Технология лесопиления в перестойных хвойных насаждениях береговой зоны и получение радиальных пиломатериалов

В случае предъявления к деталям из прессованной древесины жестких эксплуатационных условий, целесообразно организовать контроль на их твердость, что можно осуществлять с помощью приборов для испытания деталей из прессованной древесины на твердость.

Литература

1. Хухрянский, П.Н. Опыт применения прессованной древесины для изготовления деталей машин / П.Н. Хухрянский. - М.: ГОСИНТИ, 1962. - 382 с.

2. Берзиньш, Г.В. Модифицирование древесины и использование ее в народном хозяйстве / Г.В. Бер-зиньш, А.Э. Змемелис. - Рига: ЛатНИИНТИ, 1983. - 61 с.

3. Наволокин, А.А. Обоснование технологии подготовки древесины осины для получения древесного угля с повышенными физико-механическими свойствами: дис. ... канд. техн. наук / А.А. Наволокин. - СПб., 2002. - 139 с.

---------♦-------------

УДК 674.023 В.А. Иванов, А.Н. Сухих

ТЕХНОЛОГИЯ ЛЕСОПИЛЕНИЯ В ПЕРЕСТОЙНЫХ ХВОЙНЫХ НАСАЖДЕНИЯХ БЕРЕГОВОЙ ЗОНЫ И ПОЛУЧЕНИЕ РАДИАЛЬНЫХ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ

В настоящее время на предприятиях, заготавливающих древесину в районах Восточной Сибири, приоритетно получение экспортных и высококачественных лесоматериалов, в результате чего сокращается использование низкосортной древесины. В связи с этим возникает необходимость обеспечивать расширение комплексной переработки сырья для увеличения выхода деловой древесины не за счет роста объемов вывозки, а за счет получения из низкокачественной древесины продукции непосредственно на лесосеке в виде радиальных досок, брусьев, шпал и пиломатериалов общего назначения.

Авторами разработаны модели лесопильных установок, предложена технология и схемы раскроя низкосортной древесины для организации лесопиления на лесосеке и лесном складе при малообъемных лесозаготовках.

Диаметр пиловочника в значительной степени влияет как на выход полезной продукции, так и на ее качество (стоимость). Как правило, с увеличением диаметра пиловочника увеличивается процент использования сырья на 1 м3 и одновременно падает его себестоимость. Также диаметр пиловочника оказывает существенное влияние на качество вырабатываемой из него продукции. При прочих равных условиях больший диаметр комлевых бревен обеспечивает больший выход высококачественных пиломатериалов. Это объясняется главным образом тем, что с большим диаметром связывается, как правило, больший размер бессуч-ковой, т.е. наиболее качественной зоны древесного ствола, что особенно значимо для выработки радиальных пиломатериалов [1].

Древесное сырье должно обеспечивать как достаточно большой выход, так и возможно меньшую себестоимость получаемой из древесины продукции. Это гарантируется лишь тогда, когда размеры исходного сырья позволяют с достаточной полнотой использовать мощности перерабатывающих древесину механизмов без дополнительных операций.

На лесопромышленном факультете Братского государственного университета кафедрой «Лесоинженерное дело» разработаны модели лесопильных установок и предложены схемы раскроя низкосортной древесины для организации лесопиления на лесосеке, лесном складе при малообъемных лесозаготовках и береговой зоне водохранилищ. Для продольной радиальной распиловки лесоматериалов предлагается модель передвижной лесопильной установки (рис. 1). На установку для продольной радиальной распиловки лесоматериалов с применением круглопильного устройства получен патент на полезную модель № 55325, зарегистрированный 10.08.2006. в Государственном реестре РФ.

Установка на рис. 1 состоит из сборной рамочной станины 1, на которую установлены две направляющие трубы 2, винтовых стоек 3, служащих для подъема полок с поворотным устройством 4, обеспечи-

вающим радиальный распил. Вороток с катушкой 6, установленный на пиле 5, перемещает пилу вдоль направляющих относительно лесоматериала.

Механизм резания включает в себя круглопильное устройство, состоящее из бензопилы с клиноременным приводом на вал круглой пилы, что позволяет распиливать периферийную зону крупных лесоматериалов и тонкомерные лесоматериалы.

Зарубежная промышленность предлагает широкий выбор оборудования для этих целей и методики выработки пиломатериалов. Но их высокая цена ограничивает спрос. Хотя в настоящее время производство пиломатериалов на лесосеке при малообъемных заготовках получает развитие.

Сортиментная технология заготовки обеспечивает сырьем передвижные установки на лесосеке, а производство пиломатериалов сокращает затраты на вывозку, что благоприятно повлияет на себестоимость лесозаготовок. К тому же сортиментная технология предполагает соблюдение экологических требований, что стало особенно актуально в последнее время, поскольку установлено, что трелевка хлыстов или целых деревьев больше повреждает почву, подрост и оставляемый древостой.

В районах, уже освоенных лесоэксплуатацией, необходимо обеспечивать расширение комплексной переработки сырья для увеличения выхода деловой древесины не за счет роста объемов вывозки, а за счет получения из низкокачественной древесины продукции непосредственно на лесосеке в виде радиальных досок, брусьев, шпал и пиломатериалов общего назначения. Это означает, что в малых предприятиях и в подразделениях крупных предприятий могут быть организованы участки по производству пиломатериалов на лесосеке, лесном складе и в береговой зоне водохранилищ. Тем самым, дополняя технологию переработки специализированных крупных предприятий, на которых по ряду технических и экономических причин не вовлекаются в переработку дополнительные ресурсы [2].

При выборе способа раскроя сырья должна быть в полной мере учтена его качественная характеристика - степень поражения гнилью, сучковатость и др. Одновременно учитываются типовые особенности вырабатываемой пилопродукции.

Одной из важнейших задач раскроя пиломатериалов является обеспечение максимального выхода товарной продукции, по которому судят от эффективности того или иного способа.

На основании полученных данных о подверженности насаждений сосны и лиственницы ядровой гнили, используя отечественный опыт переработки низкосортной древесины, предлагается использование сырья с наличием гнили до 1/3 диаметра с выходом на один торец для выработки пиломатериалов, как общего назначения, так и радиальных пиломатериалов с более высокими потребительскими свойствами. Для этого при раскрое сырья применяется традиционная схема для лесоматериалов с ядровой гнилью и авторская радиальная схема.

В настоящее время возрастает спрос на радиальные пиломатериалы как на внутреннем, так и на внешнем рынке. Объясняется это тем, что радиальные пиломатериалы отличаются формоустойчивостью

5

Рис. 1. Установка для продольной радиальной распиловки лесоматериалов

при длительной эксплуатации. Для лесопильных предприятий они выгодны тем, что при сушке они почти не коробятся и не подвергаются растрескиванию. Поэтому одной из задач настоящего исследования является изучение возможности получения радиальных пиломатериалов из низкокачественной комлевой древесины.

Эффективность процесса распиловки бревен зависит от всего комплекса факторов, характеризующих исходное сырье. Изучение качества древесины пиловочника нельзя вести в отрыве от его размерных показателей. Комлевая часть древесины, прилегающая к зоне отмерших сучков, бывает бессучковой или малосучковой, что позволяет увеличить выход деловой древесины и объем реализации при использовании ее в качестве пиловочного сырья.

Радиальные пиломатериалы широко используются в специальном судостроении, вертолетостроении, в производстве музыкальных инструментов, щитового паркета, столярно-строительных изделий и др. Сочетая высокое качество и прогнозируемость физико-механических свойств, радиальные пиломатериалы, обладая более высокой ценой, могут заинтересовать производителей, а также потребителей, нуждающихся в высококачественных пиломатериалах.

К радиальным относят доски, имеющие угол наклона годичных слоев к пласти в пределах 40°- 90°; они наименее подвержены короблению и лучше сохраняют симметричную форму.

На рис. 2 предлагается авторская схема раскроя для радиальной распиловки и получения ориентированных радиальных пиломатериалов с использованием установки рис. 1.

Рис. 2. Схема раскроя лесоматериалов с внутренней гнилью радиальным способом для ориентированных радиальных пиломатериалов

При радиальном способе распиловки получаются ориентированные радиальные пиломатериалы. В процессе выпиливания между пиломатериалами остаются сектора (рис. 3).

Рис. 3. Схема получения пиломатериалов из дополнительных секторов

Для более глубокого использования можно склеивать 2 сектора между собой и получать дополнительный пиломатериал (рис. 4).

Рис. 4. Схема совмещения секторов для последующей склейки

На способ изготовления радиальных пиломатериалов из круглых лесоматериалов выдан патент на изобретение № 2292258, зарегистрированный в Государственном реестре РФ 27.01.07.

Прочностная сортировка пиломатериалов является наглядным примером проявления весьма важной тенденции использования продукции из древесины, заключающейся в том, что всесторонняя и более точная характеристика древесного сырья и особенно пиломатериалов становится обязательным условием прогресса лесной индустрии. Сказанное можно целиком отнести и к характеристике древесины по плотности.

Несмотря на значительную разнохарактерность показателей качества древесины, между ними в пределах каждой породы при более глубоком рассмотрении можно установить определенные взаимосвязи.

Определенную однородность можно получить, рассортировав пиломатериалы на радиальные и полу-радиальные. Особенно большое значение имеет взаимосвязь плотности древесины с ее структурными характеристиками и физико-механическими свойствами, а также некоторыми свойствами конечной продукции. Таким образом, благодаря тесной связи плотности древесины с характеристиками ее механических свойств и качеством конечной продукции, на основании определения плотности можно достаточно надежно прогнозировать показатели механических свойств, а также качество многих видов продукции, получаемой из древесины.

Пиломатериалы, выработанные радиальным способом из комлевых зон и рассортированные, наиболее однородны по строению, что позволяет предполагать у них прогнозируемость физико-механических свойств.

Из графика рис. 5 видно, что значение выхода ниже для радиального способа. Наибольший выход достигается при получении ориентированных пиломатериалов радиальным способом с использованием секторов для склеивания получаемых на установке (рис. 1).

С1

О

С!

О

СО

О

С1

О

X

_о

СО

Диаметр лесоматериала, см

—Радиальный способ

—х—Радиальный способ и сектора

Рис. 5. Сравнительный график максимальных значений выхода готовой продукции при радиальном способе распиловки для различных сечений пиломатериалов

При высокой степени пораженности гнилью кряжи большого диаметра более рационально раскраивать круговым способом. Пропилы при этом способе выполняют в двух и более плоскостях, что позволяет лучше использовать периферийную зону бревна.

Выводы

1. Предлагаемая мобильная лесопильная установка обеспечит переработку низкокачественной древесины на лесосеке, что повысит эффективность хозяйственной деятельности, решит проблему использования низкокачественной и короткомерной древесины.

2. Предложена технология получения радиальных пиломатериалов из низкокачественной комлевой зоны хлыста на лесосеке в береговой зоне водохранилищ.

3. Получены результаты состояния сортовых зон хлыстов сосны и лиственницы, использование их облегчит решение производственных задач, связанных с планированием и эффективным использованием объема хлыста.

4. Разработана технология лесосечных работ в перестойных древостоях сосны и лиственницы с учетом истощения лесосырьевых баз.

5. Даны рекомендации по использованию низкокачественной древесины из комлевых зон хлыстов для производства радиальных пиломатериалов и пиломатериалов общего назначения.

Литература

1. Сухих, А.Н. Использование низкокачественной древесины для производства пиломатериалов /

А.Н. Сухих // Естественные и инженерные науки - развитию регионов: мат-лы межрегион. науч.-техн.

конф. - Братск: Изд-во БрГТУ, 2004. - 230 с.

2. Иванов, В.А. Переработка растительного сырья и утилизация отходов: сб. тр. / В.А. Иванов, Е.М. Руно-

ва, А.Н. Сухих. - Красноярск: Изд-во КГТА, 1995. - Вып. 2. - 267с.

----------♦--------------

УДК 546.171.1:621.43 Л.Г. Ковалев, С.В. Захаров

ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АММИАКА - НОСИТЕЛЯ ВОДОРОДА В КАЧЕСТВЕ ТОПЛИВА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

В статье рассмотрена перспективность использования аммиака как носителя водорода в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания. Приведены основные достоинства и недостатки аммиака как топлива для двигателей внутреннего сгорания. Представлены результаты теоретических исследований процесса диссоциации аммиака с получением водорода.

Поиск новых источников энергии становится в последнее время все более актуальным. По прогнозам ученых, запасы природного горючего - нефти и природного газа - на земле скоро иссякнут. К примеру, в России (где, кстати, уровень энергопотребления на единицу производимой продукции в 5-6 раз выше, чем в Америке) запасов нефти осталось всего на 20-25 лет, в США - на 15 лет, а в Ираке - на 270 лет. Поэтому большое значение приобретают альтернативные источники энергии. И наибольший интерес ученых вызывают так называемые "возобновляемые источники энергии" - солнце, воздух и вода.

Решение энергетической проблемы в будущем возможно при переходе на новые, нетрадиционные виды энергоносителей. Актуальность проблемы поиска новых энергоносителей для автомобильных и тракторных двигателей внутреннего сгорания определяется в первую очередь необходимостью строгой экономии нефтепродуктов и, во-вторых, необходимостью существенного снижения токсичности отработавших газов двигателей внутреннего сгорания.

Среди множества синтетических веществ только некоторые спирты, водород и аммиак удовлетворяют этим требованиям и одновременно характеризуются достаточной термодинамической, эксплуатационной совместимостью с автотракторными двигателями. Возможность использования этих продуктов в двигателях внутреннего сгорания исследовалась в начале нашего века, однако лишь современный технологиче-