2. Лісозаготівля та лісопильне виробництво

Лісозаготівля – це сукупність виробничих операцій, які здійсню­ють на ділянках, призначених під вирубку.

Кожен лісозаготівельний пункт поділяють на кілька ділянок – лісосік. Такі ділянки лісового масиву виділяють під порубку там, де пе­реважна кількість дерев вже досягла оптимальних розмірів. Кожна ділянка займає площу близько 7 – 25 га.

Лісозаготівельні роботи складаються з кількох процесів: підготовка лісосіки, розбивання на ділянки для вирубки, прокладання трелюваль­них шляхів, вирубка лісу, розпилювання деревини на круглий сортамент і вивезення її в місця заготівель до проміжних або кінцевих пунктів.

Підготовляють лісосіки до розробки спеціальні, підготовчо-монтажні бригади, до обов'язків яких входять: розчищення площі під верхній склад, обладнання відвантажувального майданчика і стоянки для тракторів, побудова складів під пальне та мастила, монтаж елект­роосвітлювальної і телефонної мереж, прорубування трелювальних шляхів.

Рубання лісу може проводитись у будь-яку пору року. Воно склада­ється з таких операцій:

• відпилювання або відрубування стовбура від кореня;

• обрубування верхівки і очищення стовбура від сучків (так званих хлистів).

Рубають ліс ручним і механічним способами. Механізацію рубання лісу здійснюють за допомогою ручних бензомоторних і електричних пилок. Для обрубування гілок і сучків застосовують дискові і ланцюго­ві ручні електричні пилки, стаціонарні гілкорізи і механічні гілкоруби.

Транспортують лісові матеріали з ділянок лісосіки до верхнього скла­ду і вантажного майданчика трелювальними тракторами, а в болотис­тих місцях – трелювальними лебідками. На верхньому складі стовбу­ри розпилюють на частини – колоди, сортують їх за довжиною та товщиною і перевалюють на транспортні засоби для вивезення на нижній склад.

На нижній склад лісоматеріали транспортують по магістральній до­розі – ґрунтовій, льодовій або лежневій – тракторами і автолісовоза­ми, а по вузькоколійних залізницях – мотовозами. Нижні склади бу­дують у пунктах, де лісовозні дороги прилягають до сплавної ріки або залізниці. На нижніх складах створюють цехи деревообробки, лісопи­ляння, заготівлі шпал та ін.

На складах матеріали розвантажують, сортують, укладають у шта­белі і вантажать на залізничний транспорт за допомогою ланцюгових або стрічкових транспортерів, лебідок, автокрана.

Сплавляння лісу набагато дешевше, ніж перевезення його залізничним або водним транспортом.

Круглий лісоматеріал, що надходить з лісозаготівельної промисло­вості, на лісопильних заводах розпилюють на бруси, дошки, шпали та ін. Лісопильні заводи мають склад сировини, лісопильний цех, склад пиломатеріалів і допоміжні цехи. Деякі лісопильні заводи мають лісосушарні і деревообробні цехи; поряд з пиломатеріалом вони випуска­ють різні готові вироби: комплекти дерев'яних вузлів, деталі будинків, готову дерев'яну тару, пристрої для текстильних виробництв, взуттєві колодки, меблі та ін.

Основна продукція лісопильного заводу – товарний матеріал, який випилюють з круглого матеріалу на спеціальних лісопильних ра­мах.

Лісопильна рама – це машина, яка складається з кількох прямих пиляльних полотен, що встановлені в одній рамі і здійснюють поступально-зворотний рух у вертикальній площині. Відходи лісопи­ляння (до 25 % за об'ємом) переробляють на планки, дощечки, дерев­но-волокнисті плити; а також на деревний спирт.

Усі лісоматеріали класифікують за породою деревини, розмірами і характером обробки. Для надання пиломатеріалам потрібної форми, а також для виготовлення з них різних деталей застосовують спеціальні верстати.

Розпилюють деревину на круглопиляльних, стрічкових і лобзикових верстатах. У круглопиляльних верстатах різальним інструментом є дискова пилка. Ці верстати дають змогу розпилювати матеріал у попе­речному і поздовжньому напрямках з великою швидкістю різання – до 60 м/сек і більше.

Стрічкові верстати застосовують для поздовжнього, поперечного і криволінійного розпилювання матеріалу зі швидкістю різання до 20 – 30 м/сек. Різальним інструментом у них є нескінченне стрічкове пи­ляльне полотно. Для випилювання матеріалу складних кривих кон­турів застосовують лобзикові верстати. У таких верстатах різальним інструментом є закріплена в затискачах тонка вузька пилка, яка може рухатись зворотно-поступально.

Для вирівнювання поверхні матеріалу або доведення товщини пи­ломатеріалу до потрібних розмірів застосовують стругальні верстати.

Для фасонної обробки матеріалів прямолінійних або криволінійних контурів і виготовлення різних профілів, пазів, гребенів, шипів та ін. застосовують фрезерні верстати.

Для обробки дета­лей особливо складної форми застосовують спеціальні копіювальні верстати. Деталі, що мають форму тіл обертання, обробляють на токар­них і токарно-копіювальних верстатах.

Механічну обробку деревини здійснюють на лісопильних підпри­ємствах, деревообробних заводах, будівельних майданчиках і в дерево­обробних цехах різних машинобудівних заводів.

Продукт лісопильного виробництва – лісоматеріали, які мають одну форму і оброблені однаковим способом, називають сортаментом. Кожен сортамент поділяють на розміри, що мають свої назви, а кож­ний розмір за якістю поділяють на сорти.

За формою і розмірами поперечного перерізу пиломатеріали діляться на види, що мають різноманітні назви.

Пластина – це половина розпиляної вздовж по осі колоди. Четвер­тина – половина розпиляної вздовж по осі пластини.

Двокантний брус – пиломатеріал з двома паралельними площина­ми однакової ширини, відстань між якими 100 мм і більше. Площини бруса називаються постелями. Двокантний брус з різною шириною постелей називають шпалою.

Трикантний брус – це пиломатеріал з трьома площинами, що йдуть вздовж осі колоди, дві з яких паралельні між собою; відстань між ними 100 мм і більше; третя площина перпендикулярна першим двом, від­стань від неї до осі колоди більше 100 мм.

Чотирикантний брус — пиломатеріал з чотирма площинами, що ідуть вздовж осі колоди. Протилежні сторони його паралельні, сумїжні –перпендикулярні. Відстань між паралельними сторонами 100 мм і більше.

Дошка — пиломатеріал, товщина якого менше 100 мм, а відношен­ня ширини до товщини більше 2. Широка сторона називається плас­тю, вузька – кромкою. Площина, що утворюється при обрізанні дош­ки впоперек волокон, зветься торцем дошки. Товщина дошки визна­чається відстанню між пластями, ширина — відстанню між кромками. Довжина дошки – це найкоротша віддаль між торцями. Лінія, де схо­дяться пласть і кромка, називається ребром.

Розрізняють дошки обрізні і необрізні. В обрізних дошках всі кром­ки або окремі ділянки кромок утворюються площинами. В необрізних дошках обидві кромки є частиною поверхні колоди. Така поверхня на­зивається обзелом. Обзел може бути гострим і тупим. Якщо вся шири­на кромки зайнята обзілом, то його називають гострим. Гострий обзілом може бути у необрізної дошки; в обрізної дошки він може бути на одній з кромок або на частині довжини кромки. Якщо у обрізної дош­ки кромка утворена площиною, а між кромкою і пластю залишилася частина обзілу, його називають тупим. Дошку, що не має обзілу, називають чисто обрізною.

Брусок – пиломатеріал, що має в перерізі форму прямокутника, відстань між паралельними сторонами якого менше 100 мм, а відно­шення ширини бруска до товщини становить від 2 до 1. Тонкі короткі бруски товщиною менше 30 і довжиною менше 3000 мм називають і планками.

Обапіл – пиломатеріал, одержаний з бічної колоди.

Обапіл горбильний (горбиль) – якщо випукла сторона обапілу не пропилена або пропилена менш, ніж на 1/2 його довжини. Обапіл до­щатий — коли випукла сторона обапілу обрізана (пропилена) більш, ніж на 1/2 його довжини.

Рейка – обрізана частина кромки, зрізана у дошки.

Короткі дошки і бруски, розміри яких за перерізом і довжиною відповідають або кратні розмірам майбутніх деталей, що виробляються з них, називаються чорновими заготовками. Чорнові заготовки по­винні мати припуск матеріалу на обробку і усушку. В процесі виготов­лення пиломатеріалів одержуються шматкові відходи.

Виробництво фанери

Фанерою називаються тонкі дерев'яні пластини або листи, які зас­тосовують як будівельний і столярний матеріал. Залежно від способу виробництва розрізняють фанеру ножову, або облицювальну, і клеєну.

Клеєну фанеру виготовляють з трьох або більше шарів лущеного шпону, склеєних між собою так, що волокна суміжних шарів перехрещу­ються (рис. 19.1 б).

Т аке розміщення волокон надає фанері більш рівномірної міцності і рівності її поверхні.

Клеєну фанеру широко застосовують у різних галузях промисло­вості. З неї виготовляють понад 2000 різних виробів. Технологічний процес виробництва клеєної фанери скла­дається з таких основних операцій: розпилювання колод на кряжі, пропарювання кряжів, знімання кори з кряжів, лущення шпону, розрізання шпону на листові заготовки, сушіння шпону, нанесення клею на шпон, заготівля листів (пакетів) і їх склеювання під тиском, обрізка кромок, усунення дефектів та оздоблення, пакування готової продукції.

З пропарених розм'яклих кряжів знімають кору і подають на лу­щильні верстати. Лущильний верстат – це звичайний тип токарного верстата з обертовим шпинделем і поперечним супортом, на якому закріплений у вигляді різця довгий ніж з притискним пристроєм. Ніж, підведений до кряжа, що обертається, зрізає неперервну стружку шпо­ну потрібної товщини (рис. 19.1 а).

Клеєну фанеру виготовляють з берези, вільхи, сосни, осики, липи, дуба, смереки і ялини. Листи клеєної фанери виготовляють довжиною від 1220 до 2440 мм, шириною від 1220 до 1520 і товщиною від 1 до 19 мм. Листи фанери товщиною понад 12 мм називають фанерними плитами. Фанеру ножову виготовляють з твердих і цінних порід деревини – дуба, ясеня, горіха, червоного дерева, зрізуючи тонкі листи деревини на спеціальних фанерно-стругальних верстатах і застосовують для оздоб­лення (фанерування) столярно-меблевих виробів. Крім розглянутих сортів, фанерні заводи виготовляють спеціальну фанеру: армовану – обклеєну листовим металом; веніровану – обклеєну з двох боків або з одного шпоном цінних порід; вогнетривку і водотривку – покриту галалітом, пластмасою, водотривкою хімічною сполукою; покрівельну — обклеєну папером, просоченим тольовою масою.

Столярно-меблеве виробництво

Столярно-меблеве виробництво складається із окремих стадій технологічного процесу. Технологічна схема сучасного столярно-меблево­го виробництвам узагальненому вигляді наведена на рис. 19.2.

Першою і другою стадіями технологічного процесу є сушіння та розкроювання матеріалів на заготовки.

Третьою стадією технологічного процесу є механічна обробка чорно­вих заготовок струганням, фрезеруванням, пилянням на верстатах або за допомогою ручних інструментів. Цією обробкою заготовкам нада­ють потрібної геометричної форми та розмірів. Такі заготовки назива­ють чистовими.

Рисунок 19.2 – Технологічна схема столярно-меблевого виробництва

Чистові заготовки піддаються склеюванню та личкуванню. Кінцевою обробкою чистових заготовок, виготовлених з масивної деревини, деревних матеріалів, склеєних або личкованих, є виготовлення з'єднуючих елементів (шипів, провушин, гнізд тощо), надання відповідного профілю окремим елементам і шліфуванням доводять поверхні деталі до потрібної шорсткості. Процес складання виробів можна розділити на ряд стадій. Перша з них – складання деталей у складальні одиниці (щити, рамки, коробки та ін.) і друга – складання (монтаж) складальних оди­ниць у виріб.

При виготовленні виробів з деревини застосовують різні способи з'єднання деталей у складальні одиниці і складальних одиниць у виро­би. Основним способом отримання нерознімних з'єднань є клейові з'єднання. Такі з'єднання забезпечують високу міцність. І в ряді ви­падків міцність клейового з'єднання вища від міцності деревини й де­ревинних матеріалів. Крім цього, клейові з'єднання застосовуються не тільки для отримання складальних одиниць при виготовленні виробів, а й для підвищення фізико-механічних характеристик конструктивних елементів виробів, раціонального використання малоцінних сировин­них матеріалів, застосовування відходів виробництва для створення нових видів продукції тощо.

Личкування являє собою наклеювання на поверхні брускових і щи­тових заготовок тонкого шару матеріалу з натурального або синтетич­ного шпону, декоративного паперово-шарувального пластика або різного роду плівок, штучної або натуральної шкіри тощо.

Личкувати можна гарячим або холодним способом склеювання. При холодному склеюванні температура клейового шару в процесі твер­діння відповідає кімнатним умовам. Гаряче склеювання проводиться при підвищеній температурі, в результаті чого швидкість твердіння клею зростає.