ПОИСК ПО САЙТУ

Применение клееного бруса обусловлено рядом преимуществ по сравнению с цельной древесиной. Они заключаются в следующем:

• возможность формирования заготовок любых размеров с заданными потребительскими свойствами из попутных низкокачественных и короткомерных пиломатериалов;
• простота обеспечения требуемого качества заготовок;
• увеличение полезного выхода древесины за счет вырезки дефектов из дощечек меньшего сечения.

Клееный брус изготавливается с использованием широкораспространенных зубчатых торцевых соединений, основными достоинствами которых являются:

• минимальные потери древесины на формирование соединений;
• технологичность и относительная простота формирования зубчатых шипов;
• способность соединения самозаклиниваться.

КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОКОННОГО КЛЕЕНОГО БРУСА И ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ

Клееный оконный брус может быть 2-х слойным или 3-х слойным. В дальнейшем будем рассматривать только 3-х слойный оконный брус.

Каждый слой оконного бруса называется ламелью. Сечения ламелей по стадиям обработки приведены в разделе 4.2. Заготовки для ламелей должны быть из сосны с влажностью 12±1%.

Для получения бездефектных ламелей из сухих заготовок вырезаются следующие дефекты : сердцевина, все виды гнилей, заболонные и грибные окраски, пятна и полосы, червоточина, смоляные кармашки, сучки и трещины.

Заготовки ламелей должны быть радиального и полурадиального распила с наклоном годовых колец к пласти под углом 45⁰….90⁰. Допускается использование ламелей из дощечек тангенциального распила в качестве среднего слоя оконного бруса.

Все ламели сращиваются по длине на специальных линиях склейки, где заготовки торцуются, на торцах фрезеруются зубчатые шипы, затем они смазываются клеем и в прессе под давлением сращиваются по длине в одну доску. Доска кратковременно выдерживается в прессе, а затем выталкивается из него. Зубчатые клеевые соединения предусмотрены ГОСТ 19414 и имеют следующую геометрию:

Длина шипа Шаг шипа Затупление Зазор в стыках

L - 10 мм t - 3,8 мм b - 0,6 мм s - 0,6 мм

Cоединение обладает способностью самозаклиниваться при кратковременном действии давления прессования и сохранять это давление вне пресса.

После сращивания ламели калибруются (строгаются). Максимальная высота неровностей на склеиваемых в дальнейшем пластях не должна превышать 200 мкм.

Далее в пневмитических или гидравлических ваймах, где величина удельного давления прессования должна быть не менее 0,6 МПа, из трех ламелей склеивается оконный брус (см. раздел Сращивание по сечению)

ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ОКОННОГО БРУСА.

Технологический процесс изготовления оконного бруса состоит из следующих технологических операций.

1. Распиловка бревен на обрезные дощечки - заготовки для оконного бруса.
2. Сушка дощечек в сушильных камерах.
3. Сращивание дощечек по длине после вырезки дефектов
4. Сращивание досок по сечению - склейка оконного бруса.

Рассмотрим каждую технологическую операцию более подробно.

ЛЕСОПИЛЕНИЕ

Схема технологического процесса лесопиления и сушки приведена на рис. 4.2. В ней указаны размеры заготовок для 3-х сечений клееного оконного бруса, чаще всего используемых в качестве сырья при производстве евроокон.

Эскиз	Операция	Оборудо- вание	Потери при обработке	Выработка заготовок m3/час	Установл. мощность кВт	Кол-во рабо- чих	Сечение загот., мм для бруса 68х78 мм	Сечение загот., мм для бруса 72х86 мм	Сечение загот., мм для бруса 78х86 мм
	Распиловка брёвен на лафет, доску н/о	Одно- пильный LPG-35	42%	до 1,5	9,5	3	Толщина: для лафета -88 мм для доски н/о -31 мм	Толщина: для лафета -96 мм для доски н/о -32 мм	Толщина: для лафета -96 мм для доски н/о -34 мм
		Двух- пильный LPG-35-2		до 3	17,2	5
	Распиловка лафета, доски н/о на ламели	Много- пильный RT-45		до 2	15	2	88 x 31	96 x 32	96 x 34
	Рис. 4.2

Из приведенной схемы видно, что распиловка бревен на необрезной пиломатериал (лафет и доску н/о) производится на ленточнопильных станках, а распиловка необрезного пиломатериала на обрезную дощечку (ламель) нужного сечения - на многопильных станках.

На рис. 4.3 приведена планировка лесопильного участка с объемом переработки древесины до 300 м³в месяц.

Рис. 4.3

В состав комплекса оборудования для лесопильного участка входят:

1. Однопильный горизонтальный ленточнопильный станок LPG - 35;
2. Многопильный станок RT - 45 ( пилорама);
3. Продольный конвейер с цепным транспортером;
4. Пылеотсос РО -1;
5. Пылеотсос РО - 3;
6. Биржа сырья;
7. Подстопные места.

Подача бревен на распиловку с биржи сырья осуществляется цепным транспортером 3.
Технико-экономические показатели участка лесопиления приведены в таблице

Nr	Наименование	Показатели
1	Объем переработки древесины	до 300 м3/месяц
2	Количество оборудования (основное/вспомогательное)	2 / 3
3	Установленная мощность	32,5 кВт
4	Количество основных рабочих	3 чел.
5	Полезный выход продукции	180 м3
6	Выработка на 1 рабочего	100 м3/месяц
7	Трудоемкость выпиливания 1 м3	2,8 чел/час
8	Производственная площадь	110 м2

Организация участка лесопиления не доставит потребителю больших забот, т.к. современное лесопильное оборудование напольного исполнения не требует устройства громоздких фундаментов. Для программы 500 м² окон требуется ежемесячно распилить до 100 м³ круглого леса, а для программы 1000 м² - до 200 м³ леса. С этой программой вполне справится комплект оборудования из 2-х станков, установленных в помещении площадью до 110 м² и с подведенной мощностью до 50 кВт (см. рис. 4.3).

СУШКА

Для сушки могут быть рекомендованы конденсационные камеры с хорошим качеством сушки и самой низкой ее себестоимостью.
На рис. 4.4 показан внешний вид конденсационной сушильной камеры.

Рис. 4.4

Необходимое их количество в зависимости от объема производства приведено в таблице 4.2:

Объём производства окон, м2/месяц	Объём камеры, м3	Кол-во камер
500	20	1
1000	20	2
1000	50	1

Технические характеристики конденсационных сушильных камер приведены в таблице 4.3:

Показатели	Ед. изм.	Тип сушильных камер
		KD-20	KD-50
1 Расчетная годовая производительность	м3	720	1800
2 Одноразовая загрузка обрезного пиломатериала толщиной 50 мм	м3	20	50
3 Размеры пакетов пиломатериалов (L x B x H)	м	6,1x1,25x1,2
4 Кол-во одновременно загружаемых пакетов	шт	6	9
5 Максимальная температура сушки	oC	72
6 Количество модулей нагрева	шт	4	6
7 Количество модулей конденсации	шт	1	2
8 Установленная мощность электрооборудования	kW	7,6	12,2
9 Количество удаляемого конденсата в сутки	л	320	750
10 Расход электроэнергии на 1 м3высушенной продукции	kWчас	0,38	0,244
11 Расход тепловой энергии на 1 м3высушенной продукции	ккалчас	817
12 Скорость циркуляции воздуха	м/мин	145
13 Размеры проема ворот (В x Н)	м	6,9x4,0
14 Габаритные размеры (длина x ширина x высота)	м	7,4x6,1x5,5	7,4x7,3x5,5

Количество воды в 1 м³ древесины при 1% влажности составляет:

- для сосны, ели	4,1литра
- для березы	4,8 литра
- для ясеня	4,5 литра
- для дуба	5,3 литра

Толщина высушиваемого материала не влияет на время сушки.
Пример расчета времени сушки:
Нужно высушить в камере KD-50 45 м³ сосны с начальной влажностью 50% до конечной влажности 12% , т.е. уменьшить влажность на 50% - 12% = 38%
Количество воды, которое необходимо удалить, составит: 45 х 4,1 х 38 = 7011 литров
Время сушки составит: 7011 : 750 = 9,4 суток.

СРАЩИВАНИЕ ПО ДЛИНЕ

В соответствии с различными объемами производства клееного оконного бруса конкретными производителями, предлагается оборудование различной производительности.

Схема технологичекого процесса сращивания заготовок по длине приведена на рис. 4.5.

Эскиз	Операция	Оборудование	Потери при обработке	Выработка заготовок	Установл. мощность	Кол-во рабо- чих
	Калибровка	4-хсторонний станок S16-4	5,7 %	500 пог.м/час	10 кВт	2
	Вырезка дефектов	Торцовочный станок СMA-10	23 %	0,6 м3/час	2,2 кВт	1
	Подготовка к склейке и продольное сращивание	Линия сращивания LSP-90	2 %	100-180 пог.м/час	11 кВт	2
		Линия сращивания LSP-200		220-280 пог.м/час	12 кВт	2
		Линия сращивания LSP-350		400 пог.м/час	20 кВт	1
		Линия сращивания LSP-500		800 пог.м/час	38 кВт	1
Рис. 4.5

На этапе сращивания по длине соотношение сечения заготовок и сечения готового бруса таковы:
сечение бруса 68х78 мм - сечение заготовки 83 х 28 мм
сечение бруса 72х86 мм - сечение заготовки 91 х 29 мм
сечение бруса 78х86 мм - сечение заготовки 91 х 31 мм

Для программы 500 м² окон требуется ежемесячно изготавливать 25-30 м³ оконного бруса, а для программы 1000 м² окон - 50-60 м³ оконного бруса.

Для изготовления таких объемов бруса вполне достаточно использовать линию сращивания “легкого” класса: LSP-90, LSP-200 или LSP-350.

Высокопроизводительные линии сращивания LSP-500, LSP-700, LSP-1000 могут быть использованы для изготовления больших объемов клееной продукции, включающей, помимо оконного бруса, стеновой и конструкционный брус, разного рода отделочные дощечки и другую погонажную продукцию.

СРАЩИВАНИЕ ПО СЕЧЕНИЮ.

Схема технологичекого процесса сращивания заготовок по сечению приведена на рис. 4.8.

Эскиз	Операция	Оборудо- вание	Потери при обработке	Выработка заготовок m3/час	Установл. мощность кВт	Кол-во рабо- чих	Сечение загот., мм для бруса 68х78 мм	Сечение загот., мм для бруса 72х86 мм	Сечение загот., мм для бруса 78х86 мм
	Калибровка II	4-xсторонний строгальный станок S16-4	18,1%	500 пог.м/час	10 кВт	1	78х22,7	86х24	86х26
	Склейка 3-хслойного бруса	Вайма VPS-200 вайма VGS-140				1	78х68	86х72	86х78
	Торцовка склееного бруса	Торцовочный станок CMA-10	2%		2,2 кВт	1	78х68	86х72	86х78
Рис. 4.8

При склеивании пиломатериалов по сечению необходимо обеспечить высокое качество обработки поверхностей склеивания. Максимальная высота неровностей на этих поверхностях не должна превышать 200 мкм по ГОСТ 7016-82.

Клей, как правило, наносят вальцовыми клееносителями на обе поверхности склеивания. Общий расход клея на один клеевой шов должен составлять не менее 350 г/м². О количестве нанесенного клея судят по его выдавливанию в виде цепочки мелких капель по всей длине клеевого шва. Излишнее количество нанесенного клея не ухудшает качество склеивания, однако приводит к сильному загрязнению оборудования и удорожанию процесса.

Давление прессования должно поддерживаться в течение всего времени прессования, определяемого режимом. Величина удельного давления прессования должна составлять не менее 0,6 МПа для хвойных и мягких лиственных пород древесины и не менее 1 МПа для твердых лиственных пород.

Поскольку в прессах для склеивания материалов по ширине и толщине клей отверждается только до достижения технологической прочности соединения, для его окончательного отверждения необходима выдержка при температуре не ниже 16 ^оС в течение 24 ч.

На этом процесс изготовления оконного бруса завершен.

Предусмотренная в технологической схеме последняя операция - торцовка склеенного бруса, необходима только при отгрузке его потребителям.

На рис. 4.6 приведена планировка участка склейки оконного бруса с линией сращивания LSP-90. Производительность данного участка составляет 30-50 м³ оконного бруса в месяц при односменной работе.

Рис. 4.6

В состав комплекса оборудования для склейки оконного бруса входят:

1	4-х сторонний строгально-фрезерный станок S16-4
2	Торцовочный станок СМА-10
3	Шипорезный станок линии сращивания LSP-90
4	Пресс линии склейки LSP-90 (L=3м)
5	Клеенамазывающее устройство KU-9
6	Вайма пневматическая VPS-200 (L=3м)
7	Пылеотсос РО-6
8	Пылеотсос РО-3
9	Пылеотсос РО-1 (2 шт.).

На рис. 4.7 приведена планировка участка склейки оконного бруса с линией сращивания LSP-350. Линия сращивания позволяет обеспечить оконным брусом участок изготовления евроокон с объемом производства до 1000 м² в месяц.

Рис. 4.7

В состав комплекса оборудования для склейки оконного бруса входят:

Nr	Наименование оборудования	Кол-во, шт.	Мощность, кВт
1	Четырехсторонний строгально-фрезерный станок S16-4	1	10
2	Торцовочный станок СМА - 10	2	2,2 х 2 = 4,4
3	Линия сращивания заготовок по длине LSP-350	1	20
4	Четырехсторонний строгально-фрезерный станок S16-4	1	10
5	Клеенамазочное устройство KU-9	1	0,4
6	Пресс пневматический VPS-200 (длина 6 м)	1
7	Торцовочный станок СМА - 10	2	2,2 х 2 = 4,4
8	Пылеотсос одноместный РО-1	4	1,5 х 4 = 6,0
9	Пылеотсос трехместный РО-3	1	5,5
10	Пылеотсос шестиместный РО-6	2	7,5 х 2 = 15,0

Сравнительные технико-экономические показатели участков склейки приведены в табл. 4.4:

Nr	Показатели	Участок склейки с LSP-90	Участок склейки с LSP-350
1	Производительность в час, пог.м	100-180	400
2	Количество основного оборудования, ед.	5	8
3	Количество вспомогательного оборудования, ед.	4	7
4	Установленная мощность, кВт	41	73
5	Количество основных рабочих, чел.	7	11
6	Выработка на 1 рабочего, м3	6	12
8	Производственная площадь, м2	180	840