технологические процессы первичной обработки древесины

Стрела с захватом и поворотная платформа позволяют погрузчику-штабелеру производить сортировку и одновременно штабелевку лесоматериалов сразу после раскряжевки хлыстов.

Рисунок 11. Конструктивная схема крана-манипулятора ЛТ-72А
На погрузчике-штабелере использовано шасси 1 трактора ТТ-4. На поворотной опоре 2 установлены платформа 3 с двигателем, гидравлическое оборудование, кабина, стрела 5, рукоять 7, захват 8. Для подъема и опускания стрелы и рукояти имеются гидроцилиндры 4 и 6. Вылет манипулятора 7,6 м.
Грузоподъемность крана 1,6 т. Захват может быть заменен на ковш.
5 Грузозахватные устройства
5.1 Стропный комплект
Грузозахватные устройства служат для захвата как пачек деревьев, хлыстов, бревен, так и отдельных (штучных) единиц груза штабелевочно-погрузочными механизмами. В зависимости от назначения конструкции их различны. Захватные устройства должны обеспечивать: быструю зацепку и отцепку груза с наименьшими затратами времени и физического усилия рабочих; полную надежность удержания груза в подвешенном состоянии; наименьший собственный вес.
Стропный комплект (а) служит для захвата пачки деревьев, хлыстов, бревен при выгрузке, погрузке и штабелевке кранами. Комплект состоит из двух стропов разной длины. Петли, имеющиеся на одном конце стропов, накладывают на крюки грузовой траверсы 1. Длинные стропы 2 с кольцами на свободных концах обводят снизу вокруг пачки и подцепляют к крюкам коротких стропов. Отцепку производят после укладки пачки на место при ослабленных стропах. Для пачек объемом 25 м3 применяют стропы, имеющие канаты диаметром 25... 27 мм, длиной 8 м (длинные) и 2 м (короткие). Такие стропы называются открытыми, так как они обхватывают пачку только снизу и с боков, оставляя верхнюю часть свободной.

а, б — для погрузки кранами; в — для штабелевки лебедками;
г — саморасцепляющиеся для сброски на воду
Рисунок 12. Стропные комплекты
5.2 Закрытый комплект
Закрытый комплект (б) состоит из двух стропов 3, прикрепленных к серьге 2 грузоподъемного каната /. На нижних концах стропов закреплены кольца 7, по стропам свободно перемещаются втулки 4 с коротким концом стропа, оканчивающимся крюками 5 и оттяжками 6. Пачка бревен обхватывается с торцов стропом 3, кольцом 7 цепляется за крюк 5 и при подъеме сильно утягивается. При укладке на место пачка регулируется оттяжками 6. При опущенной на место пачке втулка скользит по стропу 3, пачка расслабляется. При рывке за оттяжку 6 крюк 5 выходит из кольца 7, и стропы освобождаются от пачки бревен.
5.3 Стропный комплект для штабелевки лебедками
Стропный комплект для штабелевки лебедками (в) состоит из двух длинных стропов 5, соединенных кольцом 6, которое крепится к цепной вставке 7. На концах стропов 5 имеются кольца 10, по стропам скользят муфты 3, к которым присоединены короткие стропы 2 с крюками 1 на концах. Цепная вставка другим концом присоединяется к кольцу 8, посредством которого грузовой 9 и холостой 4 канаты соединены с барабанами лебедки. Пачка бревен обхватывается снизу, так же, как и стропами (б), длинными ветвями стропов, а сверху короткими. За кольца 10 (в) длинных ветвей зацепляются крюки 1 коротких ветвей. В результате перемещения муфт 3 образуются две затяжные петли, обхватывающие пачку. Для отцепки пачки необходимо ослабить грузовой канат 9 и отсоединить крюки 1 от колец 10. Освобожденная пачка остается на штабеле, а стропы вытаскиваются из-под пачки канатом 9 барабана лебедки.
5.4 Самораскрывающийся стропный комплект
Самораскрывающийся стропный комплект (г) применяют для сброски пачек бревен на воду. У этого комплекта крюки 6 коротких стропов снабжены кольцами. Рабочий 13 и холостой 1 канаты лебедки соединяются вставкой 8 с крюком 12 на одном конце и кольцом 2 на другом. К кольцу 2 вставки прикреплены оттяжки 3 с крюками 4 на концах. Пачка обхватывается короткими 7 и длинными 9 стропами (как и в предыдущих случаях), которые крепятся к кольцу 10. После зацепки пачки бревен стропами к кольцам крюков 6 прицепляются крюки 4 оттяжек. Между кольцом 10 и крюком 12 имеется цепная вставка И. При движении пачки по штабельному месту оттяжки 3 свободно провисают между пачкой и кольцом 2. После подачи пачки на воду рабочий барабан лебедки отключается от приводной его части и включается возвратный барабан. При этом оттяжки 3 натягиваются и вытаскивают крюки 6 из колец 5. Стропный комплект раскрывается, сортименты выпадают и остаются на воде.
5.5 Грейферы
Для автоматического захвата лесоматериалов при погрузке, штабелевке, сброске на воду и выгрузке применяют грейферы. По конструкции они подразделяются на челюстные и торцовые. Челюстные грейферы (а) обхватывают пачку с боков, сжимающие силы действуют радиально в направлении центра поперечного сечения пачки. Раскрытый грейфер опускается челюстями на штабель лесоматериалов и под действием сил тяжести внедряется между бревнами, а при смыкании челюстей зачерпывает пачку бревен. Лучшей проникающей и захватывающей способностью обладают вибрационные грейферы. При включенном вибраторе челюсти воздействуют на лесоматериалы и, раздвигая их, постепенно под действием сил тяжести проникают в штабель.

а — электрогидравлический ЛТ-153: 1 — челюсти; 2 — гидроцилиндры;
3 — рама с механизмом поворота; 4 — серьга;
б — торцовый ЛТ-77: 1 — челюсть (щит); 2 — шипы; 3 — рама;
4 — привод челюстей (щитов); 5 — подвеска
Рисунок 13. Грейферы
5.6 Торцовые грейферы
Торцовые грейферы (б) имеют два вертикальных щита, закрепленных на раме и перемещающихся по ее направляющим. При захвате бревен из штабеля или лесонако-пителя щиты грейфера, установленные с торцов, сжимают пачку, выравнивают торцы бревен и удерживают. После зажима пачка поднимается и перемещается краном к месту укладки. После укладки пачки щиты расходятся в стороны и бревна остаются в штабеле или вагоне. С целью надежного удержания бревен и предотвращения их выпадания из грейфера с внутренних сторон щитов по их контуру в два-три ряда закреплены специальные заостренные шипы. Объем пачки зависит от длины лесоматериалов.

а — электрогидравлический ЛТ-153: 1 — челюсти; 2 — гидроцилиндры;
3 — рама с механизмом поворота; 4 — серьга;
б — торцовый ЛТ-77: 1 — челюсть (щит); 2 — шипы; 3 — рама;
4 — привод челюстей (щитов); 5 — подвеска
Рисунок 14. Грейферы
5.7 Полужесткие стропы
Полужесткие стропы служат для пакетной штабелевки, погрузки, перевозки и выгрузки лесоматериалов. Используют полужесткие многооборотные стропные комплекты, состоящие из металлических стержней, соединенных между собой цепями. Форма поперечного сечения пакета зависит от вида лесоматериалов, размеров пакета. Погрузка, штабелевка и выгрузка пакетов в полужестких стропах осуществляются кранами при помощи специальных захватов.
6 Погрузка лесоматериалов в вагоны МПС
Укладка лесоматериалов и порядок их крепления в полувагонах и на платформах устанавливаются правилами Министерства путей сообщения. Лесоматериалы, погруженные на открытый подвижной состав (полувагоны и платформы), с учетом их крепления должны размещаться в пределах установленного габарита погрузки (включая погрузку с «шапкой», т. е. с верхней суженной частью габарита). Лесоматериалы длиной 3 м, пропитанные или покрытые долго не высыхающими веществами, свежеоко-ренные, а также неровные кряжи дуба, бука, граба грузят без «шапки».
Каждый штабель круглых лесоматериалов длиной до 3,5 м ограждают двумя парами стоек, длиной 4... 4,5 м — тремя и более, 6 м — четырьмя.
Штабель пиломатериалов длиной 2,7... 5 м ограждают с боков двумя парами стоек, длиной 5,5... 8 м — тремя, 8,5... 12 м — четырьмя. В полувагонах при погрузке с открытыми торцовыми дверями с наружной стороны штабеля подкладку не устанавливают, так как штабель опирается на порожек полувагона. Необходимо следить, чтобы расположенные сбоку круглые лесоматериалы или пиломатериалы прилегали к стойкам. Пару противоположных стоек в местах, разделяющих прокладками штабель на части и сверху, увязывают стандартными стяжками или заменяют их проволокой, сечение и качество которой должно соответствовать требованиям МПС.
Короткомерные лесоматериалы перевозят в полувагонах с закрытыми торцовыми дверями. Для лучшего использования грузоподъемности вагона борта их наращивают. Наращивание бортов выполняется за счет самих перевозимых короткомерных лесоматериалов следующим образом. Лесоматериалы укладывают в штабель вдоль полувагона до уровня ниже высоты бортов на 0,6 м. Затем по периметру бортов полувагона устанавливают вертикально один ряд короткомерных лесоматериалов. Далее короткомерные лесоматериалы вновь укладывают в штабеля вдоль полувагона до высоты на 5 см ниже верха торцов.
Если при укладке короткомерных лесоматериалов с одинарной оторцовкой не используется полностью грузоподъемность полувагона, то коротье укладывают с двойной оторцовкой. Второй вертикальный ряд должен возвышаться над первым на 0,4 м. Вместо оторцовки разрешается применять обшивку из досок по периметру бортов. Возвышение обшивки над уровнем борта не должно превышать 0,9 м. Доски обшивки прибивают к стойкам гвоздями длиной 80... 90 мм с внутренней стороны.
Широко распространены многооборотные полужесткие стропы для пакетирования, погрузки и выгрузки лесоматериалов при транспортировании их в прямом и смешанном сообщении (железнодорожным, водным и автомобильным транспортом). Основным видом обвязок для пакетирования лесоматериалов служат специальные многооборотные стропы типа ПС (ПС-01, ПС-02, ПС-04 и ПС-05). Размеры поперечного сечения обвязываемых пакетов установлены ГОСТ 16369—80.
Ширина верха, низа и высота пакетов соответственно равны (мм): для ПС-01 — 1350, 1350, 1300, ПС-02—1250, 2700, 1200, ПС-04 —2800, 2800, 1350, ПС-05 —2800 и 2500, 2800 и 2500, 1350. Грузоподъемность строп (кг): ПС-1, ПС-2, ПС-4 3000 и ПС-05 — 7500.
Пакеты лесоматериалов в стропах следует грузить при помощи четырехкрюковой рамной подвески или же четырехветве-вой канатной подвески с ветвями длиной не менее 6 м. Можно использовать траверсу с канатными подвесками длиной не менее 4 м.
На пакетах круглых лесоматериалов длиной 6,5 м обязательно накладывают четыре стропа типа ПС-05.
7 Размещение штабелей.
Техника безопасности на рейдах и складах сырья
Размеры штабелей и их размещение на складе определяют правилами пожарной безопасности и технологическими возможностями штабелевочного оборудования. Длина штабелей длинномерных сортиментов практически не ограничена и зависит от типа штабелевочного оборудования. Так, при штабелевке лебедками и кабельными кранами длина штабелей достигает 300 м; при штабелевке башенными или консольно-козловыми кранами 20...25 м; при ручной раскатке 10...20 м.
Высота штабелей длинных лесоматериалов достигает 10...20 м (полуторной длины лесоматериалов). Размеры штабелей коротья: длина 20...30 м и высота при механизированной укладке 3... 4 м и при ручной укладке до 2 м. Клеточные штабеля шпал имеют размеры 2,75x2,75 при высоте до 2 м, а пачковые штабеля длину 30 м и высоту до 4 м. Высота штабелей пиломатериалов доходит до б... 8 м. Кучи технологической щепы имеют высоту до 10 м, ширину у основания 25... 30 м и длину до 50 м.
Значения коэффициентов полнодревесности штабелей приведены в таблице 1. Коэффициенты полнодревесности куч технологической щепы и коротких круглых лесоматериалов соответственно равны 0,3 ... 0,35 и 0,45 ... 0,5.
Таблица 1. Коэффициент полнодревесности

При выполнении различных работ на рейдах и складах особое внимание надо уделять соблюдению правил техники безопасности.
Работу по буксировке и установке наплавных сооружений на рейде рабочие должны выполнять в индивидуальных спасательных жилетах, находясь в лодках, оборудованных спасательным инвентарем. В это время им запрещается выходить на наплавные сооружения. Наплавные сооружения должны иметь дощатый настил шириной не менее 600 мм или стесанную поверхность, на которых не должно быть торчащих гвоздей, проволоки и т. п. На наклонных участках берега для прохода на наплавные сооружения необходимо пользоваться трапами с углом наклона не более 30о и шириной не менее 0,8 м с поперечными планками и перилами высотой 1 м. Все наплавные сооружения должны иметь достаточный запас плавучести и прочно скрепляться друг с другом.
Для подачи бревен на береговую бревнотаску и выполнения других работ на наплавных сооружениях устанавливают рабочие мостики. Настилы, рабочие мостики, трапы и другие площадки на рейде должны очищаться от снега, коры и мусора.
Элеваторы и береговые бревнотаски оснащаются устройствами автоматического действия против обратного хода цепи. Бревнотаски должны также иметь специальные устройства, обеспечивающие безопасность на воде при срыве бревен с упоров цепей наклонной части конвейера.
Площадь склада, предназначенная для укладки штабелей, должна быть расчищена и выровнена. Высота штабелей при средней длине бревен 5.5 м и более не должна превышать 8 м при формировании лебедками плотных штабелей и 10 м – плотнорядовых. При формировании плотных и плотнорядовых штабелей кранами высота штабелей при тех же размерах бревен не должна быть более 12 м.
Укладывать и разбирать плотные штабеля кранами допускается только при оснащении их грейферами. Плотные штабеля лебедками допускается укладывать только при применении саморасцепляющихся стропов, а разбирать - при использовании цепных амортизаторов. Пачки бревен для укладки в штабеля лебедками или кранами формируют в накопителях (формировочных рамках).
Между отдельными группами штабелей должны быть разрывы, соответствующие противопожарным нормам проектирования складов. Между штабелями бревен и подъемно-транспортными механизмами также необходимы разрывы, предусмотренными для каждого участка. Прокладки на штабеле укладывают симметрично продольной оси штабеля. Концы прокладок должны перекрывать друг друга не менее чем на 1 м. При перекосе штабеля работы по его формированию необходимо прекратить до принятия мер, обеспечивающих безопасность работ.
Подъемно-транспортные механизмы устанавливают и эксплуатируют в соответствии действующими правилами. К управлению и обсаживанию кранов и лебедок допускают лиц, прошедших специальное обучение и аттестацию. Во время работы на штабелях при укладке или разборке рабочие не должны находиться под перемещаемой пачкой бревен. В момент опускания пачки бревен рабочие должны быть не ближе 15 м от места ее укладки на штабель. Сигнал на вытаскивание стропов из-под пачки бревен подают после того, как рабочие отойдут от нее не менее чем на 10 м. Застройку следующей пачки выполняют после того, как предыдущая пачка будет отведена на расстояние не менее 15 м.
При формировании плотных штабелей лебедками рабочим находиться на штабеле или около него во время работы лебедками запрещается. Запрещается также находиться в зоне блока, удерживающего движущийся канат, близко к движущейся пачке бревен, переходить через движущиеся рабочие канаты и т. п.
При ветре б баллов и выше, ливневом дожде, сильном снегопаде и тумане. недостаточном освещении места работы укладка и разборка штабелей запрещаются.
Лесотранспортеры и гидравлические лотки переходить можно только по мостам, которые ограждаются перилами и имеют дорожку шириной не менее 1 м. Запрещается ходить по наклонным бортам лесотранспортеров во время их работы и ремонтировать механизмы, сваливать бревна с работающего лесотранспортера и т. п.
Заключение
Штабельная укладка целесообразна для хранения больших партий однородных товаров. Штабель должен быть устойчивым, иначе он может разрушиться, вызвать повреждение лесоматериалов и даже послужить причиной несчастного случая. Устойчивость штабеля достигается способами его укладки.
Во время хранения пиломатериалов на открытых площадках предприятий высота их штабелей не должна превышать 8 м, а штабелей круглого леса — 3 м. Ширина и длина штабеля пиломатериалов определяется длиной доски (бруска). Количество штабелей в группе не должно быть более 12. Расстояние между штабелями в группе — 2 м, между группами — 25 м. Ширина штабеля круглого леса не должна превышать длину бревна, а длина штабеля — 100 м.
При влажном хранении пиловочное сырье размещается на наземном складе в специальных штабелях. Для сохранения влаги предусматривается плотная укладка свежесрубленной неокоренной древесины в штабеля, а в летнее время дополнительное смачивание (дождевание).
Для дождевания над штабелями устанавливают специальную систему трубопроводов (стационарную или передвижную) с дождевальными насадками, разбрызгивающими воду мелким дождем. Продолжительность полива 10...15 мин. В жаркую сухую погоду штабеля поливают 6 и более раз в сутки, в умеренную погоду - 3 раза (днем). Влажный способ хранения сырья имеет преимущественное применение.
Сухое хранение пиловочного сырья на лесозаводах применяется крайне редко (при хранении сырья свыше одного года). В этом случае в штабеля укладывают окоренные бревна при соблюдении определенного разрыва между ними для создания необходимой циркуляции воздуха.
Перед формированием штабелей подштабельные места должны быть очищены до грунта от травяного покрова, горючего мусора и отходов. В случае значительного накопления отходов основу под штабелем необходимо покрывать слоем песка, земли или гравия не менее 0,15 м. До укладки штабелей устраивают также отвод атмосферной воды. Штабеля не располагают вблизи заборов, построек, мешающих циркуляции воздуха.
Фундаменты зависят от несущей способности грунтов. Так как влажные пиломатериалы имеют большую массу, это может вызвать неравномерную осадку фундамента высоких штабелей и ухудшить условия сушки. Опоры основания размещают с шагом 1,50 м, чтобы исключить прогиб пиломатериалов. Форма штабелей — квадрат или прямоугольник. На складе в одном ряду размещают до 12 штабелей, учитывая применяемые механизмы для укладки пиломатериала, отвод атмосферных осадков и противопожарные требования. Ручную укладку штабеля выполняют, используя принцип рычага. Укладывая материал в штабель, прокладки размещают по вертикали друг над другом. Эффективна укладка штабелей из пиломатериалов, предварительно связанных в пакеты с помощью автопогрузчиков. Штабеля иногда укладывают в виде треугольных призм.
Штабель пиломатериалов включает основание, пиломатериал, уложенный на прокладки, и крышу.
Крыша, защищает материал от атмосферных осадков, непосредственного воздействия солнечных лучей и пыли. Размеры крыши превышают габариты штабеля по ширине и длине, иногда его закрывают с боков щитами. Крыша над штабелем односкатная или двускатная с уклоном 10…15°. При покрытии крыши деревянными щитами из вагонки толщиной 13…25 мм наклон уменьшается на 2…4°. Применение заранее собранных на земле сборных щитов крыши дает экономию трудовых затрат в 20 раз по сравнению с устройством крыши из досок непосредственно на штабеле.
Крышу во избежание деформации пиломатериала в штабеле закрепляют и опирают на прокладки, расположенные вертикально друг над другом.
Пиломатериал для ускорения процесса сушки укладывают горизонтально или устанавливают наклонно.
Когда применяются механизированные методы укладки, высота штабелей пиломатериалов внутри склада не должна превышать 4 м.
Штабеля пиломатериалов размещают под открытым небом или под навесом.
Укладка штабеля начинается с устройства основания, высотой вместе с лагами не менее 50 см. Основание штабеля может быть стационарным и переносным. Это зависит от вида штабелей и погрузочно-разгрузочных механизмов, укладывающих пиломатериалы. Верх основания должен быть горизонтальным.
Библиографический список
1. Аксенов П.П. Технология пиломатериалов / П.П. Аксенов и др. – М.: Лесн. пром-ть, 1976. – 480 с.
2. Вакин А.Г. Хранение круглого леса / А.Г. Вакин. – М.: Лесная промышленность, 1975. – 335 с.
3. Ветшева В.Ф. Рациональный раскрой пилочного сырья / В.Ф. Ветшева, М.В. Малькевич. – Красноярск: ПИК «Офсет», 1993. – 160 с.
4. Волгин В.В. Склад. Организация. Управление. Логистика: учебное пособие / В. В. Волгин. - 7-е изд., перераб. и доп.. - М.: Дашков и К, 2006. – 732 с.
5. Инструкция по расчету производственных мощностей лесопильного предприятия. – Архангельск: ЦНИИМОД, 1986. – 65 с.
6. Лях Н.И. Технология пиломатериалов: Методические указания к выполнению контрольных работ для студентов заочной формы обучения специальностей 06.08.04, 17.04.02. – Красноярск: СибГТУ, 2001. – 52 с.
7. Остроумов И.П. Руководящие технические материалы по определению режимов пиления (посылок) бревен и брусьев хвойных и лиственных пород на лесопильных рамах / И.П. Остроумов, В.К. Кумин, Г.Ф. Прокопьев. – Архангельск: ЦНИИМОД, 1987, - 82 с.
8. Пухова О.И. Коммерческая логистика, Логистика Складирования / О.И. Пухова. – Хабаровск: РИЦ ХГАЭП, 2000. – 88 с.
9. Рыкунин С.Н. Технология лесопильно-деревообрабатывающих производств: учебное пособие / С. Н. Рыкунин, Ю. П. Тюкина, В. С. Шалаев. – М.: МГУЛ (Московский государственный университет леса), 2005. – 225 с.
10. Сергеев В.В. Древесиноведение. Лесное товароведение. Основы сушки пиломатериалов: курс лекций / В. В. Сергеев, Н. Л. Васильев, А. В. Солдатов. – Екатеринбург: УГЛТУ (Уральский государственный лесотехнический университет), 2008. – 321 с.
11. Тюкина Ю.П. Технология лесопильно-деревообрабатвающего производства: Учеб. для СПТУ / Ю.П. Тюкина, Н.С. Макарова. – М.: Высш. шк., 1988. – 271 с.











6