CC BY
187
Науковий вкиик НЛТУ Украши. - 2010. - Вип. 20.8
Bekhta P.A., Kozak R.O., Ortynska G.Ye. Optimization model of plywood fabrication by using the veneer with high moisture content
The optimization model of plywood fabrication from the veneer with high moisture content (15-25 %) is developed. The optimal regime of gluing veneer with high moisture content is received. The using of this regime allows achivieving maximal economical efficiency. The shear strength of plywood is according to the standard.
Keywords: plywood, veneer with high moisture content, optimization model.
УДК 674.02 Доц. О.Б. Ференц, канд. техн. наук; доц. С.О. Манзш,
канд. техн. наук; ст. викл. М.М. Копанський; ст викл. 1.В. Петришак, канд. техн. наук; студ. О. О. Ференц - НЛТУ Украти, м. Львiв
МЕТОДИКА РОЗРАХУНКУ ВИТРАТ ДЕРЕВИНИ ПРИ ВИГОТОВЛЕНН1 ПАРКЕТНИХ ДОЩОК
Наведено методику розрахунку витрати деревини для виготовлення заготовок, деталей лицьового покриття, середнього та нижнього шарiв паркетних дощок за ета-пами технологичного процесу. Розроблено нормативы документи та методику розрахунку витрати сировини дадуть змогу тдприемствам галузi контролювати питання ращонального використання цшних порщ деревини, сприятиме тдтримщ режиму економп в деревообробленш.
Обмежеш запаси деревини в Укра!ш та и цша на ринках потребують нових шдход1в до 11 ращонального використання, грамотного поставлення { виршення цшого комплексу наукових, оргашзацшних { техшчних проблем. До наукових проблем, що потребують невщкладного виршення, входять ана-л1з, впорядкування та поновлення нормативно! бази для наявних { нових виро-б1в паркетних покрить (паркетна дошка, щити паркетш { моза!чний паркет).
Метою виконання роботи е розроблення науково-обгрунтованих нор-матив1в витрат деревини при виготовленш сучасних паркетних вироб1в, як забезпечать рацюнальне та економне використання деревини з урахуванням породного { розм1рно-яюсного складу та проведення едино! технолопчно! политики в деревообробнш галузь
Вщповщно до мети сформовано таю основш завдання роботи:
• виконати пор1вняльну оценку та анал1з чинно! нормативно-техтчно! доку-ментаци на сировину та продукцш у паркетному виробнищш;
• розробити науково-обгрунтоват нормативи витрат деревини у виробницта паркетних дощок та щипв;
• розробити рекомендаци щодо ресурсоощадних технологш виготовлення сучасних паркетних вироб1в;
• розробити шструктивт матер1али (методику) щодо розрахунку щдивщуаль-них та специфшащйних норм витрати деревини у виробницта паркетних до-щок.
Виробництво паркетних дощок може бути оргашзовано на баз1 спещ-ал1зованого обладнання 1з використанням шддонного способу склеювання в багатопром1жковому прес з паровим нагр1вом або використанням безшддон-ного способу склеювання в однопром1жковому прес в пол1 струм1в високо! частоти. Основш особливост технолопчного процесу виготовлення планок (ламел1) лицьового покриття { рейок основи за вар1антами таю:
Варiант 1. Планки лицьового покриття. Кругш лiсоматерiали твердих листяних порiд розпилюються на пиломатерiали. Сирi пиломатерiали розпи-люються на специфiкацiйнi заготовки (фризу), як пiсля сушiння iз вологiстю 6 % переробляються на планки.
Рейки основи. Кругш лiсоматерiали хвойних порщ розпилюються на пиломатерiали для середнього шару i чорновi бруски для нижнього шару паркетно! дошки. Шсля сушiння сухi обрiзнi дошки, шляхом поперечного та поз-довжнього розкрою, переробляються на планки середнього шару паркетно! дошки. Сухi чорновi бруски пiддаються поперечному розкрою для вирiзання дефектiв деревини, зрощуванню за довжиною, поздовжньому струганню та розпилюванню на планки нижнього шару паркетно! дошки.
Варiант 2. Планки лицьового покриття. Круглi лiсоматерiали твердих листяних порщ розпилюються на обрiзнi пиломатерiали для однополосних паркетних дощок. Шсля сушшня обрiзних дощок до вологост 6 % обрiзають дошки за шириною, вирiзають дефекти та формують довжину, виконують поздовжне стругання та розпилювання на планки (ламел^ по крайщ.
Рейки основи. Технологiчний процес виготовлення планок середнього i нижнього шарiв аналогiчний як у першому варiантi.
Варiант 3. Планки лицьового покриття. Круглi лiсоматерiали твердих листяних порщ розпилюються стрiчкопилковими верстатами на сирi ламелi. Пiсля сушiння ламелi пiддаються розкрою на одно- чи кратш полоси верхнього шару та кашбруванню - шлiфуванню. Рейки основи. Можливi iншi конструкци виготовлення нижшх шарiв паркетно! дошки. Так, для змщнення з'еднань (замкiв) мiж дошками використовують вкладки (полоси) з нижшм шаром iз лущеного шпону. Технолопчний процес виготовлення тришарово! паркетно! дошки iз одшею, двома, трьома i чотирма полосами верхнього шару охоплюе такi дiльницi:
• виготовлення елеменпв лицьового шару для багатополосно!' паркетно!' дошки;
• виготовлення ламел1 лицьового шару для однополосно! паркетно! дошки;
• виготовлення лицьового шару з (форматки) ламелц
• виготовлення лицьового шару 1з блошв фризи;
• виготовлення клееного бруска для нижнього шару;
• формування та склеювання паркетно! дошки;
• мехатчного оброблення та опорядження паркетно! дошки;
• контроль якост та пакування готово! продукцп.
Визначення потреби в матерiалах здiйснюють на основi розроблено! методики розрахунку витрати деревини у виробнищш паркетних дощок.
Формування норми витрати пиломатерiалiв на всiх етапах розроблен-ня ведуть з урахуванням конструкци паркетних дощок. Спочатку розрахову-ють норми витрати окремо на основу, лицьове покриття, а по^м визначають норму витрати на паркетш дошки загалом.
3 2
Специфжацшну норму витрати пиломатерiалiв (м /тис. м ) визнача-ють за формулами:
• для основи
(1)
Науковий вкиик НЛТУ УкраГни. - 2G1G. - Вип. 2G.8
• для лицьoвoгo шкриття
103
Нл _ Утр К л (О)
lien- ' г^т ?
Fh
3 О
дe: 10 - кoeфiцieнт пeрeрaxунку нoрм нa 1 тиа м ; VK°P, VK°P - ^риший вмicт дeрeвини, в^^в^та, в ocнoвi i лицьoвoму шкрити пaркeтнoï дoшки вщш-вiднoгo рoзмiру; Fh - нoмiнaльнa (бeз врaxувaння грeбeня) плoщa пaркeтнoï дoшки ocнoвнoгo фoрмaту, м ; Km, Km - кoeфiцieнти, шр врaxoвують тexнo-лoгiчнi вiдxoди i втрaти лicoмaтeрiaлiв, вiдпoвiднo, в 4acram ocнoви i лицьo-вoгo шкриття пaркeтнoï дoшки зa вcieю тexнoлoгiчнoю пocлiдoвнicтю i'xmo-гo вигoтoвлeння.
Спeцифiкaцiйнi нoрми витрaти пилoмaтeрiaлiв зa пoрoдaми e ocнoвoю для визнaчeння звeдeниx нoрм.
Звeдeнi нoрми витрaти oкрeмиx видiв пилoмaтeрiaлiв нa 1 rac. мО тар-кeтниx дoшoк cтocoвнo дo ocнoви i лицьoвoгo ^кри^тя рoзрaxoвують зa фoр-мулaми:
• для ocнoви
m
Z н0пп • QO
н°зв _ ^-; (3)
Z QO
n_1
• для лицьoвoгo пoкриття
m
Z нк • Q
н°в _ ^-; (4)
Z Ql
n_1
• для пaркeтниx дoшoк зaгaлoм
Япд _ тт° , ттл ÍС\
зв _ нзв + нзв , (5)
дe: н° нлпп - cпeцифiкaцiйнi зa пoрoдaми шрми витрaти пилoмaтeрiaлiв,
вiдпoвiднo, нa ocнoву i лицьoвe пoкриття пaркeтнoï дoшки, рoзрaxoвaнi зa фoрмулaми (0.5), (О.б), м3/ти^ мО; Q°, Q - плaнoвi oб,eми вирoбництвa тар-кeтниx дoшoк; n=1 .m - кшьюеть пoрiд дeрeвини, шo викoриcтaнi для виго-тoвлeння ocнoви i лицьoвoгo пoкриття пaркeтниx дoшoк;
Знaчeння нoрмoутвoрювaльниx eлeмeнтiв при рoзрaxунку iндивiду-эльн^ нoрм витрaти визнaчaють в тaкoму пoрядку.
Визнaчaють кoриcний вмicт дeрeвини в oкрeмиx шaрax: ocнoвi VK°°P i лицьoвoму пoкриттi VK°P пaркeтнoï дoшки ocнoвнoгo фoрмaту, кoриcтуючиcь кoнcтруктoрcькoю дoкумeнтaцieю нэ пaркeтну дoшку i бeручи дo увэги ïï га-бaритнi рoзмiри (дoвжину, ширину, товшину).
Рoзрaxунoк викoнaeмo зэ фoрмулaми:
• для ocнoви
Т° . ВО . оо
У° = Т В 0 . (6)
Укор 109 ; (6)
для лицьового покриття
тл тзл ол
ул = Т 0 (7)
Ук°р 109 '
де Ь°, Во, О, Ьл, В, О - габаритш розм1ри (довжина, ширина, товщина) вщпо-вщно основи 1 лицьового покриття паркетно! дошки основного формату, мм.
При розрахунках необхщно мати на уваз1, що габаритш розм1ри лицьового покриття, а також габаритна товщина основи дор1внюють !хшм номшальним розм1рам, габаритну довжину { ширину приймають з урахуван-ням ширини гребеня.
Значення номшально! плошд паркетно! дошки визначають за формулою
Рн = ^, (8)
де: Ьн, Вн - вщповщно, номшальна довжина \ ширина чистово! паркетно! дошки основного формату, мм.
Коефщ1енти технолопчних в1дход1в { втрат (КТ 1КТ) визначають за-лежно вщ виду вихщних л1соматер1ал1в { технолопчних особливостей !хньо-го перероблення. Розрахунки виконують за формулами:
• для основи паркетних дощок:
КТ = К° -К°-К°; (9)
• для лицьового покриття паркетних дощок, при використант в якост вихвд-но! сировини специфшацшних заготовок:
КТ = К1л-К2л-К3л-К4л-К5л; (10)
• у раз1 використання як початково! сировини пиломатер1ал1в 1 при роз-кроювант !х на чорнов1 бруски:
КТ = К1л-К2л-Кзл-К6л; (11)
де: К° { Кл - коефщ1енти, що враховують втрати вщ спресування шд час склеювання паркетних дощок { вщходи внаслщок оброблення по пласт (за товщиною), вщповщно, основи { лицьового покриття; К°° { К2л - коефщ1енти, що враховують вщходи вщповщно в частиш основи { лицьового покриття, що утворюються внаслщок розкрою кратних паркетних дощок на однократш { оброблення !х за периметром, а також внаслщок перероблення на менш1 формати через дефекти деревини; К° - коефщенти витрати пиломатер1ал1в на чистов1 рейки основи паркетних дощок; Щ - коефщенти витрати планок на ремонт лицьового покриття паркетних дощок з метою лшвщаци виявле-них вад деревини; Щ - коефщ1ент витрати заготовок на планки лицьового
покриття паркетних дощок; Щ - коефщент витрати пиломатер1ал1в на заготовки лицьового покриття паркетних дощок; К6 - коефщ1ент витрати пило-матер1ал1в на планки лицьового покриття паркетних дощок.
Науковий iticiiiiK НЛТУ УкраТни. - 2G1G. - Вип. 2G.8
Знaчeння кoeфiцieнтiв K° i Kf вибирэють з^гаж^ вiд групи (кaтeгo-рiï) вирoбництвa i рoзмiрiв пaркeтниx дoшoк ocнoвнoгo фoрмaту. Koeфiцieнт Kвизнэчэють зэ фoрмулoю
к° _ K4° •(QU + K5 - QU ) (1О)
О QU+f° ' v ;
дe: K° - кoeфiцieнт, шo врaxoвуe вiдxoди в чэетиш ocнoви при рoзкрoï крэт-нж пaркeтниx дoшoк нэ oдинaрнi i oбрoблeннi ïx зэ пeримeтрoм. Знaчeння K° приймэють зaлeжнo вiд кaтeгoрiï вирoбництвa i ocнoвнoгo фoрмaту пэр-
кeтниx дoшoк; Q°ф i Q¿ф - oб,eми вирoбництвa трутню дoшoк, вiдпoвiднo,
ocнoвнoгo i дoпoвнювaльниx фoрмaтiв з ocнoвoю iз дeрeвини пeвнoï пoрoди, тиc. мО. Знaчeння Q^ i Q°°ф вcтaнoвлюють зэ звiтними дэними пiдприeмcтвa;
K° - кoeфiцieнт, шo врaxoвуe вiдxoди в чacтинi ocнoви пiд 4ac пeрeoбрiзaння пaркeтниx дoшoк нэ мeншi фoрмaти внacлiдoк дeфeктiв cклeювaння i мexa-нiчнoгo oбрoблeння. У випэдку вирoбництвa пaркeтниx дoшoк тiльки oднoгo cпoлучeння пoрiд дeрeвинниx шaрiв (нэприклэд, дуб - ялинэ) знaчeння K° вибирэють зaлeжнo вiд кaтeгoрiï вирoбництвa, ocнoвнoгo фoрмaту пaркeтниx дoшoк i рoзглянутиx cпoлучeнь пoрiд. Якшo ж нэ пiдприeмcтвi вигoтoвляють пaркeтнi дoшки дeкiлькox cпoлучeнь пoрiд дeрeвини ocнoви (нэприклэд, дуб - ялинэ, бук - ялинэ, бeрeзa - ялинэ), тo кoeфiцieнт K° рoзрaxoвують як ceрeдньoзвaжeну вeличину.
Koeфiцieнт Kl визнэчэють зэ фoрмулoю
кл _ K7 -(QU + K8 - QU) (13)
О QU1 ' v 7
дe: K7 - кoeфiцieнт, шo врaxoвуe вiдxoди в чэетиш лицьoвoгo пoкриття при рoзкрoï крaтниx пaркeтниx дoшoк нэ oднoкрaтнi i oбрoблeння ïx зэ пeримeт-рoм; Q-Лф i QдЛф - oб,eми вирoбництвa пaркeтниx дoшoк, вiдпoвiднo, ocнoвнoгo
i дoпoвнювaльниx фoрмaтiв з ocнoвoю iз дeрeвини пeвнoï пoрoди, rac. мО; Kg - кoeфiцieнт, :m,o врaxoвуe вiдxoди в чacтинi лицeвoгo пoкриття внacлiдoк пeрeрoблeння пaркeтниx дoщoк нэ мeншi фoрмaти внacлiдoк виявлeниx в прoцeci мexaнiчнoгo oбрoблeння групoвиx вэд дeрeвини.
Якшo для вигoтoвлeння пaркeтниx дoшoк з лицeвим шкриттям iз рoз-глянутoï пoрoди викoриcтoвують oдну пoрoду дeрeвини ocнoви, знaчeння га-eфiцieнтa приймэють зэ тэблицями, зaлeжнo вiд ocнoвнoгo фoрмaту трутню дoшoк i вiдпoвiднoгo cпoлучeння пoрiд дeрeвини лицьoвoгo пoкриття i ocнoви.
У рaзi вигoтoвлeння пaркeтниx дoшoк двox i бiльшe cпoлучeнь пoрiд дeрeвини ocнoви з рoзглянутoю пoрoдoю лицьoвoгo пoкриття (нэприклэд: бук - cocrn, дуб - cocrn) кoeфiцieнт Kg рoзрaxoвують як ceрeдньoзвaжeну вeличину. Знaчeння кoeфiцieнтa K° приймэють зaлeжнo вiд кaтeгoрiï вирoб-ництвэ пaркeтниx дoшoк i клacифiкaцiйнoï групи пeрeрoблeниx пилoмaтeрi-
ал1в, що характеризуються такими ознаками, як порода, вид оброблення, тов-щина, споЫб розкрою { сорт.
У раз1 використання за даною групою пиломатер1ал1в р1зних сорт1в коефщ1ент К° розраховують за формулою:
К°--100_, (14)
у СЛ
тто
¿=1 К3я
де: С°х - частка пиломатер1ал1в вщповщного сорту в загальному об'ем1 пере-
роблених пиломатер1ал1в розглянуто! класифшацшно! групи, %; - коефь
щент витрати пиломатер1ал1в вщповщного сорту дано! класифжацшно! групи на чистов1 рейки основи; Х=1.. .д - кшьюсть використаних сорт1в пиломатерь ал1в розглядувано! класифшацшно! групи.
Якщо на шдприемств1 для основи паркетних дощок переробляють пило-матер1али декшькох класифшацшних груп \ в кожнш груш використовують р1з-т сорти, то спочатку за формулами розраховують коефщенти витрати для кож-но! класифжацшно! групи окремо \ за необхщносп вщповщт !м специфшацшш норми витрати, а шзшше визначають середньозважену величину отриманих значень, яку приймають за загальний коефщент витрати для дано! породи.
Значення коефщента Щ приймають за розробленими нормативними даними залежно вщ категори виробництва, основного формату паркетних дощок { поеднання порщ деревини лицьового покриття { основи. Якщо на тд-приемств1 використовують декшька типорозм1р1в заготовок вщповщно! породи, то коефщент Щ розраховують як середньозважену величину. Значення коефщ1ента К4 вибирають 1з таблиц розроблених норматив1в залежно вщ породи деревини \ типорозм1р1в використаних заготовок.
У раз1 використання шдприемством декшькох типорозм1р1в заготовок вщповщно! породи коефщ1ент К4л розраховують як середньозважену величину за формулою
/ / / У3л
К4ср = У узл1у к,, (15)
де: У3л - кшьюсть заготовок визначеного типорозм1ру в загальному об'ем1
для дано! породи, м ; К^ - коефщент витрати заготовок вщповщного типо-
розм1ру дано! породи на планки лицьового покриття паркетних дощок; ф=1.../ - кшьюсть використаних типорозм1р1в заготовок для дано! породи.
Значення коефщента К? для використано! породи деревини приймають за експериментальними даними залежно вщ способу розкрою \ сорту вибраних пиломатер1ал1в. Якщо на тдприемств1 за вибраною породою вико-ристовуються пиломатер1али р1зних сорт1в \ розкрш !х виконуеться одним способом, коефщ1ент К? розраховують за формулою
к? —100_, (16)
5 5 Ал ' 4 7
у-А
л
е=1 К5е
Науковий iticiiiik- НЛТУ УкраТии. - 2010. - Вип. 20.8
де: AS - частка пиломатерiалiв вiдповiдного сорту в загальному o6'eMi пере-роблених пиломатерiалiв вщповщно! породи та способу розкрою, %; Щ -
коефщент витрати пиломатерiалiв вiдповiдного сорту, породи та способу розкрою; e=1...s - кшьюсть використаних сортiв пиломатерiалiв вщповщно! породи та способу розкрою.
Значення коефщента КЛ для вибраних порщ деревини приймають за визначеними експериментальними даними залежно вiд сорту перероблених пиломатерiалiв. У разi використання пиломатерiалiв рiзних сортiв коефщент КЛ розраховують як середньозважену величину за формулою:
КЛ ^ (IV)
ТТЛ
де: ВП - частка пиломатерiалiв визначеного сорту в загальному об,eмi перероблених пиломатерiалiв встановлено! породи, %; - коефщент витрати
пиломатерiалiв вiдповiдного сорту та породи; п=1. • - ^ - кшьюсть сор^в пило-матерiалiв, порода, використаш у виробництвi планок лицьового покриття.
Висновок. Науково-техшчний прогрес галузi привiв до впровадження ново! технiки та технологи виробництва паркетних виробiв.
Розроблеш нормативнi документи та методика розрахунку витрати си-ровини дадуть змогу шдприемствам галузi контролювати питання рацюналь-ного використання цiнних порiд деревини, сприятиме шдтримщ режиму еко-номи в деревообробленнi.
Л1тература
1. ГОСТ 862.4-87. Щиты паркетные. Технические условия. - 48 с.
2. Инструкция по нормированию расхода пиломатериалов и карбамидоформальдегид-ных смол на производство паркетных досок. - Ивано-Франковск : Изд-во ПКТИ, 1987. -112 с.
Ференц О.Б., Манзий С.О., Копанский М.М., Петрышак И.В., Ференц О. О. Методика расчета затраты древесины в производстве паркетных досок
Приведена методика расчета затраты древесины для изготовления заготовок, деталей лицевого покрытия, среднего и нижнего шаров паркетных досок по этапам технологического процесса. Разработаны нормативные документы и методика расчета затраты сырья дадут возможность предприятиям отрасли контролировать вопрос рационального использования ценных пород древесины, будет способствовать поддержке режима экономии в деревообработке.
Ferentc O.B., ManzijS.O., KopanskyjM.N., PetryshakI.V., Ferentc O.O. Methods to costing timber in manufacture parquet boards
The method of costs calculation for producing billets of wood parts of facial area, middle and bottom layers of parquet boards of the process stages. Normative documents and method of raw material costs calculation are developed will give to enterprises the control on rational use of valuable breeds of wood, will be instrumental in support of regime of economy in productions. _
