Технология деревообрабатывающего производства

• 1. Общие сведения о технологии деревообработки
• 1.1. Шероховатость поверхностей древесины
• 1.2. Допуски и посадки в деревообработке
• 2. Сушка древесины
• 2.1. Определение влажности древесины
• 2.2. Камерная сушка пиломатериалов
• 2.2.1. Режимы сушки
• 3. Технологические режимы деревообработки

1. Общие сведения о технологии деревообработки

Технология - это совокупность сведений о различных физико-механических, химических и других способах обработки или переработки сырья, изготовления полуфабрикатов и изделий.

Первичным видом сырья в деревообработке являются круглые сортименты от лесозаготовительных производств - пиловочник, шпальник, балансы, дрова и т.п., на базе которых выделились специфичные производства - лесопиление, шпалопиление, производство фанеры, плит, спичек.

Вторичным видом сырья в деревообработке являются пиломатериалы, фанера, плиты, на базе которых выделились производства - мебельное, лыжное, тарное, а также производство столярно-строительных изделий и комплектов деревянных домов. Каждое из перечисленных производств является специфичным по присущей ему технологии и оборудованию. Многие из этих производств обеспечены справочной и нормативной литературой.

В данном разделе освещена технология производства столярно-строительных изделий (оконных и дверных блоков, фрезерованных деталей, изделий домостроения), технологические режимы и типовые процессы которой могут применяться в лесопильном, тарном, мебельном, плитном и других производствах, где используется деревообрабатывающее оборудование общего назначения.

1.1. Шероховатость поверхностей древесины

Любые неровности фиски, сколы, вырывы, ворсистость, мшистость), полученные от инструментов при механической обработке древесины, характеризуют ее шероховатость. Требования к шероховатости поверхности древесины установлены ГОСТ 7016 "Древесина. Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики".

2. Сушка древесины

Детали и изделия, изготовленные из древесины с повышенной влажностью, рассыхаются, коробятся, что ухудшает их эксплуатационные качества. Для того, чтобы этого не происходило, древесину необходимо сушить до определенной влажности, соответствующей условиям эксплуатации изделий. На предприятия древесина, как правило, поступает с повышенной влажностью.

2.1. Определение влажности древесины

В практике применяются следующие способы определения влажности:

• Весовой.

При весовом способе от доски (контрольного образца) на расстоянии от торца 300 - 500 мм отпиливают секцию влажности толщиной 10 - 12 мм, тщательно очищают от заусенцев, опилок и взвешивают, записывают результат в журнале, а секцию помещают в сушильный шкаф с температурой до 103 °С. Через 6 часов сушки секцию взвешивают и массу записывают в журнал, затем вновь сушат и через каждые 2 ч после сушки взвешивают. Если после повторных взвешиваний масса секции не меняется, это означает, что секция высушена до абсолютно сухого состояния с влажностью W₀ = 0% и массой Р.

• Электрический

Широкое распространение получили электровлагомеры ЭВА-2М, определяющие влажность в диапазонах 7 - 60%.

2.2. Камерная сушка пиломатериалов

Камерная сушка - основной способ, при котором сушку пиломатериалов производят в сушильных камерах, имеющих нужное оборудование и приборы. В камерах регулируют температуру, влажность и степень циркуляции воздуха.

Атмосферная сушка служит для предварительной подсушки пиломатериалов и, как правило, сочетается с камерой сушки древесины.

Пиломатериалы можно укладывать в штабеля штучным или пакетным способом. При формировании штабеля штучным способом между рядами досок укладывают сухие (влажностью не более 18%) калиброванные прокладки хвойных и лиственных пород сечением 25 х 40 мм и длиной равной ширине штабеля. Прокладки по высоте штабеля необходимо укладывать перпендикулярно доскам и строго вертикально одну над другой.

Штабель формируют из досок одной породы и толщины. Правильность укладки досок и прокладок проверяют шаблоном. Количество прокладок, укладываемых по длине штабеля, дано в таблице:

Способы укладки пиломатериалов в штабеля зависят от направления (циркуляции) агента сушки. Для сушильных камер с противоточной циркуляцией пиломатериалы укладывают с промежутками (шпациями), а для камер с поперечной реверсивной и противоточной прямолинейной циркуляцией - плотно.

Штабеля досок формируют на площадке у сушильных камер. При ручной укладке пиломатериалов используют вертикальные подъемники (лифты). Применение подъемника повышает производительность труда.

При пакетном способе штабеля формируют из заранее сформированных пакетов. Для формирования штабелей из пакетов используют электрифицированную траверсную тележку.

2.2.1. Режимы сушки

Сушка пиломатериалов происходит при определенном температурном и влажностном режиме, под которым понимают закономерное чередование процессов температурного и влажностного воздействия на древесину в соответствии с ее влажностью и сроками сушки.

В процессе сушки в камере постепенно повышается (по ступеням) температура воздуха и понижается относительная влажность сушильного агента. Режимы сушки назначают с учетом породы древесины, толщины пиломатериалов, конечной влажности, категории качества высушиваемых материалов и конструкций (типа) камер.

Режимами сушки в зависимости от назначения пиломатериалов, предусматриваются два процесса - низкотемпературный и высокотемпературный. При низкотемпературных режимах в качестве сушильного агента на первой ступени сушки применяют влажный воздух с температурой менее 100°С.

В зависимости от требований, предъявляемых к пиломатериалам, режимы делятся на:

• мягкие М, при мягких режимах получается бездефектная сушка с сохранением физико-механических свойств древесины и цвета;
• нормальные Н, при нормальных режимах получается бездефектная сушка с возможным небольшим изменением цвета у хвойной древесины, но с сохранением прочности;
• форсированные Ф, при форсированных режимах сушки получается древесина с сохранением прочности на изгиб, растяжение и сжатие, но со снижением прочности на скалывание и раскалывание на 15 - 20% и с возможным потемнением древесины. Режимы сушки выбирают по таблице в соответствии с требованиями ГОСТ 19773.

Режимы низкотемпературного процесса сушки даны в таблице ГОСТ 19773. По этим режимам предусмотрено трехступенчатое изменение параметров агента сушки, причем переход с каждой ступени режима на последующую можно производить лишь по достижении материалом определенной влажности, предусмотренной по режиму.

Режимы высокотемпературного процесса сушки для камер периодического действия приведены в таблице ГОСТ 19773.

По этим режимам предусматривается двухступенчатое изменение параметров сушильного агента, причем переход с первой ступени на вторую производится при достижении древесиной влажности (переходной) 20%. Определяют высокотемпературный режим в зависимости от породы и толщины пиломатериалов по таблице ГОСТ 19773.

Высокотемпературные режимы допускается применять для сушки древесины, идущей на изготовление ненесущих элементов строительных конструкций, в которых допускается снижение прочности и потемнение древесины.

3. Технологические режимы деревообработки

Рациональность каждого технологического процесса оценивается эффективностью использования материала и производительностью труда. С целью упорядочения технологии изготовления, а также создания стабильности высокого качества выпускаемой продукции, в практике применяются операционные технологические режимы деревообработки и типовые технологические процессы, которые разработаны как справочные материалы для технологических и производственных служб предприятий на базе применения стандартизированного сырья и материалов, типовых оборудования, инструмента и измерительных приборов.

По мере изменения нормативно-технической документации, внедрения нового оборудования и инструмента технологические режимы постоянно корректируются и совершенствуются. Ниже приведен действующий перечень технологических режимов деревообработки, разработанных ВНИИДревом.