ПОДГОТОВКА ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ К ГРУППОВОЙ ОКОРКЕ Иванов В.А., Иванова А.В., Козик П.С., Степанищева М.В.

DOI: 10Л2737/15510

Аннотация. Рассмотрены основные технологические приемы подготовки балансовой древесины к групповой окорке в окорочных барабанах.

Ключевые слова: групповая окорка, физико-механические свойства коры, древесно-подготовительные цеха.

Лесоматериалы, поставляемые в древесно-подготовительные цеха лесопромышленных складов, различается по породам, качеству и размерам, это могут быть хлысты длиной до 25 м, полухлысты, среднедлинные сортименты, долготье, коротье [1].

Лесоматериалы поставляются сухопутным и водным транспортом, как при положительных, так и при отрицательных температурах.

Подготовка древесины к окорке в окорочных барабанах заключается в создании оптимальных для окаривания условий. Процесс подготовки может включать следующие операции [2]:

  • • раскряжевка хлыстов и долготья на отрезки, обеспечивающие стабильность процесса окорки в окорочных барабанах;
  • • размораживание коры, до достижения температуры, обеспечивающей снижение сил сцепления коры с древесиной до величин, соответствующих силам сцепления при положительных температурах, путем обработки лесоматериалов горячей водой, паром, теплым воздухом;
  • • увлажнение коры (замочка), обеспечивающее снижение сил сцепления коры с древесиной, особенно с подсушенной древесины, путем обработки лесоматериалов водой или влажным паром;
  • • повышение фрикционных свойств коры путем механических или гидравлических надрезов и надрывов на поверхности коры (особенно, у березы).

С целью повышения фрикционных свойств коры, создания условий для эффективной замочки коры, для уменьшения размеров коры, направляемой в отходы, на поверхности коры делают надрезы. Надрезы могут выполняться как индивидуально, так и при групповой обработке. Индивидуально на бревнах проводят надрезы с помощью ножей, как вдоль бревна, так и по винтовой линии. Кроме того, надрезы могут быть выполнены с помощью струи воды под большим давлением (порядка 55-65МПа) при диаметре сопла 2,5-3,0 мм. Струя воды производит надрезы и на мороженных лесоматериалах. Надрезы коры при групповой обработке осуществляют ножами, установленными на внутренней стороне окорочных барабанов типа КБ-6, КБ-12 или специальных барабанов.

Надрезание коры можно проводить и на столах роспуска бревен и после них в движущейся однородной щети или в воде (в бассейне). В этих случаях для надрезания используются укрепленные на длинном валу цепи с ножами на концах [3].

Надрезание коры осуществляют и по спирали. Такой надрез нарушает целостность коры и ее прочность, особенно для березы.

Для размораживания коры используют различные теплоносители: горячую воду, пар, теплый воздух. Размораживание коры, находящейся на бревнах, производят в специальных каналах, бассейнах, камерах или непосредственно в окорочных барабанах.

Процесс размораживания коры до -5°С называется неполным оттаиванием в отличие от полного оттаивания, когда температура на границе кора-древесина - от 0°С и выше.

При прогреве лесоматериалов тепло Q расходуется на нагрев коры QK, на оттаивание свободной влаги в коре Qe, на нагрев кольца древесины Qs, на нагрев гигроскопической влаги Qe, на таяние льда (снега), находящегося на поверхности бревна Q4 [4]:

Время, необходимое для размораживания коры, зависит от толщины коры, начальной температуры коры, породы древесины и от вида теплоносителя. Затраты тепла на размораживание коры, отнесенные к 1 пл.м3 древесины, от -30 до -5 °С составляют 50-63 МДж. Наиболее эффективно размораживание производится паром, так как 1 кг пара содержит около 2261 кДж. Расход пара на размораживание 1 ил. м3 древесины составляет 25-30 кг. Однако пар является дорогостоящим теплоносителем. Применение горячей воды также эффективно, но вода увлажняет кору, затрудняя ее утилизацию [5], а сама вода загрязняется экстрактивными веществами из коры и требует очистки.

При длительной транспортировке лесоматериалов или при их длительном хранении, особенно в летний период, кора подсыхает, а при этом силы ее сцепления с древесиной увеличиваются в 2-3 раза, что затрудняет процесс окорки. Для уменьшения сил сцепления кору увлажняют путем замочки.

Замочку бревен производят в специальных бассейнах, каналах и в акваториях лесных портов. Время, необходимое для замочки, зависит от породы древесины, диаметра бревен (толщины коры), начальной влажности коры и температуры воды и составляет 1-30 часов. При окорке в барабанах мокрым или полусухим способом бывает достаточно 20-60 мин. Это объясняется тем, что в барабанах, наряду с замочкой, на кору оказывают интенсивные динамические воздействия (удары, трение, давление).

Согласно методике оценки эффективности качества сквозных технологических процессов лесозаготовительного производства [6-8] дополнительные энергозатраты по подготовке лесоматериалов к окорке отрицательно сказываются на общей оценке эффективности технологического процесса.

При определении затрат на подготовку к окорке следует учитывать неоднородность массива коры по длине бревен с учетом сбега хлыстов [9].

Список литературы

  • 1. Григорьев, И.В. Совершенствование технологии механической окорки лесоматериалов /И.В. Григорьев, А.Е. Гулько // Леспроминформ. 2011. № 6. С. 90.
  • 2. Григорьев, И.В. Повышение эффективности групповой механической окорки лесоматериалов / И.В. Григорьев, Б.М. Локштанов, О.А. Куницкая, А.Е. Гулько // Леспроминформ. 2013. № 3. С. 72.
  • 3. Житков, А.В. Подготовка древесины для производства целлюлозы и древесной массы /А.В. Житков/ М.: Гослесбумиздат, 1962.-133 с.
  • 4. Технология целлюлозно-бумажного производства. Справочные материалы. В 3-х томах. Под ред. П.С. Осипова. Том 1. Сырье и производство полуфабрикатов. СПб.: ЛТА, 2002. 420 с.
  • 5. Газизов, А.М., Повышение эффективности механической окорки лесоматериалов /А.М. Газизов, И.В. Григорьев, В.А. Кацадзе, В.Я. Шапиро, Н.В. Мурашкин / СПб.: СПбГЛТА, 2009. - 240 с.
  • 6. Григорьев, И.В. Показатели качества процесса лесоэксплуатации /И.В. Григорьев, О.И. Григорьева, А.И. Жукова, А.В. Иванов, С.Е. Рудов// Материалы Международной научно-практической конференции «Современные проблемы лесозаготовительных производств, производства материалов и изделий из древесины: пиломатериалы, фанера, деревянные дома, заводского изготовления, столярно-строительные изделия». СПб.: НП «НОЦ МТД», 2009. Том. 2. С.155-163.
  • 7. Григорьев, И.В. Оценка экологической эффективности лесозаготовительного производства / И.В. Григорьев // Политехнический симпозиум «молодые ученые - промышленности Северо-Западного региона». Материалы конференции «Экспериментальные и теоретические исследования в области инженерных наук»СПб.: Издательство СПбГПУ 2008 г. С. 69.
  • 8. Григорьев, И.В. Обоснование методики оценки экологической эффективности лесопользования / И.В. Григорьев, О.И. Григорьева, А.И. Никифорова, О.А. Куницкая // Вестник КрасГАУ, № 6. 2012 г. С. 72-77.
  • 9. Куницкая О.А. Особенности окорки длинномерных сортиментов с учетом сбега в окорочных барабанах / О.А. Куницкая, Г.Н. Колесников, А.Е. Лукин, Д.Е. Куницкая // Инженерный вестник Дона. 2015. Т. 27. № 3. http://www.ivdon.rU/ru/magazine/archive/n3y2015/3184.

Иванова Анна Викторовна, магистрант кафедры лесных машин и оборудования Братского государственного университета, г. Братск, РФ

Козин Павел Сергеевич, магистрант кафедры лесных машин и оборудования Братского государственного университета, г. Братск, РФ

Научные руководители:

Иванов Виктор Александрович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой воспроизводства и переработки лесных ресурсов Братского государственного университета, г. Братск, РФ

Степанищева Марина Викторовна, кандидат технических наук, доцент кафедры лесных машин и оборудования Братского государственного университета, г. Братск, РФ

УДК 630*36

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >