ОБЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ДЕРЕВООБРАБОТКИ

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ОСНОВЫ ДЕРЕВООБРАБОТКИ

Допущено Министерством сельского хозяйства Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов высших аграрных

учебных заведений, обучающихся по направлению 250100 «Лесное дело» и по специальности 250201 «Лесное хозяйство»

Оренбург 2011

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ...................................................................................... 3

1 ОБЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ДЕРЕВООБРАБОТКИ............................ 5

1.1 Типы изделий из древесины.................................................. 7

1.2 Материалы, используемые в деревообработке.................... 15

1.2.1 Свойства древесины...................................................... 15

1.2.2 Виды материалов, получаемых из древесины................ 19

1.3 Клеи.................................................................................... 28

1.4 Конструирование из древесины............................................ 31

1.4.1 Физико-механические свойства древесины..................... 33

1.5 Технологичность изделий из древесины....................... …….36

1.6 Особенности поверхности материалов из древесины............. 42

2 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РЕЗАНИИ ДРЕВЕСИНЫ....................... 47

2.1 Способы резания древесины................................................ 50

2.2 Строгание и фрезерование................................................... 61

3 ТЕХНОЛОГИЯ ЛЕСОПИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА................. 64

3.1 Заготовка, транспортировка и хранение сырья..................... 72

3.2 Сортировочные устройства.................................................. 77

3.3 Раскрой сырья..................................................................... 80

3.4 Лесопильные рамы.............................................................. 92

3.5 Ленточнопильные станки.................................................... 107

3.6 Тепловая обработка........................................................... 111

3.7 Разделка на чураки, окорка пиломатериалов...................... 112

4 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТХОДОВ

ЛЕСОПИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА......................................... 116

5 СТРУКТУРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО

ПРОЦЕССА.............................................................................. 120

5.1 Методика разработки технологического процесса................. 133

5.2 Выбор производственного оборудования........................... 139

6 СУШИЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И КАМЕРЫ................................. 140

6.1 Режимы сушки древесины................................................. 142

6.2 Правила укладки пиломатериалов...................................... 152

6.3 Контроль сушки древесины................................................ 153

6.4 Тупиковые и проходные сушильные камеры....................... 155

6.5 Вакуумная сушка................................................................ 160

6.6 Естественная сушка древесины......................................... 164

6.7 Сушильные камеры конвективного типа............................. 165

6.8 Конденсационные сушильные камеры............................... 167

© Издательский центр ОГАУ, 2011

ВВЕДЕНИЕ

Одна из главных задач лесной промышленности – сокращение от- ходов производства древесины и их переработка, уменьшение потерь от несвоевременного вывоза, несовершенных методов транспортировки. Рациональное использование древесного сырья видится важнейшим на- правлением ресурсосбережения отрасли.

Положительный экологический эффект, выражающийся в сокраще- нии вырубаемых лесных площадей, достигается за счет вторичного ис- пользования древесных отходов.

Ресурсосберегающие технологии необходимо вывести в ранг основ- ных. Деревообрабатывающая промышленность должна активно участво- вать и в реализации природоохранных программ. И главная цель развития отрасли в экологической сфере выражается в переориентации производ- ства на ресурсосберегающий путь развития. Ведь такие природные ре- сурсы, как леса, восстанавливаются медленно и с большим трудом.

Технология деревообработки не стоит на месте ни минуты, постоян- но совершенствуясь и развиваясь.

Постоянное внедрение нового высокопроизводительного оборудо- вания для деревообработки необходимо для успеха в непростой конку- рентной борьбе на рынке обработки дерева.

Механизация и автоматизация технологических процессов позволя- ет предприятиям деревообработки расширять производство, увеличи- вать объемы поставок и находить новые рынки сбыта.

Площадь лесов России составляет около 20% леса всего мира, поэ- тому формирование и широкое распространение в нашей стране различ- ных способов и методов обработки дерева еще с древних времен было неизбежно. Деревянные дома из оцилиндрованного бревна с замысло- ватой причудливой резьбой, окна, двери, резные ставни, разнообразную мебель и утварь можно встретить практически во всех уголках России.

Территория, занятая лесами, в России просто огромна, поэтому дре- весина издавна считалась одним из лучших строительных материалов, сочетая в себе множество уникальных свойств.

Не удивительно, что производство оцилиндрованного бревна на- столько широко распространено в нашей стране.

Древесина – самый экологичный, натуральный материал, идеально подходящий для строительства жилых домов.

Промышленность России состоит из многих отраслей, обеспечи- вающих добычу, обработку и переработку промышленного и сельскохо- зяйственного сырья.

Отрасли, связанные с заготовкой, обработкой и переработкой древе- сины, объединены в комплексную отрасль с общим названием «лесная, деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность». В ее состав входят лесозаготовительная, деревообрабатывающая, цел- люлозно-бумажная и лесохимическая отрасли промышленности.

Деревообрабатывающие производства – лесопильное, стандартных домов, строительных деталей и ящичной тары – имеют много общего. В качестве сырья в них используют круглые лесоматериалы и пиломатери- алы. В технологических процессах обработки древесины преобладают операции резания (пиление и фрезерование).

Деревообрабатывающая промышленность включает:

– лесопильное производство – предприятия по производству пило- материалов, заготовок, шпал, технологической щепы;

– производство стандартных деревянных домов и комплектов деталей для стандартных домов со стенами из местных строительных материалов;

– производство строительных деталей, древесно-волокнистых и древесно-стружечных плит, столярных изделий и деревянных конструк- ций;

– производство деревянной тары;

– мебельное производство – предприятия по производству мебели и мебельных деталей, ремонту и реставрации мебели;

– производство фанеры, гнутоклееных деталей и шпона;

– производство спичек;

– прочие деревообрабатывающие производства – предприятия по производству деревянных музыкальных инструментов, спортизделий из древесины, вспомогательных материалов для легкой промышленности, древесной муки и др.

В данном учебном пособии авторами дается обзор основных вопро- сов, изучаемых в курсе «Основы деревообработки»:

– переработка древесины в производстве: технологической щепы для изготовления бумаги, ДВП, ДСП, фанеры, лесохимических продуктов;

– разные производства: токарное, брикетирование, прессование, гнутые изделия;

– основы раскроя пиловочного сырья и используемое оборудование;

– использование древесных отходов;

– раскрой пиломатериалов на заготовки и применяемое оборудова- ние;

– методы защиты и обработки сырья и пиломатериалов;

– методы сушки древесины;

– техника безопасности в деревообработке и некоторые другие.

ОБЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ДЕРЕВООБРАБОТКИ

Древесина – древнейший конструкционный материал, которым че- ловечество стало пользоваться для изготовления орудий охоты и труда уже на самых ранних стадиях своего развития.

В большинстве стран, и особенно в странах, богатых лесом, разви- тие материальной культуры человеческого общества на всех этапах его истории было теснейшим образом связано со все расширяющимся при- менением древесины в строительстве, быту, технике и искусстве, с раз- витием и совершенствованием ее обработки и переработки.

Из древесины строили жилища и хозяйственные постройки, соору- жали мосты и суда, изготавливали орудия охоты и рыболовства, разно- образный хозяйственный инвентарь, мебель, посуду, транспортные средства, всевозможные емкости, музыкальные инструменты и др.

Древесина применялась для изготовления разнообразных орудий труда в сельском и домашнем хозяйстве, а с появлением ремесел ста- ла одним из первых конструктивных материалов для изготовления пря- дильных, ткацких, мельничных, гончарных и других станков.

С развитием промышленного производства древесина применялась в качестве одного из основных конструкционных материалов во многих отраслях машиностроения, особенно транспортного.

Еще в первой XX столетия древесина широко применялась в ваго- ностроении, судостроении, автомобилестроении и авиастроении. Из древесины изготавливали многие детали сельскохозяйственных машин, каркасы кабин легковых и грузовых автомобилей, фюзеляж, обшивку и винты самолетов, каркасы и обшивку пассажирских и товарных ваго- нов, многие детали конструкций пассажирских и грузовых судов и др.

Начиная со второй четверти XX столетия, развитие производства высокопрочных легированных сталей и легких металлов (в первую оче- редь алюминия), а также успехи химии полимеров и развитие их про- изводства привели к постепенному вытеснению этими материалами древесины из основных отраслей транспортного машиностроения, и в первую очередь из авиа- и вагоностроения, крупнотоннажного судо- строения и др.

Тем не менее, большое значение древесины и изделий из нее в на- родном хозяйстве не снизилось и, несомненно, сохранится и в буду- щем.

Объясняется это многими причинами, и прежде всего, рядом цен- ных свойств древесины как конструкционного материала, а также и тем обстоятельством, что успехи химии и химической промышленно-

сти приводят не только к созданию новых синтетических материалов, но и расширяют возможности переработки традиционных материалов, в том числе и древесины за счет лучшего ее использования в сочетании с новыми материалами, а во многих случаях и за счет изменения самих свойств древесины в нужных направлениях.

В современной деревообрабатывающей промышленности произ- водство изделий занимает вполне определенное место.

Среди всех производств, занятых механической и химико- механической обработкой древесины (лесопиление, производство стру- жечных и волокнистых плит, фанеры, строительных деталей, стандарт- ного деревянного домостроения, мебельного, лыжного, канцелярских принадлежностей и др.), можно различить две большие группы.

Группу производств первичной обработки древесины (производство пиломатериалов, плит, фанеры, шпона) и группу производств вторич- ной обработки (производство всевозможных изделий из древесины, а также деталей машин, столярных деталей для строительства и др.).

Характерным для производств первой группы является потребле- ние в качестве сырья продукции лесозаготовительной промышленно- сти, т. е. бревен, кряжей, дров, сучьев, и выпуск в качестве продукции полуфабрикатов в виде пиломатериалов (досок, брусьев, заготовок), древесно-стружечных и древесно-волокнистых плит, лущеного и стро- ганого шпона, фанеры и др.

Для группы производств вторичной обработки древесины характер- но использование в качестве сырья продукции предприятий первичной обработки древесины, т. е. полуфабрикатов (пиломатериалов, плит и др.), и выпуск в качестве продукции готовых изделий или законченных механической обработкой деталей машин и зданий. Как правило, из этой группы разнообразных производств по вторичной переработке дре- весины, в свою очередь по особенностям технологического процесса, принято выделять подгруппу производств, вырабатывающих изделия из древесины, для технологического процесса которых характерно приме- нение в качестве основных способов соединения деталей склеивания и шиповых вязок, и как следствие этого, повышенные требования к точ- ности механической обработки деталей.

К таким производствам относятся производство мебели, футляров телевизоров и радиоприемников, музыкальных инструментов, спортив- ного инвентаря, канцелярских принадлежностей и др.

Несмотря на большое разнообразие видов и назначения изделий из древесины, их конструкции и технологические процессы строятся на основе одних и тех же принципов, причем наиболее полно и развернуто

все особенности конструирования и производства изделий из древеси- ны можно проследить на примерах из производства мебели и столярно- строительных деталей.

Эти производства являются наиболее значимыми по объемам их производства и значению в народном хозяйстве. Поэтому в дальнейшем изложении вопросы конструирования и производства изделий из древе- сины чаще всего иллюстрируются примерами из производства мебели и столярно-строительных деталей.

Надо заметить, что и в части механизации и автоматизации техноло- гических процессов и применения новейших достижений техники эти производства в настоящее время являются ведущими, наиболее передо- выми и оснащенными по сравнению с другими производствами столяр- ных изделий.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: