Лесоскладские работы
Назначение нижних лесных складов
Склады бывают перевалочно-разделочные и перевалочные.
Назначением перевалочно-разделочных складов является приемка деревьев, хлыстов или сортиментов, их первичная обработка и частичная переработка, хранение и отгрузка готовой продукции для дальнейшего транспортирования к потребителям или непосредственная передача в соответствующие цеха деревообрабатывающих предприятий.
На перевалочных складах никаких работ по первичной обработке и частичной переработке поступающих хлыстов или сортиментов не производят, а осуществляют только их перевалку с одного вида транспорта на другой.
Лесные склады разделяют на следующие типы (рис. 4.1):
Нижние склады лесозаготовительных предприятий. Заготовленный лес доставляют с лесосек по лесовозным дорогам. В большинстве случаев нижние склады являются перевалочно-разделочными; получаемую на них готовую продукцию отгружают на подвижной состав железных дорог МПС (прирельсовые склады) или сдают в сплав (береговые склады). Иногда нижние склады служат только как перевалочные; в этом случае поступающие на них хлысты или сортименты без всякой обработки перегружают на железнодорожный подвижной состав или сдают в сплав.
Лесоперевалочные базы. Хлысты или сортименты доставляют сплавом и на перевалочно-разделочных базах подвергают первичной обработке и частичной переработке. Готовую продукцию отгружают по железной дороге МПС. При поступлении на лесоперевалочную базу сортиментов производят только их перегрузку на железную дорогу.
Лесные порты. Круглые сортименты и пиломатериалы доставляют по железным дорогам МПС или водным путям и перегружают главным образом на морские суда, при этом круглые сортименты иногда частично подвергают первичной обработке. Лесные склады потребителей. Хлысты или сортименты доставляют по железным дорогам МПС, автотранспортом или сплавом, подвергают первичной обработке и передают непосредственно в производство. Иногда лесные склады потребителей являются одновременно и нижними складами лесозаготовительных предприятий.
Нижние склады лесозаготовительных предприятий характеризуются постоянством рабочих мест, концентрацией производства, единой устойчивой энергетической базой. В современном лесозаготовительном предприятии 55…60 % общего количества производственных трудозатрат приходится на нижние склады. Срок действия нижних складов на одном месте исчисляется десятками лет, а в непрерывно действующих предприятиях не ограничен. Через склад в течение года проходит от 100 до 300, а иногда до 500…600 тыс. м3 заготовленного леса.
Рис. 4.1. Схема территориального размещения лесных складов различных типов
Такой большой объем обрабатываемой лесопродукции и длительный срок действия позволяют возводить на нижних складах капитальные сооружения, применять высокопроизводительное специализированное оборудование. Таким образом создают благоприятные условия для комплексной механизации и частичной автоматизации производственных процессов. Еще более благоприятны условия на лесоперевалочных базах, грузооборот и срок действия которых больше, чем у нижних складов. Наряду с этим необходимо иметь в виду, что автоматизация производственных процессов на лесных складах связана с некоторыми трудностями, вытекающими из условий работы, характера сырья и вида получаемой из него продукции. На лесных складах автоматические и полуавтоматические установки должны работать на открытом воздухе или в неотапливаемых помещениях, в условиях повышенной влажности и резко изменяющихся температур, поэтому здесь средства автоматизации, применяемые в машиностроении, деревообработке и других производствах, часто оказываются малопригодными. Трудности вызываются и тем, что сырье и готовая продукция чрезвычайно разнообразны по размерам, форме и качеству. Так, объем хлыстов, поступающих на одну и ту же раскряжевочную установку, может колебаться от 0,1 до 3 м3. Получающиеся при раскряжевке хлыстов сортименты не представляют собой однообразной продукции. Продукция не получается даже отдельными партиями одного и того же сортимента, а зависит от размеров и качества хлыста.
Все операции, выполняемые на лесных складах, можно разделить на переместительные (выгрузка, сортировка, штабелевка, внутрискладской транспорт, погрузка и др.) и операции по первичной обработке и частичной переработке заготовленного леса (очистка от сучьев, поперечная и продольная распиловка, окорка, раскалывание, измельчение в щепу и др.).
На лесных складах применяют автоматизированные (автоматические и полуавтоматические), а также механизированные установки. Автоматические установки действуют без непосредственного вмешательства человека, а только под его наблюдением. Они работают по одной заданной программе либо сами выбирают (в соответствии с размерами сырья) одну из заложенных в них программ. Полуавтоматическими установками управляет оператор, который, оценивая размеры и качество каждой единицы сырья, задает программу последовательности выполнения отдельных элементов операций, а установка автоматически выполняет эту программу. В механизированных установках выполнение каждого элемента операции осуществляется отдельно непосредственным воздействием оператора на рычаги, рукоятки, педали и т. п. Иногда это воздействие осуществляется с пульта управления; установки такого типа не являются автоматизированными, их условно называют установками с дистанционным управлением.
Структурные схемы технологического процесса лесного склада.
Нижний склад представляет собой производственное подразделение лесозаготовительного предприятия, расположенное в пункте примыкания лесовозной дороги к путям общего пользования и производящее приемку и первичную обработку заготовленного леса (очистку деревьев от сучьев, раскряжевку хлыстов, разделку долготья, окорку сортиментов, раскалывание коротья и удаление гнили), сортировку круглых лесоматериалов, а также их временное хранение и отгрузку потребителям или подготовку к сплаву. На нижних складах производят переработку некоторых сортиментов (выработку шпал, пиломатериалов, технологической щепы и др.).
В ряде случаев не все перечисленные работы выполняют на нижних складах. Например, при вывозке хлыстов на нижнем складе не производят очистку деревьев от сучьев; при примыкании к сплавной реке на нижнем складе обычно отсутствует выработка шпал и пиломатериалов. Однако основные работы — выгрузку, раскряжевку хлыстов, сортировку, штабелевку, погрузку производят почти на всех нижних складах. Таким образом, современный нижний склад является не только местом хранения заготовленного леса, но и перерабатывающим комплексом лесозаготовительного предприятия.
Объем и перечень работ, выполняемых на лесных складах, зависят от назначения и типа склада, способов доставки и отгрузки лесоматериалов, наличия вблизи специализированных деревообрабатывающих предприятий и других факторов. Взаимная связь отдельных операций на лесном складе характеризуется структурной схемой технологического процесса. Приведенная на рис. 4.2 схема является типичной для прирельсового нижнего склада, расположенного вдали от специализированных деревообрабатывающих предприятий и перерабатывающего поэтому значительную часть поступающего леса.
При расположении нижнего склада в зоне действия специализированных деревообрабатывающих предприятий объем работ по переработке заготовленного леса на нижнем складе значительно сокращается (иногда даже отгружают с нижнего склада хлысты), однако общая схема технологического процесса остается такой же.
Структурная схема технологического процесса лесоперевалочной базы аналогична схеме на рис. 4.2, но вместо выгрузки заготовленного леса с подвижного состава лесовозной дороги здесь хлысты или сортименты выгружают из воды, нет обрезки сучьев, а в большинстве случаев и раскряжевки хлыстов.
Все работы на лесном складе осуществляют в отдельных взаимосвязанных цехах, участках и поточных линиях, состоящих из различных машин и установок, выполняющих в определенной последовательности ряд основных и вспомогательных операций. В каждую линию входит несколько технологических установок, связанных между собой транспортными устройствами. Объект обработки (дерево, хлыст, сортимент) проходит через все установки, причем каждая из них выполняет соответствующую операцию на данном объекте, только после того как операция, выполняемая предшествующей установкой, уже полностью закончена.
Рис. 4.2. Структурная схема технологического процесса прирельсового нижнего склада
На лесных складах также могут применяться многооперационные установки (сучкорезно-раскряжевочные, раскряжевочно-сортировочные и др.). В установках этого типа отдельные операции на одном и том же объекте выполняются одновременно либо последовательно, но со значительным перекрытием по времени.
Основными показателями работы лесного склада являются его грузооборот, вместимость, занимаемая площадь и продолжительность работы в течение года.
Грузооборотом лесного склада называют объем лесоматериалов в кубических метрах, пропускаемый через склад в единицу времени (сутки, месяц, сезон, год и т. д.).
Вместимостью лесного склада называют объем лесоматериалов в кубических метрах, который может быть единовременно размещен на территории склада.
Площадь лесного склада — это общая площадь (в квадратных метрах), занимаемая лесоскладским оборудованием и сооружениями, штабелями и разрывами между ними, внутрискладскими путями, погрузочными тупиками и т. п.
Продолжительность работы склада в течение года выражается в днях и равняется общему числу календарных дней в году за вычетом выходных дней. Лесной склад характеризуется также режимом работы, показывающим сроки и объемы поступления заготовленного леса и его обработки, выхода готовой продукции и отгрузки ее склада.
Хранение лесоматериалов на складе. Типы штабелей. Хранение лесоматериалов должно обеспечивать защиту их от возникновения и развития пороков, снижающих физико-механические свойства древесины. В процессе хранения в лесоматериалах могут появиться пороки трех групп: повреждения насекомыми, поражения грибами, образование трещин.
Способы хранения древесины зависят от стойкости различных пород, климатических зон, срока хранения, назначения лесоматериалов.
Лесоматериалы различных пород обладают неодинаковой стойкостью к указанным выше трем видам поражений.
Применяют два способа хранения лесоматериалов — влажный и сухой. Влажный способ основан на создании и поддержании влажного состояния древесины в течение всего срока хранения. Применяют дождевание бревен, т. е. периодическое смачивание водой, и водное хранение, при котором они частично или полностью погружены в воду. Сухой способ хранения основан на доведении древесины до воздушно-сухого состояния и поддержании у нее этого состояния в течение всего срока хранения.
Для защиты лесоматериалов от насекомых и поражения грибами применяются различные химические препараты. Для защиты от растрескивания и поражения грибами применяют влагозащитно-антисептические покрытия. Обработка лесоматериалов защитными препаратами производится опусканием в раствор, опрыскиванием или малярным нанесением.
Как продукция нижних складов (круглые лесоматериалы), так и сырье (хлысты и деревья) хранятся в штабелях.
Штабель круглых лесоматериалов — это параллельно и ровно уложенные в несколько рядов по высоте круглые лесоматериалы. Лесоматериалы укладывают в штабеля различных типов— плотные, рядовые, плотно-рядовые, пачковые, пакетные. Типы и размеры штабелей выбирают с учетом наилучшей сохранности древесины, безопасности работающих на складе людей, полного использования складской площади и соответствия техническим характеристикам штабелевочных механизмов.
Рис. 4.3. Штабеля лесоматериалов:
а — плотный; б — рядовой; в — плотно-рядовой; г — пачковый; д —пакетный с параллельной укладкой; е — пакетный с перпендикулярной укладкой
В плотный штабель (рис. 4.3, а) лесоматериалы укладываются плотно, без прокладок. Плотный штабель характеризуется хорошей вместимостью, для формирования его не требуется прокладок. Циркуляция воздуха в плотном штабеле очень слаба и просыхание древесины в нем затруднено.
В рядовой штабель (рис. 4.3, б) лесоматериалы укладываются плотными рядами, отделенными друг от друга горизонтальными прокладками. В рядовых штабелях хорошо циркулирует воздух, что способствует просыханию древесины. Формирование штабелей этого типа требует больших затрат ручного труда на расцепку пачек, раскатку прокладок и рядов; ручной труд требуется также на застропку пачек при разборке штабелей. Вместимость рядовых штабелей ниже, чем плотных.
Плотно-рядовым называется штабель, в который лесоматериалы укладываются многослойными рядами, отделенными друг от друга горизонтальными прокладками (рис. 4.3, в). По интенсивности циркуляции воздуха, по вместимости и по возможной степени механизации работ плотно-рядовые штабеля занимают промежуточное значение между плотными и рядовыми штабелями.
В пачковый штабель (рис. 4.3, г) лесоматериалы укладываются пачками, отделенными друг от друга горизонтальными, наклонными или вертикальными прокладками. Эти штабеля формируют и разбирают кранами или лебедками, оснащенными стропами; объемы пачек соответствуют грузоподъемности механизмов.
Пакетный штабель (рис. 4.3, д, е) формируется из пакетов установленной формы и размеров, фиксированных обвязкой, контейнером или другим устройством. Ряды пакетов могут укладываться параллельно (д) или перпендикулярно (е) друг другу. Основное преимущество таких штабелей состоит в готовности пакетов для подачи их в вагоны, плоты или на обработку с наименьшими затратами времени и ручного труда. Недостатком пакетных штабелей является очень большая потребность в обвязке или контейнерах.
Технологические процессы лесных складов
На лесных складах применяют различные технологические и подъемно-транспортные машины и установки, из которых обычно формируют поточные линии. Несколько поточных линий, выполняющих одинаковые функции, а также обслуживающее их дополнительное (не входящее в состав линий) подъемно-транспортное оборудование, сооружения и запасы лесоматериалов, образуют функциональные участки лесного склада. Участки, технологический процесс которых заканчивается выпуском готовой продукции, отгружаемой со склада, называются цехами.
Нижние склады лесозаготовительных предприятий содержат:
производственный участок по выгрузке вывезенного леса, созданию запасов сырья и подаче его в первичную обработку;
основные технологические потоки по производству круглых лесоматериалов (очистке деревьев от сучьев, раскряжевке хлыстов, сортировке круглых лесоматериалов);
дополнительные технологические потоки (производство короткомерных круглых лесоматериалов);
технологические потоки по механической переработке лесоматериалов (шпалопилению, лесопилению, производству тарных дощечек, выработке технологической щепы);
вспомогательные технологические потоки по переработке сучьев, коры, древесной зелени и т. п.;
потоки по штабелевке и отгрузке готовой продукции.
Типы машин, установок и поточных линий, их число и взаимное расположение на участках и в цехах лесных складов зависят от вида и количества сырья, поступающего на участок или в цех, среднего объема хлыста или сортимента, вида продукции, выпускаемой участком или цехом и других факторов.
Выгрузка заготовленного леса. Технологический процесс на нижнем складе начинается с выгрузки заготовленного леса или с разгрузки лесотранспортных средств, прибывающих по лесовозной дороге.
Пакет снимают, сталкивают или стаскивают с автопоезда (или узкоколейного сцепа) за один прием. При укладке в запас, при групповой обработке, а также при перегрузке на другие транспортные средства пакет снимают с подвижного состава и, не расформировывая, укладывают в штабель, в бункер или на платформу МПС. Если же деревья или хлысты сразу направляются на поштучную обработку, то пакет должен быть не только разгружен, но и расформирован.
К оборудованию, применяемому для разгрузки лесовозных транспортных средств, предъявляется ряд требований. Это оборудование должно иметь грузоподъемность достаточную для разгрузки работающего на данной лесовозной дороге подвижного состава. Объем пакетов, доставляемых на автомобилях КрАЗ и узкоколейных сцепах, может достигать 28...30 м3. Установленное на складе оборудование должно обеспечивать разгрузку пакетов такого объема.
Оборудование, которое предназначено для выгрузки хлыстов или деревьев непосредственно на площадку, должно производить также и расформирование пакета. К разгрузочному оборудованию, предназначенному для укладки хлыстов или деревьев в запас, предъявляется другое требование — оно должно иметь достаточно большую зону действия и значительную высоту погрузки, чтобы уложить как можно больше древесины в запас. Это оборудование должно обладать значительными скоростями перемещения груза. Наконец, очень важным требованием к разгрузочному оборудованию является полная механизация всех приемов. Для выгрузки и создания запаса древесного сырья наибольшее распространение нашли краны большой грузоподъемности, к которым козловые бесконсольные краны ЛТ-62.
На рис. 4.4 приведена схема склада хлыстов на базе козлового крана типа ЛТ-62. Козловой кран ЛТ-62 перемещается на опорах по рельсам. Ферма, размещенная на опорах, несет на себе тележку с грузозахватными приспособлениями; на ферме размещена также кабина крановщика. Кран оснащен электрогидравлическим поворотным грейфером ЛТ-59 грузоподъемностью 28 т, которым можно осуществлять захват пачки хлыстов или деревьев объемом до 30 м3 и ее разворот.
Рис. 4.4. Схема склада хлыстов на базе козлового крана ЛТ-62:
1-водоем; 2 - кран ЛТ-62; 3 — штабеля хлыстов; 4 - автолесовозная дорога; 5 — вспомогательные помещения
Очистка деревьев от сучьев. Очистка деревьев от сучьев на нижнем складе — обязательный элемент технологического процесса лесозаготовок, основанного на вывозке деревьев. В условиях нижнего склада используется стационарное сучкорезное оборудование, позволяющее получить высокую производительность, полностью исключить ручной труд на обрезке сучьев, свести выполнение этой операции к управлению машинами, применить элементы автоматики и программирования. Таким образом, эффективность и уровень механизации обрезки сучьев на нижнем складе может быть значительно выше, чем на лесосеке.
Однако, несмотря на указанные преимущества, широкого массового распространения обрезка сучьев на нижних складах не получила. Объясняется это тем, что в большинстве предприятий пока нет возможностей для рационального использования кроны. Технологическая щепа, получаемая из сучьев и вершин, может использоваться для производства древесноволокнистых и древесностружечных плит, но для этого требуются большие капиталовложения на строительство цехов и на оснащение их сложным оборудованием. Значительные капиталовложения необходимы и на установку сучкорезных машин, поскольку это связано обычно с реконструкцией складов. Преимущественное распространение имеет вывозка хлыстов и, следовательно, обрезка сучьев на фазе лесосечных работ.
На нижних складах имеются три направления механизации очистки деревьев от сучьев. Главным образом здесь используют стационарные сучкорезные машины с продольной подачей деревьев и поштучной их обработкой. В единичных экземплярах имеются бункерные сучкорезные установки для обработки пачек деревьев. Наконец, применяют моторный инструмент — электропилы и электросучкорезки.
Раскряжевка хлыстов. Технологические варианты раскряжевки. На большинстве нижних складов производится раскряжевка хлыстов, т. е. поперечное их деление на сортименты и на долготье. Существует несколько технологических вариантов раскряжевки хлыстов. Они различаются по количеству одновременно обрабатываемых хлыстов, по режиму работы раскряжевочных установок, направлению подачи хлыстов относительно раскряжевочных устройств, по возможности размерно-качественной оценки хлыстов.
По количеству одновременно обрабатываемых хлыстов различают поштучную и групповую раскряжевку. Поштучной называют раскряжевку отдельных хлыстов с предварительной оценкой качества каждого из них. Под групповой раскряжевкой понимают одновременную раскряжевку всей пачки хлыстов.
Режим работы раскряжевочных установок может быть цикличным и непрерывным. Цикличный режим характерен для установок периодического действия. Цикл у них состоит из перемещения хлыста на расстояние, равное длине сортимента, и остановки, во время которой выполняется рез. На установках непрерывного действия перемещение хлыста и раскрой его на сортименты совмещены во времени.
Хлысты к раскряжевочному устройству можно подавать в продольном и поперечном направлениях, возможна и комбинированная подача хлыстов.
Принцип продольного перемещения используется в раскряжевочных установках периодического действия. Хлыст перемещается в продольном направлении, его движение чередуется с остановками, во время которых включается режущий механизм и перерезает хлыст в заданном направлении. При работе по принципу продольного перемещения достигается рациональная раскряжевка с учетом размеров, пороков и породы каждого хлыста и получением наибольшего выхода ценных и наиболее нужных деловых сортиментов.
По принципу поперечного перемещения хлыстов осуществляется процесс раскряжевки на установках непрерывного действия — слешерах и триммерах. Хлысты надвигаются на систему пил «щетью», в поперечном направлении, и пилы разрезают их на сортименты сразу в нескольких сечениях. Основное преимущество этого принципа — получение наивысшей производительности. Он применим при обезличенном методе раскряжевки.
Принцип комбинированного перемещения используется в раскряжевочных установках, которые совмещают в себе продольное перемещение хлыста под пилу с последующим поперечным перемещением некоторых его отрезков к системе пил.
Оценка размерно-качественных признаков хлыстов является необходимым условием рациональной раскряжевки их. Возможность такой оценки и ее точность в современных условиях определяются не только квалификацией и быстротой реакции операторов, но и конструктивными особенностями раскряжевочных установок. Можно выделить три метода оценки: индивидуальный, программный и обезличенный.
Метод индивидуальной оценки, т. е. метод оценки размеров и качества каждого хлыста, характерен для поштучной раскряжевки. Оператор имеет возможность визуально оценивать особенности не только хлыста в целом, но и корректировать эту оценку по мере отпиливания каждого сортимента: сделав очередной рез, оператор видит торец следующего сортимента и принимает решение о том, на каком расстоянии сделать рез. Метод индивидуальной оценки используется также при раскряжевке хлыстов электропилами.
Программный метод заключается в следующем. Оператор визуально оценивает поступающий на установку хлыст и с помощью электронного устройства набирает программу его раскряжевки. Устанавливается, например, следующая программа: первое бревно — пиловочник длиной 6,5 м, второе — пиловочник 4,5 м, все последующие—балансы длиной 2 м. Оператор переключается затем на выполнение других приемов, допустим, на подачу манипулятором следующего хлыста, а раскряжевка в это время ведется автоматически по заданной программе.
Метод обезличенной раскряжевки состоит в том, что отдельные хлысты или пачки хлыстов раскряжевываются на сортименты заранее установленной длины без предварительной оценки качества каждого хлыста. Для повышения полезного выхода сортиментов рекомендуется делать подсортировку хлыстов по группам пород и размеров. Подсортировка хлыстов делается либо на лесосеке, либо в условиях нижнего склада.
Раскряжевочные установки. На нижнем складах лесозаготовительного предприятия работает раскряжевочная установка с продольной подачей хлыста ЛО-15. Некоторые крупные склады оснащены многопильными установками ЛО-65 с поперечной подачей хлыстов. Имеются также установки ЛО-67 для групповой (пачковой) раскряжевки рудничного долготья. Ведется работа над созданием целого ряда других раскряжевочных установок.
Раскряжевочная установка ЛО-15 (см. рис. 4.5, б) представляет собой усовершенствованный вариант установки ПЛХ-ЗАС.
Рис. 4.5. Схемы раскряжевочных установок с продольной подачей хлыста:
а — ПЛХ-ЗАС; б — ЛО-15; в — ЛО-68
Основные отличия ее от ПЛХ-ЗАС состоят в следующем. Для поштучной подачи хлыстов на продольный транспортер введен двухстреловой манипулятор 8 типа ЛО-13С. Приемный стол 9 выполнен в виде лотка с откидными бортами, на раме стола установлено десять выдвижных упоров. Кроме основного пильного станка, который однотипен со станком ПЛХ-ЗАС, на установках ЛО-15С монтируется пильный блок 9 из трех пил, который служит для раскряжевки вершинной части хлыстов и долготья. Расстояние между пилами 2 м, это позволяет раскряжевывать вершинные части и долготье на двухметровые отрезки и отрезки, кратные этой длине — 4; 6 и 8 м. Манипулятор ЛО-13С состоит из стрелы, рукояти, захвата, гидроцилиндров, основания, системы трубопроводов, насосной станции, органов управления. Гидроманипулятор может устанавливаться не только на линии ЛО-15С, но и на линиях ПЛХ-ЗАС.
Сортировка лесоматериалов. Сортименты, полученные при раскряжевке хлыстов, маркируют и сортируют. Кроме того, на складе производится их обмер и учет. Все эти операции неразрывно связаны и выполняются почти одновременно.
В пунктах раскряжевки хлыстов производится маркировка лесоматериалов — на их верхние торцы наносят условные знаки, по которым можно определить назначение, сорт и диаметр каждого бревна. Назначение лесоматериалов обозначается буквами. Например, буквой А обозначают лесоматериалы для авиационных кряжей и лесоматериалы для выработки авиашпона. Буквой Р обозначают рудстойку и резонансовые пиломатериалы. Букву К используют для обозначения балансов, а также шпал и переводных брусьев. Обозначение одной и той же буквой совершенно различных сортиментов возможно потому, что эти сортименты резко различаются размерами. Для обозначения сортиментов используют также буквы С, Э, Л, М.
Сорт лесоматериалов обозначают арабскими или римскими цифрами: первый сорт—1 или I, второй — 2 или II и т, д. Диаметр обозначают арабскими цифрами, при этом ставят только одну цифру — вторую, первая цифра, соответствующая десяткам, не ставится, так как десятки определяют глазомерно. Например, сортимент с цифрой 4 может иметь диаметр 14; 24; 34; 44 или 54 см.
Поштучно маркируют деловые круглые лесоматериалы диаметром 14 см и более. Лесоматериалы длиной до 2 м независимо от толщины не маркируют. Не маркируют также дрова и дровяное долготье длиной до 3 м. Поштучная маркировка может не производиться при поставке лесоматериалов плотовым или молевым сплавом.
Лесоматериалы маркируют красками и мелками, стойкими к атмосферным воздействиям, а при поставке сплавом — водостойкими красками.
Сортировкой лесоматериалов называют распределение их по качеству, породам, размерам и назначению в соответствии с требованиями нормативно-технической документации.
Лесоматериалы, предназначенные для погрузки в вагоны, на автомобили и для водных перевозок, рассортировывают на сортименты по породам (хвойные и лиственные) и по длинам. Балансы рассортировывают на группы пород: еловые и пихтовые вместе; осина; сосна; остальные породы — по соглашению сторон. Однако балансы, предназначенные для производства некоторых видов целлюлозы (сульфатной, бисульфатной) сортируют лишь на две группы — хвойные и лиственные. Рудстойки рассортировывают по длине и толщине и укладывают в штабеля так, чтобы в одном штабеле был один размер по длине и не более двух смежных размеров по толщине.
Таким образом, на прирельсовых складах дробность сортировки значительна. На береговых складах количество сорторазмеров меньше, при этом на складах, с которых древесина поступает в молевой сплав, процесс сортировки еще более упрощается: выделяются только лиственные лесоматериалы.
Круглые деловые лесоматериалы длиной более 2 м и дровяное долготье длиной более 3 м обмеряют и учитывают поштучно. Однако лесоматериалы для лущения, строгания, лыжных заготовок, а также сортименты из древесины ценных пород учитывают поштучно независимо от длины. Диаметр сортиментов до 13 см включительно измеряется с точностью до 1 см, а 14 см и более — в четных сантиметрах с соответствующими округлениями.
Сортировка бревен на нижних складах производится с помощью продольных транспортеров, т. е. устройств непрерывного действия с замкнутым тяговым органом в виде цепи или каната. Продольный транспортер состоит из эстакады, круглозвенной или разборной цепи с захватными приспособлениями (траверсами), направляющих, ведущей и ведомой звездочек с натяжными приспособлениями, электродвигателя с редуктором. Цепь транспортера состоит из звеньев с определенным шагом, шириной и диаметром закруглений. Такие цепи называются калиброванными. На транспортерах ЛТ-44 и ЛТ-86 применены разборные цепи. На цепи закрепляются траверсы, они располагаются на равных расстояниях друг от друга, выбранных с таким расчетом, чтобы сортименты любой длины ложились только на траверсы. По концам транспортера располагаются приводная и натяжная станции. Зубья на звездочках имеют размеры, соответствующие размерам звеньев цепи. Для облегчения ремонта и замены зубья делают вставными. Приводная станция транспортера состоит из электродвигателя и редуктора.
Обычный транспортер (например, Б22У-1) выполняет лишь первую часть сортировки — он перемещает бревна от разделочной площадки к штабелям. Затем бревна нужно сбросить с транспортера в накопители, причем каждое бревно должно быть сброшено в тот накопитель, который отведен для данного сортимента, сорта и размера. При ручном выполнении эта операция требует большого числа рабочих (обычно один рабочий на два соседних накопителя), она тяжела физически и опасна. Поэтому замена ручного сбрасывания механическим, а тем более автоматическим представляет собой очень важную задачу.
Вдоль сортировочного транспортера устраиваются лесонакопители, количество которых должно соответствовать числу сорторазмеров вырабатываемых на складе сортиментов с учетом некоторого резерва. Вместимость накопителей должна быть достаточной для бесперебойной работы, как сортировочного транспортера, так и раскряжевочной установки. С другой стороны, при ручной застропке пачек желательно, чтобы вместимость накопителя была примерно равна грузоподъемности штабелевочно-погрузочного механизма; при использовании механических захватов и автопогрузчиков это ограничение снимается. При полной механизации работ на сброске бревен и погрузке накопители могут иметь следующие размеры: глубина 1,8...2,5 м, ширина 2,3...2,5 м, длина — по длине сортимента. Между накопителями должны быть разрывы по 1,5…2м.
Штабеля лесоматериалов располагают как в одну, так и по обе стороны транспортера. При этом сортименты, подлежащие отгрузке потребителям в круглом виде, отсортировываются в лесонакопители, расположенные в сторону отгрузочного железнодорожного пути или в сторону берега. Сортименты, предназначенные для дополнительной разделки или переработки в цехах нижнего склада, сбрасываются в сторону цеховых транспортеров.
Штабелевка и погрузка лесоматериалов. Штабелевка и погрузка лесоматериалов консольно-козловыми кранами. Консольно-козловой кран, схема установки которого показана на рис.4.6, имеет главную двухконсольную ферму 3, на которой закреплена несущая балка — монорельс. Для перемещения грузовой каретки 5 и кабины 4, а также для подъема груза на кране установлены лебедки. Кран перемещается на четырех тележках по специальному подкрановому пути 8. Опоры крана 2 выполнены в виде портала, который необходим для пропуска пачки лесоматериалов. Одна из консолей крана перекрывает лесонакопители 9, в которые сбрасываются сортименты с транспортера 10, а вторая — отгрузочный путь. Штабель 7 располагают между опорами крана. Кран поднимает пачку 6, сформированную в лесонакопителях, и перемещает ее в штабель. В тех случаях, когда под погрузку поданы вагоны /, пачки из накопителей грузят сразу в вагоны. Поскольку лесоматериалов в накопителях недостаточно для загрузки данным сортиментом целого вагона, погрузку обычно ведут из штабелей, т.е. эти работы ведутся по схеме «накопитель — штабель, штабель — вагон» и частично по схеме «накопитель — вагон».
Рис.4.6. Схема установки консольно-козлового крана на прирельсовом нижнем складе
Рис.4.7. Схема установки башенного крана на прирельсовом нижнем складе
Для штабелевки и погрузки лесоматериалов применяют краны-лесопогрузчики КБ-572 и КБ-572А, специально созданные для работы с лесными грузами. Кран КБ-572 состоит из портала, который на четырех тележках перемещается по подкрановому пути. На портале расположена башня, а на ней — стрела с грузовой тележкой 6 и противовес. Управление краном осуществляется из кабины 7. По обе стороны пути размещают штабеля /. Конец стрелы крана совпадает с лесонакопителями 9, в которые подают лесоматериалы с сортировочного транспортера 8.
Башенные краны хорошо вписываются в технологический процесс береговых нижних складов, они выполняют здесь как штабелевку, так и сброску лесоматериалов на воду. Башенные краны удобны также для выгрузки лесоматериалов из воды или барж.
Для погрузки лесоматериалов консольно-козловые и башенные краны оборудуются строповыми захватами или грейферами. При применении строп необходим ручной труд на застропке и отцепке пачек. Лесоматериалы, сбрасываемые с сортировочного транспортера, формируются в накопителях в пачки. Объем этих пачек можно регулировать, формируя с помощью прокладок такие пачки, которые соответствовали бы грузоподъемности крана. Заблаговременное формирование пачек в накопителях, а также хранение лесоматериалов в штабеле готовыми пачками, т. е. в пачковых штабелях, облегчает труд грузчиков, делает его более производительным, ускоряет погрузку. Формирование пачек в плотных или рядовых штабелях требует дополнительных затрат труда и времени на откатывание бревен, их выравнивание и отделение пачки от штабеля. Повышению производительности способствует также применение сменных строп. Кран при ручной застропке обслуживается бригадой в составе 3... 5 чел., включая крановщика.
Чтобы устранить ручной труд, консольно-козловые и башенные краны оборудуют грейферами, предназначенными для захвата круглых лесоматериалов. Грейферы для лесоматериалов могут быть радиального действия и торцовые (рис. 4.8).
Рис. 4.8. Схемы грузозахватных устройств кранов:
а — радиальный грейфер с гидроприводом; б — торцевой грейфер; в — стропный комплект
Грейферы радиального типа захватывают пачку с боков, торцовые — с торцов. Наибольшее распространение получили грейферы радиального действия, к числу их относятся ЛТ-59, ЛТ-153, ВМГ-5, ВМГ-10.
Грейфер ЛТ-153 может применяться с кранами грузоподъемностью 10 т, преимущественно с башенными кранами КБ-572. Грейфер ЛТ-59 грузоподъемностью 28 т используют с козловыми кранами ЛТ-62. С консольно-козловыми кранами используют вибромоторные грейферы ВМГ-10 и ВМГ-5 и торцовые ГТБ-1М и ЛТ-77.
Лесоперерабатывающий цех
Разделочные цехи являются дополнительными производственными звеньями многих лесозаготовительных предприятий. Это своего рода ответвления от основного технологического потока на нижних складах. В задачу разделочных цехов входит более углубленная обработка древесины по сравнению с основным потоком. При раскряжевке хлыстов на полуавтоматических линиях или электропилами получают не только готовые сортименты (пиловочник, строительные бревна, балансы, рудстойки и т. д.), но и долготье, т. е. отрезки хлыстов, предназначенные для разделки на сортименты и имеющие длину, кратную длине получаемых сортиментов с припуском на разделку. Разделка долготья производится на специальном оборудовании, что позволяет повысить производительность труда и рационализировать использование древесины. В таких цехах разделывают долготье и производят другие операции (раскалывание кряжей, окорку балансов, удаление гнилей и др.). Разделку и окорку балансового долготья наиболее целесообразно выполнять на биржах целлюлозно-бумажных предприятий, а рудстоечного — на центральных лесных складах в угольных бассейнах. Однако в значительных объемах эти работы выполняются пока и на нижних складах лесозаготовительных предприятий. На предприятиях широко распространено также производство так называемых колотых балансов из дров и низкокачественной древесины.
Разделочные цехи строят непосредственно на нижних складах, вписывая их в технологический поток с таким расчетом, чтобы долготье поступало в цех с наименьшими транспортными затратами. Учитывают также возможности расположения при цехах резервных штабелей сырья и складирования готовой продукции и подачи отходов на переработку или в котельную.
Расположение оборудования внутри цеха должно обеспечивать бесперебойное поступление сырья, передачу лесоматериалов от одного станка к другому с наименьшим количеством перевалок и без встречных потоков, планомерную отправку готовой продукции и отходов из цеха и безопасность работы обслуживающего персонала. Эти два общих положения — о размещении цехов на нижних складах и о расположении оборудования в них, относятся как к разделочным, так и к любым другим цехам — лесопильным, шпалорезным, тарным.
Окорка лесоматериалов. Многие сортименты перед их использованием или дальнейшей обработкой подвергаются окорке. К числу их относятся пиловочник, шпальный кряж, рудстойка, балансы, бревна для столбов линий связи и электропередач, фанерный кряж, а также сырье для производства технологической щепы. Окорка чаще всего производится на предприятиях, для которых данные сортименты являются сырьем, т. е. на лесопильно-деревообрабатывающих, целлюлозно-бумажных, горнорудных, пропиточных и т. д. Вместе с тем в значительных объемах окорка лесоматериалов производится и в лесозаготовительных предприятиях.
В тех лесозаготовительных предприятиях, где имеются лесопильные цехи, очень важное значение имеет предрамная окорка, т. е. окорка пиловочника перед распиловкой его на лесопильной раме. В этом случае используется вся древесина: из бревна получаются доски и брусья, а горбыли, рейки, срезки идут в рубительную машину и измельчаются на технологическую щепу. Предрамная окорка позволяет получить кондиционную технологическую щепу, которая используется в целлюлозно-бумажном производстве, тогда как щепа из неокоренных отходов для этой цели не годится, она используется лишь для производства древесноволокнистых и древесностружечных плит. Такое же значение имеет окорка шпального кряжа перед подачей его на шпалорезный станок. Окорке подвергают также колотые лесоматериалы, сучья, кусковые отходы перед тем, как измельчать их на технологическую щепу. В некоторых лесозаготовительных предприятиях производят окорку экспортных балансов и рудстойки.
Качество окорки существенно зависит от породы окоряемых лесоматериалов, толщины коры, ее сцепления с древесиной. Толщина коры зависит от диаметра и породы дерева и составляет 3... 20 мм. Сцепление коры с древесиной определяется в основном влажностью и температурой лесоматериалов. При увеличении влажности и температуры сцепление снижается, и процесс окорки облегчается. Окорка сухих и
Системы машин. Одной из задач проектирования нижних складов является выбор оборудования для выполнения нижнескладских операций. В предыдущих разделах было показано, что любая из операций может выполняться механизмами различного типа. Задача заключается в том, чтобы из всего многообразия техники выбрать такие технические средства, которые для данного склада являются оптимальными. Существует несколько основных принципов выбора оборудования.
Параметры оборудования, его мощность и производительность должны соответствовать грузообороту склада. Очевидно, что для каждой операции должно выбираться такое оборудование, сменная производительность которого равна или несколько больше расчетного сменного грузооборота. Часто практикуется параллельная установка двух и более механизмов для выполнения одной и той же операции, если производительность одного механизма недостаточна.
Выбор оборудования в значительной степени предопределяется типом склада. Прирельсовые склады базируются на стационарном оборудовании, береговые, особенно приречные на реках с молевым сплавом, в большинстве случаев целесообразно оснащать мобильным оборудованием.
Оборудование выбирают с учетом размерных, породных и качественных характеристик сырья. От крупномерности хлыстов зависит выбор раскряжевочных и сортировочных установок; породный состав имеет значение для выбора сучкорезных машин; породный и качественный состав учитывают при выборе сортировочного и разделочного оборудования.
Техническое оснащение складов зависит от степени переработки древесины, от наличия лесопильного, разделочного и других цехов. При наличии таких цехов в состав основных технических средств нижнего склада включают оборудование для подготовки и транспортировки сырья для этих цехов.
Обязательным условием выбора оборудования для нижних вкладов является взаимная увязка его в едином технологическом потоке. Машины и установки, размещаемые в потоке, должны соответствовать друг другу по производительности, техническому уровню, надежности, по возможности обработки сырья определенных размеров, пород и качества.