ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ПУСТОТЕЛОГО СТРОИТЕЛЬНОГО...

Коллектив научно-производственного центра "Промдрев" представляет свои научно-технические разработки 2002 года. /. Технология производства пустотелого строительного бруса из тонкомерной древесины. Разработан технологический процесс производства ценного древесного продукта -строительного бруса из тонкомерной древесины.
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ. НАСТОЯЩЕЕ СОСТОЯНИЕ
Основным потребителем лесоматериалов в стране является строительство. Наиболее распространенный вид продукции, получаемой от переработки древесного сырья и используемый в строительстве, - это пиломатериалы смешанных длин, которые наиболее широко используют для сооружения конструкций жилых, легких коммерческих и промышленных зданий. По различным оценкам выход пиломатериалов из тонкомерного сырья (диаметр 8-14 см) составляет около 50%. Накопленный опыт указывает на то, что производство деревянных домов заводского изготовления является весьма эффективным и прежде всего эффект достигается за счет сокращения сроков возведения зданий. Конструкции стеновых элементов (блоков, панелей брусьев) на сегодняшний день по многим параметрам (древесино-трудоемкости, долговечности и экологической безопасности и т.д.) не удовлетворяют современным и тем более перспективным требованиям домостроения.
Из всех типов деревянных домов наиболее распространенными являются дома брусчатой конструкции. Вовлечение в переработку тонкомерной низкотоварной древесины, которая в общем объеме лесосечного фонда в среднем составляет немногим более 30% и в большинстве своем при разработке делян остается на корню или уничтожается агрегатной техникой при валке деревьев, является важнейшим, пока не использованным резервом древесного сырья для производства различных видов продукции (пиломатериалы: цельные и клееные). Одним из способов вовлечения тонкомера в переработку является производство пустотелого бруса. Таким образом, тонкомерную древесину можно рассматривать как дополнительный ресурс для изготовления высококачественной продукции, предназначенной для домостроения и других целей.
ТЕНДЕНЦИИ В ПРОИЗВОДСТВЕ СТРОИТЕЛЬНО-СТОЛЯРНЫХ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ В РОССИИ И ЗА РУБЕЖОМ
1. Общая тенденция снижения качества древесного сырья выдвигает, на первый взгляд, необходимость рационального использования древесины, которое в значительной мере определяется переработкой низкотоварной древесины, отходов, а вместе с тем и максимальным уменьшением их количества.
2. В производстве столярно-строительных изделий улучшение использования сырья достигается склеиванием древесины по длине и сечению. .
3. В производстве деревянных строительных конструкций и изделий для сокращения расхода пиломатериалов больших сечений широко применяется склеивание по толщине тонких пиломатериалов, с получением заготовок прямоугольного сечения для брусков и брусьев. .
4. Ориентация на склеивание способствует рациональному использованию древесины, позволяет устранить дефицит толстых пиломатериалов, улучшить использование тонкомерного сырья. .
5.. Стремление деревообработчиков более эффективно использовать менее качественное сырье, способствует созданию.
технологий, основанных на склеивании древесных элементов, внутри которых имеются полости, это снижает материалоемкость продукции.
ЦЕННОСТЬ И ПЕРСПЕКТИВА ПРОЦЕССА.
Опыт деревянного домостроения у нас и за рубежом показывает, что брус различного сечения является основным конструктивным элементом. Изготовить брус можно с помощью пиления круглых лесоматериалов или склеиванием пиломатериалов. Однако, используя специальные технологии, можно получить брус и из круглых низкотоварных (тонкомерных) лесоматериалов. При этом получается брус с отверстием в центре.
Говоря о рациональном использовании древесного материала при производстве строительного бруса, следует помнить об обеспечении прочностных показателей. Наиболее экономичными являются такие формы поперечных сечений, для которых с наименьшей затратой материала получается наибольшая величина момента сопротивления Л/х. Чтобы форма сечения была рациональной, необходимо, по возможности, распределять площадь сечения подальше от нейтральной оси. Так возникли стандартные двутавровые и швеллерные профили. При изгибе в вертикальной плоскости такие профили дают существенную выгоду по сравнению с прочими формами по- Схема расположения сегментов в брусе 1- торец вершинный.
2 - торец комлевой перечных сечений.
В работе зарубежных исследователей приводятся результаты прочностных показать полых брусьев (18О - 1М5) 011Т ВЕАМ5) в сравнени аналогичными показател; брусьев квадратного сплои, го сечения. По результатам следований делается вывод том, что полый брус (13О) своим прочностным показателям приближается к показателям для бруса сплошного сечения, при этом расхождение значениях показателей не превышают 5%. Расчеты, выполненные ХГТУ, позволили установи что расхождения в значениях между прочностными показателями брусьев сплошного полого сечения составляют 0,42%. Выполнена оценка расхода, древесины при изготовлении деревянных брусьев, которая позволила установить, что для изготовления брусьев одной той же высоты, но разных сечений (сплошного и полого), п( Является возможность использовать бревна двух сосединих групп диаметров. Соответственно, для производства бруса сплошного сечения - бревен диаметром D (см), для производства бруса сплошного сечения - бревна диаметром (D 2) (см). При этом среднее значение экономии древесины при производстве брусьев полого сечения для групп диаметров бревен от 6 до 16 см и условии при котором необходимо изготавливать брус определенного поперечного сечения, составляет около 32%. В случае, когда полые брусья изготавливают свободных поперечных размеров, процент экономии древесины при производстве брусьев полого сечения находится в пределах 35%. Сегменты пустотелого бруса Перспективность развития технологии производства пустотелых брусьев подтверждается тем, что она очень эффективна при переработке тонкомера, доля которого в сырьевой базе Дальневосточного региона постоянно увеличивается.
СЫРЬЕ. ЦЕНЫ НА СЫРЬЕ Сырье: низкотоварная древесина (вершинник, тонкомер). В качестве сырья используется тонкомерная древесина, соответствующая требованиям ГОСТ на круглые лесоматериалы. Не допускается гниль. Стоимость тонкомерного сырья в среднем по краю 1072 руб./м3 (на нижнем складе 680....800 руб./м3). Учитывая, что расход тонкомерного сырья на 1 м3 пустотелого бруса по расчетам составляет 0,9....1,1 м3, на производство 1000 м3 бруса потребуется 900....1100 м3 тонкомера. Возможный объем заготовка такой древесины - более 1,5 м3. Поэтому объем возможной переработки будет определяться спросом на рынке.
ПОСТАВЩИКИ ДРЕВЕСНОГО СЫРЬЯ.
1. Арендаторы участков лесного фонда.
2. Лесопользователи по краткосрочному пользованию.
3. Лесхозы.
ЦЕНЫ НА ПРЕДЛАГАЕМУЮ ПРОДУКЦИЮ.
Продукция: пустотелый брус (кройц-балка). При расчетной себестоимости 2314 руб./м3 предполагается, что его цена за 1 м3 составит 3200....3500 руб.
Расчетная прибыль - 1000 руб./м3.
СУТЬ ПРОЦЕССА.
Производство пустотелого бруса позволяет наиболее эффективно использовать различную низкотоварную древесину. Получая при этом брус высокого качества, который может быть эффективно использован в строительной индустрии. Технологический процесс включает следующие основные операции: - Сортировка по группам.
диаметров и по качеству;
- Окорка древесины;
- Торцовка бревен в размер;
- Формирование лысок на бревне с 4-х сторон;
- Продольная распиловка бревна на четыре сегмента (рис.1);
- Пропиливание компенсационных канавок в сегментах;
- Сушка сегментов;
- Нанесение клея;
- Сборка сегментов (рис. 2); -Склеивание (прессование);
- Сращивание.
(на зубчатый шип);
- Раскрой по длине;
- Калибрование;
- Герметизация торцов;
- Упаковка.
ПРОИЗВОДИТЕЛИ ОБОРУДОВАНИЯ.
Имеются многочисленные производители деревообрабатывающего оборудования общего назначения. Технологический процесс изготовления пустотелого бруса не требует в основном специализированного оборудования. Необходимо изготовить только специальный пресс для холодного склеивания и некоторую технологическую оснастку.
Вопросы экологии.
В процессе производства пустотелого бруса могут образовываться небольшие объемы отходов: кора, стружка, опилки, кусковые отходы. Все отходы могут быть переработаны в тепловую энергию.
ТАКТИКА ВНЕДРЕНИЯ ПРОЕКТА.
1. Проведение маркетинговых исследований по краю и региону;
2. Определение заказчика и оформление договорной документации;
3. Разработка проекта.
4. Организация производственного процесса.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Предлагаемая технология позволяет производить пустотелый брус высокого качества. При этом более эффективно используется низкотоварная древесина (лесосечные отходы в виде вершинной части дерева, тонкомерные бревна от рубок ухода и сплошных рубок, горельников, сухостоя, буреломов и т.д.).