К  ВОПРОСУ  ОПРЕДЕЛЕНИЯ  КОЛИЧЕСТВА  СЫПУЧИХ  ДРЕВЕСНЫХ  ОТХОДОВ  ОТ  КРУГЛОПИЛЬНОГО  СТАНКА

Галашев  Александр  Николаевич

канд.  тех.  наук,  доцент,  заведующий  кафедрой  технологии  и  безопасности  жизнедеятельности  Северного  (Арктического)  федерального  университета,  РФ,  г.  Архангельск

E-mail: 

TO  THE  QUESTION  OF  DETERMINING  THE  NUMBER  OF  BULK  WASTE  WOOD  FROM  SLIDING  TABLE  SAW  MACHINE

Alexander  Galashev

candidate  of  Technical  Sciences,  associate  Professor,   Head  of  the  Department  of  technology  and  life  safety,  Northern  (Arctic)  Federal  University,  Russia,  Arkhangelsk

АННОТАЦИЯ

Рассматривается  вопрос  определения  сыпучих  древесных  отходов,  образующихся  при  работе  круглопильных  деревообрабатывающих  станков,  по  фактическому  времени  пиления.

ABSTRACT

Discusses  the  definition  of  bulk  wood  waste  generated  by  sliding  table  saw  woodworking  machines,  at  the  actual  time  of  sawing.

Ключевые  слова:   древесные  отходы;  ширина  пропила;  параметры  круглой  пилы;  круглопильный  станок. 

Keywords:   wood  waste;  width  of  cut;  the  parameters  of  the  circular  saw;  sliding  table  saw.

Вопросами  определения  объемов  промышленных  отходов,  в  т.  ч.  и  деревообработки,  на  предприятиях  занимаются  экологи  и  производственники.  Первые  занимаются  этим  для  обеспечения  соблюдения  природоохранного  законодательства,  вторые  —  для  проведения  определенных  действий  по  обращению  с  отходами  (сбор,  транспортировка,  утилизация  и  др.)  Объективно  все  заинтересованы  в  максимально  достоверной  информации  о  количестве  образующихся  отходов.  Но,  к  сожалению,  далеко  не  всегда  с  существующих  инструктивно-методических  документах  можно  найти  расчеты  и  параметры  к  ним,  которые  в  полной  мере  соответствовали  специфике  конкретного  станка,  что  естественно  вызывает  определенные  трудности  в  работе.

Одним  из  таких  случаев  оказалась  попытка  определить  количество  сыпучих  отходов  при  обработке  древесных  материалов  на  круглопильных  станках. 

В  методических  рекомендациях  ГУ  НИЦПУРО  2003  года  [1]  (расчетно-параметрический  метод)  и  во  временной  методике  МРО-5-99  [2]  масса  древесных  отходов  определяется  исходя  из  объемов  перерабатываемых  материалов  за  установленный  период  с  использованием  удельных  показателей  образования  отходов.  Не  подвергая  сомнению  и  анализу  расчетные  формулы  и  доли  отходов  в  обеих  методиках,  все  же  отметим,  что  расчетам  предшествует  трудоемкая  работа  по  установлению  видов  и  размеров  распиливаемого  сырья,  а  вот  параметры  самого  оборудования  практически  не  учитываются.

В  связи  с  этим  была  предпринята  попытка  разработать  такой  порядок  расчета,  в  основе  которого  бы  минимальное  количество  переменных  параметров,  но  при  этом  учитывались  факторы,  влияющие  на  процессы  распиловки  и  образования  отходов  круглопильных  станков.

Выход  кусковых  древесных  отходов  из  рассмотрения  был  исключен,  т.  к.  на  него  в  большей  степени  влияют  схемы  раскроя,  размеры  исходного  сырья  и  получаемых  изделий.  А  вот  сыпучие  отходы,  представляющие  собой  смесь  опилка  и  древесной  пыли,  вполне  можно  рассчитать  по  ограниченному  перечню  некоторых  характеристик  станка  и  круглой  пилы.

Процесс  пиления  круглопильного  станка  представляет  собой  разделение  материала  воздействием  зубчатого  венца  пилы  с  образованием  пропила,  содержимое  которого  и  превращается  в  отходы.  Размеры  и  форма  пропила  зависят  от  параметров  зубчатого  венца,  а  скорость  образования  —  от  окружной  скорости.  Так  ка  каждый  резец  пилы  отделяет  и  транспортирует  элементарный  объем  древесины  в  подножевой  впадине  определим  его  объем.

Площадь  подножевой  впадины  [3]:

  (1)

где:    коэффициент  площади  впадины,  в  расчетах  принимается  от  0,229  до  0,25; 

    шаг  зуба,  мм.

  (2)

где:    диаметр  пильного  диска,  мм;

  число  зубьев  пилы,  шт.

Эффективная  площадь  впадины  (занятая  элементарным  количеством):

  (3)

где:    коэффициент  заполнения  впадины,  на  практике  равен  0,5.

Элементарный  объем:

,  (4)

где:    ширина  зубчатого  венца  (формируемого  пропила),  мм.

  ,  (5)

где:    коэффициент,  учитывающий  количество  одновременно  находящихся  в  пропиле  зубьев  ,  определяется:

  ;  (6)

  ,  (7)

где:  длина  дуги  контакта  зубьев  в  пропиле  [4]  ,  мм;

.  (8)

После  преобразования,  с  учетом  значений  коэффициентов,  объем  сыпучих  отходов,  м³/мин:

  (9)

где:  n  —  частота  вращения  пильного  диска,  мин^-1.

Объем  отходов  за  фактическое  время  пиления  станка,  м³/час:

.  (10)

Экспериментальная  апробация  данной  разработки  осуществлялась  для  форматно-раскроенного  станка  SS3000.  Такие  станки  «легкого»  класса  широко  применяются  в  мелкосерийном  мебельном  производстве  малого  бизнеса,  а  так  же  во  вспомогательных  цехах  промышленных  предприятий  для  производства  изделий  из  ЛДСП,  фанеры  и  древесных  массивов.  На  данных  станках  используются  две  пилы  (Рисунок  1,  а),  параметры  малой  подрезной  (2)  не  учитывались,  т.  к.  пропил  формируется  основной  (1)  марки  Freud  LU  3D  0600,  без  образования  «ступеньки». 

Рисунок  1.

Необходимые  значения  параметров:  частота  вращения  основной  пилы  (3000  мин^-1)  была  принята  из  технического  паспорта  станка,  диаметр  (300  мм),  число  зубьев  (96),  ширина  зубчатого  венца  (3,2  мм)  —  с  информационного  клейма  пилы  (Рисунок  2). 

Рисунок  2.  Информационое  клеймо  дисковой  пилы

Расчетный  секундный  объем  сыпучих  отходов  составил  24000  мм³/с.  Распиловке  подвергались:  ЛДСП  (толщинами  16  и  38  мм),  фанера  (15  мм)  и  массив  сосны  (32  мм).  Фактический  объем  отходов  определялся  по  величине  пропила  (Рисунок  1,  б).  Отклонения  расчетного  от  фактического  составили  от  4,5  до  7  %,  что  посчиталось  приемлемым.  Так  же  в  опытах,  сортированием  с  последующим  взвешиванием,  определялось  содержание  пыли.  В  отходах  распиловки  ЛДСП  ее  доля  составила  42  %,  фанеры  —  39  %,  соснового  массива  —  31  %.

Предложенный  метод  расчета  объема  сыпучих  отходов  лесопиления  достаточно  прост,  может  быть  компьютеризирован,  а  сложность  может  возникнуть  при  установлении  фактического  времени  пиления.

Список  литературы:

1.Методические  рекомендации  по  оценке  объемов  образования  отходов  производства  и  потребления.  ГУ  НИЦПУРО,  М.,  2003.

2.Методика  расчета  объемов  образования  отходов.  Отходы  деревообработки  (МРО  5-99).  СПб.:  ИТЦ  "КЭС",  1999.

3.Стахиев  Ю.М.  Работоспособность  круглых  пил.  М.:  Лесная  промышленность,  1989.  —  384  с. 

4.Стахиев  Ю.М.,  Пашков  В.К.  Руководящие  технические  материалы  по  определению  режимов  пиления  древесины  круглыми  пилами.  Архангельск:  ЦНИИМОД,  1988.  —  74  с.