Напрями зменшення витрати деревини у виробництві клеєних брусів для столярних виробів Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

ISSN 1994-7836 (print) ISSN 2519-2477 (online)

УДК 674.214*674.419 Article info Received 17.02.2017

НАПРЯМИ ЗМЕНШЕННЯ ВИТРАТИ ДЕРЕВИНИ У ВИРОБНИЦТВ1 КЛЕСНИХ БРУС1В ДЛЯ СТОЛЯРНИХ ВИРОБ1В

А Г. Безкоровайний1, В. О. Маевсъкий1, З. П. Копинець1, А С. Куцик2

1НЛТУ Украши, м. Львiв, Украша 2НУ "Львiвська полтехшка", м. Львiв, Украша Запропоновано новi конструкцй тришарових клеених брушв з порожниною, зокрема, прямокут-ного та Ь перетинiв для виготовлення коробок вiконних блокiв. Проведено розрахунки баланав де-ревинно'1 сировини (сухих обрiзних пиломатерiалiв) пiд час виготовлення тришарових клеених бру-сiв ввдомих конструкцiй та власних розробок на один брус та на 1000 пог. м. Встановлено, що шд час виготовлення тришарового клееного бруса Ь перетину з порожниною досягають найбшьшоТ еко-номil деревини.

Клю^ов^ слова: тришаровий клеений брус, тришаровий клеений брус з порожниною, сухий об-рiзний пиломатерiал, баланс деревинно'1 сировини, витрата, столярний вирiб.

Актуальшсть питання. Конкурентоспроможнiсть та розширення ринюв збуту як вироб1в з деревини, так i нап1вфабрикат1в для них, залежать вiд 'хньо' якостi та вартосп. Рацiональне використання деревин-hoï сировини пiд час виготовлення натвфабрикапв та виробiв в умовах зростаючого дефiциту деревинних ресурсiв в УкраЫ та свiтi зараз на час! Тому пошук ефективних напрямiв зменшення витрати деревини пiд час виготовлення клеених бруав для столярних виробiв е актуальним завданням.

Оцiнювання стану питання. У виробнищга столярних виробiв iз деревини, одним iз варiантiв реаль зацiï технологiчного процесу 'хнього виробництва е використання клеених бруав. Клеенi бруси мають низку переваг поргвняно з масивними, основш з яких: можливiсть використання низькоякiсноï та коротко-мiрноï деревини; можливкть пiдбору якiснiшоï деревини для видимих поверхонь i нижчо' якосп для внут-рiшнього шару; зменшення змши лiнiйних розмiрiв, розтрiскування i жолоблення за змiни температурно-волопсних параметрiв оточувального середовища; кращi мщшсш показники та формостiйкiсть. Варто також зазначити, що тоню пиломатерiали для клеених бруав можна швидше i яшсшше висушити порiвняно з сушшням масивних брус1в (Ferenc, & Maksymiv, 2011).

Пiд час виготовлення столярних виробiв застосо-вують склеювання деревини за довжиною, шириною, товщиною та (або) ïxm комбiнацiï. Зокрема, для виготовлення вшонних блок1в здебiльшого використову-ють тришаровi клеенi бруси прямокутного, Т, L та Z перетишв (Ferenc, & Maksymiv, 2011; Derzhavnyj standart Ukrainy, 2001; Kovbasjuk, 2014). Використання брусiв з Т, L та Z перетинами для виготовлення деталей вшонних блоюв дають змогу зменшити витрати деревинно' сировини пор1вняно з брусами прямокут-ного перетину.

Також одним iз ефективних напрямгв зменшення витрати деревини пiд час виготовлення клеених бру-сiв для столярних виробiв може бути виробництво по-рожнистих клеених брус1в (Bezkorovajnyj, 2008; Ma-evskij, Maksymiv, & Bezkorovajnyj, 2009).

Метою роботи е поргвняння витрати сухих обрiз-них пиломатерiалiв на виготовлення тришарових

клеених брусгв рiзних конструкцiй та встановлення напрямiв зменшення витрати деревини.

Виклад основного матерiалу. Розрахунок балансу деревинно' сировини пiд час виготовлення тришарових клеених бруав проведено на вах етапах техно-лопчного процесу вiд сухих обрiзних соснових пило-матерiалiв однократно!' ширини.

Баланси деревинно' сировини розраховано для виготовлення чотирьох конструкцiй клеених тришарових бруав з поперечним перетином 72*86 мм i дов-жиною 3000 мм, яю зображено на рис. 1.

Рис. 1. Конструкцй' дослвджуваних клеених бруав: а) тришаровий клеений брус прямокутного перетину; б) тришаровий клеений брус прямокутного перетину з порожниною; в) три-шаровий клеений брус L перетину; г) тришаровий клеений брус L перетину з порожниною

Конструкцй' порожнистих бруав для виготовлення коробок вшонних блоюв, наведет на рис. 1; б, г -власно' розробки. Для встановлення економи деревини шсля впровадження у виробництво дослвджуваних конструкцш бруав розраховано баланси деревинно' сировини зпдно з методикою (Ferenc, & Maksymiv, 2011; Kovbasjuk, 2014), результати яких наведено у

Citation APA: Bezkorovainyi, A., Mayevskyy, V., Kopynets, Z., & Kutsyk, A. (2017). The Ways of Wood Volume Reduction in Glued Laminated Beams Production for Joinery. Scientific Bulletin of UNFU, 27(1), 148-150. Retrieved from http://nv.nltu.edu.ua/index.php/journal/article/view/185 148 Scientific Bulletin of UNFU, 2017, vol. 27, no 1

табл. 1-4. Розрахунок балансу деревинно! сировини тд час виготовлення тришарових клеених бруав рiз-них конструкцiй здiйснено з урахуванням умови вико-ристання однотипних рiзальних iнструментiв. Окрiм цього, у розрахунках прийнято такий сортовий склад

сухих обрiзних соснових пиломатерiалiв: 1 сорт -40 %, 2 сорт - 30 %, 3 сорт - 20 %, 4 сорт - 10 %. Ви-користання 3-го i 4-го сорпв пиломатерiалiв зумовле-но реальними виробничими умовами, а у 1-му сорп пиломатерiалiв об'еднано 1-й та вiдбiрковий сорти.

Табл. 1. Баланс деревинно'1 сировини пiд час виготовлення тришарового клееного бруса прямокутного перетину

№ з/п Стаття балансу Кiлькiсть

м3 на 1 брус м3 на 1000 пог. м бруав

1 Клеений брус 0,018600 6,200

2 Тирса 0,000940 0,313

3 Кусковi вiдходи 0,009010 3,003

4 Стружка 0,006082 2,027

Сировина (сосновi пиломатерiали сухi обрiзнi) 0,034629 11,543

Табл. 2. Баланс деревинно'1 сировини тд час виготовлення тришарового клееного бруса прямокутного перетину з по_рожниною_

№ з/п Стаття балансу Кiлькiсть

м3 на 1 брус м3 на 1000 пог. м бруав

1 Клеений брус 0,017100 5,700

2 Тирса 0,000884 0,295

3 Кусковi вщходи 0,008461 2,820

4 Стружка 0,006143 2,048

Сировина (сосновi пиломатерiали сухi обрiзнi) 0,032592 10,864

Табл. 3. Баланс деревинно'1 сировини тд час виготовлення тришарового клееного бруса Ь перетину

№ з/п Стаття балансу Кшьюсть

м3 на 1 брус м3 на 1000 пог. м бруав

1 Клеений брус 0,016300 5,433

2 Тирса 0,000815 0,272

3 Кусковi вщходи 0,007812 2,604

4 Стружка 0,005086 1,695

Сировина (сосновi пиломатерiали сухi обрiзнi) 0,030012 10,004

Табл. 4. Баланс деревинно'1 сировини тд час виготовлення тришарового клееного бруса Ь перетину з порожниною

№ з/п Стаття балансу Кшьюсть

м3 на 1 брус м3 на 1000 пог. м бруав

1 Клеений брус 0,014700 4,900

2 Тирса 0,000766 0,256

3 Кусковi вщходи 0,007335 2,445

4 Стружка 0,005442 1,814

Сировина (сосновi пиломатерiали сухi обрiзнi) 0,028246 9,415

Клеений брус Тирса

Кусков1 вщходи Стружка

12 3 4 Конструкщя тришарового клееного бруса Рис. 2. Розподщ витрат деревинно! сировини (соснових пило-матерiалiв сухих обрiзних) за видами на виробництво дослщ-жуваних конструкцiй клеених бруав: 1) для тришарового клееного бруса прямокутного перетину; 2) для тришарового клееного бруса прямокутного перетину з порожниною; 3) для тришарового клееного бруса L перетину; 4) для тришарового клееного бруса L перетину з порожниною

Розподщ витрат деревинно! сировини (соснових пиломатерiалiв сухих обрiзних) за видами на виробництво дослщжуваних конструкцш клеених бру^в наведено на рис. 2.

Результати порiвняльного аналiзу розподщу витрат деревинно! сировини (соснових пиломатерiалiв сухих обрiзних) за видами на виробництво дослщжуваних конструкцш клеених бру^в (рис. 2) засвщчили, що тип конструкци клееного бруса прямо впливае на витрату деревинно! сировини. Найбшьшо! витрати деревинно! сировини на 1000 пог. м тришарових клеених бруав потребуе виробництво бру^в прямокутного перетину, натомють найменшо! - брусiв Ь перетину з порожниною. Тому використання тришарових клеених бруав Ь перетину з порожниною для ви-робництва столярних виробiв е перспективним напря-мом як для зменшення витрат деревини, так i знижен-ня собiвартостi майбутнiх виробiв.

Висновки. Запропонована конструкщя тришарового клееного бруса Ь перетину з порожниною для виготовлення столярних виробiв дасть змогу еконо-мити до 18,44 % деревинно! сировини, порiвняно з тришаровим клееним брусом прямокутного перетину. З 11,543 м3 сухих обрiзних пиломатерiалiв, якi потрiб-

Scientific Bulletin of UNFU, 2017, vol. 27, по 1

149

но для виготовлення 1000 пог. м тришарового клееного бруса прямокутного перетину можна виготовити 1184,4 пог. м тришарового клееного бруса L перетину з порожниною. Отримаш результати е вагомим аргументом для впровадження у виробництво запропоно-ваних конструкцiй тришарових клеених брусгв з порожниною для виготовлення столярних виробiв, а незначне ускладнення технологи виготовлення таких клеених брус1в у разi хоча б дрiбносерiйного вироб-ництва - не матиме iстотного значення.

Перелiк використаних джерел

Bezkorovajnyj, A. G. (2008). Osoblyvosti tehnologii vygotovlennja pustotilogo klejenogo brusa: Magister degree. Lviv: NLTU Ukrainy, p. 53. [In Ukrainian].

Derzhavnyj standart Ukrainy. (2001). Bloky vikonni derevjani zi sklopaketamy. Tehnichni umovy: DSTU B V.2.6-24-2001 (GOST 24700-99), Chynnyj vid 2001-10-31. Kyiv: Derzhbud Ukrainy, p. 48. [In Ukrainian].

Ferenc, O. B., & Maksymiv, V. M. (2011). Tehnologija stoljarnyh vyrobiv. Lviv: NLTU Ukrainy, p. 400. [In Ukrainian].

Kovbasjuk, V. M. (2014). Analiz balansu derevyny pid chas vygotovlennja vikonnyh blokiv z trysharovogo klejenogo brusa z su-hyh obriznyh pylomaterialiv na TOV "Budservis": Magister degree. Lviv: NLTU Ukrainy, p. 103. [In Ukrainian].

Maevskij, V. O., Maksymiv, V. M., & Bezkorovajnyj, A. G. (2009). Ispolzovanie pustotelyh kleenyh brusev v stoljarnyh izdelijah (pp. 246-250). Proceedings of the Novejshie dostizhenija v oblasti im-portozameshhenija v himicheskoj promyshlennosti i proizvodstve stroitelnyh materialov, Minsk, November 25-27, 2009. Minsk: BGTU. [In Russian].

А. Г. Безкоровайный, В. О. Маевский, З. П. Копинец, А. С. Куцик

НАПРАВЛЕНИЯ УМЕНЬШЕНИЯ РАСХОДА ДРЕВЕСИНЫ В ПРОИЗВОДСТВЕ

КЛЕЕНЫХ БРУСЬЕВ ДЛЯ СТОЛЯРНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Предложены новые конструкции трехслойных клееных брусьев с полостью, в частности, прямоугольного и L сечения для изготовления коробок оконных блоков. Проведены расчеты балансов древесного сырья (сухих обрезных пиломатериалов) при изготовлении трехслойных клееных брусьев известных конструкций и собственных разработок на один брус и на 1000 пог. м. Установлено, что при изготовлении трехслойного клееного бруса L сечения с полостью достигается наибольшая экономия древесины.

Ключевые слова: трехслойный клееный брус, трехслойный клееный брус с полостью, сухой обрезной пиломатериал, баланс древесного сырья, расход, столярное изделие.

A. H. Bezkorovainyi, V. O. Mayevskyy, Z. P. Kopynets, A. S. Kutsyk THE WAYS OF WOOD VOLUME REDUCTION IN GLUED LAMINATED BEAMS PRODUCTION FOR JOINERY

The search of effective methods of wood volume reduction in the semifinished products and finished products, glued laminated beams for joinery products in particular, is very actual problem due to deficit of wood resources in Ukraine and the world. The purpose of our research is comparison of dry edge-surfaced lumber volume which is used for three-layered glued laminated beams of different constructions and establishment of wood volume reduction directions. Having performed the research we have got some precise results. First of all, the calculation of the balance of wood raw material in the production of three-layered glued laminated beams was performed at all stages of the technological process from dry edge-surfaced lumber. Wood raw material balances were calculated for using of four constructions of three-layered glued laminated beams with cross sections 72x86 mm and length 3000 mm. These balances were defined for determination of wood economy after implementation of investigated beam constructions. Furthermore, different volumes of wood raw materials were processed for production of 1000 running meters of three-layered glued laminated beams of specified modifications. Finally we have made the conclusions that percentage of balance ratio depends on construction of glued laminated beams. The proposed construction of L-cross section of three-layered glued laminated beam with cavity for joinery production will allow to save up 18,44 % of raw wood material compared with glued laminated beams of rectangular section. From 11,543 m3 of dry edge-surfaced lumber we can produce 1184,4 running meters of L-cross section glued laminated beams with cavity or only 1000 running meters of three-layered glued laminated beams of rectangular section. The received results demonstrate that the proposed constructions of three-layered glued laminated beams with a hollow can be implicated into joinery production. The minor complications of technological production of these beams don't influence significantly on their implementation into joinery production.

Keywords: three-layered glued laminated beams with or without hollow; dry edge-surfaced lumber; wood raw material balance; joinery product.

1нформащя про aBTopiB:

A. Г. Безкоровайний, пров. спещалют, НЛТУ Украши, м. Львiв, Украша.

E-mail: bezkorovaynyi@gmail.com

B. О. Маевський, д-р техн. наук, професор, НЛТУ Украши, м. Львiв, Украша.

E-mail: mayevskyy_v@yahoo.com З. П. Копинець, канд. техн. наук, доцент, НЛТУ Украши, м. Львiв, Украша А. С. Куцик, д-р техн. наук, професор, НУ "Львiвська полгтехшка", м. Львiв, Украша

150

Scientific Bulletin of UNFU, 2017, vol. 27, no 1