Лесозаготовительное производство: технологии и оборудование
Лесозаготовительное производство: технологии и оборудование – краткий обзор
Введение в лесозаготовительное производство
Лесозаготовительное производство представляет собой сложный процесс, включающий в себя заготовку древесины, ее вывозку с лесосек и первичную переработку. Этот процесс является основой для многих отраслей промышленности, таких как лесозаготовка, деревообработка, лесохимия и целлюлозно-бумажная промышленность. Основные этапы лесозаготовительного производства включают валку деревьев, вывозку древесины, первичную переработку на нижних лесоскладах, а также вопросы безопасности при проведении работ.
Основные этапы и особенности лесозаготовок
Лесозаготовительное производство характеризуется рядом особенностей, таких как изменение качества предмета труда (растущего леса), территориальное разобщение рабочих мест, зависимость от природно-климатических факторов и взаимозаменяемость продукции. Производственный процесс делится на основной (технологический) и вспомогательный. Основное производство включает в себя валку деревьев, вывозку их с лесосек и первичную переработку на нижних лесоскладах. Вспомогательное производство включает процессы материального и технического обслуживания производства.
Технологии и оборудование для лесосечных работ
Основными этапами лесосечных работ являются валка деревьев, трелевка, обрезка сучьев, раскряжевка хлыстов, сортировка, штабелевка и погрузка. Технологический процесс лесосечных работ зависит от вида получаемой продукции. Различают несколько вариантов технологического процесса, определяемых способом вывозки леса (деревьями, хлыстами, сортиментами). Для выполнения лесосечных работ применяются различные машины, включая валочные, валочно-пакетирующие, валочно-трелевочные и сучкорезно-раскряжевочные машины.
Транспорт леса и виды лесных складов
Транспортировка древесины включает трелевку, погрузку, вывозку, выгрузку, сортировку и штабелевку. Для транспортировки используются различные виды транспорта, включая автомобильный и железнодорожный. Лесные склады делятся на перевалочно-разделочные и перевалочные. По месту расположения выделяют верхние лесосклады, нижние склады лесозаготовительных предприятий, лесоперевалочные базы, лесные порты и лесные склады потребителей. Хранение лесоматериалов может осуществляться влажным или сухим способом.
Оценка качества и учет лесоматериалов
Сортировка круглых лесоматериалов является важным этапом, включающим оценку размерных параметров и определение дефектов древесины. Лесоматериалы сортируются по размерам, породам, качеству и назначению. Обмер древесины производится геометрическим методом. Учет древесины ведется по объему, при этом за единицу учета принимается кубометр в плотной массе или складочной мере.
Техника безопасности и охрана труда
При проведении лесозаготовительных работ необходимо соблюдать правила техники безопасности. Рабочие должны быть обучены и иметь удостоверения на право выполнения работ. Важно использовать средства индивидуальной защиты и соблюдать правила пожарной безопасности.
Текст подготовлен языковой моделью и может содержать неточности.
- Профессиональная подготовка по профессиям рабочих и по должностям служащих
- 15.01.08: Наладчик литейного оборудования
- 35.01.01: Мастер по лесному хозяйству
- 35.01.05: Контролер качества материалов и продукции деревообрабатывающего производства
- 35.01.25: Оператор-станочник деревообрабатывающего оборудования
- 35.01.28: Мастер столярного и мебельного производства
- 35.01.30: Машинист лесозаготовительных и трелевочных машин
- Среднее профессиональное образование
- 35.02.01: Лесное и лесопарковое хозяйство
- 35.02.02: Технология лесозаготовок
- 35.02.18: Технология переработки древесины
ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ С.В. ФОКИН О.Н. ШПОРТЬКО Рекомендовано Межрегиональным учебно-методическим советом профессионального образования в качестве учебного пособия для учебных заведений, реализующих программу среднего профессионального образования по специальности 35.02.02 «Технология лесозаготовок» (протокол № 5 от 19.05.2021) УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ Москва ИНФРА-М 202
УДК 630(075.32) ББК 43.90я723 Ф75 Р е ц е н з е н т ы: Есков Д.В., кандидат технических наук, заведующий кафедрой «Лес ное хозяйство и ландшафтное строительство» Саратовского государственного аграрного университета имени Н.И. Вавилова; Бурлаков А.С., кандидат технических наук, экономист мебельной фабрики «Мария» (г. Саратов) ISBN 978-5-16-017389-4 (print) ISBN 978-5-16-109942-1 (online) © Фокин С.В., Шпортько О.Н., 2021 Фокин С.В. Ф75 Лесозаготовительное производство: технологии и оборудование : учебное пособие / С.В. Фокин, О.Н. Шпортько. — Москва : ИНФРА-М, 2026. — 280 с. — (Среднее профессиональное образование). ISBN 978-5-16-017389-4 (print) ISBN 978-5-16-109942-1 (online) В учебном пособии рассматриваются основные этапы лесозаготовительных работ и транспорта леса, а также технологии и виды оборудования для выполнения работ на нижних лесоскладах, в том числе технологии штабелевки, погрузки и сброски заготовленных лесоматериалов. Отдельная глава книги посвящена вопросам обеспечения безопасности при проведении данных работ. Приводится подробное описание конструкции лесозаготовительных машин, моторных инструмен тов, транспортных средств, станков, агрегатов и линий для первичной обработки древесины (обрубки сучьев, раскряжевки и разделки хлыстов, окорки сортимен тов), подъемно-транспортных машин и устройств. Соответствует требованиям федеральных государственных образовательных стандартов среднего профессионального образования последнего поколения. Предназначено для обучающихся по направлению подготовки 35.03.01 «Лесное дело» и по специальности 35.02.02 «Технология лесозаготовок». УДК 630(075.32) ББК 43.90я723
Введение Технологии использования лесных ресурсов представляют собой комплекс технологий, на основе которых работают и развиваются значительное количество отраслей промышленности, в том числе лесозаготовительная и деревообрабатывающая, лесохимическая, целлюлозно-бумажная и гидролизная отрасли промышленности, в совокупности образующие лесную промышленность. Лесозаготовка представляет собой рабочий процесс заготовки древесины, включающий основные и вспомогательные операции по валке деревьев, вывозке их с лесосек и первичной переработке древесины на нижних лесных складах. В дореволюционной России заготовка лесоматериалов осуществлялась в виде бревен (сортимен тов) вручную на лесосеке в зимнее время года, а заготовленные сортимен ты складывались по берегам рек и сплавлялись в весенне-летний период. В современной России все производственные процессы на лесозаготовительных предприятиях механизированы, а лесозаготовка производится круглогодично. Применяемое лесозаготовительное оборудование включает в себя машины, механизмы, вспомогательные сооружения и устройства, предназначенные для выполнения производственных операций на лесозаготовках. В учебном пособии рассмотрены основные этапы лесозаготовительного производства и транспорта леса, технологии и оборудование для выполнения работ на нижних лесоскладах, технологии штабелевки, погрузки и сброски заготовленных лесоматериалов, а также техника безопасности при проведении лесозаготовительных работ. Подробно описаны конструкции лесозаготовительных машин, моторных инструмен тов, транспортных средств, станков, агрегатов и линий для первичной обработки древесины (обрубки сучьев, раскряжевки и разделки хлыстов, окорки сортимен тов), подъемнотранспортных машин и устройств. Данное пособие предназначено для обучающихся по направлению подготовки 35.03.01 «Лесное дело» (бакалавриат) и по специальности 35.02.02 «Технология лесозаготовок (по отраслям)» (СПО). В результате изучения представленных в книге материалов обучающиеся будут: знать структуру лесозаготовительного производства; современные технику и технологии рубок и лесозаготовок; системы
машин для лесосечных работ, верхних и нижних лесных складов; технологии и оборудование для первичной обработки заготовленной древесины; уметь обосновывать выбор оборудования и технологического процесса лесосечных работ; оценивать последствия принятых хозяйственных решений для дальнейшей эксплуатации леса; эффективно организовывать и проектировать лесосечные работы и работы на нижних лесных складах; владеть основами организации работ по эксплуатации машин, механизмов, специализированного оборудования при проведении рубок леса в условиях конкретного производства.
Глава 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ 1.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА Совместные действия людей и средств производства, направленные на изготовление определенной продукции, называются производственным процессом. Производственный процесс предприятия характеризуется назначением производимой продукции, однородностью используемого предмета труда, материально-технической базой производства, общностью технологических процессов, профессио нальным составом кадров, специфическими условиями работы. Лесозаготовительное производство имеет следующие особенности: • различие качественных характеристик предмета труда (растущего леса) по времени и размещению; • территориальное разобщение рабочих мест, которые постоянно меняются, и преобладание транспортно-переместительных операций, не меняющих ни качества, ни формы исходного предмета труда; • зависимость эффективности использования основных фондов и трудовых ресурсов от природно-климатических факторов; • взаимозаменяемость продукции лесозаготовок в потреблении. Производственный процесс лесозаготовок делят на основной и вспомогательный. Основное производство (технологический процесс) состоит из совокупности приемов и способов заготовки древесного сырья. К вспомогательному производству относят процессы материального и технического обслуживания производства. Для устойчивой работы лесозаготовительного производства в течение длительного периода за лесозаготовительным предприятием закрепляют лесной массив, или лесосырьевую базу (рис. 1.1). Площадь массива зависит от структуры, назначения предприятия, ежегодно отпускаемого объема древесины и срока работы. Внутри массива выделяют участки лесной площади для заготовки древесного сырья — лесосеки. Совокупность лесосек, назначаемых в рубку на год, называют годичным лесосечным фондом.
1 2 8 3 6 6 6 6 7 4 4 5 5 Рис. 1.1. Схема освоения лесосырьевой базы лесозаготовительным предприятием: 1 — железная дорога общего пользования; 2 — поселок; 3 — магистральная часть лесовозной дороги; 4 — лесовозные усы; 5 — лесосека; 6 — лесовозные ветки; 7 — кварталы лесосырьевой базы; 8 — нижний лесосклад Лесозаготовительные предприятия различают по объему производства, сортиментному плану, сроку действия, типам лесовозного транспорта и лесопромышленных складов. Объем вывозки древесного сырья (в кубических метрах за год, квартал, месяц, сутки или смену) — основной количественный показатель, характеризующий лесозаготовительное производство. Его устанавливают в зависимости от общего запаса древесного сырья в закрепленном за предприятием лесном массиве, его характеристик и постоянства лесопользования. Сортиментный план устанавливает объем вывозки древесины по видам продукции лесозаготовок в зависимости от ее назначения и размерно-качественных характеристик. Помимо круглых лесома
териалов, лесозаготовительные предприятия производят пиломатериалы, ящичную тару, клепку, мебельные заготовки, технологическую и топливную щепу. Соединение в одном предприятии различных производств характерно для лесозаготовительного производства. При этом возможны различные виды комбинирования лесозаготовок: с деревопереработкой, с лесохимией, со сплавом леса, с лесным хозяйством. Срок действия лесозаготовительного предприятия зависит от его основного назначения, производственной структуры, таксационной характеристики насаждений, хозяйственных задач. Ежегодный объем древесного сырья, подлежащий рубке в отведенном лесном массиве, определяется расчетной лесосекой с учетом состояния лесонасаждений и условий их воспроизводства в перспективе. В соответствии с существующими правилами отпуска леса на корню размер лесосечного фонда в лесах I и II групп ограничивают расчетной лесосекой и планом лесовосстановительных рубок, а в лесах III группы —хозяйственными потребностями в древесном сырье и объемом вывозки предприятия. Для вывозки древесины с лесосеки к потребителю или на лесосклад в лесном массиве строят лесовозную дорогу или используют дороги общего пользования. В лесовозной дороге выделяют: магистраль (рассчитывается на весь период эксплуатации лесосырьевой базы), ветки (ответвления от магистрали, обслуживающие часть базы) и усы (временные лесовозные пути со сроком эксплуатации от 1 года до 2 лет, примыкающие к ветке или магистрали и предназначенные для освоения отдельных лесосек). В пункте примыкания лесовозной дороги к дороге общего пользования или к водным путям устраивают нижний лесопромышленный склад, на территории которого размещают лесообрабатывающие и перерабатывающие цехи, вспомогательные производства, контору. Вблизи от склада располагают поселок. Тип лесовозного транспорта, на базе которого организуются лесозаготовки, определяет многие аспекты деятельности предприятия. Для вывозки леса применяют автомобильный и железнодорожный транспорт. Наиболее распространен автомобильный транспорт, использующий специальные лесовозные дороги предприятия и дороги общего пользования. Лесовозные дороги примыкают к железным или автомобильным дорогам общего пользования, сплавной реке или непосредственно к потребителю древесного сырья (деревообрабатывающему предприятию, цеху).
В зависимости от места примыкания различают нижние лесосклады прирельсовые, автомобильные, береговые и лесные склады у пунктов потребления. Нижние лесосклады разделяют также по виду поступающих лесоматериалов (деревья, хлысты или сортимен ты) и по степени переработки (производство только круглых лесоматериалов или их первичная переработка, комплексная переработка всего древесного сырья). От типа склада зависят его значение в лесозаготовительном процессе, степень механизации работ, наличие капитальных сооружений, условия работы и эффективность предприятия в целом. В лесозаготовительном производстве выделяют основные, подготовительные и вспомогательные работы. К основным работам (фазам) относятся лесосечные работы, транспорт древесного сырья и лесоскладские работы. Каждая фаза состоит из операций, связанных с обработкой и транспортировкой заготовленного древесного сырья. Число операций, их последовательность, содержание выполняемых работ зависят от принятой на предприятии технологии. Подготовительные работы производят с целью создания условий для безопасного и эффективного выполнения основных работ на лесосеке. К подготовительным работам относят: подготовку лесосек, устройство верхних лесоскладов или лесопогрузочных пунктов, обустройство мастерских участков и выбор трасс лесовозных дорог. Вспомогательные работы на лесозаготовках обслуживают основное производство. К ним относят содержание и ремонт машин и лесовозных дорог, обслуживание территории нижних лесоскладов, энерго- и материальное снабжение, перевозку рабочих и другие хозяйственные работы, необходимые для поддержания основных средств предприятия в рабочем состоянии. 1.2. ХАРАКТЕРИСТИКА ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ Ствол поваленного дерева, отделенный от корневой части и вершины и очищенный от сучьев, называют хлыстом. Процесс поперечного деления хлыстов на части называют раскряжевкой, при этом древесину разделяют на деловую и дровяную (используемую в качестве топлива и сырья для углежжения и сухой перегонки, также ее применяют для изготовления древесностружечных и древесноволокнистых плит). При раскряжевке хлыстов получают отрезки разной длины: бревна, кряжи и чураки.
Бревнами называются круглые деловые сортимен ты, предназначенные для использования в круглом виде или в виде пиломатериалов, длина которых определяется назначением. Кряжи представляют собой круглые сортимен ты, предназначенные для выработки специальных видов продукции (фанеры, лыж, карандашей, шпал). Чураки — отрезки кряжа, длина которых соответствует размерам, необходимым для обработки на деревообрабатывающих станках. Сортимент — круглый, пиленый, колотый, фрезерованный лесоматериал определенного назначения, соответствующий требованиям стандартов или технических условий. В зависимости от толщины круглые лесоматериалы подразделяют на бревна (толщина в верхнем отрубе не менее 14 см), подтоварники (от 8 до 13 см) и жерди (3–7 см). В зависимости от назначения бревна бывают строительными и пиловочными. Строительные бревна применяют для изготовления несущих строительных конструкций, а пиловочные — для получения пиломатериалов. По качеству древесины бревна подразделяют на три категории: 1-я и 2-я категории — бревна, у которых отсутствуют гниль и червоточины, но имеются ограничения по другим видам повреждений; 3-я категория — бревна с различными повреждениями, за исключением гнили. Пиломатериалы получают в результате продольной распиловки бревен. По форме и размерам пиломатериалы подразделяют: • на доски (ширина больше двойной толщины); • бруски (ширина больше двойной толщины); • брусья (ширина или толщина более 100 мм); • шпалы и обапол. Шпоном называется листовой материал различных размеров, применяемый для облицовки мебели, изготовления фанеры. Его изготавливают из древесины лиственных и хвойных пород с богатой, выразительной текстурой путем строгания, лущения, пиления толщиной 0,55–1,5 мм. В зависимости от качества древесины, обработки и назначения шпон делится на восемь сортов: А, АВ, В, ВВ, С, 1-й, 2-й, 3-й. Учитывают шпон в кубических и квадратных метрах. Фанера представляет собой слоистый материал, состоящий из склеенных между собой листов шпона со взаимно перпенди
кулярным расположением волокон древесины в смежных слоях. Число слоев у фанеры колеблется от 3 до 13. Выпускается фанера следующих марок: • ФСФ — склеенная фенолоформальдегидными клеями; • ФК — склеенная карбамидными клеями; • ФБА — склеенная альбумино-казеиновыми клеями. К фанере специального назначения относят: – фанеру, облицованную строганым шпоном, которая имеет один или оба наружных слоя из древесины дуба, ореха, груши и других ценных пород. Данный вид фанеры применяют в производстве мебели, в строительстве при устройстве панелей, барьеров, перегородок, встроенной мебели, для внутренней отделки пассажирских вагонов; – декоративную фанеру, облицованную пленочным покрытием с декоративной бумагой или без нее. Такую фанеру вырабатывают из шпона березы, ольхи, липы, тополя и применяют для изготовления мебели, панелей, перегородок, потолков, в вагоно- и судостроении; – бакелизированную фанеру, которая изготовляется из березового шпона, склеенного синтетическими смолами. Она обладает повышенной водостойкостью, атмосферостойкостью, прочностью. Паркет делится на планочный и щитовой. Планочный паркет представляет собой дощечки (клепки) различной формы и размеров с профилированными краями, а щитовой состоит из реечного основания, на которое наклеивают планочный паркет. Паркет изготовляют из древесины твердых пород — дуба, бука, ясеня, сосны. К строганым погонажным изделиям относят доски для настила полов, подоконные доски, строганые бруски и брусья, плинтусы и наличники. Столярные плиты представляют собой бруски хвойных и лиственных пород, склеенные между собой и оклеенные с одной стороны шпоном или фанерой. Древесностружечные плиты (ДСП) изготавливают путем прессования смеси из стружки различных пород древесины различными синтетическими смолами (12–15%). ДСП могут быть с отделанной шпоном и неотделанной поверхностью. Древесноволокнистые плиты (ДВП) получают из древесных отходов, расщепленных до волокон и спрессованных при температуре 240°C. ДВП выпускают отделанными и неотделанными.