Нормы ограничения пороков на 1 погонном метре пиломатериалов

 

Виды пороков и дефектов	Ограничения параметров по группам качества
К 24	К 16
Сучки *пластевые   *пластевые с выходом на ребро   *кромочные	1/3 ………………..   1/4 ………………... 1/2	1/2 ……………………   1/3 …………………… допускаются
Трещины и прорость *пластевые и кромочные, выходящие на торец и торцовые   *пластевые и кромочные, не выходящие на торец	Не допускаются суммарной длиной более 300 мм (для однослойных элементов не допускаются) ……………………………………….. Не допускаются суммарной длиной более 1/3 1/2 длины элемента
Грибные поражения *глубокие заболонные грибные окраски, ядровая гниль, наружная трухлявая гниль   *плесень, твердая заболонная гниль	Не допускаются ………………………………………   20% Допускаются
Покоробленность *продольная по пласти, кромке, крыловатость   *поперечная	Не более 2% длины ……………………………………….. Не более 2% ширины элемента

 

 

Примечания:

1.Прочие виды пороков и дефектов допускаются без ограничения.

2.Нормативная прочность древесины на статический изгиб

соответственно группам качества: К24 – 24 МПа; К16 – 16Мпа.

 

Для однослойных конструкционных элементов в отличие от КДК резко ограничивается в большинстве случаев использование заготовок, полученных путем соединения отрезков пиломатериалов по длине на зубчатые шипы. Это обусловлено значительным снижением прочности в зоне такого сопряжения по сравнению с показателями цельной древесины, причем, не обеспечивается норма даже на уровне сорта К16. Такое положение должно учитываться при выборе схем раскроя пиломатериалов в производстве строительных элементов и конструкций. В определенных случаях следует переходить к изготовлению двух- и многослойных конструкций вместо цельных, комбинировать виды заготовок в составе блока, применять частичное (выборочное) сращивание отрезков досок и т.д.

 

 

2. Методика выбора схем и проведение условного

раскроя пиломатериалов на заготовки КДК

 

В лабораторных условиях выполняется, так называемый, условный раскрой пиломатериалов. При этом для работы подбираются натурные образцы досок или схемные их зарисовки с указанием видов и размеров пороков древесины (паспорта пиломатериалов).

Если поставлена задача обеспечить комплектный подбор заготовок разных категорий качества на изготовление определенной КДК, то эмпирическим путем решить её можно лишь приближенно или представить решение в нескольких вариантах. Если же необходимо из имеющихся пиломатериалов выбрать заготовки определенной (одной) категории качества, то сделать это достаточно просто - проводится условное удаление дефектов и пороков с получением при этом заготовок и деталей заданных размеров. Возможно включение в такую систему подготовки сырья для КДК и операции последующего сплошного или выборочного сращивания отрезков по длине.

Раскрой пиломатериалов на заготовки строительных конструкций выполняется по одной из трех схем (рис. 2), выбор которой зависит от параметров заготовок, размеров и качества исходного сырья, типа состава конструкций, технологической структуры производства.

 

 

Схема 1. Вырезать только участки, обеспечивающие заданный размер

(чаще исключительно по длине), но, возможно, и по всем трем

параметрам.

 

l заг l о

//

Взаг

Взаг

Вх

lд1 lд2

L д

 

А – заготовка требуемых размеров.

 

П1 – условные потери «чистой» древесины (lo < lзаг), но b=bзаг.

 

П2 – потери «чистой» древесины вследствие b < bзаг

 

D – потери древесины при вырезке дефектов и получении заготовок.

 

Объемный выход заготовок:

 

Vзаг

а = --------- 100%,

Vд

 

где Vзаг = Bзаг lзаг Sд

 

Vд = Lд (Bд + bx) Sд

 

 

Схема 2. При поперечном раскрое получить наибольшее количество стандартных заготовок, а для укороченных обрезков обеспечить сращивание по длине. l.заг

 

 

 

 

lд1 lд2 + lo

/или/

ln

 

 

Вд

 

Взаг Взаг

 

lзаг lзаг

ИЛИ

 

lзаг

 

 

А – стандартные заготовки для конструкций.

 

В и С – вторичная клееная продукция из отрезков пиломатериалов.

 

 

Схема 3. Вырезать только пороки и дефекты, соединить «чистые» отрезки досок по длине и последовательным раскроем получить стандартные заготовки.

 

 

Vg1 Vg2 Vg3

 

Lд

 

Vотр

Взаг

Вд

 

l.заг l.заг

 

Поперечно-продольный

раскрой клееных пилома-

териалов на стандартные

заготовки.

 

Вторичная клееная Объем заготовок – V3 = (Взаг l заг S)

продукция

Объем отходов Vо = Vgi + Vотр

 

Объем опилок и стружки - Vp

 

Объем вторичной продукции - V пz

 

Объемный выход стандартных заготовок

V3

Qзаг = ------------ * 100, %

V1

 

Рис. 3. Примерные схемы раскроя пиломатериалов на заготовки

в производстве КДК

 

В конкретных условиях переработки пиломатериалов можно рационально использовать все схемы одновременно. Это приведет к повышению трудозатрат и усложнит технологический процесс, но обеспечит максимальный полезный выход заготовок, наилучшее качество и требуемый ассортиментно-сортовой состав полуфабрикатов.

Решение задачи раскроя пиломатериалов должно обеспечивать получение необходимого объема заготовок по ассортименту (размеры и качество) и минимально возможные потери древесины в виде отходов.

 

 

3. Рекомендации по решению задачи рационального

раскроя пиломатериалов

 

3.1 Постановка задачи. Произвести условный раскрой имеющихся пиломатериалов на заготовки для КДК и определить возможный полезный выход.

3.2 Характеристика изделия и требования к заготовкам

КДК балочного типа, семислойная из заготовок толщиной 30 мм, склеенных по пласти в один ряд. (рис.4).

 

Рис. 4. Схема клееной слоистой

балки из пиломатериалов

 

30

 

30х7 4500

100

100

 

Категорийные нормы качества заготовок – в соответствии с табл.1.

Допускается соединение отрезков пиломатериалов по длине на зубчатые шипы при количестве не более 2 шт. на всю длину КДК.

Совпадений стыков по высоте балки – не более 2 шт. по всему сечению.

Распределение заготовок в блоке послойно:

- наружные слои (1 и 7 слой) – категория 1;

- внутренние (со 2 по 6 слой) – категория 3.

Объем балки (Vб) – 210x100x4500 (0,0945 куб. м).

Заготовок 1 категории – 0,027 куб.м. (28,6%);

11 категории – 0,0675 куб.м. (71,4%).

 

3.3 Подбор схем и выполнение условного раскроя

Определить план раскроя имеющихся пиломатериалов, ориентируясь на общее представление о возможности наиболее рационального использования сырья или на простые способы его переработки. Для этого принять базовую схему, например, из следующих вариантов:

- поперечно-продольный раскрой с последовательным удалением недопустимых дефектов и пороков и получением заготовок I и Ш категорий в соотношении 28,6 и 71,4 %;

- продольно-поперечно-продольный раскрой с учетом нормативных требований по сортообразующим признакам и обеспечения заданных размеров заготовок для комплекта КДК;

- один из схемных вариантов раскроя с использованием сплошного или частичного (только для коротких отрезков) сращивания по длине с последующим делением «ленты» на заготовки.

Предварительно распределить имеющийся объем материала на первоочередное получение определенных заготовок по соответствующей схеме.

Произвести условный раскрой каждой единицы сырья (доски) на требуемые заготовки в соответствии с выбранной схемой (выполнить наглядные эскизы).

Составить таблицу учета выходных параметров раскроя (табл.4).

 

Таблица 4.

 

№ дос ки	Предлагаемая схема раскроя	Детали, заготовки (параметры)	Коли- чест-во	Распределение объемов древесины	Выход загото- вок, %
Vд	Vз	Vот	Vвт3
К3 К3   К1 К1 ., , ,, ,.,,,,……	П Прод       втор     П Прод             S=30 ………………………..   Итоговые   П/м I сорта - ……..   П/n II сорта - ………	l 1     лК   l 2 3К   l 3     …………..   Заготовок гр. К1 Заготовок гр. К3	…….     n1   n3	Vд1   Vд2   ..…     Vдо   Vдо	V11   V21   V21     V21     …..     Vк1   Vk2	от V1   от V2     …..     Vот   Vот	вт V1     --     …...     Vвт   --	Q1     Q2   ……..     А1   А2

Заключение по предложенному раскрою и выводы

 

1. Ассортиментный состав заготовок по категориям качества обеспечен в соотношении 30: 60 %.

2. Средние выходы заготовок для КДК данного вида составляют 1сорт п/м – А1(%)

11сорт п/м – А2(%)

3. Сращивание по длине определено для «Х»% объема заготовок при раскрое в соответствии со схемами 1,2…m (по объему пиломатериалов – «У»%).

4. Вторичная клееная пилопродукция может быть получена в объеме …куб.м. («Z»% от объема исходного сырья) в виде клееных реечных щитов, блоков и т.д.

 

 

4. Примерные задачи практикума

 

 

Выполнить условный раскрой пиломатериалов в количестве N досок определенного сорта, имеющих параметры BxSxL, на заготовки для следующих конструкционно-строительных изделий.

4.1. Несущая клееная балка для чердачного перекрытия (L=6м, ВхН=70х180, 5 слоев);

4.2. Однослойная балка (элемент каркаса стеновой панели) с размерами 60х120х3000 мм;

4.3. Двухслойная стропильная балка сечением 70х100 мм (длина 9м);

4.4. Двутавровая балочная конструкция на основе клееных заготовок из массива. Параметры полки двутавра – 70х200мм, стенки – 700х260. Длина балки – 6м;

4.5. Несущая КДК арочной конструкции для ширины пролета помещения 12м. Сечение 400х800 мм. Исходный материал – доски 19 и 25 мм.

 

5.Контрольные вопросы

 

5.1. Особенности требований по ограничению допуска пороков и дефектов в древесине заготовок для КДК.

5.2. Типы основных схем рационального раскроя пиломатериалов на заготовки различного назначения.

5.3. Сравнительная оценка технологических возможностей основных схем раскроя пиломатериалов.

5.4. Правила подбора и комплектования заготовок в КДК.

5.5. Обоснование выбора схемы раскроя в зависимости от условий задачи.

5.6. Расчет баланса древесины при раскрое пиломатериалов на заготовки.

5.7. Методы и порядок проведения условного раскроя пиломатериалов.

5.8. Сращивание отрезков досок как способ повышения эффективности потребления древесины.

 

Литература

 

1. Л.М.Ковальчук. Производство клееных деревянных конструкций. – М, 1979, 215с.

2. Л.М.Ковальчук, И.Н.Бойтемирова, Г.Б.Успенская. Требования к древесине строительных конструкций и их обеспечение: обзор. информ. – М.: ВНИПИЭИлеспром, 1989, 44с.

3. А.Н.Песоцкий, В.С.Ясинский. Рациональное использование древесины в лесопилении. – М, 1977, 127с.