если пиломатериалы раскраиваю тся без учета качества досок и предусмотренных к выпуску заготовок, т. е. групповым методом, процесс можно автом атизировать от подачи досок^ к станку до уборки заготовок после -обработки; если раскрой с вырезкой дефектных мест, т а к называемым индивидуальным методом, при котором каж дая' доска раскраивается в зависимости от качества древесины и наличия в ней пороков. Это затрудняет м еханиза­цию, но при определенных организационных условиях и совре­менном агрегатн ом оборудовании позволяет автоматизировать процесс раци ональн ого раскроя -пиломатериалов. В этом случае качество каждой доски и ее оптимальная схема раскроя опре­деляется оператором-разметчиком. Для ускорения выбора оптимальной -схемы оператор может пользоваться либо фоторе­ле, либо другими современными устройствами. При данном спо­собе раскроя автом ати зац и я сводится к выполнению всех техно­логических и транспортны х работ.

А втом ати зи ровать процесс поперечного раскроя пиломате­риалов по принципу индивидуального метода возможно с при­менением 27-п и льи ого торцового агрегата. Оператор, управляю­щий работой агр егата , осматривает каждую проходящую доску и в зави си м ости от ее качества и требуемого размера заготовок п од ает через командаппарат команду на включение соответствую щ их пил. Производительность агрегата очень вы­сокая, н есм отря н а индивидуальный метод раскроя.

В зави си м ости от характеристики раскраиваемых пиломате­риалов « спецификации заготовок автоматизировать раскрои можно -с применением автоматизированной агрегатной установ­ки для поперечного раскроя. На основании качественной харак_ теристики определенной партии пиломатериалов (качественна характери сти ка определяется расстояниями между дефектам!, недопустимыми в заготовках) и размерной -спецификации заг _ товок м о ж н о состави ть план раскроя на заготовки оптимальнь> ■ длин б езд еф ек тн ы х участков досок разной длины. Такой пл раскроя д а с т возм ож ность установить, на какие длины заг° 6ь, вок долж ен р аскр аи ваться каждый бездефектный участок, что

76

получить не только наибольший выход заготовок, но си одновре­менно выполнить заданную спецификацию.

По такому принципу возможен, например, рациональный раскрой обрезных пиломатериалов сформированного сечения на заготовки оконных и дверных коробок, а такж е детали импоста и пола на многопильном автоматизированном торцовочном агрегате, принципиальная схема которого показана на рис. 26.

5

Рис. 26. Многопильный автоматизированный торцовочный агрегат: 1 — лифт-подъемник; 2 — мини-компьютер; 3 — сканирующ ее устройство; 4 — пульт управления; 5 — торцовочный станок; 6 — доска

В этой схеме сканирующее устройство до подачи досок на тор­цовочный агрегат определяет расстояние между делящими дефектами доски (бездефектные участки) и передает на мини­компьютер. По данным информации мини-компьютер выбирает наилучшее (оптимальное) решение поперечного раскроя, кото­рое передается на автоматическое включение соответствующих пил в поставе. .

Пилы могут приводиться во вращение или от индивидуальных электродвигателей или от одного общего. Подъем и опускание пил возможны -с помощью гидравлических подъемных устройств.

"Установка пил или упоров (если вместо пил стоят упоры) Должна осуществляться в определенном порядке соответствен­но расчетному ряду длин, принятых из размерной спецификации заготовок. Следовательно, расстояние между пилами или пила- Ми и упорами должно быть равно градации длин. П одавать Доски и удалять заготовки можно роликовым транспортером.

Автоматизация раскроя необрезных досок на заготовки инди- ВиДуально-группсУвым способом может найти широкое распрост­ранение в массовом производстве. С этой целью в зависимости 0т размерной характеристики (ширины) пиломатериалов долж- ^Ь1 быть разработаны рациональные поставы. Возмож ная ком-

Инация поставов при раскрое, например, необрезных досок а заготовки для зимних и летних створок спаренной конструк­

77

ции с учетом выработки узких раскладок, может бы ть следую­щ ая: 6 1 — 4 6 — 19; 61 — 46 — 4 6 — 19 и т. д. Сочетание трех различных ширин позволяет комбинировать их д л я подбора рационального постава. Чтобы лучше были видны пороки, ж е­лательна предварительная операция калибрования.

Выбору оптимальной схемы продольного раскроя может способствовать светотеневое разметочное устройство, установ­ленное перед многопильным станком, а такж е мини-компьютер (рис. 27), который может управлять обрезным стан кам без вме-

2 3

Рис. 27. Многопильный автоматизированный обрезной стан ок :1 — сканирующее устройство; 2 — мини-компьютер; 3 — пульт у п р а вл ен и я ; 4 — многопильный станок; 5 — роликовый стол; 5 — д оска

ш ательства оператора. Этот прибор обладает достаточной па­мятью; он с помощью сканирующего устройства оценивает оптимальную ширину пиломатериалов, зам ер я я .расстояние между обзольными кромками доски, подает к о м ан д у на авто­матическую установку пил нужного постава. Рассмотренны й метод сочетает в себе преимущества группового и индивидуаль­ного раскроя, ;что создает реальные предпосы лки для его эффективного применения в массовом прои зводстве заготовок.

Раскрой пиломатериалов на мебельные за го т о в к и возможен по всем ранее приведенным схемам. Однако в вы б о р е как ме­тодов, так и способов раскроя есть свои особен н ости . Одна из особенностей заключается в том, что основная м а с с а заготовок для мебельных, изделий вырабатывается небольш ой длины. Как известно, с уменьшением длин заготовок с о зд аю тс я более бла­гоприятные условия для эффективной переработки сы рья. Кро­ме того, некоторая часть заготовок из древесины хвой н ы х пород после машинной обработки направляется на ф ан ерован и е для изготовления мебельных щитов. Заготовки, п редназн аченн ы е не для лицевых деталей, можно изготавливать из низкосортных

78

пиломатериалов, частично оставляя недопускаемые сучки, ко­торые заделываю тся на участках по ремонту древесины. Все эти обрезные и необрезные пиломатериалы можно переработать на черновые заготовки (с припуском на обработку) наиболее распространенным способом — поперечно-продольным.

Эффективность использования необрезных пиломатериалов повышается при изготовлении заготовок свободной ширины и сравнительно небольшой длины. В этом случае доски раскраи­ваю т такж е поперечно-продольным способом. Некоторые особен­ности появляются при раскрое досок на заготовки повышенного качества. Для наиболее целесообразного использования древе­сины доски раскраиваю т комбинированным способом, т. е. в первую очередь из них изготавливают трудновыполнимые (основные) заготовки, а затем менее качественные и коротко- мерные (попутные) при одновременном соблюдении требования комплектности. В этом случае эффективным способом раскроя может оказаться поперечно-продольно-поперечный раскрой.

Дополнительная операция разметки (в некоторых схемах) может оказать некоторое влияние на увеличение выхода заго­товок повышенного качества. Однако, такая технология больше находит применение при раскрое дорогостоящих твердолиствен­ных пород (бука, дуба, ясеня и др .). Дальнейшее совершенст­вование технологии раскроя пиломатериалов на мебельные з а ­готовки возможно путем применения чисторежущего кругло­пильного инструмента, оптимизации раскроя с помощью ЭВМ, светотеневой разметки и различных средств дефектоскопии.

Некоторые особенности имеют технологические процессы раскроя пиломатериалов на заготовки для ящичной тары. На изготовление ящичной тары в основном используются низко­сортные пиломатериалы, поэтому технологический процесс про­изводства заготовок или деталей находится в прямой зависи­мости от качества исходного сырья, вида и назначения продук­ции. В связи с тем что основная масса деталей ящичной тары изготавливается из тонких дощечек, к обычным операциям раск­роя добавляется ребровая распиловка для формирования толщи­ны заготовок. Обрезные и необрезные доски невысокого качест­ва целесообразно раскраивать индивидуальным способом. Таким образом, схемы технологических процессов вторичного раскроя пиломатериалов на заготовки для тары остаются прежние. В качестве попутной продукции из кусковых отходов можно вы ра­батывать технологическую щепу.

При вторичном раскрое одним из основных компонентов баланса древесины являются заготовки, выход которых зависит °т многих факторов. К ак учесть одновременно влияние основных технологических факторов на выход заготовок, пока задача трудная. Однако современные методы исследования технологи- Ческих процессов, основанные на планировании экстремальных Экспериментов, позволяют реш ать и эти вопросы.

79

6. Методика и теоретические расчеты по установлению качественной характеристики пиломатериалов для производства заготовок

Необходимое количество пиломатериалов на изготовление тех или иных деталей обычно планируется по опытным нормати­вам , выход заготовок из пиломатериалов рассчитывается на основании опытных данных. Нормы расхода пиломатериалов [15] даю тся без учета особенностей спецификаций изготовляемых заготовок и их разм ер ов, поэтому они не могут отраж ать мно­гообразия факторов, влияющих на выход заготовок. Выход заготовок, как правило, исследуется на пиломатериалах опре­деленных сортов. Всякие анализы и исследования, (связанные с технологией производства заготовок (для стройдеталей, мебе­ли, клееных конструкций и тары ), должны базироваться на более объективных показателях пилопродукции. Такой метод мож ет быть применен ija любом деревообрабатываю щ ем пред­приятии и не зави си т от изменения ГОСТов и технических ус­ловий.

В основе рассм атриваем ого метода залож ена взаимосвязь м еж ду размерной и качественной характеристикой пиломатериа­лов и заготовок. З а основные критерии такой характзристики приняты длины бездефектных участков по качеству и размерам (соответствующие вы краиваемым заготовкам ), их относительное количество и потери выхода из-за наличия в пиломатериалах недопустимых деф ектов. Качественная характеристика пилома­териалов —■ величина относительная, поэтому прежде чем ее установить, необходимо определить однородность качества ис­следуемых групп заготовок . Это можно сделать, зная техниче­ские условия по 'Качеству древесины, из которой должны быть изготовлены спецификационные заготовки. Кроме того, мини­мальные бездефектные участки (при отсутствии сращивания) должны быть не менее минимальной длины заготовки. Безде­фектные участки, которые меньше минимальной длины, обычно относятся к отходам или дефектным участкам. В процессе рас­кроя из-за невратности длин заготовок /3 длинам бездефектных участков /у будут образовы ваться бездефектные остатки Ц, ка­чество древесины которых отвечает требованиям к качеству заготовок. Их необходимо использовать для склеивания по длине или переработать на другие виды продукции.

Качественная характеристика пиломатериалов может быть определена для одного предприятия или группы родственных предприятий, потребляю щ их одинаковое сырье и выпускающих однородную продукцию. Результаты замеров для определения качественной характеристики заносятся в журнал наблюдений, имеющий графы: длина и количество обмеряемых досок, длина бездефектных участков, длина дефектных участков. Д ля досто­верности характеристики пиломатериалов необходимо ощреде-80

ленное количество замеров. Оно обычно зависит от качествен­ной однородности пиломатериалов. Исследуемые доски должны быть взяты « е из одной партии пиломатериалов, а из 15— 20 штабелей, пакетов или сушильных вагонеток (по 20—30 шт. досок в партии). Количество досок обычно может быть от 300 до 500 шт.

Теоретический анализ обычно начинается с анализа попереч­ного раскроя пиломатериалов, так как он оказы вает основное влияние на выход заготовок. Это связано с тем, что дефектные места удаляются при поперечном раскрое пиломатериалов, т. е. при формировании длин заготовок. При раскрое из определенных сортиментов пиломатериалов, кроме заготовок 13, получаются еще и отходы, которые могут быть в виде дефектных участков /д я бездефектных остатков 10 (рис. 28). К дефектным относятся

Рис. 28. Схема поперечного раскроя доски:1 — концевой дефект; 2 — допустимые дефекты; 3 — делящ ие дефекты

участки, в которых есть пороки древесины и дефекты механиче­ской обработки, недопустимые в данных заготовках. Бездефект­ные остатки — те, которые по качеству соответствуют качеству заготовок, а по длине меньше минимальной длины заготовок. Кроме того, небольшой процент составляют отходы в опилки.

Коэффициент использования пиломатериалов на отрезки (заготовки) при поперечном раскрое составит

is- V отк ' ~ у ’

где Уот — объем отрезков (заготовок); V — объем пиломате­риалов.Этот коэффициент можно такж е представить в другой зависи­мости:

К т = КгК0К л,

где Кг — коэффициент градации, учитывающий бездефектные остатки древесины по длине; К о — коэффициент, учитывающий потери древесины в опилки; К д —■ коэффициент качества, учи­тывающий потери древесины на дефектные участки.

Качественная характеристика бездефектных участков опре­деляется из опытных замеров партий досок. Все замеры сводят

, ^—1915 81

в расчетную таблицу, на основании которой строят график рас­пределения длин бездефектных участков для планирования р ас­кроя (см. рис. 31). Для построения графика по горизонтали откладываются длины бездефектных участков, а по вертикали — количество (встречаемость) бездефектных участков в процентах (% ) или в проммиле (%о).

На основании расчетного графика (см. рис. 31) составляют план рационального раскроя пиломатериалов на заготовки (обрезные доски сечением, соответствующим сечению заготовок) или отрезки (необрезные щ обрезные доски — «екратны е по ши­рине заготовкам ). Такой план можно составить для расчетной спецификации заготовок одинакового сечения и качества, при­чем раскрой можно вести одновременно с включением всех длин спецификаций заготовок. В этом случае сочетание длин загото­вок и качество пиломатериалов должно обеспечить получение минимальных бездефектных остатков с одновременным выпол­нением спецификации заготовок. Кривая распределения длин бездефектных участков имеет непрерывный характер, а форма кривой может быть разная.

В Ьш юматериалах встречаются две группы дефектов, оказы ­вающие различное влияние на объемный выход заготовок: концевые (трещины на торцах) и делящие, которые делят доску на бездефектные участки. Коэффициент градации К г учитывает отходы в бездефектные остатки, которых часто значительно больше, чем отходов, приходящихся непосредственно на дефект­ные участки. Этот коэффициент в основном влияет на объемный выход заготовок.

При раскрое партий пиломатериалов на заготовки (отрезки) получается определенное количество заготовок и отрезков, со­держащ их как бездефектные, так и дефектные участки. Длину бездефектных остатков можно определить по формуле

Ъ 1 0 П0 ~ 2 / уЛ у 2 /3 Я 3,

где 2 /у% — суммарная длина бездефектных участков;2 /3п3 — суммарная длина получаемых заготовок (отрезков);ШоПо — суммарная длина бездефектных остатков.

В зависимости от сочетания длин заготовок (отрезков) и длин бездефектных участков длина бездефектных остатков мо­жет изменяться от 0 до /макс- Коэффициент использования длин бездефектных участков (или коэффициент градации по длине) на заготовки (отрезки)

j 2/q/jоy/ty

Через средние значения (так как положение кривой ряда распределения определяется через среднее арифметическое)82

г

K r = l - ^ - ,СРу

где /ср0 — средняя длина бездефектных остатков; /сРу — средняя длина бездефектных остатков участков.

На основании полученной формулы можно построить график (рис. 29) для определения коэффициента градации по длине в

1,0

3 0,9

I

* 07Qj Ut'

и<*>О

* 0,50 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 %0 %5 5,0 5,5 6,0

Средняя длина бездефектных участков пипоттериатВ }м

Рис. 29. График для определения коэффициента градации по длийе

зависимости от средних значений бездефектных участков и без­дефектных остатков.

Существенное значение в уменьшении бездефектных остатков и в повышении коэффициента градации Кг имеет поперечный раскрой пиломатериалов на заготовки, их качество, специфика­ция и сочетание длин заготовок. Коэффициент 'качества К я для соответствующей качественной группы заготовок находится пу­тем зам ера длин дефектных участков и рассчитывается по фор­муле

К = 1_д 21п

где 2/дПд — общ ая длина всех дефектных участков в исследуе­мой партии пиломатериалов; Uln — полная длина всех пилома­териалов исследуемой партии.

При групповом методе пиломатериалы раскраиваются без Вырезки дефектных мест. Заготовки или детали, в которые по­падают дефекты, раскраиваю тся на более короткие длины. Если из этих заготовок невозможно выкроить более короткие, йх направляю т в отходы. При индивидуальном методе раскрой Ведется с учетом наличия в доске делящих дефектов, поэтому6* ' 83

из бездефектных участков пиломатериалов в первую очередь стараю тся получить наиболее длинные заготовки, а затем сред­ние и короткие (попутные). При этом методе раскрой ведется на два-четыре типоразмера заготовок одновременно.

Незначительные потери выхода, которые с достаточной точ­ностью можно отнести к длине пиломатериалов, образуются в виде опилок при поперечных резах. Они определяются по формуле

Ко — ^ ----- y ~ >\

где 2 S — суммарная ширина пропилов; I — длина раскраивае­мых пиломатериалов.

Таким образом, на выход заготовок при поперечном раскрое оказы ваю т влияние следующие технологические факторы: раз­мерно-качественная характеристика пиломатериалов, назначение заготовок, метод раскроя, размеры заготовок, вид обработки пи­ломатериалов (обрезные, необрезные, калиброванные) и др.

Рассмотрим продольный раскрой, при котором формируется ширина заготовок (делянки). В большинстве случаев эта опе­рация выполняется после поперечного раскроя пиломатериалов.

Коэффициент использования доски (отрезка) при продоль­ном раскрое

где V3 — объем заготовки (делянки); V — объем отрезков (до­сок).

Этот коэффициент можно вычислить по формуле для необ­резных ДОСОК К — КоКорКсКр,где Ко — коэффициент, учитывающий потери древесины в опил­ки; Кор — коэффициент, учитывающий потери в обзольную рей­ку; Кс — коэффициент, учитывающий потери в сбеговую рейку; /Ср — коэффициент, учитывающий потери в рейку из-за некрат- ности ширины заготовок ширине доски. Для обрезных досок коэффициент градации по ширине, или коэффициент использо­вания при продольном раскрое, = К аКр-

Прежде чем перейти к расчету соответствующих коэфф11' циентов, определим объемы отдельных компонентов, п о л у ч а е м ы *

при продольном раскрое, а такж е соответствующих п и л о м а т е ­

риалов.Объем необрезной доски VH = hbcpl\ объем обрезной доски V° = hbl,

где h — толщина доски; Ьср — ширина необрезной доски середине ее длины и толщины; b — ширина обрезной ДО°к ’I — длина доски.

Объемы досок можно определить такж е по следую ^1' формулам:84

для обрезных V ° = V 3+ Vp + V0;для необрезных Va = У з+У ор+У с+У р-)- V0,где V3 — объем заготовки; Vov — объем обзольной рейки; Vc —объем сбеговой рейки; Vp — объем рейки от некратности поширине; Vo — объем опилок.

Объем заготовок из доски или отрезка V3= h l b b a, где Е&з — суммарная ширина заготовок.

Объем древесины, теряемой на обзольную рейку,

Vop = VH - V6p или Vop = hi (bcp-----

где VбР — объем необрезной доски без обзольной рейки.Объем древесины, приходящейся на сбеговую зону,

Vc = h l(-^ b* ).

Объем древесины, теряемой в рейку из-за некратности ши­рин, Vp= b vhl, где Ьр — ширина рейки, или V p = h l[b B— (2£>3+ , + 2 5 ) ] ,где E S — сумм арная ширина пропила.

Объем древесины, теряемой в опилки при продольной рас­пиловке для обрезных и необрезных досок V0= n / 2 S .

Определим коэффициенты, учитывающие потери древесины. Коэффициент, учитывающий потерю древесины:

251) в опилки при раскрое необрезных досок /Со = 1 —

обрезных Ко — 1 -------- ;ь

2) в обзольную рейку К ор = ^ £ - ;

3) в сбеговую рейку К с = 1 ---- — ~ Ьв ;26ср

4') в рейку из-за некратности ширин (коэффициент градации по ширине):

а) для необрезных досок

/Ср = 1 — или Кр = 1 — Ь"F Ьв

гДе Ьр — ширина рейки из-за некратности ширин заготовок ши­ринам досок; VB — объем центральной зоны досок (отрезка)

учета сбеговой и обзольной частей;б) для обрезных досок из-за некратности по ширине

K ° = 1 - _ L _ или Кр = 1 .

Размеры необрезных досок по ширине в значительной степе- й отличаются от расчетных в результате рассеивания. Причи-

85

нами рассеивания их при распиловке бревен на лесопильных р а­м ах одним и тем ж е поставом могут быть неточность подсорти­ровки бревен по диаметрам, неправильная форма бревна и сме­щение центра бревна (бруса) относительно постава пил. Кроме того, применение различных поставов на распиловку приводит такж е к рассеиванию разм еров ширины.

При определении коэффициентов градации по ширине неиз­вестными являются размеры ширины реек, образующиеся из-за некратности размеров досок и заготовок, поэтому для опреде­ленных партий досок формулы для расчета коэффициентов градации будут следующие:

к ; = 1 - - ^ 2 - и К°Р = 1 -Ч р 6

где 6рср — средняя ширина реек; &вср — средняя ширина вер­шинной пласти доски; b — ширина доски.

На основании полученных формул можно построить график (рис. 30) изменения коэффициента градации по ширине в за-

110 120 Ш 140150160ПО180190 200 210 2202302И0250260270280290 Среднняя три н а узкой пласти в Вершине необрезных досок

0 партии, мм

Рис. 30. График для определения коэффициента гоадащ ш по ширине

висимости от величины потери древесины в рейку. В заключение определяются общие коэффициенты использования пиломате­риалов на заготовки: Кобщ=КтКп- Для необрезных досок Кобщ = К 0К ДК гКоКоРК сК р.Д ля обрезных досок с некратностью по ширине К о б щ = К о К а К Х о К р .

Д ля обрезных Досок, кратных по ширине /С бщ = КоКаК гКо-Выводы. При поперечном раскрое пиломатериалов сущест­

венную роль в уменьшении отхода в торцовые отрезки играет градация размеров длины заготовок, а при продольном — гра­86

дация размеров ширины заготовок. Приведенные формулы и график коэффициентов градации по длине и ширине заготовок позволяют их исчислять аналитическим путем. Коэффициент качества К я можно определять опытным путем для получения достоверной кривой распределения размеров длины бездефект­ных участков пиломатериалов.

Кроме того, теоретические расчеты позволяют сравнивать выход различных спецификаций на однотипные заготовки по сечению и качеству с различным сочетанием размеров их длины и ширины. С помощью этих коэффициентов можно рассчитать нормы расхода сырья на производство различного вида заго­товок.

7. Состав баланса древесины при раскрое пиломатериалов на заготовки и его анализ

Нормирование только выхода заготовок при комплексном использовании древесины — недостаточное условие ее рацио­нальной переработки. Нобходимо знать полный состав баланса древесины при вторичном раскрое пиломатериалов на заготовки. Выход заготовок — обратная величина коэффициента расходадревесины^/Сз = -^—j. Если не учитывать усушку (раскраиваю т­

ся высушенные пиломатериалы), баланс древесины будет скла­дываться из двух основных компонентов: выхода заготовок q3 и суммарных потерь древесины 2 Л, т. е. qn= q 3-\-I,n. Н а сум ­марные потери при раскрое пиломатериалов на заготовки ока­зы вает влияние целый ряд технологических факторов: размерно- качественный состав пиломатериалов, размеры и комплектность заготовок, качественные требования к ним, допустимость в них пороков и дефектов, методы и способы раскроя, а такж е квали ­фикация рабочих.

Потери древесины при вторичном раскрое складываю тся из следующих компонентов: опилок при поперечном и продольном раскрое, а в некоторых случаях и при ребровой распиловке

Я 0 = Я 0 + Л » + Л 0 ; вырезки дефектных мест, в том числе и концевых (Я д) ; некратности размеров длины заготовок р азм е­рам длины бездефектных участков доски ( Я г) , некратности р аз­меров ширины заготовок и ширины досок ( Я ш) ; сбегавой и об- зольной рейки из необрезных досок ( Я 0) . Следовательно, сум­марные потери древесины в выходе можно выразить формулой 2 Я = Я 0+ Я д + Я г + Л гш + Я с . Некоторых из указанных слагаемых может не быть.

При определении суммарных потерь 2 Я вторичного раскроя коэффициент выхода заготовок можно найти по следующей фор­муле:

К 3 = 1 - —Яп

87

нами рассеивания их при распиловке бревен на лесопильных ра­м ах одним и тем же поставом могут быть неточность подсорти­ровки бревен по диаметрам, неправильная форма бревна и сме­щение центра бревна (бруса) относительно постава пил. Кроме того, применение различных поставов на распиловку приводит такж е к рассеиванию разм еров ширины.

При определении коэффициентов градации по ширине неиз­вестными являются размеры ширины реек, образующ иеся из-за некратности размеров досок и заготовок, поэтому для опреде­ленных партий досок формулы для расчета коэффициентов градации будут следующие:

b ьк $ = 1 - _ £ s i l и /С р = 1 -------

вср

где ^>ср — средняя ширина реек; ^вср — средняя ширина вер­шинной пласти доски; b — ширина доски.

На основании полученных формул можно построить график (рис. 30) изменения коэффициента градации по ширине в за-

сг|0,70 | 0,65

а _______________ПО 120130 № 150180 ПО 180W 2D02W220220240250260270280790

Среднняя тр и н а узкой пласти в Вершине необрезных досок в партии, пм

Рис. 30. График для определения коэффициента гоадаш ш по ширине

висимости от величины потери древесины в рейку. В заключение определяются общие коэффициенты использования пиломате­риалов на заготовки: /Собщ=К тК п- Для необрезных досок Кобщ = К 0К яК гКоКоРК сК р- Для обрезных досок с некратностью по ширинеК°об щ = К о К я К Ж о К р .

Д ля обрезных Досок, кратных по ширине /С зщ = КоКдКгКо- Выводы. При поперечном раскрое пиломатериалов сушес

венную роль в уменьшении отхода в торцовые отрезки игра градация размеров длины заготовок, а при продольном — ГР86

I

дация размеров ширины заготовок. Приведенные формулы и график коэффициентов градации по длине и ширине заготовок позволяют их исчислять аналитическим путем. Коэффициент качества К я можно определять опытным путем для получения достоверной кривой распределения размеров длины бездефект­ных участков пиломатериалов.

Кроме того, теоретические расчеты позволяют сравнивать выход различных спецификаций на однотипные заготовки по сечению и качеству с различным сочетанием размеров их длины и ширины. С помощью этих коэффициентов можно рассчитать нормы расхода сырья на производство различного вида заго­товок.

7. Состав баланса древесины при раскрое пиломатериалов на заготовки и его анализ

Нормирование только (выхода заготовок при комплексном использовании древесины — недостаточное условие ее рацио­нальной переработки. Нобходимо знать полный состав баланса древесины при вторичном раскрое пиломатер,налов на заготовки. Выход заготовок — обратная величина коэффициента расходад р е в е с и н ы Е с л и не учитывать усушку (раскраиваю т­

ся высушенные пиломатериалы), баланс древесины будет скла­дываться из двух основных компонентов: выхода заготовок q3 и суммарных потерь древесины 2 Я , т. е. <7п = * 7з + 2 Я. Н а сум­марные потери при раскрое пиломатериалов на заготовки ока­зы вает влияние целый ряд технологических факторов: размерно­качественный состав пиломатериалов, размеры и комплектность заготовок, качественные требования к ним, допустимость в них пороков и дефектов, методы и способы раскроя, а такж е квали­фикация рабочих.

Г1 отери древесины при вторичном раскрое складываю тся из следующих компонентов: опилок при поперечном и продольном раскрое, а в некоторых 'случаях и при ребровой распиловке П0 = П0 + П ’ + П 0 ; вырезки дефектных мест, в том числе и

концевых ( Я д) ; некратности разм еров длины заготовок р азм е­рам длины бездефектных участков доски (Л г), некратности р аз­меров ширины заготовок и ширины досок ( Я ш) ; сбеговой и об- зольной рейки из необрезных досок (Л с). Следовательно, сум­марные потери древесины в выходе можно выразить формулой 2 Я = Я 0+ Я д + / 7 г + Я ' ш + Я с . Некоторых из указанных слагаемых может не быть.

При определении суммарных потерь 2 Я вторичного раскроя коэффициент выхода заготовок можно найти по следующей фор­муле:

/С з= 1 - —Яп

87

Проанализируем каждый вид потерь выхода. Потери древе­сины в опилки зависят от ширины 5 пропила и ширины выкраи­ваемых заготовок Ьа и досок Ьл. Эти потери можно легко подсчи­тать, если известны размеры заготовок и ширина пропила. В среднем они могут составлять от 4 до 11 % без ребровой распи­ловки. Потери в опилки при торцовке досок по длине будут очень незначительные (0-f-l,0% ). При продольной распиловке и формировании ширины заготовок потери в опилки могут быть от 3 до 10%, а при раскрое пиломатериалов по толщине и формировании толщины заготовок они в среднем составляю т 4—7% , с ребровой распиловкой они могут быть от 8 до 18%. Соответственно коэффициенты Ко равны 0,89—0,96 и 0,82—0,92. Потери древесины при вырезке дефектов зависят от спо­собов раскроя пиломатериалов. Они несколько меньше при продольно-поперечном раскрое, чем при поперечно-продольном, так как вырезка дефекта во втором случае распространяется на всю ширину доски (в первом — на ширину рейки). Эти по­тери примерно составляю т от 4 до 10% при поперечно-продоль­ном раскрое и от 2 до 5% при продольно-поперечном. С ледова­тельно, соответственно К я — 0,95 -т- 0,98 и Кц = 0,90 0,96.Первые значения цифр относятся к высшим сортам (0— 2) раскраиваемых досок, а вторые к более низким (3— 4). Величина потерь древесины из-за несоответствия разм е­ров длины заготовок размерам длины бездефектных участ­ков пиломатериалов различна и зависит от ряда факторов: длины заготовок, качества и сортности досок, требований к качеству заготовок, расстояний между делящими дефектами по длине доски, сочетания длин заготовок и др. Эти потери могут колебаться от 10 до 25% ; в этом случае коэффициент Ki равен примерно 0,75—0,90. Потери из-за -некратности ширины досок и заготовок в основном зависят от ширины заготовок, ширины досок (отрезков), вида их (обрезные или необрезные), подбора досок по ширите в соответствии с шириной заготовок и др. Эти потери для обрезных досок могут быть от 0 до 10%, где мини­мальное значение соответствует раскрою кратных по ширине досок, а максимальное — некратных.

У необрезных досок помимо потерь в рейку из-за некратно­сти ширины заготовок ширине вершинной наружной пласти доски добавляются потери в сбеговую и обзольную рейку. Приближенно можно считать, что общие потери по ширине при раскрое необрезных досок составляют от 7 до 25% . Минималь­ные потери относятся к более узким и при отсутствии всякого подбора досок по ширине. Коэффициенты потерь по ширине принимают следующие значения: для обрезных Кш = 0 ,90-г- 1,0, для необрезных Кш = 0,75 ч- 0,93.

Согласно приведенным расчетным данным суммарные поте­ри при отсутствии ребровой распиловки досок в среднем могут88

составить от 16 до 71% , поэтому выход заготовок в различных случаях может колебаться от 29 до 84% . Существенную роль в \-лучшении использования древесины может сыграть правильное планирование вторичного раскроя и выбор сырья в соответствии с требованиями к заготовкам.

20. БАЛАНС Д Р Е В Е С И Н Ы П РИ ВТО РИ ЧН О М РА СК РО Е П И ЛО М АТЕ­РИ АЛ О В НА ЗА ГО ТО ВКИ *

Распределение выхода и потерь, %

Характеристика пиломатериалов н способы раскроя

Заго

товк

и q3 О

с:S

чЯСО Д

ефек

тны

е ме

ста

Яд

Нес

оотв

етст

­ви

е дл

ины

Г7[

Нес

оотв

етст

­ви

е ш

ирин

ып

т

Обрезные доски:44—82 4— 11 4— 10 10 0— 10поперечно-продольный раскрой

продольно-поперечный раскрой 49—84 4— 11 2— 5 10—25 0— 10Необрезные доски:

29—75 4— 10 10—25 7 - 2 5поперечно-продольный раскрой 4— 11Средние значения:

0— 10для обрезных досок 47—83 4— 11 3—7 10—25для необрезных досок 32—76 4— 11 3—7 10— 25 7—25

* Посортный состав пиломатериалов из древесины хвойных пород (сосны, ели) и размеры соответствую т условиям С еверо-Западного района СССР.

В табл. 20 на основании приведенных данных представлен ориентировочный баланс древесины при раскрое досок на заго­товки. Уточнить эти данные можно путем изучения разм ерно­качественного состава пиломатериалов в определенных произ­водственных условиях. Относительный выход заготовок в ре­зультате предварительного калибрования может увеличиться на 2—3% , разметки — на 5—7, склеивания по длине — до 6 и по сечению — до 6% .

8. Опытные данные о планировании раскроя пиломатериалов на заготовки для стройдеталей

Опытный раскрой пиломатериалов на заготовки для строй­деталей и определение баланса древесины проводились <в усло­виях предприятий «Лендревпрома». Пиломатериалы для раскроя подбирали из текущего их поступления в деревообрабаты ваю ­щий цех. Размерно-качественная характеристика пиломатериа­лов устанавливалась путем поштучного осмотра каждой доски 11 замеров соответствующих параметров (длины, ширины). Р е­зультаты замеров заносились в соответствующий журнал наблю ­дений -По каждой опытной партии в зависимости от метода ’Раскроя определялся объемный выход заготовок соответствую­

89

щих разм еров, количество деловых и дровяных отрезков, а так ­же объем рейки при раскрое необрезных досок.

Заключительный этап обработки опытных данных — состав­ление балан са древесины при раскрое пиломатериалов на заго­товки д л я стройдеталей в зависимости от способа раскроя до­сок. Н а большинстве предприятий, вырабатываю щ их заготовки для стройдеталей, в основном применяют два способа раскроя:1) поперечный способ группового (слепого) раскроя пиломате­риалов на заготовки оконных, балконных и дверных коробок;2) поперечно-продольный способ раскроя иратных по ширине обрезны х (импост) и необрезных пиломатериалов, главным обр азом на заготовки для летних и зимних створок. В данных условиях производства эти способы считаются наиболее просты­ми и экономичными по затратам труда и использованию произ­водственной площади.

П роведенны е нами исследования показали, что раскрой без учета вы резки дефектных мест по сравнению с индивидуальным приводит к уменьшению выхода и образованию большого коли­чества некондиционных заготовок. На первом этапе необрезные доски 'раскраивались на бруски створок поперечно-продольным способом с применением группового и индивидуального метода раскроя. Групповая распиловка выполняется по технологии, применяемой на предприятии. Индивидуальный раскрой с вы­резкой дефектных мест производился с помощью разметки. В этом случае необрезные доски размечались на бездефектные и дефектны е участки, а затем бездефектные участки раскраива­лись н а заготовки брусков створок. Д ля полного использования ширин необрезных досок при раскрое групповым и индиви­дуальны м способом кроме заготовок брусков створок выпили­вались еще бруски штапика. Результаты опытного раскроя приведены в табл . 21.

21. В Ы Х О Д ЗАГО ТО ВО К БРУСКО В СТВО РО К И З Н ЕО Б РЕЗН Ы Х П И Л О М А ТЕРИ А Л О В

*ооОet

КоличествоДОСОК

в партии Сортпило­

Количество полученных заготовок, м3, размером, мм

S * S В

Янматериа­

лов2 а «

сиш т.

по ГОСТ 1540Х 9 2 0 Х 6 5 Х 6 8 5 Х 6 5 Х Всего % %а м 3 8 4 8 6 —66 Х 6 5 Х 5 0 Х 5 0 Х 5 0 8 S П%

Г р у п п о в о й р а с к р о й ( ф а к т и ч е с к и й )50 2,904 I—IV 1,195 0,278 0,067 1,54060 3,207 I—IV 1,310 0,404 -- 1,714

И н д и в и д у а л ь н ы й р а с к р о й50 2,904 I—IV 1,060 0,344 0,223 1,62760 3,207 I—IV 1,375 0,389 0,047 1,811

90

I

Выход заготовок при индивидуальном раскрое в двух пар­тиях получается на 3,0% больше, чем цри групповом. Одновре­менно при раскрое необрезных пиломатериалов определялся объем деловых кусковых отходов (длиной от 300 мм и более), пригодных для сращивания по длине. Н а основании данных опытного раскроя составлен баланс древесины при раскрое не­обрезных досок на заготовки брусков створок, средние значения которого по двум партиям приведены в табл. 22. Вторым этапом

22. БАЛАНС Д Р Е В Е С И Н Ы П РИ РА С П И Л О В К Е Н Е О Б Р Е ЗН Ы Х П ИЛОМ А­ТЕРИ А Л О В НА ЗА ГО ТО ВКИ БРУСКО В СТВО РО К

Наименование компонентов

Выход при групповом раскрое

Выход при индиви­дуальном раскрое

м5 % м« %

Заготовки 3,95.4 53,2 3,438 56,3Штапик 0,495 8,1 0,415 6,8Отходы:

деловые бруски 0,161 4 ,3 0,683 11,2дровяные обрезки 0,147 2 ,4 0,241 4 ,0рейка 1,466 24,0 0,846 13,7опилки 0,488 8,0 0,488 8,0

И т о г о 6,111 100,0 ' 6,111 100,0

был опытный раскрой обрезных пиломатериалов на заготовки импоста и брусков коробок групповым и индивидуальным спо­собами. Опытные данные баланса древесины приведены в табл. 23. Выход заготовок импоста при индивидуальном раскрое увеличивается на 3,2% , а брусков коробок ца 6,2% .

Такое увеличение выхода объясняется лучшим использова­нием пиломатериалов за счет предварительной вырезки пороков и сокращения некондиционных заготовок, подлежащих отбра­ковке. Количество отбракованных заготовок при групповом методе раскроя составляет в среднем 8% . Кроме того, большой процент заготовок (35—40% ) после машинной обработки по­ступает на ремонт (в основном на заделку сучков). Все это отраж ается на увеличении расхода сырья на единицу продук­ции, удорожает стоимость обработки, и, в конечном счете, увеличивается точность изготовления столярно-строительных изделий.

Качественная характеристика опытных партий пиломатериа­лов определялась по ранее описанной методике. Расчетные зн а­чения качественной характеристики сведены в табл. 24.

Н а вы резку дефектных участков в опытных партиях теряется 8 — 10% древесины. Графическое распределение бездефектных

91

23. БАЛАНС Д Р Е В Е С И Н Ы П РИ РА СК РО Е О Б Р Е ЗН Ы Х П И ЛО М АТЕРИ А ЛО В НА ЗАГО ТО ВКИ И М ПОСТА И БРУСКИ КО РО БОК

Размер досокКоличество

досок в партии Сорт

пило­материа­

лов по ГОСТ 8 4 8 6 —66

Кол

ичес

тво

по­

луче

нны

х за

го­

тово

к,

м3

Выход, % от объема пиломатериалов

толщ

ин

а,мм ш

ирин

а,мм дл

ина,

м

ш т . м*

заго

тово

к

отре

зков

дело

вых

отре

зков

дров

яны

х

оста

тков

Импост (сечение 8 0 X 1 00 мм, индивидуальный раскрой с вырезкой дефектных мест)

80 | 100 I80 | 100 I

Средниезначения

80 I 100

6,0 21 . 1,008 1—3 0,813 80 ,7 16,9 1,45 ,5 58 2,552 1—3 2,256 8 8 ,4 9 ,4 1,2

79 3,560 1—3 3,069 86,2 11,5 1,3

6,0

Импост (групповой раскрой)64 13,07 I 1—3 | 2 , 5 5 I 83 ,0 I 8,8 I 7 ,2

1,01,01,0

1,0

60

Бруски коробок (сечение 60Х Ю 0 мм, индивидуальный раскрой с вырезкой дефектных мест)

100 1 6 ,5 1 78 12,7741 1—3 1 2 , 4 5 188 , 6 1 5, 8 1 4, 6 1,0

60

Бруски коробок (групповой поперечный раскрой)210 I 6 ,0 1 66 14,95 I 1—3 14 , 08 182 , 4 1 11,0 1 3 ,6 3 ,0

24. П О КА ЗА ТЕЛИ КА Ч ЕСТВЕН Н О Й ХА РА КТЕРИ СТИ КИ П И ЛО М АТЕ­РИ АЛ О В

Наименованиепартий

Сред

няя

дли-

1

на бе

здеф

ект-

!

ных

учас

тков

, ■ м

Общ

ая

длин

а |

парт

ии

досо

к,

! м

Коэ

фф

ицие

нтка

чест

ва Наименованиепартий

Сред

няя

дли

­на

безд

ефек

т­ны

х уч

астк

ов,

м Общ

ая

длин

а па

ртии

до

сок,

м К

оэф

фиц

иент

каче

ства

1-я партия2-я партия

2,093,52

295360

0,9060,918

З-я партия Усредненные зна­

чения

2,052 ,55

2425 0,9100,911

участков представлено на ,рис. 31, где по оси абцисс отложена длина бездефектных участков, а на оси ординат — н арастаю ­щий процент полученных бездефектных участков. Площ адь, ограниченная кривой, соответствует приведенному объему всех раскраиваемы х бездефектных участков пиломатериалов опреде­ленных партий.

Зная спецификацию заготовок на детали створок (150Х Х 6 5 Х 5 0 = 4 7 0 , 9 2 0 X 6 5 X 5 0 = 8 5 0 , 6 8 5 X 6 5 X 5 0 = 4 1 0 м3), можно с помощью полученного графика построить план раскроя. Такой92

Рис. 31. Графическое распределение бездефектных участков с планом раскроя на заготовки

план позволяет путем комбинации размеров длины раскраивать бездефектные участки с наименьшими потерями и близко к з а ­данной спецификации. Наши опыты позволили установить, что при правильном подборе размеров длины заготовок и при одновременном их выполнении можно ,в некоторых случаях уве­личить выход на 4—5% по сравнению с выходом при обычном методе раскроя пиломатериалов.

9. Общие сведения об использовании отходов (вторичного сырья) и отпада от экспорта

Использование вторичного сырья в лесопилении

Термин о т х о д ы применяется условно, так как при комп­лексном использовании древесины весь ее баланс в количестве 90—92% объема сырья составляют полуфабрикаты, или продук­ция, или вторичное сырье. Отходы в привычном понимании этого термина представляют древесину, не входящую в основ­ную продукцию (пиломатериалы, заготовки и т. д.) за вычетом безвозвратны х потерь на усушку и распыл.

Решение проблемы рационального и более полного комплекс­ного использования древесины -во многом зависит от выбора способов и направления использования отходов. Наибольшее количество отходов образуется в лесопилении. Эти отходы пред­ставляю т интерес для дальнейшей промышленной переработки.

93

И з общего количества ежегодно образующ ихся в леоной про­мышленности отходе® (200—220 млн. м3) около 85—90 млн. м3 приходится на лесопильно-деревообрабатывающие предприя­тия. Это большой резерв вторичного сырья, который предприя­тиям необходимо правильно и эффективно использовать. При современном состоянии лесопиления вся древесина, поступаю­щ ая в переработку, должна быть использована на изготовление различной полезной продукции. Исключения могут составить безвозвратные потери, составляющие 8— 10% объема пиловоч­ного сырья.

Все отходы лесопиления по степени их измельченности мож­но подразделить на две основные группы: 1) твердые кусковые отходы — горбыли, рейки, вырезки и торцовые отрезки;2) мелкие сыпучие отходы — опилки, стружка, отсев от щепы, древесная пыль.

Отходы такж е можно 'классифицировать по породам, вл аж ­ности (сухие, влажные) и качеству (деловые и топливные). Если при полной механической переработке древесины принять все отходы за 100%, на долю твердых кусковых отходов при­дется примерно 55—60% , а на долю мелких около 40—45% . Твердые кусковые отходы успешно используются на предприя­тиях, мелкие сыпучие отходы используются еще недостаточно, так как в основном они идут на энергетические нужды, т. е. на топливо; большая часть их вывозится в отвал, причем на унич­тожение (сжигание) 1 м 3 сыпучих отходов в плотной массе затрачивается около 0,9— 1,0 руб.

В табл . 25 представлена размерная характеристика отходов при первичной и вторичной переработке древесины на различ­ные виды заготовок. В каждом конкретном случае размерная характеристика может быть уточнена путем пробных измерений определенного вида отходов. Классификация и основные н аправ­ления непосредственного, механического, химико-механического, химического и энергетического использования их представлена на схеме 3.

Проведем -некоторый анализ использования вторичного сырья.

Кора — внебалансовый отход. Количество ее на наших предприятиях все время увеличивается из-за широкого1 внедре­ния окорки бревен. При комплексной переработке древесины кора такж е должна найти применение как сырье для изготов­ления промышленной продукции. Однако почти на всех предпри­ятиях кору, составляющую в балансе около 10% объема пиловоч­ного сырья, пока еще в большинстве случаев вы возят в отвал. Возникают такж е затруднения с использованием коры на топли­во, в основном из-за отсутствия необходимого оборудования (короотжимных прессов, сушилок и др .). Воду, получаемую после отжимных прессов, необходимо очищать: этого требует закон об охране црироды. Очистные^ сооружения стоят очень94

Схема 3Классификация использования дторичного сырья

Вт ор ич н о е сырье ( от ходы древесины )

Твердые к и ск о в ы еСухие

(р е й к и ,т о р ц о ­вые от резки)

Сырые (горбыли, рейки , торцовыеотрезки

-3 <ь §22 3<§ 5 5 к1 Q) t •О О) Q ^ ^ ^ -Si. i 53^ CJ

5*55 « 1^1^ §■

$ t >о 5 сЗi l l ft^ & Q

<* 8*.

г:

ч & 3 =5С52>

Оз 5 *ч :

Опилоч-ные

плиты

Добавкавдвп

и Д С П

Древес­

ная мука

Строитель ные ма­териалы

Гидролиз (спирт корм, дрожжи)

Л есо ­

химия

Топли­

воУдобре­н и я в

сельскомхозяиопВе

Непосред­ст венноеиспо л ьзо ­

в а н и е

~ 1

Дерево-це- цементные

пл и т ы (арболит)

Фиброли­товые

п л и т ы

Узлыстройдета-лей

Плит ка для полов - тырсолит

Термо­ксилолп л и т ы

ЛигноуглеВо$ ный древес­ный пластик

Д еревобет он

(арболит)

В строитель­стве (порис -

тый^сирпич

Шлифо­вальныематериалы

Подстилдля

ск о т а

25. ХА РА КТЕРИ СТИ КА ОТХО ДОВ П РИ П ЕРВИ Ч Н О И И ВТО РИ ЧН О И П ЕР ЕР А БО ТК Е Д Р Е В Е С И Н Ы

Наименование отходов

Размеры, ммВ л аж ­

Отходы от исход­

длина ширина толщина

ность,%

ногосы рья,

%

1. Лесопиление (первич­ная распиловка)

Г орбыли 3000—6500 80— 130 20—50 60—90 6 — 10Рейки 2000—6500 35— 100 25— 100 60—90 7— 14Торцовые отрезки и вы­резки 25— 150 30—300 13—250 50—80 2—4Опилки Различные малых размеров 40—80 9— 162. Деревообработка (вто­

ричная распиловка) Обрезки:

досок 300—600 150—300 25—60 8— 15 10— 15брусков 100— 1500 30—60 25—60 8— 15 9— 10древесностружечных До 3000 До 300 19 6 — 8 8 — 10плитдревесноволокнистых 500— 1200 50—500 4 6 - 8 8 — 10плит

Опилки и стружка Различные малых рг(змеров 6— 15 9— 15

дорого; их строительство и эксплуатация должны учитываться в капитальных и текущих расходах предприятия.

Кора после надлежащ его ее измельчения и обработки отхо­дами аммиачной воды может быть использована на производ­ство удобрений и компостов для огородов, садов и других объектов сельского хозяйства. Более перспективным н ап равле­нием м ож ет быть производство термоизоляционных плит для строительства и нового плитного материала из коры (королита) для мебельного производства и других отраслей народного хо­зяйства.

Опилки находят широкое применение в гидролизной промыш­ленности для выработки кормовых дрожжей и этилового спир­та. Более перспективным направлением использования опилок может оказаться производство различных плитных материалов (арболита, ксилолита, пьезотермопластика, прессованных дета­лей и изделий и др .). Однако низкая транспортабельность опи­лок часто является существенным тормозом для их перевозки, особенно на дальние расстояния, к месту переработки, поэтому стоимость перевозки опилок (при установленных ТУ и оптовых ценах) как технологического сырья в большинстве случаев не окупается. Выходом из этого положения является брикетирова­ние. Так, стоимость перевозки 1 т опилок автотранспортом на расстоянии 10 км составляет 9 руб., а 1 т брикетов 1,8 руб. Бри­96

кетирование позволяет получить вполне транспортабельную продукцию из опилок.

Одним из главных резервов повышения комплексного ис­пользования древесины — использование опилок ,на производ­ство промышленной продукции. Решить эту проблему в про­мышленности можно различными путями. С одной стороны, следует стремиться уменьшить потери древесины в опилки за счет применения более тонких пил, но следует помнить, что применение тонких пил может снизить их жесткость, что в конечном итоге отрицательно повлияет на качество пилопродук- ции. С другой стороны, можно идти по пути превращения опилок в более качественное технологическое сырье, которое может найти широкое использование для производства целлюлозы. Это возможно только в том случае, если опилки будут длиной не менее 3,5 мм (щепо-опилки). Н ад созданием инструмента для получения таких опилок работаю т ученые и у нас и за рубе­жом. Ведутся работы по применению рамных пил с разреж ен­ными зубьями с шагом до 50— 60 мм, круглых пил с 4— 6 зубья- и при попутной подаче сырья, т. е. при одном направлении движения пил и древесины. Разрабаты ваю тся и некоторые дру­гие способы и конструкции пил и станков, поз;воляющие вместо мелких опилок получать стружку для плит или особый вид щепы для целлюлозного производства.

Кусковые отходы в экспортном лесопилении в основном пе­рерабатываются на технологическую щепу; на других предприя­тиях из них изготавливаю т мелкую пилопродукдию или тару. Использование наиболее ценной заболонной части древесины на тару необходимо сокращ ать, заменяя ее картоном; надо шире использовать для этого низкокачественную и дровяную древесину. Из горбылей можно изготавливать обапол, который не требует больших трудозатрат и имеет сравнительно высокий ценностный коэффициент. Однако спрос на обапол значительно сократился. Горбыли и рейки могут быть использованы такж е для производства различных строительных материалов (клееных панелей, щитов и т. д .). Для изготовления продукции, применяе­мой в строительстве, древесные отходы необходимо сушить до влажности не более 12%, что является основным сдерживаю ­щим фактором для лесопильных предприятий из-за ограничен­ных возможностей и высокой стоимости их сушки. Таким обра­зом, для определения более правильного направления исполь­зования кусковых отходов необходимо оценить и принять такие изделия, которые при прочих равных условиях позволяют сэкономить наибольшее количество деловой древесины. В зави ­симости от специфических особенностей каждого предприятия трудозатраты на выработку мелкой пилопродукции по орав,не­нию с выработкой основных пиломатериалов в 2—3 р аза выше.

Выход мелкой пилопродукции из горбылей составляет 20— 25%, а из реек 25—35% . Если этот выход отнести к объему

7— 1915 97

бревна, соответственно из горбыля выход составит 2,5—3,0% , из реек 1,5—2,0%- При переработке торцовых отрезков досок на малую пилопродукцию выход составит 0,5— 1,0% объема сырья. Таким образом, общий выход мелкой пилопродукции, вы раба­тываемой лесопильным цехом, может быть доведен до 4,5—6,0% объема пиловочного сырья. Переработка кусковых отходов на мелкую -продукцию лесопильными заводами (особенно экспорт­ного назначения) значительно сократилась, так. как расшири­лось производство из них технологической щепы как -необходи­мого сырья для производства целлюлозы, плит, тарного картона и других материалов.

Использование кусковых отходов для производства техно­логической щепы на предприятиях небольшой мощности воз­можно только при их кооперировании. Это позволит -концентри­ровать сырые отходы в одном месте для дальнейшего измель­чения их на -рубильных маш инах высокой производительности (10—20 м3/ч). При эксплуатации рубильных машин с горизон­тальной загрузкой длина горбылей и реек -не должна быть меньше 1 м, поэтому для нормальной эксплуатации этих машин короткие кусковые отходы смешивают с более длинномерными горбылями и рейками. Фракционный состав щепы при этом не­сколько ухудшается. Большое влияние на качество срезов щепы оказы вает влажность кусковых отходов. С чистым ровным срезом получается щепа из -сырых кусковых отходов ( W = — 50-^70% ). При влажности отходов менее 20% выход техно­логической щепы снижается почти вдвое, срезы становятся шероховатыми с обмятыми кромками. Существенное значение для выработки технологической щепы имеет переработка отхо­дов без коры, что возможно при распиловке окоренных бревен.

П ереработка кусковых отходов лесопиления -на технологиче­скую щепу позволяет увеличить использование древеси-ны до 80% (без учета опилок), расширить сырьевую базу для целлю­лозно-бумажного и гидролизного производств, производства плит, сократить -объем лесозаготовок (в потреблении балансовой древесины). Изготовление технологической щепы из кусковых отходов взамен балансов на предприятиях лесопиления эконо­мически выгодно. Выход технологической щепы из кусковых отходов лесопиления составляет около 80% , т. е. примерно на 10— 15% ниже, чем из балансовой древесины. Так как стои­мость щепы выше стоимости кусковых отходов, целесообразно использовать эти отходы на производство целлюлозы. Таким образом , поставка технологической щепы из кусковых отходов лесопиления на целлюлозу выгоднее, чем поставка технологиче­ской щепы из балансов и технологических дров. Однако для установления эффективности необходимо провести соответствую­щие технико-экономические расчеты, так как стоимость техно­логической щепы для выработки сульфатной целлюлозы при­мерно равняется стоимости балансовой древесины 1-го сорта. В98

связи с расширением производства технологической щепы на лесопильных предприятиях особенно важно улучшение ее каче­ственных показателей.

Кусковые отходы можно такж е эффективно использовать на изготовление плитных материалов, которые находят широкое применение в строительстве как заменители пиломатериалов. Переработка кусковых отходов на лесопильном предприятии любой мощности не может решить проблему обеспечения сырьем целлюлозного предприятия даж е небольшой мощности, так как на 1 т целлюлозы требуется около 5 м3 древесины. Тех­нологическая щепа, полученная из кусковых отходов, мож ет быть лишь дополнительным резервом к основному сырью для целлюлозных комбинатов — балансовой и другой древесины. Кроме того, расширение использования технологической щепы из отходов лесопиления позволяет частично высвободить балан ­совую древесину для производства пилопродукции. В каждом конкретном случае выбор направлений использования кусковых отходов должен решаться путем технико-экономических расче­тов, так как горбыли, рейки, торцовые отрезки по объему дре­весины в общем балансе составляю т примерно 20—27 % объема перерабатываемых бревен. Сухие кусковые отходы в экспорт­ном лесопилении образуются в основном после окончательной торцовки пиломатериалов на браковочно-торцовочных установ­ках. Потери древесины в торцовые отрезки могут составлять 15—20% объема пиломатериалов, поступающих на переработку. Такие большие потери связаны с тем, что на этих установках не созданы благоприятные условия для оценки качества и тор­цовки досок. По опытным зам ерам до 70% комлевых и вер­шинных торцов (тонких и толстых -пиломатериалов) получается длиной до 30 см. Отрезки такой длины обычно направляют на дробление вместе с сырыми кусковыми отходами. Другую часть торцовых отрезков (около 30% ) целесообразно склеивать по длине для получения пиломатериалов, так как количество таких отрезков по предприятиям, выпускающим экспортную пилопродукцию, может составлять около 4—6% объема пилома- терилов, или 2—3% объема пиловочного сырья.

Общее количество сырых и сухих кусковых отходов, которое зависит от производственной мощности лесопильных цехов (количества лесопильных рам ), приведено в табл. 26.

При вторичном раскрое досок на заготовки такж е образует­ся большое количество кусковых отходов в виде торцовых о т­резков, вырезок и реек. В связи с тем что наибольшее количест- 80 пиломатериалов поступает для производства различных солярно-строительных изделий, рациональное использование Образующихся отходов имеет большое экономическое значение. Например, при поперечном раскрое досок на заготовки обра­зуется большое количество сухих отрезков, бездефектных остат­ки , которые успешно 'могут быть использованы для склеивания

26. К О Л И ЧЕСТВО КУСКОВЫ Х ОТХОДОВ В ЗАВИ СИ М ОСТИ ОТ КО Л И Ч Е­СТВА Л ЕС О П И Л ЬН Ы Х РАМ

Кусковые отходы, ты с. м8

Количество Объем сухиерам сы рья,

лесопильных ты с. Ms сырыедля склеивания щепа

2 100— 120 20— 22 2 ,5 —3,0 5 - 64 200—250 40—50 5 ,0 —6 ,0 10— 128 400—500 80— 100 10,0— 12,0 20—23

П р и м е ч а н и е . Лесопильные рамы типов РД75-6 и РД75-7, d Cp = 2 0 см, *ср =5 ,5 м, брусовка по сырью 100%, количество рабочих дней 250, количество смен 2 при 8-часовом рабочем дне.

по длине. Т акая операция позволяет создавать неограниченно длинные доски и заготовки из короткомерных отрезков. Неболь­ш ая длина зубчатого шипа позволяет соединять отрезки длиной от 300 мм и более, что, помимо использования качественных отходов, способствует повышению сортности пиломатериалов, а сам а конструкция соединений позволяет механизировать и авто­матизировать процесс склеивания. Длина неполномерных отрез­ков может быть самой разнообразной, а в отдельных случаях доходить до 1 м. Существенное влияние на величину и количе­ство торцовых отрезков может оказать длина раскраиваемых пиломатериалов (см. гл. 3, раздел. 5 ).

В среднем при производстве оконных блоков от перерабаты­ваемых пиломатериалов на бруски створок, импоста и коробок образуется около 5% торцовых отрезков, пригодных для склеи­вания по длине. Около 1,5—2,0% торцовых отрезков из-за дефектов и малой длины (непригодны для склеивания, поэтому они могут быть использованы для технологической щепы или н а энергетические нужды. Успешно могут быть использованы для склеивания образующиеся при продольном раскрое пилома­териалов сухие рейки. Общее количество этих реек может быть около 10% объема пиломатериалов. И з таких реек путем склеивания можно получать заготовки более крупного сечения (коробки для оконных и дверных блоков, бруски импоста и др-)> а такж е дверные щиты, щиты под паркет и т. д. Полученные из них детали меньше коробятся, а по прочностным показателя^ даж е превышают цельные.

Опыт работы предприятий с организацией участков с к л е и в 3 ' ния немерных сухих кусковых отходов показы вает э к о н о м и ч е' скую целесообразность этой операции в технологическом проИеС. се изготовления столярно-строительных, мебельных и дрУг** изделий.100

Общий анализ отпада от экспорта и направления его эффективного использования

При распиловке сырья на экспортную пилопродукцию полу­чается некоторое количество пиломатериалов пониженного ка­чества, которые назовем отпадом от экспорта. Обычно под отп а­дом понимается пилопродукция экспортного лесопиления, 'Кото­рая из-за дефектов обработки или пороков древесины не отве­чает техническим условиям, предъявляемым к экспортным пило­материалам, но может быть использована внутри страны для производства клееных несущих конструкций и других изделий.

Отпад от экспортных пиломатериалов обычно используется для переработки на внутренние нужды предприятия или п остав­ляется ,в качестве пиломатериалов внутрисоюзного назначения. Этот отпад составляет в среднем 10— 14% объема распиливае­мого сырья. Д ля выяснения причин такого количества отпада от экспорта был исследован его качественный состав. Конт­рольные сортировки сосновых пиломатериалов — отпада от экспорта проведены на предприятиях Северолесоэкспорта. Было установлено, что отпад от экспорта сосновых пиломатериалов по качеству в среднем составил 27,3% объема всего отпада. Преобладающими пороками являются гниль и синева. Отпад из-за гнили, составляющий в среднем 15,4%, есть во всех группах пиломатериалов, я о преобладает в группе толстых. Это объясняется тем, что в пиловочном сырье есть стволовая гниль, которая начинается от обломанных сучьев или ран и распрост­раняется вверх и вниз по стволу от места пдражения. В пило­вочном сырье крупных диаметров (от 30 см и более) широко распространена внутренняя гниль. Отпад из-за синевы состав­ляет в среднем 5,3%. Э тот порок встречается во всех группах пиломатериалов, но больш е всего преобладает в группе тонких пиломатериалов. Больше всего синева пораж ает сосновую дре­весину, особенно заболонную часть бревен. Наибольшее количе­ство пиловочного сырья предприятиям экспортного назначения поставляется 2, 3 и 4-го сортов (ГО СТ 9463— 72), причем сырье 4-го сорта (10— 14%) такж е используется на выпиловку экспортных пиломатериалов, хотя для производства пиломате­риалов для экспорта o i k - не предназначено. Кроме топ^ боль­шое количество пиловочного сырья поражено синевой и:; неправильного хранения.

Отпад от экспорта еловы х пиломатериалов по Качеству древесины -составляет в среднем 10,7% объема всего отпада. П реобладаю щ им пороком в нем является гниль, составляющая около 8,5% . О на есть во всех группах пиломатериалов. На такое количество отп ада в первую очередь влияет размерно-качествен­ный состав -сырья, поступаю щ его в переработку.

Пиловочное сырье и з древесины ели ;в наибольшем количест­ве поставляется 2, 3 и 4-го сортов. В 1-м и 2-м сортах толсто­

101

мерного сырья допускается определенное количество внутренней гнили. В сосновых пиломатериалах процент отпада больше, чем в еловых, что объясняется ,в первую очередь качеством пило­вочного сырья. Сосновая древесина больше подвергается пора­жению синевой, чем еловая. Технические условия на сосновые экспортные пиломатериалы установлены более жесткие, чем на еловые.

Отпад от экспорта из-за дефектов обработки для сосновых пиломатериалов в среднем составляет 72,7% объема всего отп а­да, а по еловым 89,3%. Все дефекты обработки можно свести в следующие группы: 1) неправильность размеров пиломатериа­лов по толщине и ширине; 2) нечистая поверхность пиломате­риалов (риски, волнистость и мшистость); 3) неправильность формы (кривизна по кромке, покоробленность, обзол, вмятины от подающих вальцов лесопильных рам и др.).

Дефекты обработки вызываются нарушениями в подготовке и установке пил, неисправностью оборудования. По качеству древесины пиломатериалы с такими дефектами полностью со­ответствую т экспортным. Дефекты обработки можно свести к минимуму путем улучшения пилоставного и ремонтного дела, тщательного и систематического контроля за производством.

Оставшуюся часть отпада от экспорта по качеству древесины и наименьшим потерям из-за дефектов обработки можно ис­пользовать для переработки на цельные и клееные заготовки, так как при раскрое пиломатериалов на заготовки свободной длины пороки могут быть вырезаны. В производстве клееных пиломатериалов сырьем могут служить короткомерные и низко­качественные пиломатериалы, т. е. отпад от экспорта.

Более простое решение переработки отпада от экспорта — производство мелкой пилопродукции. Однако эффективность этого направления может оказаться недостаточной, так как это позволяет использовать только незначительную часть отпада от экспорта. Расчеты показывают, что заготовки для машинострое­ния выпускаются более высокого качества и имеют большую длину по сравнению с мебельными заготовками. Ориентировоч­ные данные о размерах заготовок для машиностроения требуе­мой спецификации, а такж е результаты опытного раскроя отпа­да от экспортных пиломатериалов приведены в табл. 27.

Из сравнения данных при раскрое с данными, требуемыми по спецификации для заготовок машиностроения, следует, что из отпада от экспортной продукции получается незначительное количество цельных заготовок требуемой спецификации, поэтому такое производство мало эффективно. Большое количество коротких и неспецификационных заготовок, образующихся при раскрое отпада от экспорта, позволяет рекомендовать их для склеивания, если склеенные по длине заготовки будут допу­стимы для такого производства.

Результаты экспериментов дают основания утверж дать, что

102

27. РА ЗМ ЕРЫ ЗАГОТО ВОК С П ЕЦ И Ф И КА Ц И О Н Н Ы Х И П О СЛ Е ОПЫ ТНОГО РАСК РО Я Д Л Я СК Л ЕИ ВА Н И Я

Распределение заготовок, %, по длинам, мм

Назначение заготовок

20 1 —400 751 — 1000 а©л ©

Требуемые по спецификацииМебельныеАвтостроениеВагоностроениеСельхозмашиностроение

Полученные после опытного раскрояМебельные Автостроение Вагоностроение Сельхозмашиностроение

— 38,4 23,8 37;8 100— 2,1 12,0 85,9 100

2,2 35,0 17,0 35,8 100— 0 ,3 1,1 98,6 100

отпада от экспорта48,8 30,6 8,0 12,6 10048,5 30,0 9 ,5 12,0 10048,5 30,0 9,5 12,0 10047,7 30,0 8 ,5 13,8 100

о т 36 до 60% пиломатериалов общего объема отпада от экспорта может быть использовано для склеивания. Выработка товарных склеенных пиломатериалов определенных размеров может обеспечить потребности народного хозяйства в этих сорти­ментах. Эффективным может быть использование отпада от экспорта для производства клееных несущих конструкций. С применением деревянных клееных конструкций построено большое количество зданий и сооружений как в нашей стране, так и за рубежом.

Целесообразность производства и применения в строитель­стве клееных несущих конструкций (К Н К ) подтверждается широким использованием их в жилищном, промышленном и сельскохозяйственном строительстве. К таким конструкциям от­носятся массивные клееные несущие конструкции простого пря­моугольного сечения (балки, арки и фермы) и фанероклееные профильного сечения. Основная масса древесины затрачивается На производство конструкций простого прямоугольного сечения.

Для производства КН К в основном используются высоко­сортные обрезные пиломатериалы (О—2). Это удорожает кон­струкции и приводит к необоснованному перерасходу высоко­сортных пиломатериалов специального напила. Растущие по­требности народного хозяйства страны в К Н К требуют совер­шенствования техники и технологии их изготовления. Д ля вы­явления возможности использования различных сортов пилома­териалов (отпада от экспорта) сравнивается цеховая себестои­мость изготовления заготовок для КН К из пиломатериалов 2, 3 и 4-го сортов на ГОСТ 8486—66 (табл. 28). Наиболее деше-

103

28. СЕБЕСТОИМОСТЬ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 1000 М3 ЗАГОТОВОК ДЛЯ КНК

Статьи затрат

Себестоимость заготовок из риалов сечением 5 0 X 2 0 0

пиломате- мм, ру б .

2-го сорта 3-го сорта 4-го сорта

Сырье (пиломатериалы) 42 907 34 885 40 542Заготовительные расходы 2 140 2 222 3 572Сушка пиломатериалов 4 280 4 444 7 144Заработная плата основная, дополни­ 414 421 550тельная и отчисления по соцстрахуЭлектроэнергия 15 15 24Содержание и эксплуатация обору­ 44 45 73дованияАмортизация 27 27 44Цеховые расходы 256 262 343Цеховая себестоимость 50 083 42 321 52 2921000 м3 заготовокТо же, 1 м3 заготовок 50 42,3 5 2 ,3

выми получаются заготовки для КН К из пиломатериалов 3-го сорта. Это подтверждает возможность использования для КН К низкосортных пиломатериалов (3 и 4-го сортов) не только внутрисоюзного назначения, но и отпада от экспорта.

Для решения вопроса рационального использования древе­сины большое значение имеет правильное направление перера­ботки отпада от экспорта. Технико-экономический анализ уста­навливает три основных варианта использования отпада: а) на щепу; б) на тару; в) на заготовки для КН К или общего н азн а­чения. Для анализа годовая производственная мощность потока по распиленному сырью условно принимается 115 000 м3, а ко­личество отпада от экспорта (из баланса древесины) 20,7% объема пиловочника. При переработке отпада на тарные заго­товки и КН К все образующиеся кусковые отходы поступают на изготовление технологической щепы. Проведем расчет продукции по всем трем вариантам переработки отпада.

1-й в а р и а н т . Весь отпад используется на изготовлешп: щепы для производства целлюлозы. Если принять за 1,1 норму расхо­да пиломатериалов на 1 м3 технологической щепы, вы ход е<: получится 20 ,7 :1 ,1 = 18,8%, а отсев от щепы 1,9%. С оответст­венно получим технологической щепы 21 620 м3, отсева от щепы 2185 м3.

2-й в а р и а н т . Отпад перерабатывается на заготовки для де­ревянной ящичной тары. Норму расхода обрезных п и л о м а т е р и а ^ - лов Я р на 1 м3 комплектов ящичной тары принимаем 1,395 м • Тогда выход тарных комплектов составит 20,7 : 1 ,395= 14,8 /о> а 5,9 % (т. е. 20,7— 14,8) отходов будет состоять из 3,9% куско­вых отходов и 2,0% опилок. В свою очередь при переработке

104

3,9% кусковых отходов получится 2,9% щепы (при Я р= = 1,35 м3/м 3) и 1,0% отсева от щепы. Соответственно получим тарных комплектов —■ 17 ООО м3, технологической щепы 3340, отсева щепы 1160, опилок 2305 м3.

3-й вариант. Отпад перерабатывается на заготовки для КН К или общего назначения. Средневзвешенный выход заготовок (по нашим данным и Ц НИ И М О Д) принимаем 70% (Я р= = 1,43 м3/м3). Тогда выход заготовок для К Н К будет 20,7-0,70 = = 14,49%; 6,21% отходов в своем составе будет иметь 5,21% кусковых отходов и 1,0% опилок. В свою очередь кусковые от­ходы после переработки дадут 3,86% технологической щепы и 1,35% отсева от щепы. Заготовок для КН К (или общего н азн а­чения) получится 16 655 м3, технологической щепы 4450, отсева от щепы 1550, опилок 1150 м3. Расчет товарной продукции по вариантам сведен в табл. 29.

29. ТО ВАРН АЯ П РО Д У К Ц И Я ПРИ П ЕРЕРА БО ТК Е ОТПАДА

Наименование компонентов

Расчет, тыс. руб ., риантам

по ва-

1 - му 2-му 3-му

Заготовки для КНК Заготовки для тары Технологическая щепа Отсев от щепы Опилки

320,004,37

1190,0046,80

2,324,61

1250,00

62,003,102 ,30

И т о г оТоварной продукции на 1 м3 переработанного сырья

324,37

2,82

1243,73

10,81

1317,40

11,45

Сравнение вариантов проводится по приведенным затр атам , рассчитанным по каждому варианту табл. 30. Минимальные приведенные затраты получились для третьего варианта, по ко­

т о р о м у предусматривается переработка отпада от экспорта на » заготовки для КН К (или общего назначения), а всех кусковых

отходов — на технологическую щепу для целлюлозы. Этот в а ­риант — оптимальный из всех рассматриваемых. Следовательно, можно сделать вывод о том, что на заводах экспортного лесо­пиления целесообразней использовать отпад на изготовление заготовок для общего назначения или для КНК. Эффективность3-го варианта по сравнению с эффективностью 2-го варианта (переработка отпада на деревянную ящичную тару) возрастает на 7,1% , а по сравнению с эффективностью 1-го варианта (пе­реработка отпада на технологическую щепу для целлюлозы) — более чем в 4 раза.

30. РА СЧЕТ П РИ В Е Д Е Н Н Ы Х ЗАТРАТ ПО РАССМ АТРИВАЕМ Ы М ВАРИАНТАМ

Вари

анты

Приведеннаясебестоимость

выпускапродукции,

С . , ты с . р у б .

Приведен­ные

капитало­вложения(основныефонды)

К >, тыс. руб.

Приведенные затраты Я 3 = С + £ Н /С.; £ „ = 0 , 1 2

Приведенныезатраты,

% к основ­ному

варианту

1 4598,9 133,7 П3 = 4598,8 4-0 ,12-133 ,7 = = 4614,8

К ! = 410,3%

2 1196,5 69,8 Я 3 = 1196,5 + 0,12-69 ,8 = - 1204,9

K t = Ю7,1%

3 1118,23 53,41 П3 = 1118,23 + 0,12-53,41 = = 1122,6

К 3= 100,0%

Таким образом, технико-экономические расчеты показали, что отпад от экспорта — денное сырье для расширения произ­водства заготовок не только для КНК, но и общего назначе­ния, т. е. для производства столярно-строительных, мебельных и других изделий.

ГЛАВА 4

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИИ РЕКОМ ЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ ОПТИМАЛЬНЫ Х ВАРИАНТОВРАЦИ О Н АЛЬН О ГО И КОМ ПЛЕКСНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯДРЕВЕСИНЫ

1. Общие методические положенияпо технико-экономическому анализу баланса древесины

Для установления эффективных способов и направлений р а­циональной и комплексной переработки древесины на различные виды продукции проводят технико-экономические исследования баланса древесины (от бревна до заготовок) с учетом различ­ных вариантов и схем технологических процессов. В качестве основного метода технико-экономического исследования балан­са древесины и связанного с ним технологического процесса принимают метод сравнения вариантов, основанный на сопо­ставлении технико-экономических показателей и определении сравнительной экономической эффективности этих вариантов. На первом этапе определения экономической эффективности обосновывают техническую целесообразность варианта баланса древесины и соответствующий ему технологический процесс.

Баланс древесины и технологический процесс устанавлива­ются на основании технических показателей, которые позволя­ют более точно оценить сравниваемые варианты.

К этим показателям относятся:106

I. Показатели, характеризующие использование предметов труда: 1) процент (коэффициент) выхода пиломатериалов или заготовок из сырья или расход сырья; 2) выход технологической щепы в процентах от объема сырья; 3) выход клееных заготовок или мелкой пилопродукции в процентах от объема сырья;4) суммарный выход продукции из сырья в процентах.

II. Показатели, которые характеризую т качество вы рабаты ­ваемой продукции: 1) посортный выход пиломатериалов и з а ­готовок в процентах объема сырья; 2) средний коэффициент качества (сортности) пиломатериалов и заготовок; 3) степень обработки пиломатериалов (обрезные, необрезные) и заготовок (цельные, клееные, калиброванные).

III. П оказатели, характеризующие использование оборудо­вания: 1) коэффициент загрузки оборудования; 2) производи­тельность по количеству перерабатываемого сырья.

Одни технические показатели в чистом виде еще не могут служить критерием при выборе наиболее эффективного вариан­та технологического процесса. Сами по себе они не даю т пря­мого ответа на вопрос о сравнительной экономичности того или другого варианта, а характеризую т его лишь косвенно. Технические показатели не вы раж аю т величины общественных затрат, связанных с применением различных вариантов баланса древесины, поэтому выбор вариантов баланса древесины с уче­том различных схем технологических процессов и их экономи­ческий анализ получает обоснование на основе системы эконо­мических показателей.

В соответствии с методикой определения экономической эф ­фективности внедрения новой техники, основными показателями экономической эффективности являются: 1) капитальные влож е­ния (абсолютные и удельные); 2) себестоимость продукции на 1 м3 выпускаемых пиломатериалов или заготовок; 3) срок оку­паемости капитальных вложений; 4) производительность труда (вы работка на одного работаю щ его); 5) прибыль; 6) уровень рентабельности. В этих показателях выраж ается сумма р а з­личных затрат живого и овеществленного труда; в них получают определение все другие показатели, поэтому они даю т комплекс­ную оценку экономической эффективности отдельных вариантов.

Таким образом, система основных показателей экономичес­кой эффективности слагается из себестоимости, удельных капи­тальных вложений, нормативного коэффициента сравнительной экономической эффективности и находит свое отражение в фор­муле минимума приведенных затрат Л* = Ci-\-EuKi, где С; — себестоимость годового выпуска продукции t-ro в а ­рианта; Кг — капиталовложения поэтому ж е варианту; Е н — отраслевой нормативный коэффициент эффективности.

Приведенные затраты являются показателями сравнительной экономической эффективности. Вариант, который имеет мини­

107

мальную сумму приведенных затрат, т. е. Л i = мин, —■ наиболее экономичный.

При расчетах экономической эффективности обязательно должна быть соблюдена сопоставимость технико-экономических показателей исследуемых вариантов баланса древесины и тех­нологических процессов. Эта сопоставимость мож ет быть соблю­дена по следующим показателям: 1) составу продукции и типу производства; 2) объему выпускаемой продукции; 3) качеству выпускаемой продукции; 4) методу исчисления текущих затрат;5) ценам на продукцию, сырье, материалы и др.

При приведении вариантов в сопоставимый вид корректиру­ют капитальные вложения и эксплуатационные расходы, а так­же дополнительные показатели, чтобы исключить влияние на экономическую эффективность различных факторов и условий,, которые делают показатели сравниваемых вариантов несопоста­вимыми. При сравнении вариантов баланса древесины преду­сматривают наряду с основным производством пилопродукции организацию производств по переработке отходов (вторичного сырья) для изготовления технологической щепы, тары , клееных заготовок и др.

Одно из решающих условий эффективной работы предприя­тий при комплексном использовании древесины — разработка и анализ научно обоснованного рационального балан са древе­сины. Рациональный баланс древесины должен учитывать опти­мальный состав компонентов с их комплексной технико-эконо­мической оценкой. Один из основных наиболее ценных компо­нентов баланса древесины при первичном раскрое — пилома­териалы, а при вторичном — заготовки. Однако при решении вопроса рациональности того или иного б алан са древесины существенное значение имеет выбор наиболее эффективного направления использования отходов (вторичного сырья).

2. Технико-экономический анализ баланса древесины при первичном раскрое пиловочного сырья

В результате анализа баланса древесины предприятий Севе ро-Западного района СССР и опытных распиловок в условиях этих предприятий нами были разработаны различные варианты баланса древесины при первичном раскрое сырья. Они состав­лены в зависимости от принятых технологических схем перера­ботки сырья на лесопильных рамах, а такж е на агрегатных стан­ках с учетом комплексного использования древесины. Вторичное сырье (горбыли, рейки, торцовые отрезки) предусматривается перерабатывать на тарную мелочь, обаполы и технологическую щепу для различного ее использования (на производство цел­люлозы, плит или для гидролиза). Опилки и отсев от щепы в

108

зависимости от схем технологического процесса реализуются как сырье для гидролизного производства или используются в качестве топлива. Во всех схемах предусмотрена окорка бре­вен перед переработкой в лесопильном цехе.

При технико-экономическом анализе различных схем и в а ­риантов баланса древесины были приняты (для сопоставимо­сти) следующие условия: 1) деловая часть горбылей реек и торцовых отрезков, перерабатываемая на пилопродукцию, — 25—35% их объема; 2) выход тарной мелочи из деловой части горбылей и реек — 20—25% объема деловых отходов; 3) выход обапола из деловой части горбылей 70—80% ; 4) расход отхо­дов лесопиления на 1 м3 технологической щепы для Ц БП 1,35 м3, для производства Д В П или Д СП 1,20, для гидролизно­го производства 1,10 м3.

Исходный баланс древесины по всем схемам и вариантам при первичной распиловке пиловочного сырья приведен в табл . 31.

Сравнительная оценка вариантов баланса древесины произ­водится по минимуму приведенных затрат, которые определя­ются по формуле П = Сс + Е нКс,где С с — себестоимость сопоставимой продукции по /-му вари­анту; Кс — сопоставимые капиталовложения по t-му варианту; Е н — нормативный коэффициент экономической эффективности (0 ,12).

Себестоимость продукции по вариантам определялась как сумма Ci = QUKT + 3 + HPfгде Q — количество перерабатываемого сырья по i-му вариан­ту, м3; Ц — оптовая цена 1 м3 сырья, Кг — коэффициент, учи­тывающий транспортно-заготовительные расходы (1,08— 1,10); 3 — заработная плата рабочих с начислениями, руб; Н р — на­кладные расходы, руб.

По каждому варианту определяется выпуск товарной про­дукции

Ti = ^ QViUi, i=i

где Ti — выпуск товарной продукции, руб.; Q — количество перерабатываемого сырья, м3; Vi — объемный выход каждого вида продукции из перерабатываемого сырья по t-му варианту, %; Дг — оптовая цена по каждому виду продукции, получен­ной по t-му варианту из перерабатываемого сырья, руб.; п — количество видов продукции.

Если выпуск всей товарной продукции по каждому варианту разделить на объем переработанного сырья, получится выпуск товарной продукции в рублях на 1 м3 затраченного сырья.

Д ля правильного определения себестоимости единицы про­дукции необходимо всю продукцию, получаемую в процессе пе-

109

31. БАЛАНС Д Р Е В Е С И Н Ы П РИ П ЕРВИ Ч Н О Й Р А С П И Л О В К Е П И ЛО ВО ЧН О ГО С Ы РЬЯ

Баланс древесины по схемам переработки, %

Компоненты баланса

Лесопильные рамы, 100%

(брусовка)

Лесопильныерамы

(вразвал)ЛАПБ / РД Ф П А С

\ р дФ П А —1'-94 / РДФ Б А \

\ р дФ БА = Т = 94

to

II"Ч

ОечII

•ч

■«ГсчII

•а

о

и

О<мII

чз

4t*CSII

■ч

СО

II■ч

О(NII

■ч

<NII

to

II"ч

О<NII

■ч

(МII

•Ч

О

II•ч

О<мII

■ч

CNII

•ч

to

II■Ч

О(NII

•ч

СЧII

■ч

сО

II■ч

ОCNII.

■ч

CNil-

■ч

Пиломатериалы обрезные

В том числе:

56,7 59,2 62 ,7 51,6 154,3 59,2 50,0 53,6 55,6 56,1 58,6 62,2 52,7 58,2 59, С 51,9 54,2 58,9 47,6 53,3 56,5

экспортные 36,9 38,5 40,8 33,5 35,3 38,5 32,5 34,8 36,1 36,5 38,1 40,4 34 ,3 37,8 38,4 33,7 35,2 38,3 31,3 34,6 36,7внутрисоюзного на­значения

Отходы:

19,8 20,7 21,9 18,1 19,0 20 ,7 17,5 18,8 19,4 19,6 20,5 21,8 18,4 20,4 20,6 18,2 19,0 20,6 16,3 18,7 19 8

горбыли 13,0 11,0 8 ,7 12,0 10,0 8,0 — — — 8,0 6,0 5 ,0 6 ,5 3 ,0 2,0 8 ,3 6,0 5 ,5 7,0 3 ,0 2,4рейки 3 ,5 6,0 5 ,0 17,2 15,4 12,4 — — 9,1 7 ,4 6,2 7 ,6 3 ,7 2 ,4 10,5 8,0 7 ,5 8,1 3 ,7 3 ,0торцы, вырезки 2,0 3 ,0 2,0 3 ,0 3 ,0 2,0 - — — 3,0 3 ,0 2,0 2,0 3 ,0 2,0 3 ,0 3 ,0 2,0 3 ,0 3 ,0 2,0

Технологическая щепа 30,9 25,5 25,3 4 ,3 5 ,2 3 ,9 4 ,3 5,2 3 ,9 10,3 11,6 7,8 10,3 11,6 7,8Отсев от щепы 5 ,0 4 ,2 4,1 0 ,7 0,8 0,6 0 ,7 0,8 0,6 1,7 1,8 1,2 1,7 1,8 1,2Опилки 13,8 14,8 15,6 10,2 11,3 12,4 8,1 10,7 9,1 12,8 13,0 14,1 20,2 20,2 24,1 8 ,3 9 ,4 11,1 15,8 17,6 21,1Усушка и распыл . 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0Комплексное использова­ние (без учета опилок и отсева щепы)

75,2 79,2 78,4 83,8 82,7 81,6 80 ,9 79,1 80,9 76,2 80,2 79,3 73,1 73,1 69,3 84,0 82,8 81,7 76,5 74,6 71,7

Всего % 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 , 100 100 100

реработки сырья, привести к условному продукту. Условная продукция Ту представляет собой сумму объема продукции каждого вида, полученного из сырья, умноженного на его цен­ностный коэффициент, т. е.

Ту - £ QVtKt, i= 1

где Ki — ценностный коэффициент, представляющий собой от­ношение оптовой цены каждого вида продукции к оптовой цене основной продукции (пиломатериалы).

Себестоимость продукции приводится в сопоставимый вид по количеству выпускаемой продукции: Cc = C iP i— Cu(P i— 1), где Ci — себестоимость годового выпуска продукции по данному варианту; Р,- — коэффициент роста продукции, который опре­деляется как отношение сопоставимого выпуска продукции Тс к

твыпуску продукции по данному варианту Тг, т. е. /3* = —5-; Сп —Ti

сумма условно-постоянных расходов в себестоимости продукции по данному варианту равная (0,5-=-0,6)Яр.

Капиталовложения по /-му варианту приводят в сопостави­мый вид по формуле

ТУ" _ K l грА с ---- •* С>

‘ iгде Ki — капиталовложения по i-му варианту баланса древеси­ны; Ti — выпуск продукции по i-му варианту баланса древеси­ны; Тс — сопоставимый годовой выпуск продукции, одинако­вый для всех вариантов.

Исходный баланс древесины (см. табл. 31) выбран для семи технологических схем переработки пиловочного сырья хвойных пород (сосна, ель). Эти схемы представляют интерес для про­мышленности.

В зависимости от вида перерабатываемых кусковых отходов, направления использования технологической щепы по каждой схеме (кроме Л А П Б) и соответствующему диаметру разработа­но шесть вариантов баланса древесины. При переработке сырья на Л А П Б предусматривается только выпуск длинномерных пи­ломатериалов и технологической щепы различного назначения (для целлюлозно-бумажного производства, плитных материалов и гидролизного производства). Во всех схемах поступают в переработку бревна (d = 1 6 ; 20 и 24 см ). Кусковые отходы (горбыли, рейки, торцовые отрезки), получаемые по шести схе­мам, предусматривается перерабатывать на тарную мелочь, обапол и технологическую щепу с таким ж е целевым их н аз­начением, как по третьей схеме с применением ЛАПБ.

На основании расчетных данных оценить эффективность комплексного использования древесины и выбрать оптимальный

i l l

32.

ВЫП

УСК

ТО

ВАРН

ОЙ

П

РОД

УК

ЦИ

И

НА

1 М

3 П

ЕРЕ

РА

БА

ТЫ

ВА

ЕМ

ОГО

СЫ

РЬЯ

ПО

ВАРИ

АН

ТАМ

БА

ЛА

НСА

Д

РЕ

ВЕ

СИ

НЫ

Выпу

ск

прод

укци

и,

руб.

, по

вари

анта

мсчII

I 37,

9 36

,6 1Л см — оt-Г lO СО со со со со

о 1ГЭ ’'t- O O O Nсо <N

II*«3сосо со со ю со* см* со со со со

СО

1чэ 35,4

1

33,3 О ) СО О СО

, см со о со со со со

<мII•а 1

38,2

37

,1 ОО^ЮтГI Г4"- lO Tf СО СО со со

о <уз О Tt СО С-- СМю (N

4СО ЮСО со | CD LO со СО СО СО со со

СО

ii43 1 35

,9

I 33

,9 ^ — см СМi in со" со** — СО со со со

•«*<мII•а 1

38,6

1

37,6 СО Г- СМ 00

1 OOlOW^СО СО со со

о ts- О t- СО 00(NII43

Г— lOСО со | ^ lO 1П со"СО СО СО СО

со rf Г'- О СО со СПII*53

СО ^ со со 1 со* СО —< СО СО СО со

<МII43

о со со ао со см сою со «о гр ю со со со со со со со со

О СЮЗЮО ю о —'со

II43|ГЭ CM СМ Ю ТР см см со со со со со со со

(О

143

о VO 00 Т"- t"- оо со^ < о со — — о со со со со со со см

(МII43

со см см о о со со со со со со со

О Г- Ю CM LO 00 СО ОII ю со со ю rt* со см со со со со со со со

со to со со со см m смII43

см — 'З* см см о со со со со со со со

II43

00 О t-- CO ^Г- СО Ю Is- Ю со со со со со со со со

О СМ со О — СМ ^ СМ- II со ^ со Ю ОО со СО со со со со со

со см —СО О СО Г}- оII43

lO СО СМ Ю СМ СОсо со со со со со со

rooatioduojoMOahHJOir

0НХ9Х ГШЭХЭи-* И-

вариант баланса предварительно можно по выпуску товарной про­дукции. В основе этого расчета за'ложено определение производи­тельности каждой схемы техноло­гического процесса по распилен­ному сырью в год, установление объемного выхода пиломатериа­лов, а такж е других видов про­дукции из пиловочного сырья. Выпуск товарной продукции по действующим оптовым ценам (№ 07-03 и 07-04) на 1 м3 перера­батываемого сырья показан в табл. 32. Наибольший выпуск продукции соответствует I схеме4-го варианта, по которой пило­вочные бревна перерабатываются на лесопильных рам ах с брусов­кой (cf = 1 6 ; 20 и 24 см ). Из дело­вых отходов получают тарную ме­лочь и обапол; все остальные ку­сковые отходы измельчают на технологическую щепу для произ­водства целлюлозы. Следователь­но, такая технологическая схема и соответствующие ей балансы древесины можно считать опти­мальными, так как обеспечивает­ся наибольший выпуск продук­ции. Очень близка к этой схеме по товарному выпуску продукцииIV схема 4-го варианта, по кото­рой пиловочное сырье перераба­тывается на фрезерно-пильном станке в сочетании с лесопильны­ми рамами, а вторичное сырье (отходы) перерабатывается так же, как по I схеме 4-го варианта. Однако наиболее объективное ре­шение, связанное с национальным и комплексным использованием пиловочного сырья, можно найти после расчета приведенных з а ­трат, по минимальной сумме ко­торых и устанавливается наибо­лее экономичный вариант. Все расчеты сведены в табл. 33, где

112

1915

33. П Р И В Е Д Е Н И Е ЗАТРАТЫ Д Л Я Р А ЗЛ И Ч Н Ы Х СХЕМ И ВА РИ АН ТО В

Затраты, % , по вариантам баланса для различных диаметров

= 2 * о£ и 5

Головноеоборудование 1 2 3 4 5 6

-г <и о £ у <УS s t f о и о х о а. и ч ?d = 16 d = 20 d = 2 4 16 d = 20 d= 24 d = 16 d = 2 0 d = 24 d = 16 d = 2 0 24 d = 16 d = 20 d = 2 4 <i=16 d= 20 d= 24

I Р Д - Р Д с брусовкой

103,0 100,1 102,0 104,0 102,0 103,8 105,0 105,5 105,4 105,2 103,9 103,2 106,3 105,0 104,4 107,2 106,1 106,2

и РД вразвал 104,1 105,6 104,8 105,6 107,8 107,8 107,2 109,9 109,8 102,6 106,7 105,9 104,1 109,0 108,0 105,3 110,8 115,4

ш ЛАПБ 105,1 107,7 105,3 ю a ,2 110,3 108,8 109,7 112,5 111,8

IVФ П А \ о п\ Р Д

100,0 100,0 100,0 101,9 101,9 101,9 102,9 103,9 103,8 100,7 100,6 100,0 102,7 102,7 102,0 103,6 103,7 102,9

V ФПА — Т-94 104,4 100,7 104,0 105,4 101,7 105,9 106,5 102,6 107,8 106,1 101,5 104,0 107,2 103,5 106,0 108,2 103,4 107,0

VIФ Б А \ о п\ р д

102,7 104,6 103,6 104,6 106,5 106,4 105,6 109,4 109,3 103,5 104,5 102,7 104,5 106,7 105,6 106,4 108,4 107,5

VII ФБА — Т-94 106,3 105,3 108,4

1

107,3 108,1 111,2 108,3 109,0 114,0 107,1 106,2 108,6 109,2 108,1 111,4 110,2 115,0 113,4

П р и м е ч а н и я : 1. Все варианты приведены в сопоставийый вид по выпуску товарной продукции, себестоимости и ка­питальным вложениям.

2. По вариантам 1, 2 и 3 предусматривается переработка всех кусковых отходов на технологическую щепу соответствен­но для целлюлозы, плит, гидролиза; а в вариантах 4, 5 и 6 деловые кусковые отходы поступают на изготовление тарной мелочИ и обапола, а все оставшееся измельчается в технологическую щепу (соответственно для целлюлозы, плит и гид­ролиза).

вариант с наименьшими приведенными затратам и, принятыми за 100%, соответствует оптимальному балансу древесины, а следо­вательно, и схеме технологического процесса первичного рас­кроя. К такой схеме относится переработка бревен на ф резер­но-пильных агрегатах в сочетании с лесопильными рамами (IV схема 1-й вариант), где все кусковые отходы измельчаются в технологическую щепу для целлюлозы, причем с увеличением диаметров бревен несколько эффективной становится IV схема, но с 4-м вариантом (d = 24 см), где предусмотрено деловые кусковые отходы перерабатывать на тарную мелочь и обапол, а все остальное измельчать в технологическую щепу для произ­водства целлюлозы. Из таблицы такж е видно, что менее эффек­тивна схема с применением фрезерно-брусующих станков в со­четании с различным бревнопильным оборудованием.

Наибольшее количество древесины используется в производ­стве столярно-строительных изделий, поэтому по принятой методике проведены технико-экономические исследования балан ­са древесины различных вариантов и схем технологических процессов переработки сырья на спецификационные пиломате­риалы для производства стройдеталей. Так ж е как и в экспорт­ном лесопилении выбор оптимального варианта баланса древе­сины с учетом различных схем технологических процессов и их экономический анализ проводились на основе системы экономи­ческих показателей (себестоимости продукции, капитальных вложений и др .). Эти показатели даю т комплексную оценку эко­номической эффективности рассмотренных вариантов изготовле­ния продукции лесопиления.

Варианты баланса древесины при первичном, раскрое, суще­ствующие и разработанные нами, приведены в табл. 34. Как видно из таблицы, по принятым вариантам предусмотрена пере­работка кусковых отходов (вторичного сырья) на тарную ме­лочь, обапол, технологическую щепу для целлюлозы, гидролиза или на топливо. Приведенные затраты 1 показаны в табл. 35. Минимальные приведенные затраты получены в V варианте (3506,4 тыс. руб.), в котором предусмотрена распиловка всего сырья с брусовкой. В нем такж е предусмотрен выпуск обрезных пиломатериалов (деталей створок, коробок и импоста), обапола и технологической щепы для целлюлозы. Варианты баланса древесины и соответствующие им технологические процессы, в которых предусмотрен выпуск только пиломатериалов и техно­логической щепы, менее экономичны. Следовательно, выработка цельной пилопродукции за счет дополнительной переработки деловых кусковых отходов лесопильно-деревообрабатывающими предприятиями, специализированными на выпуск пилоиродук- ции для столярно-строительных изделий, в некоторых случаях

1 Расчеты проведены для второго пояса по действующему прейскуранту № 07—03, 1974 г. Количество перерабатываемого сырья лесопильным цехом принято 150 тыс. м3 в год.

114

34. БАЛАНС Д Р Е В Е С И Н Ы П ЕРВИ Ч Н О ГО РАСКРОЯ Д Л Я РА ЗЛ И ЧН Ы Х ВАРИ АНТО В

г? mоВыход, % 4)

Ком

плек

сная

пе

рера

ботк

а *

без

учет

а оп

и­ло

к и

отсе

ва

от щ

епы

, %

(Су:лоCJ

о.'Я

8а§асаюg

пилома­териалов

дополни­тельной

пилопро-дукции

щепы

ОП

ИЛ

ОК

Отс

ев

от

и пы

, %

Ито

го,

%,

с ус

ушко

й

[ 6%

100 I 56,5 Тара 1,3 Обапол 2,4

Топливная 18,6 15,2 — 78,8 100

100 II 56,5 — Гидролизная 21,4 14,0 2 ,1 77,9 100100 III 61 ,5 — Гидролизная 18,6 1 2 ,0 1,9 80,1 100100 IV 61,5 Тара 1,1

Обапол >,,6Гидролизная 15,1 13,1 1 ,6 79,3 100

100 V 61,5 Обапол 1,6 Обапол 1,6

Целлюлозная 14,0 1 2 ,0 4 ,9 77,1 100

70 I 0 — 36,7 Н — 25,3

Тара 1,1 Обапол 1,6

Топливная 17,3 1 2 ,0 -- 82,0 100

70 II 0 — 36,7 Н — 25, 3

Тара 1,1 Обапол 1,6

Гидролизная 15,7 1 2 ,0 1 ,6 80,4 100

70 III 0 — 41,7 Н — 25, 3

Тара 1,3 Гидролизная 13,3 1 1 ,0 1,4 81,6 100

70 IV 0 — 41,7 Н — 25,3

Обапол 2,4 Целлюлозная 10,0 .1 1 ,0 3,6 79,4 100

70 V 0 — 36,7 Н — 25,3

Целлюлозная 11,9 1 1 ,0 4,1 73,9 100

П р и м е ч а н и я : 1 . Н — необрезные доски, О — обрезные доски. 2. Лесо­пильным цехом распиливается 150 тыс. м3 сырья в год.

35. П РИ В Е Д Е Н Н Ы Е ЗАТРАТЫ ПО ВАРИ АНТАМ БАЛАНСА Д Р Е В Е С И Н Ы

Наименование показателей

Затраты, ты с. Р у б ./% , по вариантам баланса

I 11 III IV V

Распиловка сырья:

7 0 % с брусовкой, 3 0 % 4 0 2 2 , 2 4 0 6 5 , 5 3 8 5 0 , 5 3 7 9 0 , 8 3 8 2 1 , 2

вразвал (существующая) 1 1 4 , 7 1 1 5 , 9 1 0 9 , 8 1 0 8 ,1 1 0 8 , 9

7 0 % с брусовкой, 3 0 % 3 8 5 0 , 8 3 8 5 0 , 5 3 8 5 6 , 3 3 8 4 6 , 0 3 8 1 6 , 1

вразвал (рекомендуемая) 1 0 9 , 8 1 0 9 , 8 1 0 9 , 9 1 0 9 , 7 1 0 8 , 9

Распиловка сырья с бру­ 3 9 5 2 , 9 4 0 1 4 , 5 3 7 7 4 , 6 3 7 7 3 , 1 3 5 0 6 , 4

совкой ( 1 0 0 % ) 1 1 2 , 7 1 1 4 , 5 1 0 7 , 6 1 0 7 , 6 1 0 0 , 0

себя может оправдать, несмотря на увеличение трудозатрат. Однако переработка кусковых отходов на мелкую пилопродук­цию требует значительных трудозатрат, в то время как измель­чение кусковых отходов на технологическую щепу упрощает весь технологический процесс и значительно снижает трудоза­

траты. Эффективность варианта снижается с увеличением вы пус­ка необрезных пиломатериалов (приведенные затраты р асту т).

Расчеты эффективности по первичному раскрою не дают пол­ного основания рекомендовать тот или иной вариант баланса древесины и соответствующий ему технологический процесс, так как каждое из предприятий имеет свои специфические особен­ности, которые могут отразиться на дальнейшем использовании сырья. В связи с этим необходимо исследовать баланс древесины при вторичном раскрое пиломатериалов на заготовки. Только последовательный комплексный анализ (от сырья до заготовок) может дать объективное решение вопроса эффективности пере­работки древесины.

3. Технико-экономический анализ баланса вторичного раскроя пиломатериалов на заготовки

Так как расчеты эффективности по первичному раскрою еще не даю т основания рекомендовать тот или иной вариант б ал ан ­са древесины и соответствующий ему технологический процесс из-за специфики предприятий, необходимо расширить технико­экономические исследования баланса древесины при вторичном раскрое пиломатериалов на заготовки, предназначенные для наиболее массового производства по объему перерабатываемого сырья, т. е. для изготовления столярно-строительных изделий.

Выбор способа раскроя досок и построение технологического процесса определяется рядом факторов, основные из которых—• вид сырья (обрезные или необрезные доски), качество пилома­териалов, размеры и качество заготовок и их спецификация, условия трудоемкости процесса и др. Все эти факторы в первую очередь влияют на один из основных компонентов баланса — выход заготовок. Следовательно, выбор способов раскроя пи­лом атериалов имеет существенное значение при установлении состава баланса древесины вторичного раскроя.

Н а основании наших исследований, проведенных в условиях предприятий Северо-Западного района СССР, и полученных данных о выходах заготовок разработано несколько вари ан тов_ баланса древесины с применением группового и индивидуаль­ного метода раскроя пиломатериалов на заготовки створок, ко­робок и импоста. Групповой раскрой (1-я схема) принят тот, который применяется на предприятиях без учета сортообразую ­щих пороков в древесине. Индивидуальный раскрой (2-я схема) выполняется с учетом вырезки недопустимых пороков в заго ­товках. Индивидуальный раскрой по 3-й схеме п р е д у с м а т р и в а е т получение всех заготовок для оконных блоков только из обрез­ных пиломатериалов.

Обрезные пиломатериалы, кратные по ширине заготовкам, раскраиваются поперечно-продольным способом. При составле­нии вариантов баланса древесины по всем схемам т е х н о л о г и ч е ­

116

ского процесса были приняты следующие положения: 1) дело­вая часть отрезков используется для сращивания их по длине на зубчатый шип; 2) процент выхода заготовок из деловых от­резков принимается равным проценту выхода заготовок из цельных пиломатериалов по каждой схеме раскроя с учетом потерь на сращивание, т. е. на пропилы и заш иповку ( 10%) ;3) дровяные отходы (отрезки длиной менее 300 мм и рейки) предусматривается перерабаты вать на технологическую щепу. Исходный баланс древесины при вторичном раскрое пиломате­риалов на заготовки по всем трем схемам представлен в табл. 36.

36. И СХО Д Н Ы Й БА ЛАН С Д Р Е В Е С И Н Ы П РИ ВТО РИ ЧН О М РА СК РО Е П И Л О М А ТЕРИ А Л О В НА ЗАГО ТО ВКИ

Пилопродукция

Баланс древесины, %

1-я схема—групповой раскрой

досок

2-я схема—индиви­дуальный раскрой

досок 3 - я с х е м а - индиви­

дуал ьный раскрой обрезных

досок

необрез­ных

на бруски створок

обрезных на импост и бруски коробок

необрез­ных

на бруски створок

обрезных на импост и бруски коробок

Заготовки 5 3 , 2 8 2 , 5 5 6 , 3 8 8 , 0 7 8 , 7Штапик 8 , 1 — 6 , 8 — —

Отходы:отрезки деловые 4 , 3 1 0 , 5 1 1 , 2 7 , 2 1 2 , 5обрезки дровяные 2 , 4 4 , 5 4 , 0 3 , 8 6 , 1рейки после обрезки 2 4 , 0 — 1 3 , 7 — —

Опилки 8 , 0 2 , 5 9 , 0 1 , 0 2 , 7

В с е г о 1 0 0 , 0 1 0 0 , 0 1 0 0 , 0 1 0 0 , 0 1 0 0 * 0

По каждой из схем в зависимости от направления перера­ботки отходов принято восемь вариантов баланса древесины, в которых предусмотрено все вторичное сырье (кусковые отходы) перерабаты вать на различную продукцию:

Ва рианты Направления переработки кусковых отходов

I Щепа гидролизная, отсев от щепы11 Щепа топливная

III Отрезки для сращивания, щепа гидролизная, отсевот щепы

IV Щепа целлюлозная, отсев от щепыV Отрезки для сращивания, щепа целлюлозная, от­

сев от щепыVI Отрезки для сращивания, щепа топливная

VII Отрезки для сращивания, щепа для древесноволок­нистых и древесностружечных плит, отсев от щепы

VIII Щепа для древесностружечных плит, отсев отщепы

117

Опилки и отсев от щепы во всех вариантах предполагается реализовать как сырье для гидролизного производства. В тех вариантах, где технологическая щепа предусмотрена на произ­водство целлюлозы, бревна следует распиливать в окоренном виде.

В первой схеме за исходный баланс древесины при раскрое необрезных пиломатериалов принят тот, который получен в ре­зультате опытного раскроя их на заготовки брусков створок. При раскрое обрезных пиломатериалов групповым методом на заготовки для импоста и брусков коробок за исходный баланс древесины принимается расчетный. Этот баланс определяют исходя из фактических выходов каждого вида заготовок (им­поста и брусков коробок), полученных при опытном раскрое, и потребного количества этих заготовок на программу. Расчеты среднего выхода заготовок на программу и среднего баланса древесины по различным схемам приведены в. табл. 37.

37. Р А СЧ ЕТ С Р ЕД Н ЕГО ВЫ ХО Д А ЗАГО ТО ВО К НА ПРОГРАМ М У И С Р ЕД Н ЕГО БАЛАНСА

Схема раскроя

пиломате­риалов

на заготовки

Назначение заготовокВы

ход

заго

­то

вок

из об

­ре

зны

х п

ил

о*,

мат

ериа

лов,

% Дел

овы

е от

­хо

ды,

%

Дро

вян

ые

отхо

ды,

%

1 О

пилк

и,

%.

1 Импост сечением 8 0 X 1 00 мм 83,0 8,8 7 ,2 1,0Бруски коробок 60X 80 мм 82,4 11,0 3,6 3,0

2 Импост сечением 80X 100 мм 86,2 11,5 1,3 1,0Бруски коробок 60Х Ю 0 мм 88,0 5 ,8 4 ,6 1,0

3 Бруски створок 50X 65 мм 71,2 16,7 8,1 4,0Импост сечением 80X 100 мм 86,2 11,5 1,3 1,0Бруски коробок 60Х Ю 0 мм 88,6 5 ,8 4 ,6 1,0

Средний выход заготовок на детали оконных блоков при поперечном раскрое обрезных пиломатериалов с вырезкой де­фектных мест составил 78,7% . При этом деловых отрезков по­лучается 12,5%, а дровяных 6,1%- К ак видно из табл. 37, наи­больший выход заготовок при’ раскрое обрезных и необрезных пиломатериалов соответствует 2-й схеме, т. е. индивидуальному раскрою с вырезкой дефектных мест. По этой схеме выход з а ­готовки как из обрезных, так и из необрезных больше, чем в1-й схеме на 3— 6% . По одному только выходу нельзя с у д и т ь об экономической эффективности того или иного в а р и а н т а - Третья схема раскроя по показателю выхода несравним а, та

118

как по ней раскраиваются только обрезные пиломатериалы и выход дан средний по всем видам заготовок. Решить, какая из схем и вариантов баланса древесины будет наиболее эконо­мичной, можно только при.условии определения всех п оказа­телей сравнительной экономической эффективности (товарной продукции, себестоимости, капитальных вложений), основными из которых являются приведенные затраты .

При расчете технико-экономической эффективности оптовые цены на лесопродукцию были приняты по прейскуранту № 07-03, 1974 г. оптовых цен по II поясу. Товарная продукция рассчитана при условии, что количество выпускаемых заготовок во всех вариантах баланса древесины остается постоянным (16 100 м3). Изменялось только количество перерабатываемых пиломатериалов в зависимости от объемного выхода заготовок и количества использования деловых отрезков на заготовки. Во всех схемах раскроя количество пиломатериалов для III, V,VI и VII вариантов баланса уменьшается с учетом замены цельных пиломатериалов деловыми отрезками, которые перера­баты ваются на заготовки путем склеивания по длине. Из дан­ных табл. 38 видно, что при постоянном выпуске заготовок

38. в ы п у с к т о в а р н о й п р о д у к ц и и h a 1 мз П е р е р а б а т ы в а е м ы х

П И ЛОМ АТЕРИ А ЛОВ

Схемы технологического процесса раскроя пиломатериалов

на заготовки

Выпуск товарной продукции, р у б ., по вариантам баланса древесины

I II i l l IV V VI V II V III

1-я схемаРаскрой обрезных и необ­резных пиломатериалов групповым методом

2-я схема

55,29 55,35 57,99 56,46 59,00 58,06 58,49 55,85

Раскрой обрезных и необ­резных пиломатериалов индивидуальным методом

3-я схема

60,79 60,84 65,01 61,85 65,81 65,06 65,40 61,29

Раскрой обрезных пило­материалов индивидуаль­ным методом

65,82 65,82 72,43 66,72 72,92 72,46 72,66 66,25

(16 100 м3 в год) и различном направлении использования вто­ричного сырья (деловые и дровяные отрезки и рейки) товарная продукция на 1 м3 перерабатываемых пиломатериалов по вари­антам баланса древесины в каждой из схем технологического процесса различается незначительно. Наибольший выпуск то­варной продукции в каждой из трех схем раскроя соответствует

119

V варианту баланса древесины с выпуском заготовок из пило­м атериалов и с использованием деловых кусковых отходов для сращ ивания, а дровяных и реек на технологическую щепу для ц еллю лозы . Наибольший выпуск продукции по всем вариантам б алан са соответствует 3-й схеме технологического процесса. Товарный выпуск не позволяет окончательно решить вопрос вы­бора наиболее оптимального варианта. Выбор наиболее эконо­мичного варианта баланса древесины возможен только после расчета себестоимости продукции и приведенных затрат по к аж ­дому варианту и соответствующей схеме технологического процесса.

В ес варианты должны быть приведены в сопоставимый вид. Исчисление продукции в сопоставимых единицах производится по ценностному коэффициенту с учетом оптовых цен на компо­ненты продукции каждого состава баланса древесины. Все рас­четы приведенных затрат сведены в табл. 39. За 100% принят

39. П Р И В Е Д Е Н Н Ы Е ЗАТРАТЫ И ЭКОН ОМ И ЧЕСКАЯ ЭФ Ф ЕК ТИ ВН О С Т Ь ПО ВАРИАНТАМ

ГНаименование раскроя

Затраты и экономическая эффективность, % /ты с . руб. по вариантам баланса

I II III IV V VI VII V III

Г р у п п о в о й р а с к р о й о б р е з н ы х и н е о б р е з ­н ы х п и л о м а т е р и а л о в

И н д и в и д у а л ь н ы й р а с ­к р о й о б р е з н ы х и н е о б ­р е зн ы х п и л о м а т е р и а ­л о в

И н д и в и д у а л ь н ы й р а с ­к р о й о б р е з н ы х пи ло- м а т е р и а л о в

115,1 114,6 111,6 114,1 111,7 111,6 110,6 114,01284,8

104,8

1280,1

104,7

1246,3

100,5

1274,1

104,2

1247,2

100,4

1246,3

100,5

1235,6

100,00

1273,2

103,91168,7

110,4

1168,6

110,4

1122,5

103,6

1162,9

110,0

1121,3

103,8

1121,6

103,6

1116,5

103,3

1161,1

109,81232,9 1232,9 1156,6 1228,6 1159,3 1156,5 1153,6 1226,4

вариант с наименьшими приведенными затратам и, который соот­ветствует оптимальной схеме технологического процесса (балан ­са древесины) при комплексном раскрое пиломатериалов на заготовки. К ак видно из табл. 39, наименьшие приведенные з а ­траты получились по вариантам 2-й схемы технологического процесса, а наибольшие по вариантам 1-й схемы, т. е. при групповом раскрое пиломатериалов на заготовки. В варианте с наименьшими приведенными затратам и предусмотрен инди­видуальный раскрой обрезных и необрезных пиломатериалов на заготовки для стройдеталей с использованием д'еловых от­резков на склеивание и переработки всех дровяных отходов на технологическую щепу для древесностружечных и древесново-

120

локнистых плит. Следовательно, этот вариант комплексного ис­пользования древесины при вторичном раскрое наиболее эко­номичный и эффективный по сравнению со всеми другими. В каждой из трех схем технологического процесса III, V VI иVII вариантов баланса древесины, в которых деловые отрезки перерабатываются в дополнительную пилопродукцию (клееные заготовки), приведенные затраты наименьшие по сравнению с затратами по вариантам, где все отходы перерабатываются толь­ко на технологическую щепу. Это еще раз подтверждает эконо­мическую целесообразность использования деловых кусковых отходов для склеивания в полномерные заготовки, а неделовые отходы — только на дробление.

В схемах с индивидуальными методами раскроя (2 и 3-я) и- вырезкой дефектных мест получаются такж е наименьшие при­веденные затраты , чем при существующем на предприятиях групповом методе, который оказался менее экономичным. Н аз­начение использования технологической щепы такж е оказы вает влияние на экономическую эффективность выбранного вариан­та. Н а предприятиях Северо-Западного района С С С Р наиболее рациональная схема раскроя пиломатериалов — индивидуаль­ная с переработкой деловых кусковых отходов на склеивание, а дровяных — на технологическую щепу для целлюлозы или плитных материалов. По существующим на предприятиях схе­мах (варианты I и II) с групповым раскроем получаются наи­большие приведенные затраты , поэтому они менее эффективны.

4. Комплексный анализ баланса древесиныпри первичном и вторичном раскрое сырья

За последние годы лесозаготовки, а вместе с этим и лесо* пиление несколько стабилизировались. Это связано с качествен­ной перестройкой, направленной на ликвидацию мелкого потре­бительского лесопиления и концентрацией производства пило- продукции на крупных механизированных предприятиях. Техническая политика всей лесопильной отрасли, связанная с проблемой комплексного и рационального использования дре­весины, согласуется с перспективой расширения и создания деревообрабатывающих цехов на предприятиях развитого лесо­пиления. Организация цехов вторичной переработки на лесо­пильных предприятиях — прогрессивное мероприятие для всей нашей отрасли, так как создаются благоприятные условия для концентрации основных отходов при переработке сырья и их эффективного использования на промышленную продукцию. Анализ вторичного раскроя должен изучаться и анализировать­ся во взаимосвязи с первичным раскроем сырья. Это связано с тем, что улучшение использования древесины на технологические нужды возможно только за счет рациональной и комплексной переработки ее от сырья до заготовок. Поэтому с точки зрения

121

использования древесины окончательная обработка специфика- ционных заготовок до чистовых размеров деталей — менее су­щественная операция, поскольку наибольшие потери и отходы древесины образуются на первых двух стадиях — при первич­ном и вторичном раскрое. Следовательно, для рациональной переработки древесины только комплексный технико-экономиче­ский анализ позволит выявить оптимальный технологический процесс с учетом различных вариантов и схем.

Варианты баланса древесины при комплексном раскрое сырья рассмотрим на примере производства заготовок для сто­лярно-строительных изделий, так как на их изготовление за тр а ­чивается больше половины пиломатериалов, вырабаты ваемых лесопильными предприятиями. Н а основании вариантов баланса древесины. при первичном (см. табл. 34) и вторичном (см. табл. 36) раскрое сырья рассчитаем варианты комплексного б а ­ланса древесины от распиловки сырья до раскроя пиломатериа­лов на заготовки по трем схемам технологического процесса:

1-я с х е м а : первичный раскрой — распиловка бревен с брусовкой (70% ) и вразвал (30% ) при среднем выходе 62% от сырья; вторичный раскрой обрезных и необрезных пилома­териалов групповым методом;

2-я с х е м а : первичный раскрой — распиловка бревен вр аз­вал (30% ) и с брусовкой (70% от сырья) при среднем выходе 67% пиломатериалов от сырья; вторичный раскрой обрезных и необрезных пиломатериалов индивидуальным методом;

3-я с х е м а : первичный раскрой — распиловка с брусовкой, выпуск только обрезных спецификационных пиломатериалов в объеме 61,5% от сырья; вторичный раскрой — индивидуальным методом.

П ервая схема технологического процесса комплексного рас­кроя сырья отраж ает существующую организацию производства на предприятиях стройдеталей, а вторая и третья схемы — тех­нологические процессы, в которых предусматривается проведе­ние мероприятий по улучшению организации производства. Ис­ходный комплексный баланс древесины (от сырья до заготовок) по всем трем схемам приводится в табл. 40.

Три схемы технологического процесса переработки сырья на заготовки для стройдеталей в зависимости от использования кусковых отходов имеют по пяти вариантов комплексного балан­са (табл. 41). Из приведенных вариантов комплексного баланса древесины от распиловки сырья до производства заготовок по трем схемам технологического процесса видно, что наибольший выход заготовок при раскрое пиломатериалов соответствует2-й схеме технологического процесса. По этой схеме предусмот­рены 70% распиловки пиловочника с брусовкой, переработка обрезных и необрезных пиломатериалов на заготовки индиви­дуальным методом с вырезкой дефектных мест. Варианты б а­ланса по этим двум схемам приняты одинаковые, однако выход122

40. КО М П ЛЕКСН Ы Й БАЛАНС Д Р Е В Е С И Н Ы ОТ С Ы Р ЬЯ ДО ЗАГОТО ВОК ПО ТРЕМ СХЕМ АМ ТЕХН О Л О ГИ ЧЕСКО ГО П РО Ц ЕССА

Наименование показателей

Исходный балана древесины, % от сырья до заготовок по схемам

1-й 2-й З-й

Пиломатериалы обрезные 3 6 , 7 4 0 , 2 6 1 , 5Заготовки из обрезных досок 3 0 , 3 3 5 , 4 4 8 , 4Пиломатериалы необрезные 2 5 , 3 2 6 , 8 —Заготовки из необрезных пиломатери­ 1 3 , 5 1 5 , 1 —аловИтого выход заготовок 4 3 , 8 5 0 , 5 4 8 , 4Штапик 2 , 0 1 , 8 —Всего выход заготовок 4 5 , 8 5 2 , 3 4 8 , 4Горбыли 1 1 , 6 9 , 0 1 1 , 5Рейки 1 4 , 5 1 0 , 7 9 , 0Кусковые отрезки деловые 4 , 9 5 , 9 7 , 7Кусковые отрезки дровяные 2 , 3 2 , 6 3 , 7Опилки 1 4 , 9 1 3 , 5 1 3 , 7Усушка и распыл 6 , 0 6 , 0 6 , 0

В с е г о : 100 100 100

41. ВА РИ АН ТЫ П ЕРВИ Ч Н О ГО И ВТО РИ ЧН О ГО РАСК РО Я Д Р Е В Е С И Н Ы С КО М П ЛЕКСН О Й П ЕРЕРА БО ТКО Й ОТХОДОВ

Варианты комплексного баланса

Наименованиепоказателей I II III IV V

Состав компо­ Заготовка Заготовка Заготовка Заготовка Заготовканентов по 1 и Тарная мелочь

Обапол Щепа топлив­ная

Тарная мелочь Тарная мелочь Щепа для Обапол2-й схемам Обапол

Щепа гидро­лизная

Отрезки для склеивания по длинеЩепа гидро­лизная

целлюлозы Отрезки для склеивания по длине Щ епа для целлюлозы

Сочетание ва­риантов пер­вичного рас­кроя для 1 и 2-й схемы

I—II I I —I I I I —III V—IV IV—V

Состав компо­ Заготовка Заготовка Заготовка Заготовка Заготовканентов по З-й Тарная мелочь Щепа гидро­ Тарная мелочь Обапол Обаполсхеме Обапол лизная Обапол Щепа для Щепа Для

Щепа топлив­ная

Отрезки для склеивания по длине Щепа гидро­лизная

целлюлозы целлюлозы Отрезки для склеивания по длине

Сочетание ва­риантов пер­вичного и вто­ричного рас­кроя для З-й схемы

1—II I I I —I IV —III V—IV V—V

123

заготовок по 2-й схеме получается значительно выше, поэтому она может оказаться наиболее экономичной. Для решения во­проса оптимальности той или иной схемы или состава баланса древесины, начиная от раскроя сырья и кончая выработкой з а ­готовок для стройдеталей, необходим комплексный технико-эко- номический анализ.

Рассматриваемые варианты баланса древесины при ком­плексном раскрое сырья были составлены на основании сочета­ния вариантов баланса первичного раскроя сырья и вторичного раскроя пиломатериалов, поэтому в основу расчетов технологи­ческой и экономической эффективности вариантов комплексного баланса приняты приведенные затраты , которые были ранее определены по отдельным вариантам и схемам первичного и вторичного раскроя (см. табл. 35 и 39).

Д ля анализа комплексного баланса древесины минимальные приведенные затраты приняты за 100% (V вариант, 3-я схема технологического процесса), а все остальные пересчитаны в сравнении с оптимальным. Результаты расчета сведены в табл. 42'.

42. П Р И В Е Д Е Н Н Ы Е ЗАТРАТЫ ПО ВАРИАНТАМ КО М П ЛЕКСН О ГО БАЛАНСА Д Р Е В Е С И Н Ы (В ТЫ С. РУБ. И В П РО Ц ЕН ТА Х)

Затраты, ты с. р у б ■ /% , по вариантам комплексного баланса древесины

Схемы раскроя

I 11 1И IV V

Первая схема (70% брусов­ка и групповой раскрой пи­ломатериалов)

5302,3113,6

5350,3

114,65096,8

109,2

5095,3

109,2

5038,0107,9

Вторая схема (70% брусов­ка и индивидуальный рас­крой пиломатериалов)

5020,4107,6

5020,2107,6

4978,8106,7

5008,9107,3

4937,4105,8

Третья схема (100% брусов­ка и индивидуальный рас­крой пиломатериалов)

5185,8

111,15007,5

107,3

4929,7

105,64735,0

101,4

4665,7

100,00

-

Из таблицы видно, что наименьшие приведенные затраты соот­ветствуют почти всем вариантам 3-й схемы технологического процесса, при которой пиловочное сырье распиливается с бру­совкой и в раскройные участки поступают только обрезные пи­ломатериалы. В первой схеме приведенные затраты получились наибольшими, поэтому все варианты этой схемы менее эффек­тивные.

Наиболее экономичный вариант в 3-й схеме — пятый, в со­став компонентов которого входят заготовки из обрезных пило­материалов, заготовки из деловых кусковых отходов, обапол из 124

горбыля, склеенные заготовки по длине и целлюлозная щепа из всех остальных кусковых отходов.

Экономическая эффективность пятого варианта 3-й схемы по сравнению со 2-й составит 105,8— 100,0 = 5,8% ; по сравнению с 1-й схемой этого ж е варианта 107,9— 100,0 = 7,9% . Таким об­разом, полученные данные позволяют сделать вывод о том, что при комплексной переработке сырья выпуск в лесопильном цехе только обрезных спецификационных пиломатериалов (равных или кратных сечению заготовок) и дальнейший вторичный рас­крой этих Пиломатериалов индивидуальным методом на заго­товки для стройдеталей дает наибольшую экономическую эф ­фективность по сравнению с экономической эффективностью раскроя по другим схемам технологического процесса. Из всех вариантов баланса древесины 3-й схемы наименее экономичен первый вариант, при котором предусматривается выпуск заго­товок тарной мелочи, обапола и технологической щепы для топлива.

Следовательно, анализируя полученные данные по вариан­там комплексного баланса древесины, можно установить, • что наиболее эффективное направление в рациональном использо­вании отходов — производство цельной продукции из деловой части кусковых отходов с переработкой дровяной части остав­шихся отходов на технологическую щепу для .целлюлозно-бу­мажного производства. При определении направления ком­плексного использования сырья необходимо согласовывать вы­пуск определенного вида продукции с соответствующими организациями для удовлетворения потребности народного хв- зяйства в той продукции, которая намечается к выпуску.

Приведенный технико-экономический анализ позволяет вы ­бирать оптимальные схемы первичного и вторичного раскроя сырья, а такж е устанавливать рациональные направления пере­работки отходов (вторичного сырья) на технологические нужды.

Общие выводы можно сделать следующие:1. Рациональное и комплексное использование древесины

предусматривает в первую очередь технологические, технические и экономические исследования оптимального количественного и качественного состава баланса разных видов полуфабрикатов и продукции. Эта проблема должна решаться в -зависимости от целого ряда технологических факторов: размеров и качествасырья и пиломатериалов, породы древесины, объема производ­ства, специфики потребителей, цены на сырье и продукцию, ка­питальных затрат и т. п.

2. В проблему рационального и комплексного использования древесины могут быть включены исследования по разработке новых древесных материалов из модифицированной, измель­ченной и клееной древесины, а такж е изучение технологии их производства.

125

Таким образом, проблема полного и рационального исполь­зования древесины требует прогрессивных технологических и экономических обоснованных решений. Успех такой важной на­роднохозяйственной проблемы возможен при тесном контакте и содружестве людей науки и производства.

3. Рациональное планирование раскроя сырья на пиломате­риалы и заготовки при комплексном использовании древесины требует нового подхода к методике составления оптимальных поставов первичного и вторичного раскроя с учетом выпуска целесообразной и экономически эффективной продукции опреде­ленного назначения (экспортная пилопродукция, внутрисоюзно­го назначения и т. д .).

4. Методика исследования баланса древесины при первич­ном и вторичном раскрое позволяет научно обоснованно под­ходить к выбору оптимального варианта рационального раскроя сырья на пилопродукцию, а такж е реш ать перспективные на­правления переработки отходов {вторичного сырья).

5. Основным методом технико-экономического анализа по выявлению рационального состава баланса древесины первич­ного и вторичного раскроя сырья принят метод сравнения р а з­личных технологических вариантов. Сравнительная экономичес­кая эффективность того или иного варианта баланса древесины при первичном и вторичном раскрое решается путем определе­ния приведенных затрат. З а оптимальный вариант при ком­плексном использовании древесины принимается тот, который имеет минимальную сумму приведенных затрат.

6. Необходимость разработки научно обоснованного рацио­нального баланса древесины при комплексном использовании сырья — решающ ее условие эффективного проектирования но­вых предприятий и совершенствования техники и технологии существующих.

7. Рациональное и комплексное использование древесины, помимо изучения состава компонентов баланса первичного и вторичного раскроя, делает необходимым исследование такж е вопросов, которые связаны с установлением оптимальных при­пусков на обработку, допускаемых отклонений в разм ерах пи­лопродукции, точностью и чистотой распиловки, строгания, к а­либрования и др.

8. Основным типом перспективных предприятий будущего могут быть комбинаты (лесопромышленные комплексы) с т а ­ким составом производства и такой производственной мощно­стью цехов, которая позволит целесообразно и эффективно использовать всю древесину на месте ее потребления на выгод­ную продукцию без отходов в соответствии с местными условия­ми и потребностью.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Основные направления развития народного хозяйства СССР на 1976— 1980 годы. — «П равда», 14 декабря 1975 года, с. 1.

2. Аксенов П. П. Технология пиломатериалов. М., 1976. 479 с.3. Буглай Б. М. Технология столярно-мебельного производства. М., 1967.

348 с.4. Бурсин Е. Е. Ценообразование в лесопильно-деревообрабатывающей

промышленности СССР. М., 1971. 149 с.5. Библиотечка деревообработчика. Производство заготовок. М., 1967.

319 с.6. Бокщанин Ю. Р. Новое в лесопилении и использование отходов за ру­

бежом. М., 1969. 122 с.7. Отраслевая инструкция по нормированию расхода основных и вспо­

могательных материалов в производстве окон, дверей, строганых погонаж­ных деталей и подоконных досок. Балабаново, 1975. 40 с.

8. Вараксин Ф. Д., Ступнев Г. К. Основные направления технического прогресса лесной и деревообрабатывающей промышленности. М., 1974.400 с.

9. Власов Г. Д., Куликов В. А., Родионов С. В. Технология деревооб­рабатывающих производств. М., 1967. 503 с.

10. Калитеевский Р. Е., Фаллер А. Н. Браковка и сортировка продукции лесопиления и деревообработки. М., 1971. 266 с.

11. Качеровский Б. Е., Рубинштейн С. Б., Сахаров М. Д. Новая техника и технология производства оконных блоков. М., 1970. 182 с.

12. Кошуняев Б. И., Пирожок В. С. Лесопильная промышленность Ш ве­ции (обзор). М., 1972. 36 с.

13. Лурье Л. 3. Браковка, торцовка и сортировка пиломатериалов. М., 1970. 65 с.

14. Маковский Н. В. Основы автоматизации деревообрабатывающих производств. М., 1972. 334 с.

15. Попов Н. А. Посортные и сортиментные выходы пиломатериалов из сосновых и еловых бревен. М., 1955. 46 с.

16. Песоцкий А. Н. Лесопильное производство. М., 1970. 432 с.17. Прейскурант № 07-03. Оптовые цены на лесопродукцию. М., 1973.

110 с.18. Петров Б. С. Организация и планирование производства на дерево­

обрабатывающих предприятиях. М., 1975. 384 с.19. Сумароков А. М. и др. Агрегатное лесопиление (обзор). М., 1975.

40 с.20. Справочник (ЦНИИМ Э). Использование низкосортной древесины и

отходов лесозаготовок, под редакцией Ф. И. Коперина. М., 1970. 242 с.21. Турушев В. Г. Технологические основы автоматизированного произ­

водства пиломатериалов. М., 1975. 208 с.22. Хасдан С. М. Состояние и основные направления развития дерево­

обрабатывающих производств. М., 1973. 199 с.23. Феоктистов А. Е., Щелотьев О. А. Первичная обработка древесины.

М., 1969. 173 с.24. ЦНИИМОД. Инструкция по нормированию расхода пиловочного

сырья на производство пиломатериалов. Архангельск, 1972. 86 с.25. Ясинй.ий В. С. Использование отходов древесины на лесопильно­

деревообрабатывающих предприятиях. Л., 1968. 27 с.

127

ОГЛАВЛЕНИЕ

П р е д и с л о в и е ................................................................................................................. 3Введение ........................................................................................... 4Глава 1. СОСТАВ ПРОДУКЦИИ ПРИ РАЦИОНАЛЬНОМ И КОМ­ПЛЕКСНОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ДРЕВЕСИНЫ В ЛЕСОПИЛЕНИИ

1. Состав продукции лесоп и лен и я........................................................... 92. Максимальные и рациональные п о с т а в ы .....................................103. Характеристика и особенности первичного раскроя . . . 114. Общая характеристика заготовок и особенности технологии

их производства . . ' .......................................................................... 155. Эффективность к а л и б р о в а н и я .............................................................266. Место сушки в производственном проц ессе.....................................27

Глава 2. ЦЕННОСТНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ПРОДУКЦИИ ЛЕСОПИЛЕНИЯ

1. Общие вопросы ценностной оценки продукции из древесины 312. Методика расчета ценностных коэффициентов для различных

компонентов баланса древесины первичного и вторичного р а с к р о я ..........................................................................................................32

Глава 3. АНАЛИЗ И СОПОСТАВЛЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ВАРИАН­ТОВ БАЛАНСА ДРЕВЕСИНЫ

1. Классификация факторов, влияющих на состав баланса дре­весины при первичном р а с к р о е .................................................... 45

2. Теоретические предпосылки по составу баланса древесины припервичном раскрое сырья ................................................................... 51

3. Баланс древесины при первичном раскрое пиловочного сырьяна пиломатериалы и его анаиз ' ...........................................................59

4. Опытные данные о составе баланса первичного раскроя пило­вочного с ы р ь я ...............................................................................................67

5. Некоторые технологическце факторы, влияющие на составкомпонентов древесины при вторичном раскрое . . . . 73

6. Методика и теоретические расчеты по установлению качест­венной характеристики пиломатериалов для производства з а г о т о в о к ................................ .........................................................................80

7. Состав баланса древесины при раскрое пиломатериалов назаготовки и его а н а л и з ..........................................................................87

8. Опытные данные о планировании раскроя пиломатериалов назаготовки для строй деталей ...................................................................89

9. Общие сведения об использовании отходов (вторичногосырья) и отпада от эк сп о р та ................................................................ 93Использование вторичного сырья в лесопилении . . . . 93Общий анализ отпада от экспорта и направления его эффек­тивного и с п о л ь зо в а н и я .................................................................... . 1 0 1

Глава 4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ И РЕКО­МЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ ОПТИМАЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ РАЦИ­ОНАЛЬНОГО И КОМПЛЕКСНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДРЕВЕ­СИНЫ

1. Общие методические положения по технико-экономическомуанализу баланса др евеси н ы .................................................................106

2. Технико-экономический анализ баланса древесины при первич­ном раскрое пиловочного сырья ........................................................... 108

3. Технико-экономический анализ баланса вторичного раскрояпиломатериалов на з а г о т о в к и .........................................................116

4. Комплексный анализ баланса древесины при первичном ивторичном раскрое с ы р ь я ................................................................. 121

Список ли тературы .................................................................... 127