Производственный процесс

Операции, благодаря которым материал изменяет размеры, форму или свойства, называют технологическими. Совокупность технологических операций, производимых над материалом в определенной последовательности для получения полуфабрикатов или изделий, составляет технологический процесс. Между технологическими необходимы вспомогательные операции, например перемещение (транспортирование) материала, определение качества, рассортировка по размерам и качеству,, укладка в стопы. Совокупность технологических и вспомогательных операций представляет производственный процесс.

В подавляющем большинстве случаев технологический процесс в лесопильном цехе протекает в следующей последовательности: распиловка бревен, обрезка кромок у необрезных досок или раскрой досок по ширине и их оторцовка. Возможными вариантами процесса являются: торцовка досок до обрезки, дополнительное деление досок по толщине. Оторцовка досок может производиться либо в лесопильном цехе, либо после атмосферной и камерной сушки на складах.

Группа станков и всех вспомогательных устройств к ним, установленных в порядке последовательности технологического процесса, начиная от бассейна и кончая выходом досок из лесопильного цеха, и связанных во взаимодействии друг с другом, называется поточной линией станков. Такая линия внешне ничем не связана с другой подобной же группой станков и не зависит от нее. Большой лесопильный цех состоит обычно из нескольких поточных линий. Минимально в поточную линию может входить по одному типу основных станков, например: одна рама, один обрезной и один торцовочный станок или головной ленточно-пильный станок, эджер и торцовочный агрегат, а также все обслуживающие механизмы.

Ниже рассмотрены производственные процессы в лесопильных цехах применительно к основным методам распиловки и к трем группам основных станков:

• групповая распиловка с применением в качестве головных станков лесопильных рам;
• индивидуальная распиловка с применением ленточно-пильного станка в качестве головного и индивидуальная распиловка с применением круглопильного станка в качестве головного.

Лесопильный цех с лесопильными рамами. Лесопильные рамы могут быть установлены таким образом, что они распиливают бревна либо только вразвал, либо только с брусовкой, либо смешанным образом. В первом и третьем случаях каждая рама оборудуется отдельной бревнотаской, во втором случае устанавливается на две рамы одна бревнотаска. При брусовочном и смешанном способах две рамы в направлении длины по точной линии устанавливаются в шахматном порядке. В качестве примера рассмотрим производственный процесс, рассчитанный на выпуск длинных обрезных досок, лесопильного цеха на четыре лесопильные рамы, образующие две независимые друг от друга поточные линии, работающие со 100%-ной брусовкой. Так как линии почти не имеют различия, достаточно рассмотреть подробно одну из них (например, левую по направлению движения бревен).

Автоматической бревнотаской бревна подаются к раме и по мере необходимости сбрасываются пневматическим сбрасывателем на зажимную и поддерживающую тележки, находящиеся на рельсах перед лесопильной рамой. При распиловке бревна в раме короткие горбыльки падают в люк, расположенный непосредственно за рамой (люки изображены в виде прямоугольников, разделенных диагональю, с заштриховкой одной половины); затем на роликовый транспортер попадают боковые доски и длинные горбыли, которые уносятся этим транспортером вперед до упора.

Брус освобождается из направляющих металлических плоскостей. Только после прохода боковых досок и горбылей и следует по роликовому транс портеру до навесного упорного щита, под которым проходят доски и горбыли, но не проходит брус.

Брус, задержанный упорным щитом, передвигается при помощи длинных роликов с винтовым рифлением на поперечный короткий цепной транс портер, включаемый по мере необходимости рамщиком второй рамы; этим цепным транспортером брус подается на ролики, расположенные перед второй рамой и служащие для подачи и заправки брусьев в лесопильную раму второго ряда. Для центрирования и заправки переднего конца бруса в соответствии с поставом пил устанавливается специальный роликовый аппарат, представляющий собой приводной рифленый ролик, который может поворачиваться от рычага или педали управления в горизонтальной плоскости,

За лесопильной рамой второго ряда расположены такие же, как и за рамой первого ряда, направляющие плоскости и люк для мелких горбылей, а также роликовый приводной транспортер со специальным разделительным устройством; над роликами по всей длине транспортера расположены две разделительные полосы, которые устанавливаются на различных расстояниях одна от другой в соответствии с установкой направляющих плоскостей. Чистообрезные доски из бруса проходят внутри полос и передаются на ленточный транспортер. Боковые доски и длинные горбыли идут по роликам разделительного устройства снаружи полос и концами роликов с винтовым рифлением сбрасываются на расположенный ниже роликового транспортера поперечный транспортер, подающий доски и горбыли на стол. Опилки, получающиеся при пилении в лесопильных рамах, попадают на наклонные щиты, направляющие их в скребковые транспортеры, расположенные на первом этаже, или в приемники пневматического транспорта.

Таким образом, обеспечивается автоматическое разделение и уборка получившихся полуфабрикатов и отходов при обслуживании двух лесопильных рам двумя рабочими.

Необрезные доски, поступившие на стол, в случае сильной сбежистости и кривизны могут быть перерезаны на педальной торцовочной пиле и поданы дальше по роликам стола, с которого рабочие у обрезного станка берут их на рабочий стол станка и пропускают для обрезки через станок. За обрезным станком имеется такое же, как за рамами второго ряда, разделительное устройство. Внутри полос по приводному роликовому транспортеру проходят обрезные доски, передаваемые на роликовый приемный стол. Длинные горбыли, поступающие одновременно с необрезными досками, сталкиваются рабочим, стоящим у пилы, в люк, из которого по наклонным плоскостям поступают на расположенный в первом этаже стол с торцовочной пилой для вырезки обапола, либо в дробильные и рубительные станки.

Получающиеся при обрезке каждой доски две рейки остаются снаружи полос и посредством концов роликов с винтовым рифлением сбрасываются в люки вниз и направляются в рубительные станки для переработки на технологическую щепу.

После обрезных станков доски со стола передвигаются рабочими на стол, где их бракуют, размечают и от части досок отрезают горбыльные концы на торцовочной пиле. Для полной оторцовки в поточной линии используется дополнительный стол с двумя торцовочными пилами (показаны штриховыми линиями). В дальнейшем доски от обрезных станков обоих потоков при помощи транспортеров с роликами сбрасываются на сборочный поперечный цепной транспортер, который сваливает все доски в люк для передачи на сортировочную площадку.

Доски из бруса после транспортера попадают на браковочно-разметочный стол, после чего сдвигаются в люки и попадают сначала на сборочный цепной транспортер, проходящий в нижнем этаже, а затем на второй сортировочный транспортер для сравнительно толстых досок.

Для выпуска четырехбитного бруса на роликовом транспортере убирается упорный щит, и брус следует по транспортеру на специальную разборочную площадку (такое устройство имеется только в одном потоке).

Для уборки отрезков досок разной длины, получающихся от торцовочных пил, предусмотрен ленточный транспортер, расположенный под полом, на который отрезки передаются из люков по наклонным плоскостям.

Рассматриваемый лесопильный цех рассчитан на постоянную работу со 100%-ной брусовкой; он больше всего подходит для производства обрезных хвойных пиломатериалов, спецификационных по сечению, по свободных по длине. При наличии в одной из поточных линий двух бревнотасок возможен смешанный режим работы с брусовкой 100% и менее. Распиловка вразвал применяется для твердолиственных пород в целях дальнейшего получения сравнительно коротких заготовок разной ширины и разного качества, а также для выработки ящичной тары с дощечками разной ширины из различных пород древесины.

Расположение двух рам в шахматном порядке позволяет, кроме брусовки с одним брусом, производить распиловку: с двумя брусьями, с тремя брусьями одинаковой толщины при одновременной распиловке в раме второго ряда соответственно двух или трех брусьев. При этом расположении возможна сегментная распиловка с пропуском во второй раме поочередно каждой пластины или одновременно двух брусьев (получающихся в результате срезки с пластин горбылей в первой раме).

Производственный процесс лесопильно-деревообрабатывающего предприятия, перерабатывающего в основном хвойное сырье, будет происходить в такой последовательности:

1. приемка и сортировка пиловочного сырья;
2. хранение пиловочного сырья;
3. подготовка сырья к распиловке:
4. подборка по размерам и качеству, оттаивание, обмывка, окорка;
5. распиловка сырья на брусья и доски; обрезка необрезных пиломатериалов;
6. отрезка тонких концов досок, непригодных для пиломатериалов;
7. предварительная браковка пиломатериалов;
8. переработка кусковых отходов на технологическую щепу или на обапол и мелкие пиломатериалы;
9. накопление и отгрузка вторичного сырья - технологической щепы и опилок;
10. сортировка пиломатериалов;
11. сушка (камерная или атмосферная) и хранение пиломатериалов на складах;
12. торцовка в размер;
13. окончательная браковка пиломатериалов, направляемых потребителям в длинном виде (без дальнейшей переработки);
14. маркировка;
15. отгрузка продукции.

Кроме того, на многих-предприятиях происходит переработка части пиломатериалов в цехах дальнейшей обработки - раскройно-заготовительном, строгальном, деревообрабатывающем.

Приведенный производственный процесс является одним из основных вариантов лесопильно-деревообрабатывающего производства. Как указывалось выше, схема процесса может видоизменяться: например, торцовка в размер может производиться до сушки. При неразвитом процессе некоторые этапы технологического процесса могут отсутствовать. Пакетная система укладки, транспортировки, сушки, хранения и погрузки пиломатериалов позволяет создать поток лесоматериалов (частично прерывистый) от подачи бревен в лесопильный цех до погрузки их на суда, автомобили, в вагоны.

Лесопильный цех с ленточно-пильными станками. Технологический процесс, где в качестве головных станков применяются однопильные станки (ленточно-пильные или круглопильные), обладает большой гибкостью в отношении количества. и типов оборудования в одной поточной линии и доли участия каждого станка в общей работе продольнопильных станков. Все зависит от того, на какую группу станков по технологическим соображениям необходимо дать ту или иную нагрузку. Поэтому поточные линии продольнопильных станков могут состоять из очень большого числа комбинаций. Особенно они разнообразны при использовании в качестве головного станка ленточно-пильного. В этом случае они могут иметь, например следующие комбинации:

1. один головной ленточно-пильный станок, один обрезной станок эджер;
2. один головной ленточно-пильный, один делительный (вертикальный, горизонтальный), один обрезной станок;
3. один головной, ленточно-пильный, одна лесопильная рама, один или два обрезных станка;
4. то же, но вместо одной лесопильной рамы устанавливаются две рамы;
5. то же, три лесопильные рамы (завод фирмы Элк Ламбер компани, штат Орегон, США);
6. один ленточно-пильный, одна лесопильная рама, один делительный, один или два обрезных станка.

Этот перечень комбинаций станков можно было бы продол жить. Для заводов с головным круглопильным станком характерны схемы с меньшим количеством станков в потоке. Если принять в качестве головного станка ленточно-пильный, доля участия его в формировании пластей и частично кромок досок по первой схеме будет составлять 76%, а по пятой - 21,5%; однако производительность потока во втором случае - при наличии большого количества станков - будет примерно в 3,5 раза больше. Большое количество станков в потоке указывает на то, что головной станок будет делать сравнительно небольшое число резов и, следовательно, выпускать для обработки на по следующих станках крупные части бревен - брусья, пластины, толстые доски. Наоборот, малое число станков в потоке показывает, что головной станок должен выпиливать сравнительно мелкие части, например доски, и делать большое количество резов на бревне.

В странах американского континента наиболее распространенной при использовании ленточной пилы в качестве головного станка является вторая схема. Полный производственный процесс лесопильного производства в этом случае стандартен и состоит в следующем: окорка бревен, формирование поперечного сечения по одной из указанных выше схем, торцовка досок, первичная сортировка досок, камерная сушка всех досок, вторичная сортировка с определением качества досок, строгание - калибровка досок.

Рассмотрим принципиальную типовую схему лесопильного цеха, в котором головным станком является ленточно-пильный. Расположение станков соответствует второй схеме технологии, рассмотренной выше. После распиловки бревен на ленточнопильном станке крупные части - брусья и толстые доски - транспортируются на делительный ленточно-пильный станок, где происходит распиливание этих материалов на более тонкие. Необрезные доски от головного и делительного станков проходят двойной эджер. Все обрезные доски поступают затем на многопильный торцовочный агрегат (триммер).

Крупные отходы в цехе проходят перерезку на слешере и затем направляются в рубительные машины для производства технологической щепы. Мелкие отходы (опилки) направляются в котельную. Доски после триммера идут на первичное сортировочное устройство для сортировки сырых досок для сушилок; обычно признаками сортировки являются толщина и длина досок. Пакеты отсортированных досок подаются на механизированное устройство для укладки в сушильные штабеля, или на пакетоформировочную машину. Сушка досок производится в камерных сушилках непрерывного действия. Высушенные штабеля поступают на механизированное разгрузочное устройство - анстаккер, после чего сухие доски поступают либо на вторичный сортировочный транспортер, либо сначала на мощный строгательный станок и эджер, а затем на тот же сортировочный транспортер. Задачей вторичной сортировки является разделение досок по ширине и качеству.

Лесопильный цех с головным круглопильным станком. Рассмотрим схему компоновки одного из североамериканских заводов, применяющего в качестве головного станка круглопильный с двумя пилами, установленными в одной плоскости. Пилы имеют диаметры 1420 и 1370 мм. Бревна со средним диаметром 40 см распиливаются на круглопильном станке на брусья и доски. Толстые брусья раскраиваются на доски на делительном ленточнопильном станке. Делительный станок делает пять-шесть резов на каждом брусе благодаря механизации, обеспечивающей удобное возвратное движение оставшегося бруса. Вследствие того, что на делительный станок, имеющий ширину пропила 3,2 мм, приходится наибольшее число разрезов по пласти, общий выход пиломатериалов превышает табличный на 27%. Тонкие брусья и доски раскраиваются на эджере. Обработанные обрезные пиломатериалы поступают на сортировочный поперечный транспортер.Эта схема дает возможность располагать предприятие на ограниченной площади, обеспечивает достаточно высокую механизацию и сравнительно большую производительность.