Industrializarea Primara a Lemnului

INDUSTRIALIZAREA PRIMARĂ A LEMNULUI Şef lucrări ing. drd. Neculai Marcel FLOCEA

1.1 Lemnul ca materie primă pentru industria cherestelei 1.2 Produsele industriei cherestelei 1.3 Fabrici de cherestea 1.4 Depozitul de buşteni – caracteristici, tehnologii şi utilaje 1.5 Hala de fabricaţie – caracteristici, tehnologii şi utilaje 1.6 Depozitul de cherestea – caracteristici, tehnologii şi utilaje 1.7 Industrializarea deşeurilor din lemn

0

1.1 LEMNUL CA MATERIE PRIMĂ PENTRU INDUSTRIA CHERESTELEI Lemnul ca materie primă pentru industria cherestelei Lemnul folosit în procesele de prelucrare primară provine din tăieri: principale, secundare şi accidentale. Structura producţiei şi sortimentele de lemn sunt determinate de asortimentul de specii. Ponderea diferitelor specii în compoziţia pădurilor este importantă şi pentru structurarea şi dimensionarea industriei de prelucrare a lemnului. Masa lemnoasă totală exploatată în România se stabileşte de parlament, la propunerea guvernului (circa 15 milioane m3 /an). Pe specii, acest volum se compune din: răşinoase – 37%, fag – 42%, stejari -10% şi diverse foioase – 11%. Industria cherestelei una dintre ramurile de bază ale industriei de prelucrare a lemnului, utilizează din cota anuală peste 65% din volumul de răşinoase şi peste 35% din cel de foioase. Materia primă o reprezintă lemnul rotund din toate speciile; calitatea buştenilor condiţionează de o manieră covârşitoare cantitatea şi calitatea cherestelei şi, implicit, valoarea ei. Caracteristicile lemnului rotund pentru fabricarea cherestelei sunt reglementate prin standarde, admiţându-se lungimi şi diametre minime – caracteristici dimensionale; cu limitarea defectelor anatomice – caracteristici calitative (Tabelul 1.1). Tabelul 1.1. Dimensiunile lemnului rotund destinat industriei cherestelei (C) Dimensiuni Specia

Nr.

buştenilor

STAS

Lungimea Diametrul minim [cm]

Valoare minimă [m]

Trepte de lungimi [m] 0,25 pt. L < 3,0 m;0,5 pt. l

Abateri [cm] ±2

– Răşinoase

1294-85

14

2,50

– Fag

2024-85

16

2,40

din 0,10 în 0,10

±2

– Stejar

1039-86

16

2,40

din 0,10 în 0,10

±2

– Diverse

3302-86

14

2,40

din 0,10 în 0,10

±4

≥ 3,0 m

Observaţii: – Buştenii de molid pentru rezonanţă (indicativ R) au diametrul minim de 34 cm, iar lungimea minimă de 1

2,00 m, cu trepte de 0,10 m; – Cu acordul părţilor se poate livra şi lemn de foioase cu lungimea de l,00 – 2,40 m, cu trepte din 0,10 în 0,10 m; – Lemnul de diverse foioase tari şi moi, cu diametrul la capătul subţire de minim 32 cm, poate fi livrat şi despicat în jumătăţi, dacă suprafaţa despicăturii este aproape plană. – Pentru evitarea degradării, prin atacul ciupercilor şi insectelor, buştenii proveniţi din arborii doborâţi în perioada de vegetaţie vor fi colectaţi şi transportaţi la fabrică în cel mult 60 de zile (cei de fag în cel mult 30 de zile), iar cei doborâţi în perioada repausului vegetativ, cel mai târziu până la 15 iunie.

Buştenii parcurg următoarele etape de pregătire: - retezarea şi secţionarea prin care se elimină sau se diminuează defectele importante (crăpături, noduri, putregai, curburi în diverse planuri etc.); - secţionarea crengilor şi cioturilor la faţa lor şi retezarea capetelor perpendicular pe axa longitudinală sau cu o abatere de maxim 10% din diametru; - fasonarea lungimii, operaţie la care se lasă o supradimensiune de 1 cm/m (fără a se depăşi 4 cm pe piesă) acoperitoare pentru secţionări ulterioare (abaterea maximă a lungimii fără supradimensiune este de ± 2 cm). Pregătirea poate presupune şi sortarea tehnologică: pe clase de calitate (două sau trei), pe grupe de diametre şi de lungimi (pentru buştenii de răşinoase debitaţi cu gaterul), numai pe grupe de diametre (pentru cei de foioase debitaţi cu gaterul) sau nu se sortează (în cazul debitării în ferăstraie panglică), asigurându-se astfel posibilitatea unei valorificări optimale (cantitative, calitative, tehnologice, economice). Buştenii provin din arbori recoltaţi în tot cursul anului, cu excepţia lemnului pentru rezonanţă, a celui pentru traverse şi a stejarului pentru doage, care se sortează numai în perioada repausului vegetativ (1 octombrie – 31 martie). Pentru evitarea atacului de ciuperci şi insecte, buştenii de răşinoase se aprovizionează, de preferinţă în stare cojită, iar cei de foioase (mai ales cei de fag) în stare necojită, fiind protejaţi contra crăpării. Buştenii pentru cherestea nu vor prezenta defecte care să depăşească anumite 2

plafoane, ei se livrează într-o singură clasă (indicativ C). Activitatea din secţiile asociate impune şi aprovizionarea cu lemn despicat – lobde, ca de exemplu: lobde de fag, stejar şi cer pentru doage brute, de fag, paltin, jugastru etc. pentru dulăpaşi de lăzi, de răşinoase şi foioase pentru talaş industrial ş.a. În secţiune transversală, lobdele au formă triunghiulară, trapezoidală sau semirotundă şi lungimea cuprinsă între 450 şi 1.050 mm (cu trepte din 50 în 50 mm). Stabilirea capacităţii, alegerea utilajelor din depozitul de materie primă şi a celor din hală (pentru debitare şi prelucrare) necesită cunoaşterea prealabilă, din programul de aprovizionare, a următoarelor date: proporţia de intrare în fabrică a lemnului rotund cu lungimi de peste 6,00 m; structura buştenilor pe diverse grupe de diametre; repartizarea lor după secţionare pe grupe de diametre şi eventual lungimi şi volumul total (Qan) de materie primă aprovizionat (pe specii) în decursul unui an calendaristic (m3/an). Cu acestea se determină lungimea medie şi diametrul mediu la buştenii de gater (rezultaţi după secţionare), mărimi necesare pentru stabilirea capacităţii de tăiere a utilajelor de debitat şi a liniilor tehnologice ale halei de fabricaţie. În cazul fabricilor de cherestea mixte, statistica se întocmeşte pentru fiecare specie (grupă de specii) în parte (răşinoase, fag, stejari, diverse). La fabricile de cherestea care au evidenţa gestionară informatizată, statistica se poate stabili şi pe serii cronologice de funcţionare.

3

Lungimea medie se calculează ca medie ponderată cu formula: n

∑

lm =

Li ⋅ bi

i =1

n

∑

[m]

(1.1)

bi

1

în care: lm – lungimea medie ponderată a buştenilor de gater, [m]; Li – lungimile medii ale fiecărei grupe de buşteni, [m]; bi – proporţiile ocupate de volumul (Vi) diferitelor grupe de lungimi, în raport cu cantitatea totală de buşteni (Qan), [%]; i = 1 … n.

Grupele de lungimi ale buştenilor se aleg după necesitate, diferenţiat pentru răşinoase şi foioase. Lungimea medie a grupei (Li) reprezintă media aritmetică a sumei lungimii minime şi maxime a fiecărei grupe. Cantităţile de buşteni (Vi) rezultă din foile de recepţie ale depozitului sau halei de debitare. Proporţiile (bi) se stabilesc prin calcul, astfel:

bi =

Vi ⋅ 100 [%]. Qan

Pentru calculele de proiectare, lungimea medie a buştenilor de gater, pe stocul anual (Qan) al unei fabrici de cherestea, se poate adopta: Im = 4,00m, la răşinoase şi Im = 3,70 m, la foioase. Diametrul mediu se calculează, în mod analog, cu relaţia: n

dm =

∑

Di ⋅ pi [cm]

1

n

∑

(1.2)

pi

1

unde: dm –diametrul mediu ponderat al buştenilor de gater din depozit, [cm]; Di – diametrul mediu al fiecărei grupe de buşteni, [cm]; pi – proporţiile ocupate de volumul (qi) diferitelor grupe de diametre în raport cu cantitatea totală de buşteni (Qan), [%]; 4

i = 1 … n.

Grupele de diametre ale buştenilor se stabilesc după necesitate, fie din datele statistice de care fabrica dispune, fie după modul de sortare tehnologică ales în depozit. Diametrul mediu al grupei (Di) reprezintă media aritmetică a diametrului maxim şi minim al fiecărei grupe . Cantităţile de buşteni qi se cunosc din foile de recepţie. În aceste condiţii proporţiile pi se calculează astfel: pi =

qi ⋅100 [%] Qan

etc.

(1.3)

Aceste date conduc la obţinerea unor diametre medii cu valorile: dm = 36-40 cm, la răşinoase, şi dm = 34-37 cm, la foioase, pentru buştenii debitaţi cu gaterul. Dacă debitarea buştenilor de foioase se face cu ajutorul ferăstraielor panglică, atunci se aprovizionează şi buşteni cu diametre peste 100 cm, diametrul mediu majorându-se la dm = 51-55 cm.

1.2 PRODUSELE INDUSTRIEI CHERESTELEI Produsele industriei cherestelei Produsele industriei cherestelei se obţin prin ferăstruirea, în lungul fibrelor (longitudinal), lemnului rotund, rezultând piese cu două sau mai multe feţe plane şi cu anumite dimensiuni (grosimi, lăţimi, lungimi) standardizate sau nestandardizate. Acestea servesc în construcţii (edificii diverse, locuinţe, binale, parchete, aviaţie, vagoane, nave, caroserii auto, căi ferate etc.) şi la fabricarea produselor din lemn (mobilă, butoaie, instrumente muzicale, ambarcaţiuni, articole sportive etc.). Principalele domenii de utilizare la nivel mondial sunt: construcţiile diverse (50-60%), industria mobilei (12-14%), industria ambalajelor (12-15%), diverse alte utilizări (1518%) din volumul producţiei. Industria cherestelei evoluează prin: modernizarea şi perfecţionarea utilajelor (de debitat, de prelucrat), a pânzelor, a sistemelor de transport intern, a tehnologiei propriuzise, a metodelor de gestionare, a sistemelor de tratare termică etc. Perfecţionarea tehnologiei urmăreşte reducerea pierderilor de material lemnos (în rumeguş şi rămăşiţe), creşterea productivităţii muncii, mecanizarea şi automatizarea fluxurilor tehnologice. Ca produse de bază se consideră: cheresteaua propriu-zisă (sau mai simplu, cherestea), semifabricatele şi prefabricatele, traversele, doagele, rămăşiţele. 5

Acestea se produc, obişnuit, la dimensiuni standardizate. Standardele precizează şi condiţiile de admisibilitate pentru defecte (naturale şi de prelucrare), supradimensiunile pentru contragere, alte proprietăţi şi terminologia. Utilizarea lor nu este absolut obligatorie, produsele se pot sorta dimensional şi calitativ conform uzanţelor comerciale ale ţărilor (pieţelor) de destinaţie sau unor convenţii stabilite anticipat (prin contracte).

6

1.2.1 Terminologie

Termenii tehnici referitori la elementele geometrice ale unei piese de cherestea sunt prezentaţi în figura 1.1, noţiunile explicative ale acestora sunt prezentate sumar tabelul 1.2 şi principalele forme geometrice în figura 1.2. Tabelul 1.2 Termeni tehnici Nr.

TERMEN

crt. 1

NOŢIUNE EXPLICATIVĂ

Piesă de cherestea

Bucată de cherestea considerată separat.

Faţă

Suprafaţă lată, longitudinală a unei piese de cherestea: la piesele cu

(fig. 1.1. 1,2)

secţiunea pătrată toate suprafeţele longitudinale sunt considerate feţe.

Faţă exterioară

Faţa cea mai depărtată de axul longitudinal al buşteanului din care

(fig. 1.1. 1)

provine piesa de cherestea.

Faţă interioară

Faţa cea mai apropiată de axul longitudinal al buşteanului din care

(fig. 1.1. 2)

provine piesa de cherestea.

5

Cant (fig. 1.1. 3,4,5)

Suprafaţa îngustă, longitudinală a unei piese de cherestea.

6

Teşitură (fig. 1.1. 4)

Rest din suprafaţa buşteanului care apare pe piesele de cherestea.

Muchie

Linia de intersecţie a două suprafeţe învecinate ale unei piese de

(fig. 1.1. 7)

cherestea.

Capăt (fig. 1.1. 6)

Secţiunea transversală de la extremitatea unei piese de cherestea.

Grosime [mm]

Distanţa dintre feţele unei piese de cherestea măsurată perpendicular

(fig. 1.1. g)

pe feţe, într-un loc specificat.

2

3

4

7 8 9

10

11

12

13

Lăţimea [cm],[mm] (fig. 1.1. l)

Lungime [m] (fig. 1.1. L)

Distanţa dintre canturile unei piese de cherestea (semisuma lăţimilor celor două feţe măsurate la mijlocul lungimii, în cazul pieselor de cherestea cu canturile netivite şi semitivite). Obs. [cm] - cm întregi. Distanţa cea mai scurtă dintre capetele unei piese de cherestea, convenţional socotite perpendiculare pe axa longitudinală a piesei. Obs. [m] - m cu două zecimale.

Dimensiunea nominală Dimensiunea înscrisă în specificaţii independent de imperfecţiunea (fig. 1.1. gn, ln, Ln)

tăierii, variaţia umidităţii pieselor.

Supradimensiune

Mărimea care trebuie adăugată la dimensiunile nominale ale unei piese

pentru contragere

de cherestea, astfel ca prin uscare, acestea să aibă la umiditatea de 7

referinţă (20% răşinoasele şi 15% foioasele) dimensiunea cerută (standardizată).

14

15

16

17

Grinzi sau prisme (fig. 1.2. c,d,e)

Piesele de cherestea obţinute prin tăierea longitudinală a buştenilor pe două, trei sau patru feţe, cu grosimea de minim 100 mm la răşinoase şi 120 mm la foioase iar lăţimile egale sau mai mari decât grosimile.

Cherestea normală

Piesele de cherestea având minim două feţe plane, grosimea sub 100

(fig. 1.2. f)

mm, obţinute prin tăierea longitudinală a buştenilor. Piesă de cherestea rezultată prin debitarea flancurilor buşteanului cu

Margine

faţa interioară complet atinsă de ferăstrău, cea exterioară pe cel puţin

(fig. 1.2. g)

jumătate din lungime, iar lungimea totală de minim 1,00 m.

Lătunoi (lăturoi) (fig. 1.2. h)

Piesă de cherestea rezultată din flancurile buştenilor având faţa interioară complet atinsă de ferăstrău, cealaltă neatinsă şi lungimea de minim 1,00 m.

Fig. 1.1. Elemente geometrice ale piesei de cherestea, 1 – faţa exterioară; 2 – faţa interioară; 3 – cant tivit; 4 – cant netivit; 5 – cant tivit cu teşitură; 6 – capăt; 7 – muchii; L(n) – lungime (nominală); b(n) – lăţimea (nominală); g(n) – grosime (nominală).

8

Fig. 1.2. Forme geometrice ale pieselor de cherestea, a – lemn semirotund; b – sfert; c,d,e – grindă cu două trei sau patru feţe plane; f – cherestea normală; g – margine; h – lătunoi.

9

1.2.2 Clasificări

10

1.2.2.1 Cheresteaua

Reprezintă cel mai important produs semifinit alcătuit din mai multe sortimente, clasificate după criteriul dimensional, după cum urmează: - scândurile sunt piese cu cel puţin două suprafeţe plane şi paralele, prelucrate complet prin debitare, cu grosimi de maxim 24 mm la răşinoase şi de maxim 40 mm la foioase (inclusiv) cu lăţimile minime superioare şipcilor, iar cele maxime de 30 cm la răşinoase şi nelimitate la foioase; - dulapii sunt piese care se deosebesc de scânduri numai prin grosimea lor mai mare, cuprinsă între 28 şi 75 mm la răşinoase, 50 şi 90 mm la foioase; lăţimile minime sunt superioare celor ale riglelor; - şipcile sunt piese cu feţele şi canturile complet prelucrate, obţinute prin spintecarea (la lăţime) scândurilor, având la răşinoase grosimea de 24 mm, iar la foioase grosimi de 25 şi 40 mm, în diferite combinaţii (exemplu: 24/38 şi /48 mm la răşinoase; 25/25, /40 şi 40/40 mm la foioase); - riglele sunt piese asemănătoare şipcilor dar cu secţiunea mai plină, obţinute prin spintecarea (la lăţime) dulapilor, având la răşinoase grosimea de 38, 48 şi 58 mm, iar la foioase grosimi de 50, 60, 70, 80 şi 90 mm, în diferite combinaţii (exemplu: 38/58, 48/48, /96 şi 58/58 mm la răşinoase; 50/50, /60, /70, 60/60, /70, 70/70, 80/80, /90, şi 90/90 mm la foioase); - grinzile (vezi Tab. 1.2, lin. 14); - marginile şi lăturoaiele (vezi Tab. 1.2, lin. 16, 17) Cheresteaua se mai poate clasifica după alte criterii ca: a. specia (grupa de specii) buştenilor din care provine: – cherestea de răşinoase, rezultată din debitarea şi prelucrarea buştenilor de molid, brad, pin, larice etc. Uneori poate fi denumită şi direct: cherestea de molid, cherestea de pin etc. – cherestea de foioase, rezultă din debitarea şi prelucrarea buştenilor de foioase. Uzual se clasifică în: cherestea de fag, cherestea de stejar (provenită din debitarea buştenilor de stejar, gorun, cer, gârniţă etc.), cherestea de diverse foioase tari (frasin, ulm, carpen, paltin, jugastru etc.) sau diverse foioase moi (plop, tei, anin etc.).

11

Fig. 1.3. Gradul de prelucrare al pieselor de cherestea, a –tivită; b –semitivită; c –netivită.

b. gradul de prelucrare a feţelor şi canturilor. De regulă, piesele de cherestea se produc cu toate feţele şi canturile prelucrate. Mai rar la răşinoase şi de obicei la foioase, canturile pot rămâne şi neprelucrate, acest criteriu clasificând cheresteaua după cum urmează (fig. 1.3): – cherestea tivită (fig. 1.3, a), feţele, capetele şi canturile sunt prelucrate (uzual cheresteaua de răşinoase şi uneori fag, stejari); – cherestea semitivită (fig. 1.3, b), doar unul din canturile pieselor este prelucrat (cheresteaua de fag); – cherestea netivită (fig. 1.3, c), canturile rămân neprelucrate păstrând conturul lateral al buşteanului (obişnuit cheresteaua de diverse foioase şi uneori fag, stejar); c. umiditatea (conţinutul de apă): – cherestea verde, cu umiditatea peste 30%; – cherestea zvântată, cu umiditatea de 25-30%; – cherestea semiuscată, cu umiditatea de 18-24%; – cherestea uscată, cu umiditatea de maxim 17%. d. destinaţia (domeniul de utilizare): –cherestea de uz general (pentru construcţii, mobilă, binale, ambalaje etc.); –cherestea cu destinate specială (pentru aviaţie, instrumente muzicale, ambarcaţiuni de concurs sau de agrement etc.). e. dimensiunile (grosimea, lăţimea şi lungimea pieselor), sunt reglementate prin standarde (STAS 942-86 pentru cheresteaua de răşinoase, STAS 8689-86 pentru cea de fag, stejar şi diverse foioase). Piesele de cherestea de diverse foioase (tari sau moi) se produc numai în sortimentul scânduri şi dulapi netiviţi la grosimile specifice foioaselor. La solicitarea beneficiarilor, producătorul poate fabrica şi cherestea de alte dimensiuni (în condiţii de preţ majorate).

Din punct de vedere dimensional se pot defini termenii: • 12

lungimea

- cherestea lungă, scânduri şi dulapi care au lungimea de minimum 3,00 m la răşinoase şi 1,80 m la foioase; - cherestea scurtă, scânduri şi dulapi cu lungimi cuprinse între 1,00 m şi 2,75 m la răşinoase şi 1,00 şi1,70 m la foioase; - cherestea subscurtă, scânduri şi dulapi cu lungimi cuprinse între 0,45 m şi 0,95 m numai la foioase.

• lăţimea - cherestea lată de răşinoase cu lăţimi cuprinse între 16cm şi 30 cm inclusiv; - cherestea îngustă de răşinoase cu lăţimi cuprinse între 6cm şi 15 cm inclusiv. Întrucât la debitare buştenii au umiditate mare (U = 50-80%), piesele de cherestea au dimensiunile reale mai mari ca dimensiunile nominale cu supradimensiunile (supramăsurile) necesare compensării contragerii prin uscare, adică tocmai cu mărimea ce trebuie adăugată dimensiunilor nominale ale piesei de cherestea, astfel ca prin uscare aceasta să aibă la umiditatea de referinţă (20% la răşinoase şi 15% la foioase) dimensiunea cerută. Supradimensiunile acordate pieselor de cherestea cu utilizare frecventă, debitate din buşteni în stare verde (U = 50%) se prezintă în STAS 6455-71 (răşinoasele) şi STAS 6548-73 (fagul şi stejarul). f. poziţia planului de tăiere faţă de inelele anuale pe secţiunea transversală a buştenilor (fig. 1.4): – cherestea radială, în secţiunea transversală, tangenta la inelele anuale formează cu faţa exterioară a piesei unghiuri cuprinse între 60 şi 90° (1); – cherestea semiradială, la care unghiurile respective sunt cuprinse între 45 şi 60° (2); – cherestea tangenţială, la care unghiurile respective sunt mai mici de 45° (3).

Fig. 1.4. Poziţia planului de tăiere faţă de inelele anuale. 1 – piesă cu tăiere radială; 2 – piesă cu tăiere semiradială; 3 – piesă cu tăiere tangenţială. 13

g. poziţia piesei în secţiunea transversală a buşteanului depinde de modelul de tăiere utilizat (modul de aşezare al pânzelor tăietoare în lama gaterului ş.a.). Piesele de cherestea obţinute sunt (fig. 1.5.):

,5

Fig. 1.5. Poziţia pieselor de cherestea în secţiunea transversală a buşteanului, 1 – piesă axială; 2 – piese centrale; 3 – piese laterale; 4 – margine; 5 – lătunoi.

– axiale („de inimă”), ce cuprind măduva (inima) buşteanului (fig. 1.5.1); – centrale („cu inima spintecată”), cu măduva secţionată pe feţele interioare (fig. 1.5.2); – laterale, care se obţin după piesa axială sau cele centrale (fig. 1.5.3); – margini (fig. 1.5.4) şi lătunoaie (fig. 1.5.5) definite anterior. h. calitatea vizează aspecte ca: structura lemnului, prezenţa defectelor anatomice pe feţele şi canturile pieselor, acurateţea şi debitării şi prelucrării şi este reglementată la noi prin standarde (1949-86, 1961-80, 8454/3-77, 1929-90, 8454/2-80, 3575-86, 336386, 6709-86, 8454/6-82).

Estimarea vizuală a calităţii (clasarea de „aspect”) se face în funcţie de defectele pe care piesa le are în întregime, ori pe unitatea de lungime (frecvent 1,00 m). Încadrarea într-o clasă de calitate se face după faţa şi cantul cel mai slab, dacă diferenţa dintre ele nu este mai mare de o clasă. În caz contrar, încadrarea se face în clasa imediat superioară celei din care fac parte faţa şi cantul cel mai slab. Clasarea de „rezistenţă” (pe baza unor încercări mecanice, cu ‘maşina”) se impune pentru piesele supuse la solicitări mecanice

14

1.2.2.2 Semifabricatele şi prefabricatele

Fabricarea acestora este justificată de necesitatea aprovizionării producătorilor de case, mobilă, binale etc., produse industriale din lemn în general, cu cherestea de dimensiuni convenabile utilizării lor de către beneficiari, pentru reducerea pierderilor de prelucrare (consumurilor tehnologice). a. Semifabricatele de cherestea sunt piese obţinute prin operaţii de prelucrare a cherestelei şi au forme, dimensiuni şi condiţii de calitate corespunzătoare unor elemente brute de produse finite. Dimensiunile reale de execuţie ale semifabricatelor includ valoarea dimensiunii finale a reperului de produs finit, plus supradimensiunea acordată pentru contragere (la piesele în stare verde) şi adaosul de prelucrare (40-60 mm la lungime, 4-6 mm la grosime şi lăţime) pentru viitoarele operaţii (retezări, rindeluiri etc.). Semifabricatele se produc pentru a fi utilizate la folosirea mobilei corp, uşilor, ferestrelor şi scaunelor tâmplăreşti. Dimensiunile şi condiţiile calitative sunt normalizate prin standarde sau prin înţelegeri prealabile între producători şi beneficiari şi se verifică pe loturi de maxim 1000 buc din acelaşi reper. Semifabricatele cele mai cunoscute sunt frizele pentru parchete (STAS 228/1-87), care pot fi executate din toate speciile din care se produc şi piesele de cherestea (dar în principal din fag, stejar şi răşinoase). Se produc pentru una din următoarele destinaţii: – frize pentru piese de parchet, denumite frize; – frize de perete pentru frizuri de perete şi plinte; – şipci de perete, pentru pervazuri de perete. Dimensiunile nominale ale frizelor, pe destinaţii, sunt stabilite prin STAS 8454/186. b. Prefabricatele de cherestea sunt piese realizate din semifabricate sau direct din cherestea, cu umiditate, dimensiuni şi forme finale corespunzătoare produsului finit. Prin uscare artificială, rindeluire, profilare, găurire etc., cheresteaua sau semifabricatele de cherestea sunt transformate în prefabricate. 1.2.2.3 Traversele

Sunt produse finite realizate prin debitare, cu forme, dimensiuni şi condiţii de calitate (rezistenţe mecanice) ce le fac apte pentru a fi suport la şinele de cale ferată de suprafaţă şi din subteran. Se produc din buşteni de fag şi uneori din buşteni de cvercinee fasonaţi din arbori 15

doborâţi în perioada repausului vegetativ (1 octombrie – 31 martie). Se clasifică după: a. forma secţiunii transversale. În funcţie de gradul de prelucrare al feţelor traverselor (STAS 330/1-72) după cele trei elemente (talpă, înălţime şi faţă), se produc: - traverse de tip A (în varianta A1 şi A2) - traverse de tip B - traverse de tip C. Traversele de tip A au toate feţele prelucrate, cu muchii ascuţite (la tipul A1) sau teşite (la tipul A2). Traversele de tip B au doar trei feţe complet prelucrate, cea de a patra fiind parţial teşită, iar cele de tip C au numai două feţe prelucrate (talpa şi faţa). b. după destinaţie (locul de utilizare al traverselor în cadrul căilor ferate) pot fi: – traverse normale (STAS 330/2-80), utilizate la susţinerea şinelor pe căile ferate cu ecartament normal CFN (1.435 mm) se produc în două clase de calitate, iar după utilizare în două categorii: categoria I -a, pentru liniile principale (cu trafic intens) şi categoria a Il -a, pentru liniile secundare (cu trafic redus); – traverse înguste (STAS 330/3-80), utilizate la susţinerea căilor ferate cu ecartament redus CFF (500, 600, 760 sau 1.000 mm) se produc într-o singură clasă de calitate, cu secţiunea transversală de tip A2, B şi C;

– traverse pentru poduri (STAS 330/4-80), utilizate pentru susţinerea şinelor în zona podurilor de pe căile ferate (CFN sau CFF) se produc într-o singură clasă de calitate şi cu secţiunea transversală numai de tipul A1. Au dimensiunile de execuţie diferenţiate după cum podurile la care se utilizează sunt construite pe căile ferate normale sau cu ecartament redus; – traverse speciale (STAS 330/5-80), utilizate la susţinerea şinelor în zona schimbătoarelor de cale (macazuri), în zona intersecţiilor sau în zona traversărilor etc., se produc într-o singură clasă de calitate, iar după utilizare în două categorii: categoria I, pentru căile ferate cu ecartament normal, şi categoria a Il -a, pentru căile ferate cu ecartament redus. 1.2.2.4 Doagele

Sunt produse obţinute prin debitarea radială (cel mult semiradială) a buştenilor şi lobdelor de stejar sau de fag (uneori şi de dud, salcâm etc.). Sunt utilizate la fabricarea diverselor tipuri de butoaie (pentru vin, bere, băuturi distilate etc.). Pentru butoaiele din fag utilizate ca ambalaje (pentru bitum, fructe de pădure etc.) se pot folosi şi doage debitate tangenţial. 16

Dimensiunile doagelor sunt standardizate (STAS 905/89 şi 2159/89), existând o corelaţie între grosime şi lungime, pentru a asigura rezistenţa şi capacitatea butoaielor. Grosimile sunt identice cu ale scândurilor şi dulapilor de foioase. Clasificarea doagelor se face după: a. întrebuinţarea lor sau locul ocupat la formarea unui butoi şi pot fi: – doage de manta (simbol M), utilizate la partea laterală (curbă) a butoiului; – doage de fund (simbol F), utilizate pentru capacele butoiului. b. destinaţia sau utilizarea dată butoaielor. Uzual se aplică celor de stejar: – doage pentru butoaie de vin şi băuturi distilate (simbol V), STAS 905/89; – doage pentru vase speciale (simbol S). Doagele de stejar se produc numai din arbori doborâţi în perioada repausului vegetativ (1 octombrie – 31 martie), planul de tăiere fiind orientat radial sau cel mult semiradial, astfel încât razele medulare să nu treacă de pe o faţă pe alta a piesei pentru a se asigura etanşeitatea butoaielor. Nu se admite prezenţa unor defecte ca: noduri putrede, curbură, galerii de insecte etc. Alte defecte se admit limitat. Doagele de fag (STAS 2105-90) se produc prin debitarea lemnului rotund sau a lobdelor de fag care provin din arbori doborâţi în tot cursul anului. Planul de tăiere este orientat radial, semiradial sau tangenţial, iar doagele se separă pe cele două perioade de doborâre: perioada de vegetaţie (1 aprilie – 30 septembrie) şi perioada de repaus vegetativ (1 octombrie – 31 martie). Se fabrică numai neaburite şi nu se admite prezenţa următoarelor defecte: noduri vicioase şi/sau concrescute, galerii de insecte, mucegai, încindere, inimă stelată, putregai, măduvă. Alte defecte sunt admise limitat. Doagele de stejar şi cele de fag se produc complet finite, cu capetele retezate perfect perpendicular pe feţe şi pe canturi. Calitatea doagelor se referă atât la execuţia lor (defectele de prelucrare), cât şi la defectele materialului din care au fost fabricate. Se sortează, de regulă, într-o singură clasă. Livrarea doagelor se face în pachete (STAS 9319/2-86) realizate pe tipuri şi dimensiuni şi numai dacă umiditatea lor este de maxim 30% (U ≤ 30%). Transportul se realizează cu vehicule acoperite, curate şi uscate. 1.2.2.5 Rămăşiţele

Sunt subproduse ale industriei cherestelei rezultate în urma operaţiilor de debitare 17

şi prelucrare (sin. „rămăşiţe de prelucrare”, „produse secundare”). Clasificarea lor are la bază criteriul comercial şi ţine cont de specia din care provin şi eventual, destinaţia industrială. Astfel întâlnim: a. Rămăşiţe de răşinoase pentru celuloză (STAS 2059-84) ce provin de la fabricarea cherestelei de molid şi brad. Se exclud: putregaiul, incluziunile de corpuri străine (metale, pământ, nisip etc.) urme de arsuri, pete de ulei şi de cărbune. Se admit cu restricţie: coaja, liberul, pungile de răşină, nodurile vicioase, galeriile de insecte etc. Se livrează sub formă de snopi sau de aşchii tehnologice. Snopii au diametrul total de 25-30 cm, greutatea de circa 20 daN şi cuprind piese cu lungimea de 100±5cm (cu o anumită secţiune minimă), strâns legate la mijloc cu sârmă moale sau cu sfoară rezistentă la umiditate. Aşchiile tehnologice sunt admise la fabricarea celulozelor de calitate inferioară şi au dimensiunile orientative de 2∼20 mm grosimea, 6∼35 mm lungimea şi lăţimea. b. Rămăşiţele de stejar pentru extracte tanante (STAS 4238-79) se sortează de la fabricarea cherestelei din stejar şi gorun. Conţin minim 80% duramen şi nu se admite putregaiul şi corpurile străine. Se livrează în snopi (legaţi cu sârmă moale la mijloc) sau în vrac. Piesele au ca dimensiuni: lungimea de 100±5 cm, secţiunea maximă de 6×10 cm. c. Rămăşiţele de fag (STAS 7149-86) provin de la prelucrarea cherestelei de fag şi sunt destinate, în primul rând, fabricării plăcilor din aşchii (PAL) şi plăcilor din fibre (PFL). Se livrează fie ca piese din lemn masiv (în vrac sau legate în snopi), fie ca aşchii tehnologice. Pentru fabricarea PAL şi PFL se pot utiliza şi rămăşiţe de cherestea de răşinoase, de stejar sau de diverse alte specii de foioase (STAS 7149-86).

1.3 FABRICI DE CHERESTEA Fabrici de cherestea 1.3.1 Alcătuire

Industria cherestelei cuprinde un ansamblu de unităţi de producţie (fabrici) în care asupra lemnului rotund se execută un proces de tăiere mecanică, prin ferăstruire în sens longitudinal şi transversal, urmărindu-se obţinerea de piese fasonate, diverse ca sortimente şi dimensiuni. Fabricile de cherestea se pot clasifica după: specia prelucrată (de răşinoase, de 18

foioase şi mixte); mărimea capacităţii de producţie (mici, mijlocii şi mari); modul de amplasare în teritoriu (independente, asociate etc.). Activitatea de producţie a unei fabrici de cherestea se desfăşoară în următoarele secţii (fig. 1.6): – depozitul de buşteni; – hala de fabricaţie; – secţia de tratare termică şi chimică (poate lipsi); – depozitul de cherestea. Depozitul de buşteni. Aici se pregăteşte lemnul rotund pentru fabricarea cherestelei, unele operaţii fiind diferenţiate în funcţie de utilajul de bază folosit la debitare. În flux tehnologic se execută operaţiile: –descărcarea trunchiurilor lungi sau buştenilor de gater din mijloacele de transport; – recepţia cantitativă şi calitativă a acestora; – retezarea-secţionarea şi toaletarea buştenilor; – detectarea şi eliminarea eventualelor incluziuni (metalice, minerale); – cojirea buştenilor şi colectarea cojii; – sortarea tehnologică şi marcarea buştenilor (se practică în cazul debitării cu gaterul vertical, în cazul unor comenzi speciale, chiar la debitarea cu ferăstrăul panglică); – distribuirea buştenilor sortaţi pe lagăre sau platforme de depozitare; – depozitarea şi conservarea buştenilor sortaţi şi a celor ce se păstrează nesortaţi; – spălarea buştenilor necojiţi; – alimentarea cu buşteni a halei de fabricaţie. Hala de fabricaţie este secţia conducătoare din fabrica de cherestea. Aici se desfăşoară procesul tehnologic de transformare a buştenilor în produse ale industriei cherestelei prin operaţii ca: – debitarea, tăiere longitudinală pentru realizarea feţelor, implicit a grosimii pieselor brute; – prelucrarea, eliminarea defectelor neadmise şi asigurarea celorlalte dimensiuni (lungime şi lăţime) prin tivire-spintecare şi retezare-secţionare (inclusiv prelucrarea capetelor, marginilor). Dotarea tehnică a halei cuprinde: pentru debitare gatere verticale, ferăstraie panglică sau ferăstraie circulare de construcţie specială, iar pentru prelucrare ferăstraie circulare de diferite tipuri, ferăstraie panglică de spintecat etc. Amplasarea acestor maşini se face într-un flux tehnologic organizat pe specii, cu legând operaţiile prin sisteme de transport mecanic.

19

Aprovizionare

DEPOZITUL

EMN ROTUND UNG

R

i

i

BUŞTENI

i ă i

li

i ă

PREGĂTIRE: – retezare-secţionare,

DE

– toaletare,

D bit

b

t

i

HALA

CHERESTEA BRUTĂ DE

PRELUCRARE: – retezare-secţionare

SECŢIA DE TRATARE TER-

Aburire, antiseptizare, ignifugare

– Sortare dimensională

DEPOZITUL

DE

(Rampa verde)

Stivuire, depozitare,

EXPEDIERE: – desfacere stive – transport la rampă

(Rampa uscată)

– sortare calitativă

Desfacere

Fig. 1.6. Schema procesului tehnologic al fabricării cherestelei

20

Secţia de tratare termică şi chimică (poate lipsi uneori), este dotată cu instalaţii pentru activităţile: - aburire, numai la o parte din cherestea şi la toate frizele de fag; - antiseptizare, ignifugare etc.; - uscare artificială. Dotarea tehnică a acestei secţii cuprinde camere de uscare, de aburire, bazine de imersie, autoclave etc. în funcţie de activităţile desfăşurate şi de cantitatea de cherestea prelucrată anual (estimată). Depozitul de cherestea este secţia în care se execută operaţii ca: – presortarea calitativă, separarea dimensională pe sortimente şi inventarierea (în rampa verde); – stivuirea la şipcă a cherestelei destinată uscării artificiale; – stivuirea strânsă a cherestelei destinată aburirii, antiseptizării etc.; – distribuirea cherestelei pe platformele de depozitare, în vederea conservării şi uscării naturale (stivuirea la şipcă în depozit);

– pregătirea şi livrarea cherestelei conform comenzilor şi contractelor, (desfacere stive, transport la rampa de expediţie, sortare calitativă finală, marcare, inventariere, ambalare, încărcare în mijloacele de transport). Depozitul de cherestea este dotat cu instalaţii pentru sortarea pieselor, stivuirea, destivuirea şi formarea pachetelor cu piese, dispozitive de ambalare şi marcare, instalaţii de încărcare a cherestelei în mijloacele de transport ş.a.. Fabricile de cherestea mai pot avea secţii asociate, ateliere de întreţinere etc.. Secţiile asociate asigură utilizarea mai completă a materiei prime, reducerea cheltuielilor de transport, diminuarea poluării mediului etc. Au volumul producţiei relativ mic, consumând rămăşiţe de cherestea, capete de buşteni, rumeguş, coajă etc. Ca secţii asociate enumerăm: – secţie de parchete, prelucrează frizele în elemente pentru pardoseli; – secţie de lăzi, prelucrează cherestea, lobde şi lemn rotund de calitate inferioară în diferite tipuri de ambalaje; – secţie de butoaie, prelucrează şi asamblează doagele de stejar sau de fag în butoaie; – secţie de talaş industrial, prelucrează capetele buştenilor de răşinoase şi de foioase moi în talaş sau lână de lemn; – secţie de valorificare a produselor secundare, sortează şi prelucrează lemnul de mici dimensiuni sau calitativ inferior în: rămăşiţe pentru celuloză, PAL sau PFL, rămăşiţe de stejar pentru tananţi, tocătură pentru fabricile de PAL şi PFL, produse 21

diferite ca paleţi, bobine pentru cabluri, calupuri, brichete şi peleţi din rumeguş etc. Atelierele şi construcţiile auxiliare asigură derularea procesului de producţie şi pot cuprinde: – ascuţitoria; – atelierul mecano-electric; – laboratorul tehnologic (pentru fabricile dotate cu camere de aburire, uscare, instalaţii de antiseptizare etc.); – centrala electro-termică; – construcţii tehnico-administrative, magazii de materiale tehnice etc. 1.3.2 Proiectare generală

Locul de amplasare (situarea) al unei fabrici de cherestea se stabileşte prin studiul de prefezabilitate, în care se indică: judeţul, localitatea, strada, coordonatele topografice, suprafaţa şi situaţia juridică a terenului, zona seismică, nivelul maxim al apelor freatice etc. Se iau în calcul criteriile: 1. Amplasamentul (situarea). Factorii determinanţi pentru locaţie: – apropierea de sursa de materie primă, piaţă şi de drumurile de acces principale, pentru alegerea mijloacelor de transport utilizate la aprovizionare şi la livrare pentru reducerea cheltuielilor de transport; – existenţa în zonă a resursei umane. Ordinea de prioritate a factorilor locaţiei în stabilirea sitului este dată de aprecierea acestora de către întreprinderea în cauză (chestiune de 1. costuri de materii prime, 2. costuri de transport, 3. costuri de mână de lucru) 2. Terenul. Alegerea terenului ţine seama de: – existenţa spaţiului disponibil necesar pentru clădiri, depozite, căi de transport intern şi extern rutier sau pe şine inclusiv spaţiu suplimentar pentru extinderi prevăzute sau posibile (suprafaţă suficient de mare şi de formă dreptunghiulară cu 2:1 sau 3:1 raport între laturi, cale ferată sau drum de acces auto paralele cu latura mare sau cu intrare oblică etc.); – caracteristici fizico-geografice, orografice, climatice, meteorologice, geotehnice (teren ferit de inundaţii, plan cu înclinare naturală de 1∼2‰ spre o latură pentru scurgerea apelor pluviale, bine ventilat, cu portanţă suficientă etc.). 3. Programul. Cuprinde date despre: – tipul de fabrică; 22

– dimensiunea spaţiilor şi dimensiunile libere ale acestora; – numărul de angajaţi, eventual departajat pe sexe (vestiare, toalete); – planul de dispunere a maşinilor; – încărcări din circulaţie şi individuale. În unele cazuri, cerinţe speciale: – protecţie fonică şi contra vibraţiilor, contra substanţelor toxice; – apropierea de o linie electrică ce asigură alimentarea puterii instalate; – apropierea de o sursă de apă, pentru asigurarea necesarului de apă industrială, potabilă şi PSI; – extinderi prevăzute sau posibile; – valoarea terenului, nivel de impozitare, exigenţe de ordin urbanistic sau arhitectonic, restricţii de mediu. 4. Planificarea operaţională atentă este o condiţie a proiectării construcţiilor. Trebuie reprezentate procesele de producţie după tipul de producţie, după estimarea aproximativă a producţiei anuale sau după numărul angajaţilor.

Dacă nu există valori medii din experienţă, necesarul de spaţiu se stabileşte pe baza planului de dispunere a maşinilor şi a diverselor echipamente industriale. Cum toate aceste criterii nu pot fi îndeplinite simultan se adoptă o soluţie de compromis ca rezultat al acestei analize tehnico-economice. Suprafaţa totală a terenului necesar rezultă din planul general de amplasare al fabricii trebuind să asigure un flux de producţie cât mai raţional (trasee cât mai scurte, fără încrucişări între deplasările de materie primă sau de produse).

Construcţiile industriale - hala de fabricaţie, camerele de uscare, de aburire, secţiile asociate, atelierele de întreţinere etc. - se amplasează între depozite (de buşteni şi de cherestea – fig. 1.7), pentru reducerea lungimii traseelor pentru utilităţi (agent termic, energie electrică etc.) şi din considerente de ordin arhitectonic. La proiectarea planului general (scara 1:5.000∼1:10.000) se armonizează cerinţele tehnologice cu cele structural-constructive, arhitectonice, urbanistice, economice cu respectarea normelor de protecţia muncii, mediului, prevenirea şi stingerea incendiilor (PSI) etc.

23

Linie de garaj C.F.N. Drumuri auto Zone P.C.I.

Fig. 1.7. Planul general al unei fabrici de cherestea 1 – depozit de buşteni; 2 – hala de fabricaţie; 3 – rampa verde; 4 – camere de uscare şi de aburire; 5 – depozit de cherestea; 6 – secţii asociate; 7 – ascuţitorie; 8 – centrala termică; 9 – pavilion administrativ

1.3.3 Regimul de lucru şi capacitatea de producţie a fabricilor de cherestea Regimul de lucru (fondul de timp de lucru disponibil) al unei fabrici, reprezintă volumul de timp în care se desfăşoară activitatea în secţiile şi sectoarele sale. Se poate aproxima cu relaţia: Td = [Tc − (Ts + Tr + Ta )] ⋅ ns [sch/an]

(1.4)

unde: Td –fondul de timp de lucru disponibil [sch/an]; Tc – timpul calendaristic al unui an, [zile] (Tc = 365 zile); Ts – timpul corespunzător zilelor nelucrătoare dintr-un an (sâmbete, duminici, sărbători legale); orientativ Ts = 105 – 110 zile; Tr – timpul de oprire pentru reparaţii şi revizii programate, [zile/an] (orientativ 8-12 zile, la liniile de răşinoase şi 12-15 zile, la liniile de foioase); Ta – timpul afectat de opririle accidentale, neprevăzute, [zile/an] (orientativ Ta = 3-5 zile); ns – numărul de schimburi de lucru pe zi al halei de fabricaţie (durata unui schimb = 8 ore, exclusiv timpul aferent schimbării pânzelor, care la gater este de circa 1 oră/sch iar la ferăstrăul panglică de maxim 0,5 ore/sch); în mod curent se stabileşte ns = 2 sch/zi.

Capacitatea de producţie a unei fabrici reprezintă producţia maximă ce poate fi realizată într-o anumită perioadă de timp (1 an) pentru o anumită structură a producţiei şi în condiţiile folosirii intensive şi extensive a utilajelor.

Pentru fabricile de cherestea, între capacitatea de producţie (Qp), producţia 24

posibilă (Qf) şi producţia realizată (Qr) există relaţia:

Q p ≥ Q f ≥ Qr [m3/an]

(1.5)

Capacitatea de producţie posibilă (Qf) este utilizată la proiectarea unei fabrici de cherestea (inferioară Qp), fiind influenţată de condiţiile concrete de muncă, iar producţia realizată practic (Qr) mai este diminuată de locurile înguste pe flux,gradul de folosire a utilajelor, condiţiile de aprovizionare, fluctuaţiile forţei de muncă, opririle accidentale şi alte cauze. Capacitatea de producţie se exprimă de obicei în m3 buşteni debitaţi/an sau în m3 cherestea realizată/an. Capacitatea de producţie posibilă a unei linii de debitare se poate calcula cu una dintre relaţiile: Q fb = Qu ⋅ Td sau Q fc = iu ⋅ Qu ⋅ Td [m3/an]

(1.6)

unde: Qfb şi Qfc - capacitatea de producţie posibilă a liniei de debitare, [m3 buşteni/an], respectiv [m3 cherestea/an]; iu – indicele de utilizare al materialului lemnos, [m3 cherestea/m3 buştean]; Td – fondul de timp de lucru disponibil al halei de fabricaţie,[sch/an]; Qu – capacitatea de tăiere medie a utilajului de bază folosit la debitare,[m3 buşteni/8 ore (schimb)]. Pentru proiectare Qfb, respectiv Qfc, rezultă din calcule economice sau se deduc din relaţia 1.6, după ce s-a ales tipul (caracteristicile tehnice) utilajului de bază. Capacitatea de producţie posibilă a unei fabrici Qf e determinată de numărul de linii tehnologice din hala de fabricaţie şi de specia buştenilor prelucraţi (răşinoase, fag, stejari, diverse foioase tari sau moi, combinaţii ale speciilor - profil mixt). Capacitatea fabricilor pentru o singură specie de buşteni se determină cu relaţia: i=n

Q f = iu ∑ Qui ⋅ Tdi = [m3/an]

(1.7)

i =1

unde: Qf - capacitatea de producţie posibilă a halei de fabricaţie, [m3 cherestea/an]; iu – indicele de utilizare programat al buştenilor, [m3 ch/m3 buştean]; i = 1, 2…n – numărul liniilor tehnologice din componenţa halei; Qui – capacitatea de tăiere medie a utilajului de bază pe fiecare linie, [m3 buşteni/8 ore]; Tdi – fondul de timp de lucru disponibil pentru desfăşurarea activităţii pe fiecare linie 25

tehnologică, [sch/an].

Capacitatea fabricilor cu profil mixt presupune că pe aceeaşi linie tehnologică sau pe linii tehnologice paralele se prelucrează, simultan sau alternativ, buşteni de specii diferite. La fabricile cu prelucrare simultană (pe linii tehnologice paralele), se recomandă relaţia: i=n

Q f m = ∑ iui ⋅ Qui ⋅ Tdi [m3/an]

(1.8)

i =1

unde: Qfm - capacitatea de producţie posibilă a unei fabrici de cherestea cu profil de prelucrare

mixt,[m3 cherestea/an]; iui – indicii de utilizare ai buştenilor pentru specia prelucrată pe fiecare linie tehnologică, [m3 cherestea/m3 buştean]; i = 1, 2…n – numărul liniilor tehnologice din componenţa halei; Qui – fondul de timp de lucru disponibil pentru desfăşurarea activităţii pe fiecare dintre liniile tehnologice, [sch/an].

Dacă la proiectare se impune capacitatea de producţie a viitoarei fabrici (respectiv Qf – relaţia 1.7 sau Qfm – relaţia 1.8 - cunoscute) atunci se poate calcula numărul de linii tehnologice din hala de fabricaţie (în funcţie de caracteristicile tehnice şi tipul utilajului de bază ales, Qu - cunoscut) cu relaţia:

NL =

Qf Ql

=

Qf iu ⋅ Qu ⋅ Td

[buc]

(1.9)

unde: NL - numărul de linii tehnologice din viitoarea hală de fabricaţie [buc]; Qf, Ql, iu, Qu, Td – respectă notaţiile din relaţiile 1.6, 1.7, 1.8 şi 1.9. Valoarea calculată pentru NL cu relaţia 1.9 se rotunjeşte la întreg, prin adaos, de la orice zecimală care depăşeşte 0,2, rezultând numărul de linii tehnologice adoptate (NL). Gradul de încărcare mediu (ÎL) al liniilor tehnologice va fi. ÎL =

nL ⋅ 100 [%] NL

(1.10)

Valoarea optimă recomandată ÎL = 80-85%, în caz contrar impunându-se 26

realegerea utilajului de bază (cu capacitate mai mică sau mai mare) sau modificarea corespunzătoare a capacităţii fabricii.

1.4 Depozitul de buşteni – caracteristici, tehnologii şi utilaje 1.4.1 Amplasarea depozitului

Modalitatea de amenajare şi organizare a depozitelor de buşteni din fabricile de cherestea influenţează valoarea indicelui de utilizare a materiei prime prin pregătirea buştenilor pentru debitare (diferită după forma în care intră - lemn rotund lung, buşteni etc.), prin specia şi utilajele de bază din hala de fabricaţie, prin conservare etc. Alegerea terenului pentru depozitele de buşteni se face în zone cu portanţă şi drenaj bune, fără denivelări, eventual cu o mică înclinare naturală (1-2‰) care să asigure scurgerea apelor pluviale. Stratul de sol se înlătură pentru a nu permite creşterea vegetaţiei care menţine umezeala, afectând aerisirea stivelor de lemn rotund şi favorizând dezvoltarea dăunătorilor (insectelor, ciupercilor). Ca formă generală, se preferă cea dreptunghiulară, cu raportul laturilor 1:1 sau 2:1, pentru o desfăşurare normală, economică, a operaţiilor. Suprafaţa totală ocupată este proporţională cu capacitatea de debitare a fabricii şi direct influenţată de gradul de mecanizare al activităţilor din depozit (instalaţiile utilizate la descărcarea, manipularea şi stivuirea buştenilor), precum şi de utilajul de bază din hală, care determină gradul de sortare al buştenilor (dimensională şi calitativă). Este preferată stivuirea pe înălţime cât mai mare (intensivă), celei pe suprafaţă lungime şi lăţime (extensivă). 1.4.2 Aprovizionarea cu buşteni 1.4.2.1 Necesarul de buşteni

Procesul de producţie al unei fabrici de cherestea depinde de aprovizionarea la timp şi în cantităţi suficiente, cu material lemnos de calitate. Aprovizionarea depozitului se face după graficul calculat (funcţie de indicii de utilizare ai materialului lemnos şi de comenzile de producţie) şi indică trimestrial, lunar şi zilnic, cantităţile de buşteni (pe specii – eventual) ce trebuie aduse într-un an calendaristic. Volumul anual de material lemnos ce trebuie aprovizionat (şi debitat) pe total 27

fabrică (şi pe fiecare specie, în cazul fabricilor cu profit mixt) se poate calcula cu relaţia: Qan =

Qf iu

[m3/an]

(1.11)

unde: Qan – volumul total de buşteni pe specii ce trebuie adus în fabrică, [m3/an]; iu – indicele de utilizare al materialului lemnos al fiecărei specii, [m3 cherestea/m3 buştean]; Qf – volumul de cherestea estimat pe specii (conform comenzilor) [m3/an] (relaţia 1.7 sau 1.8). Aprovizionarea ritmică este o activitate de bază, orice carenţă afectând producţia. Cantităţile livrate cresc în sezonul rece şi scad în cel cald, pentru echilibrare impunându-se măsuri de stocare şi conservare a unor volume corect dimensionate. Sunt de preferat furnizorii din apropiere, cheltuielile de transport, majorate proporţional cu distanţa, crescând preţul buştenilor şi al cherestelei. 1.4.2 Mijloacele de transport utilizate la aprovizionarea cu buşteni.

Pentru aprovizionarea buştenilor se pot folosi următoarele tipuri de mijloace de transport: - autovehicule specializate sau de uz general; - vagoane de cale ferată normală (CFN); - vagoane de cale ferată forestieră (CFF); - alte sisteme de transport. Aprovizionarea poate fi simultană şi cu mijloace de transport diferite, astfel încât, în funcţie de distanţe, condiţii de încărcare, mijloace disponibile, să se reducă costurile de transport şi să se asigure cantităţile necesare. a. Mijloacele auto (tractoare cu remorci, autocamioane, autotrenuri etc.) au capacităţi de transport situate între 6-20 tone (în medie Tauto ≈10 t). Autocamioanele pentru transportul lemnului lung sunt prevăzute cu remorci monoaxe sau biaxe şi dotate cu diverse dispozitive şi instalaţii pentru încărcarea şi descărcarea buştenilor (răcoanţe rabatabile, trolii mecanice, graifere acţionate hidraulic etc.). Nivelul platformei auto (ΔhAUTO) este de 1,10 m, iar lungimea lemnului rotund încărcat poate ajunge până la 15 m. I.R.U.M. S.A. Reghin produce platforma de 16 tone şi semiremorcile de 16 şi 25 de tone destinate transportului de buşteni şi cherestea. Sunt echipate cu răcoanţe fixe sau telescopice şi cu troliu cu 2 tamburi, comandat electropneumatic pentru autoîncărcarea 28

buştenilor. Schemele şi caracteristicile lor tehnice sunt prezentate în planşele 1 şi 2. Transportul cu mijloacele auto era considerat eficient pentru distanţe de maxim 50 km, condiţiile actuale (creşterea tonajului, viteza mare de deplasare, mobilitatea mult mai mare, versatilitatea mijloacelor de transport etc.) au împins această limită la 150 km. Drumurile auto au lăţimea minimă 3,20 m, pentru circulaţia pe o bandă, şi 5,50 m, pentru circulaţia pe două benzi. b. Vagoanele de cale ferată normală – CFN (ecartament 1.435 mm) au o capacitate de cuprinsă între 10 şi 40 t (în medie TCFN = 25-35 t) şi lungimea maximă de 12-15 m, fiind preferate cele cu pereţii rabatabili ori demontabili (uşurinţa încărcării şi descărcării). Transportul buştenilor pe CFN era considerat cel mai economic sistem pentru distanţe mai mari (peste 50 km). Problemele mari ale transporturilor feroviare sunt: întârzieri, deficienţe, dublarea operaţiilor de încărcare–descărcare în gări etc. Vagoanele cu buşteni se descarcă pe linii de garaj cu rampa maximă de 2‰, cu gabaritul (zona de liberă trecere) minim de 4,00 m pe orizontală şi 4,80 m pe înălţime, în lungul căreia se amenajează rampe sau platforme betonate de stocare-recepţie. Cota platformei vagoanelor (∆h CFN), faţă de partea superioară a şinei de rulare se află la înălţimea de 1,10 m, iar pentru protecţia personalului de deservire, între peretele vagonului şi frontul rampei, va rămâne un spaţiu liber de 0,4-0,6 m (condiţii constructive). c. Vagoanele-platformă de cale ferată forestieră - CFF (ecartament 760 mm), aproape dispărute astăzi, au o capacitate de transport de 10 tone (TCFF ≈ 10 t) cu lungimi de până la 12 m. Trucurile sunt dotate cu răcoanţe rabatabile simultan, facilitându-se astfel descărcarea buştenilor pe una dintre părţile laterale. Cota platformei vagonului (ΔhCFF) se află la circa 0,60 m. Liniile de garaj aveau un gabarit de minim 3,20 m pe orizontală şi 4,00 m pe înălţime şi declivitate de maxim 2‰, iar spaţiul de siguranţă de 0,20-0,40 m. În fabricile aprovizionate atât prin CFN cât şi prin CFF, şinele de garaj CFF pot fi introduse, între şinele CFN, utilizându-se astfel acelaşi front de descărcare (aceeaşi rampă şi instalaţii de descărcare). d. Alte sisteme de transport, neutilizate practic la noi, sunt reprezentate de: transportul naval şi plutărit, cel aeronautic (cu elicoptere, dirijabile), cel pe cablu (cu funiculare) etc. 1.4.2.3 Stocul de materie primă (stocul tehnic)

29

Se defineşte drept cantitatea minimă de buşteni care trebuie să existe în permanenţă în depozit, pentru a se asigura continuitatea funcţionării fabricii în cazul apariţiei unor situaţii neprevăzute în aprovizionarea ritmică (precipitaţii abundente, calamităţi etc.). Conţine buşteni din toate grupele de diametre, în cantităţi suficient de mari pentru fiecare linie tehnologică în parte, corespunzător capacităţilor utilajelor de debitare, astfel încât acestea să lucreze în permanenţă în sarcină maximă. Volumul stocului tehnic poate fi stabilit cu relaţia: QT =

Qan ⋅ n [m3] Td

(1.12)

unde: QT – stocul tehnic (de siguranţă), [m3]; Td – numărul zilelor de funcţionare a halei de fabricaţie conform regimului de lucru stabilit, [zile/an]; Qan – cantitatea de buşteni prelucrată în total la fabrica respectivă, [m3/an]. n – durata pentru care se recomandă asigurarea continuităţii funcţionării halei de debitare, [zile] (n = 10-12 zile, la răşinoase, n = 12-15 zile, la foioase şi n = 5-6 zile, la fag pe timp de vară, în condiţiile în care fabrica nu dispune de un sistem de conservare a buştenilor). Recepţia buştenilor. Este o operaţie importantă ce trebuie efectuată de personal competent, care cunoaşte standardele şi instrucţiunile pentru măsurarea şi marcarea buştenilor. Recepţia condiţionează randamentul producţiei (consumul specific), costurile pe m3 de cherestea

etc. Se execută pe rampe după descărcarea materialului lemnos. La comenzi speciale (ex. lemnul de rezonanţă, buşteni groşi şi foarte groşi pentru debitare radială etc.), recepţia se realizează la furnizor, de către delegatul beneficiarului, înainte de încărcare. Se verifică datele (numărul de buşteni, diametrele, lungimile, volumul pe bucată şi pe total, calitatea etc.,) înscrise în avizul de expediţie. La diferenţe (calitative şi cantitative) inacceptabile, între avizare şi recepţie, încărcătura se pune la dispoziţia furnizorului, rămânând depozitată separat pe rampa de descărcare. Se încheie în maxim 10 zile un proces verbal de constatare, cu un delegat al furnizorului. Pe baza acestui proces verbal se poate realiza decontarea la un preţ renegociat către furnizor. La recepţie este obligatorie examinarea fiecărei piese, pentru a i se determina: – dimensiunile (lungime, diametrul) şi volumul (recepţia cantitativă); – modul de fasonare şi calitatea (recepţia calitativă). Sistemele automate de recepţie au apărut ca aplicaţii practice ale informaticii, 30

diminuând radical consumul de forţă de muncă şi de timp pentru cubarea buştenilor şi majorând în aceeaşi măsură precizia de măsurare. De o mare diversitate constructiv-funcţională (mecanice, electro-mecanice, electro-optice etc.), au evoluat continuu. Dispozitivele automate de măsurare, dotate cu laser şi conectate la un calculator, permit numărarea şi cubarea buştenilor, stabilirea lungimii şi diametrului mediu pentru un lot de buşteni sau pentru intrările dintr-o perioadă dată, comandă separarea buştenilor la telesortator, evidenţa gestiunii depozitului de buşteni pe sortimente, pe grupe de diametre, pe comenzi etc., generarea de rapoarte statistice pentru personalul de decizie, optimizarea secţionării lemnului rotund lung la lungime etc. Amplasarea lor depinde de rolul îndeplinit, montându-se de regulă pe transportoare, şi pot funcţiona independent sau în reţea şi favorizând creşterea vitezelor de lucru şi a randamentului, a productivităţii, optimizarea consumului de buşteni pe comenzi (raţionalizarea stocurilor şi a fondurilor băneşti imobilizate) etc. 1.4.3 Descărcarea buştenilor 1.4.3.1 Construcţia şi dimensionarea rampelor de descărcare

Rampele de descărcare din depozitele de buşteni sunt utile dacă transportul şi manipularea materialului lemnos se face cu ajutorul vagonetelor sau cu al transportoarelor longitudinale cu lanţ. Dacă manipularea şi deplasarea buştenilor are loc prin întrebuinţarea autodescărcătoarelor sau cu ajutorul macaralelor portal, rampele sunt înlocuite cu platforme betonate de descărcare, depozitare şi deplasare. a. Rampele de descărcare se construiesc pentru fiecare tip de mijloc de transport în parte, amenajarea şi dimensionarea fiind adecvate procedeului de transport (CFN, CFF, AUTO) şi instalaţiilor de descărcare. Lungimea rampei de descărcare este cel puţin egală cu lungimea frontului de descărcare deservit. Lăţimea rampei de descărcare va fi între 12 şi 20 m, pentru a permite stocarea temporară a cantităţii de buşteni intrate la o repriză cu un mijloc de transport şi ulterior desfăşurarea recepţiei, şi majorată, dacă pe rampă se execută operaţia de retezaresecţionare. Înălţimea rampei la frontul de descărcare va fi egală sau ceva mai mică decât cota platformei mijlocului de transport. b. Platformele betonate de descărcare tind să ia locul rampelor în cadrul 31

depozitelor cu organizare şi dotare tehnologică modernă. Construcţia lor este simplă, fiind construite din beton armat, aşezat perfect orizontal, într-o platformă dreptunghiulară cu lungimea egală cu cea a frontului de descărcare şi lăţimea stabilită fie în funcţie de mărimea consolei sau deschiderii macaralei, fie în funcţie de operaţiile tehnologice executate pe ea. Se recomandă ca fiecare tip de mijloc de transport să dispună de platforma sa de descărcare. 1.4.3.2 Utilaje şi tehnologii Utilaje pentru descărcarea şi manipularea buştenilor. Descărcarea lemnului rotund din mijloacele de transport trebuie să se realizeze într-un timp cât mai scurt, cu un efort fizic cât mai redus şi fără pericole de accidentare a personalului de deservire. Se preferă execuţia mecanizată a descărcării, prin utilizarea a diferite tipuri constructive de instalaţii, adaptate şi dimensionate corespunzător, pe baza unor normative şi de către întreprinderi special autorizate. Se precizează că utilajele pentru descărcarea lemnului rotund din depozitele de buşteni nu sunt întrebuinţate exclusiv la descărcarea mijloacelor de transport, ele se mai pot utiliza la: presortarea şi stivuirea buştenilor, alimentarea transportoarelor şi rampelor, alte operaţii de manipulare.

Pentru descărcarea materialului lemnos din mijloacele de transport se pot utiliza: – în fabricile mici: trolii, monorayluri, autodescărcătoare, automacarale etc.; – în fabricile de mărime medie: macarale portal cu deschideri mici (până la 18 m), poduri rulante mici (deschidere maximă de 14 m) etc.; – în fabricile mari: poduri rulante cu deschiderea de 28,5 m, macarale portal cu deschiderea peste 18 m, macarale turn etc. Cu titlu de ilustrare menţionăm: Autodescărcătoarele (fig. 1.8) au o largă utilizare în fabricile de cherestea, având o mobilitate mare, deplasare rapidă, permit acoperirea unor fronturi lungi de lucru, fără a fi legate de căi de deplasare fixe. Utilizarea lor este condiţionată de existenţa unor platforme betonate pentru circulaţie şi pot lucra într-o perfectă colaborare cu alte utilaje din dotarea depozitului. Sunt deservite de un singur operator.

32

Fig. 1.8. Autodescărcătorul de tip IFRON: 1 – cupă pentru manipularea materialelor în vrac; 2 – lamă pentru deplasări prin împingere; 3 – graifer tip foarfecă; 4 – graifer acţionat hidraulic.

Pe lângă descărcarea buştenilor se pot utiliza şi la alte operaţii: stivuire cherestea, încărcare şi deplasare de rumeguş şi lemn tocat etc., distribuirea şi stivuirea buştenilor pe lagărele de sortare şi la alimentarea halei de debitare. Există mai multe tipuri constructive de autodescărcătoare, principalele lor caracteristici tehnice fiind prezentate în fişele tehnice ale producătorilor. Exemplificăm cu două modele (IFRON 204D şi IF500) ale producătorului autohton, I.R.U.M. S.A. Reghin principalele lor caracteristici tehnice fiind prezentate în planşele 3 şi 4. IFRON 204D este construit pe blocul tractorului U650,prin adaptarea şasiului şi a instalaţiei hidraulice pentru sistemul de ridicare. IF500 face parte din clasa medie a încărcătoarelor articulate (unghi de frângere de 40 de grade), este echipat cu motor Perkins de 130 CP şi cutie de viteze hidraulică, putând acţiona în spaţii înguste. Macaralele portal sunt construcţii metalice formate din patru picioare şi o grindă transversală (cu zăbrele sau plină) susţinută de aceşti stâlpi, la o înălţime de 6-12 m. Pe grindă se poate deplasa un cărucior dotat cu electropalan echipat cu cârlig port-sarcină. Sunt foarte utilizate (cheltuieli de investiţii reduse şi varietate dimensională) în depozitele de buşteni ale fabricilor de cherestea dotate cu gatere care necesită sortarea tehnologică prealabilă a buştenilor, utilizându-se la descărcare, presortare şi distribuirea 33

lor pe lagăre, stivuirea pentru conservare şi alimentarea halei de fabricaţie. Au 1-3 operatori (funcţie de sistemul de prindere a buştenilor) şi capacitate medie de descărcare şi manipulare de 20-25 m3/h (la un ciclu de lucru de 4-6 minute). Macaralele capră, cu două console, construite de I.R.U.M. S.A. Reghin au capacităţi de ridicare de 5 tf şi respectiv 10 tf. Prezintă avantajul că sub cele două console se pot amplasa liniile de cale ferată sau drumurile auto pentru accesul mijloacelor de transport sosite la descărcat, crescând astfel spaţiul de depozitare de sub acestea. Schema constructivă a macaralelor portal şi principalele caracteristici constructive sunt prezentate în planşa 5. Podurile rulante (fig. 1.9) sunt instalaţii de descărcat de mare capacitate întrebuinţate la fabricile mari de cherestea. Se compun dintr-o cale de rulare (şine metalice) fixată la înălţime, pe două şiruri de stâlpi de beton armat precomprimat şi din podul propriu-zis format din grinzi cu zăbrele sau pline, rigidizate între ele, pe care sunt fixate şinele căruciorului port-sarcină dotat cu electropalan. Stâlpii au fundaţii speciale (tip pahar) ce le garantează stabilitatea şi dacă sub pod sunt bazine pentru conservarea prin imersie în apă a buştenilor. Distanţa dintre aceştia, pe direcţia căii de rulare, este de 8-16 m, iar pe direcţie transversală depinde de deschiderea podului. Liniile de garaj CFN precum şi drumurile de acces auto se pot amplasa fie paralel, fie perpendicular, pe calea de rulare a podului. Cele mai utilizate poduri rulante în depozitele de buşteni ale fabricilor de cherestea au deschiderea de 28,5 m, capacitatea de ridicare de 5 tone şi sunt deservite de doi operatori. La un ciclu de lucru de circa 6 minute asigură o capacitate medie de descărcare de 30-35 m3/h.

Fig. 1.9. Pod rulant. 1 – grinda cu zăbrele (podul propriu-zis); 2 – roţile pentru rularea podului; 3 – şina de 34

rulare; 4 – stâlpi de susţinere pentru o singură cale de rulare; 5 – stâlpi de susţinere pentru două căi de rulare paralele; 6 – grinzi longitudinale din beton armat; 7 – fundaţia stâlpilor de susţinere (tip pahar); 8 – staţia de acţionare a podului; 9 – electropalan; 10 – cărucior; 11 – grinzile (2 buc.) pentru deplasarea căruciorului; 12 – cabina de comandă; 13 – roţile de rulare ale căruciorului; 14 – graiferul pentru prinderea buştenilor; 15 – stivele cu buşteni; 16 – platformă betonată (sau bazin).

1.4.4 Pregătirea pentru debitare a buştenilor 1.4.4.1 Utilaje pentru retezare şi secţionare Retezarea este operaţia de tăiere transversală a buştenilor cu scopul îndreptării capetelor. Secţionarea este operaţia de tăiere transversală a buştenilor cu scopul reducerii lungimilor şi pentru îndepărtarea unor eventuale defecte (conicitate exagerată, curburi, putregai etc.).

Depozitele de buşteni ale fabricilor de cherestea primesc lemnul rotund sub formă de buşteni de gater sau sub formă de trunchiuri şi catarge. Lemnul rotund, primit ca „buşteni de gater”, nu impune retezarea sau secţionarea, decât dacă prezintă unele defecte neadmise (putregai, lăbărţări etc.). Se consideră o fasonare incorectă dacă se impune resortarea, în scopul eliminării unor defecte, în procent de 10∼20% din volumul total al lemnului aprovizionat Lemnul rotund cu lungimi peste 6,00 m, după recepţie, este transformat prin operaţiile de retezare şi secţionare, în acord cu specia şi comenzile de cherestea. • La lemnul rotund de răşinoase, însemnarea se face dinspre capătul gros, astfel încât capetele sub lungimile de utilizare la cherestea să aibă diametrul cât mai mic (volum minim). Lungimea este dimensiune de bază la piesele de cherestea de răşinoase, deci însemnarea locului de tăiere şi executarea secţionării trebuie făcute cu o deosebită atenţie şi precizie. Cheresteaua de răşinoase cea mai solicitată ca lungime este cea de 4,00 m, la secţionare urmărindu-se obţinerea unui procent maxim (70-75%) de buşteni de gater cu această lungime şi cu lemn de bună calitate. • Pentru lemnul rotund de fag, se recomandă urmărirea defectelor care se transmit pieselor de cherestea şi care se elimină din start (încinderea, eventualele defecte ascunse etc.), deci locul din care se porneşte cu însemnarea pentru secţionare şi 35

sensul în care se avansează se alege dinspre lemnul sănătos spre zona cu defecte (la capătul gros, la capătul subţire sau undeva pe la mijlocul lungimii). Se recomandă: – secţionarea cu însemnarea lungimilor dinspre capătul gros, pentru lemnul sănătos şi cu defecte mici pe lungime ori dacă defectele ce trebuie eliminate apar la acesta; – secţionarea pornind de la un defect maxim al lemnului rotund, situat pe lungimea sa, se execută mai jos sau mai sus de acesta pentru a facilita examinarea în secţiune şi eliminarea defectului, după care secţionarea decurge normal spre capete. • Lemnul de stejar, în general, se livrează fabricilor de cherestea sub formă de buşteni de gater, necesitând doar eventuale corectări de fasonare pentru îndreptarea capetelor. Pentru lemnul lung, secţionarea se porneşte de la capătul gros spre cel subţire. • Lemnul diverselor foioase tari şi moi se livrează sub formă de buşteni de gater. În depozit se îndreaptă capetele şi se îndepărtează eventuale defecte pronunţate (putregai, curburi mari etc.) datorate unei fasonări incomplete la furnizor. La toate speciile, secţionarea urmăreşte şi obţinerea de piese cu conicitate normală (maxim 1%), buştenii de gater cu lungimi mari (5,0-6,0 m) alegându-se din trunchiuri cu conicitate redusă. La final buştenii de cherestea vor avea lungimea egală cu lungimea nominală (standardizată) plus supradimensionarea pentru contragere (1 cm/m, dar nu mai mult de 4 cm pe piesă), în limitele abaterilor admise. În cazul debitării la gatere, se execută ulterior operaţia de marcare (cu cretă forestieră, pe unul din capete) din necesitatea repartizării separate a buştenilor pe lagărele de depozitare pe grupe de diametre (sortare tehnologică). Dacă se utilizează ferăstraie panglică pentru debitat, marcarea nu mai este necesară, buştenii depozitându-se laolaltă. Operaţia de retezare-secţionare se execută perfect perpendicular pe axul longitudinal al buştenilor, mecanizat, prin folosirea unor ferăstraie. Acestea pot fi: mecanice, electrice, fixe ori mobile. a. Instalaţiile fixe (de secţionare la punct fix) se compun din ferăstrăul propriuzis, sistemele de transport pentru alimentare şi evacuarea buştenilor şi eventual, dispozitive de fixare a buştenilor în timpul secţionării, pentru determinarea lungimilor de secţionare, descărcătoare de buşteni de pe transportor, transportoare pentru evacuarea mecanizată a rumeguşului şi capetelor rezultate de la retezare etc. Ferăstrăul circular sau „tip cobză” se utilizează, pentru retezarea lemnului rotund cu diametrul sub 60 cm, cu o productivitate medie de 12-20 m3/h. Ferăstrăul cu lamă dinţată sau „coadă de vulpe” se utilizează la retezarea 36

lemnului rotund cu diametrul peste 60 cm, realizând o capacitate medie de 10-15 m3/h. Ferăstrăul fix cu lanţ se utilizează la retezarea lemnului rotund cu diametre sub 150 cm, fiind instalaţia cea mai răspândită în depozitele de buşteni ale fabricilor de cherestea de răşinoase. Capacitatea medie de tăiere poate ajunge la 15-20 m3/h. b. Ferăstraiele portabile cu lanţ au ca principale caracteristici mobilitatea şi versatilitatea. Capacitatea lor de tăiere depinde de puterea motorului de antrenare, de lungimea lamei, de viteza lanţului etc., fiind de cca. 8-10 m3/h. 1.4.4.2 Organizarea activităţii tehnologice la secţionare

Criteriile de alegere pentru ferăstraiele necesare depozitelor de buşteni, destinate executării operaţiei de retezare-secţionare sunt: cantitatea şi specia buştenilor prelucraţi, diametrul maxim al buştenilor aprovizionaţi, tipul de acţionare (mecanică sau electrică), masa totală (la cele portabile) şi numărul de persoane pentru deservire, capacitatea constructivă de tăiere şi gradul de mecanizare (la cele fixe), poziţionarea în fluxul tehnologic a operaţiei de retezare-secţionare (locul pentru desfăşurare), costul şi modul de procurare al ferăstrăului etc. Fabricile de cherestea de răşinoase utilizează instalaţii fixe de retezat – secţionat, iar cele de foioase se dotează cu ferăstraie portabile. Organizarea tehnologică a activităţii de retezare-secţionare se face în funcţie de factorii următori: cantitatea şi specia lemnului rotund care se prelucrează, terenul disponibil, complexitatea şi numărul instalaţiilor utilizate, gradul de mecanizare al activităţii desfăşurate etc.; Secţionarea cu ferăstraie portabile se poate aplica atât la lemnul rotund de răşinoase, cât şi la cel de foioase, direct pe rampa sau pe platforma de descărcare, după terminarea recepţiei. După secţionare, buştenii de gater rezultaţi vor fi reorientaţi spre alte operaţii de pregătire (cojire, sortare etc.) din cadrul depozitului. Rumeguşul şi capetele care apar în procesul de lucru vor fi colectate şi evacuate periodic (cel târziu la sfârşitul schimbului), sau permanent cu transportoare mecanice. Secţionarea cu instalaţii fixe se aplică lemnului rotund de răşinoase, iar în situaţii de excepţie şi la cel de foioase (stejar şi diverse). Organizarea şi amenajarea activităţii tehnologice permite ca lemnul rotund lung să treacă pe la un punct fix de lucru, unde se află amplasat ferăstrăul. Tipul ferăstrăului utilizat (ferăstrău circular, cu lamă dinţată, cu lanţ), precum şi gradul de mecanizare al sistemelor de deservire (transportoare, descărcătoare de buşteni, dispozitive de fixare 37

etc.) determină mărimea echipei de operatori care asigură desfăşurarea activităţii. 1.4.4.3 Detectarea incluziunilor

Buştenii pot îngloba bucăţi metalice. Detectarea şi eliminarea lor înainte de debitare este necesară pentru a se evita deteriorarea pânzelor tăietoare, opririle accidentale (timpii neproductivi) sau accidentele. Pânzele dinţate care întâlnesc incluziuni metalice suferă importante deteriorări (consumul de scule va creşte), iar întreruperile de activitate se pot reduce substanţial durata medie a unui schimb. În fabricile moderne de cherestea se utilizează detectoare pentru incluziunile metalice. Există două tipuri constructive de detectoare: fixe şi portabile. Câmpul electromagnetic al bobinelor înregistrează variaţii de intensitate la detectarea incluziunilor şi astfel buştenii sunt identificaţi şi semnalaţi optic, acustic, iar la unele tipuri de detectoare se marchează cu un jet de vopsea locul incluziunii. 1.4.4.4 Utilaje pentru cojirea buştenilor

Cu coaja se înlătură fracţiunile minerale şi alte corpuri străine, care sunt colectate în timpul manipulărilor buştenilor, scade pericolul de infestare (la răşinoase fiind absolut necesară) în timpul depozitării şi se elimină operaţia de cojire manuală de pe rămăşiţele destinate industrializării. Buştenii de foioase (cei de fag, în special) nu se cojesc decât în momentul în care sunt conduşi în hala de debitare, ei conservându-se mai bine la o umiditate ridicată. Cojirea buştenilor are efecte tehnologice pozitive concretizate prin: – creşterea capacităţii utilajelor de debitare şi prelucrare (mărirea duratei de utilizare a pânzelor dinţate între două ascuţiri succesive, reducerea consumului de pânze tăietoare şi sporirea vitezei de avans la tăiere); – eliminarea operaţiei de cojire a canturilor la cheresteaua netivită; – mărirea valorii de utilizare a rămăşiţelor (la celuloză, PAL etc.); – lucru mecanic specific la debitare mai mic (consum de energie mai redus), în medie cu 22%, la prelucrarea buştenilor cojiţi. Principiul de lucru, la îndepărtarea cojii, îl poate constitui lovirea (percuţia), răzuirea, frezarea, acţiunea unui jet de apă etc., fapt ce a determinat realizarea mai multor tipuri constructive de maşini, atât portabile cât şi fixe. 38

1.4.4.5 Instalaţii pentru transportul şi sortarea tehnologică a buştenilor

Sortarea tehnologică a buştenilor este o operaţie importantă pentru realizarea la debitare a unor randamente cantitativ şi calitativ superioare. Se realizează după criterii determinate de utilajele folosite la debitare şi după comenzile pe care fabrica le are de executat. La debitarea buştenilor cu ferăstraiele panglică nu se impune o sortare riguroasă a acestora înainte de tăiere, ci doar o separare, după: – specie (dacă se prelucrează mai multe); – comenzile de executat (traverse, grinzi, export etc.). Utilizarea gaterelor verticale presupune tăierea „închisă” (oarbă) a buştenilor şi impune sortarea prealabilă a acestora, după diferite criterii, cum ar fi: – sortarea calitativă; – sortarea pe comenzi; – sortarea dimensională, după diametru. a. Sortarea calitativă se practică din ce în ce mai puţin. Ea se realizează prin împărţirea buştenilor în două clase (I şi II sau A şi B). Scopul acestei sortări este de a asigura zone de calitate cât mai identice pe secţiunea transversală a buştenilor. • La buştenii de răşinoase, sortarea calitativă nu se mai practică, având prioritate separarea pe comenzi şi cea dimensională. • La buştenii de fag, sortarea calitativă se practică pe două clase de calitate şi numai în zona grupelor de diametre cu utilizare precizată, astfel: clasa I cu d = 25-35 cm, (utilizare pentru producţia de traverse) şi clasa a II-a cu d = 36-55 cm, (utilizare la producţia de cherestea tivită în cantitate sporită, prin debitare pe prismă). Zonele celorlalte grupe de diametre (d = 16-25 cm şi d > 55 cm) nu se sortează calitativ. • La buştenii de stejar sortarea calitativă se aplică tot pe două clase (ca la fag) şi tot în zona diametrelor cu utilizări speciale: clasa I, utilizare pentru producţia de grinzi sau pentru producerea în cantitate mărită a doagelor (d > 30 cm). • La buştenii de diverse foioase (tari sau moi) nu se practică sortarea calitativă. b. Sortarea pe comenzi se practică la buştenii din toate speciile când se urmăreşte obţinerea unor piese de cherestea cu anumite caracteristici dimensionalcalitative. Se constituie stive de buşteni pentru grinzi, doage, traverse etc. şi în funcţie de specie. c. Sortarea dimensională se realizează pe grupe de diametre, la toate speciile, iar la răşinoase, în plus, buştenii se separă şi pe grupe de lungimi. 39

• La buştenii de răşinoase sortarea dimensională se poate practica astfel: – pe grupe de lungimi, în funcţie de spaţiul de depozitare disponibil după una din variantele: 2,50 + 2,75; 3,00 + 3,50; 4,00; 4,50 + 5,00 şi 5,50 + 6,00 m – 5 grupe; 2,50 + 2,75; 3,00 + 3,50; 4,00 şi 4,50 – 6,00 m – 4 grupe şi în mod cu totul excepţional: 2,50 – 3,50; 4,00 şi 4,50 – 6,00 m – 3 grupe. – pe serii (grupe) de diametre (la capătul subţire): 14-19 cm, din 3 în 3 cm – 2 grupe; 20-27 cm, din 2 în 2 cm – 4 grupe; 28-40 cm, din 3 în 3 cm – 4 grupe; 41-60 cm, din 5 în 5 cm – 4 grupe; 61-70 cm, împreună, o grupă, şi toţi buştenii cu diametrul peste 70 cm, împreună într-o singură grupă. După acest mod de repartizare pe grupe de diametre vor rezulta în depozit 16 grupe (categorii) de buşteni. Pentru reducerea spaţiului de depozitare, seriile de diametre se pot grupa şi altfel, ca de exemplu din 5 în 5 cm, până la diametrul de 60 cm inclusiv, şi din 10 în 10 cm, peste acesta. • La buştenii de fag şi stejar sortarea pe grupe de lungimi nu se practică, buştenii depozitându-se împreună. Sortarea pe serii de diametre (valoare măsurată la mijlocul lungimii) se practică astfel: d = 16-60 cm, din 5 în 5 cm (9 grupe), şi peste 60 cm, toţi într-o singură grupă, rezultând în total 10 serii de diametre. • La buştenii de diverse foioase tari şi moi se practică sortarea pe serii de diametre din 5 în 5 sau din 10 în 10 cm, în funcţie de spaţiul avut la dispoziţie pentru depozitare. Nu se practică separarea pe grupe de lungimi, în schimb, se separă pe specii: plop, anin, tei, salcie, paltin etc. Pentru a fi mai uşor de identificat, pentru a se repartiza pe platformele de depozitare, buştenii se marchează. Marcarea se realizează fie prin poansonare cu ciocanul cu vopsea, fie cu creta forestieră şi constă în înscrierea sub formă fracţionară, pe un capăt al fiecărui buştean, a indicativelor: – clasa de calitate (dacă se sortează şi calitativ) cu cifre romane; – lungimea, în m, cu cifre arabe; – valoarea, în cm, a diametrului la capătul subţire, pentru răşinoase sau la mijlocul lungimii, pentru foioase, cu cifre arabe. Dacă nu se practică sortarea calitativă marcarea va fi identică la toate speciile de buşteni. La buştenii sortaţi pe comenzi se obişnuieşte ca marcarea să prezinte la numărător (în locul clasei de calitate) indicativul comenzii (printr-o literă sau mai multe) şi la numitor mărimea diametrului, în cm. 40

Construcţia şi dimensionarea platformelor de depozitare. Buştenii se pot stoca în stive, împreună sau separaţi (sortaţi) după anumite criterii, în funcţie de specie, de tehnologie, de comenzi etc. Buştenii sortaţi se depozitează, pe platforme (lagăre) şi formează stocul tehnologic de materie primă.

Se întâlnesc două tipuri constructive de platforme de depozitare: – platforme din podvale cu lonjeroane din lemn rotund; – platforme betonate cu lonjeroane din lemn semirotund. Platformele din podvale şi lonjeroane din lemn rotund asigură susţinerea buştenilor la o înălţime de minim 30 cm deasupra solului, pentru circulaţia aerului; diminuându-se degradarea lor. Constructiv sunt executate din podvale (piloni) din beton între care se fixează (cu ajutorul unor scoabe metalice) grinzi din lemn rotund (lonjeroane) de răşinoase sau de foioase, cu diametrul de 20-25 cm. Platformele betonate cu lonjeroane din lemn semirotund se execută în depozitele unde manipularea şi distribuirea buştenilor se realizează exclusiv cu ajutorul autoîncărcătoarelor cu furci frontale. Buştenii sortaţi se stivuiesc pe platforma betonată, pe lonjeroane din lemn semirotund sau ecarisat, facilitând astfel prinderea lor cu graiferul. Lungimea totală a unei platforme de depozitare se stabileşte între 10 şi 20 m şi se determină prin calcul, acceptând că volumul de buşteni stivuiţi trebuie să asigure funcţionarea unei linii tehnologice de debitare-prelucrare minim 4 ore (între două schimbări ale modelului de tăiere). Distanţa dintre două platforme vecine, se alege, astfel încât, între capetele buştenilor care se stivuiesc să rămână un spaţiu liber de 1,0-1,5 m, pentru asigurarea securităţii muncitorilor manipulanţi. 1.4.4.6 Transportoare pentru deplasarea şi distribuirea buştenilor

Buştenii sunt deplasaţi de la rampele de descărcare la locurile de depozitare şi de aici spre hala de fabricaţie. Aceste deplasări se fac cu ajutorul instalaţiilor de descărcat (macarale portal, poduri rulante, autodescărcătoare etc.) şi prin intermediul transportoarelor mecanice de diferite tipuri constructive (cu lanţ, cu role etc.). În depozitele de buşteni ale fabricilor de cherestea se întâlnesc două tipuri constructive de transportoare: longitudinale şi transversale.

•

Transportoarele

longitudinale

asigură

deplasarea

buştenilor

cu

axul 41

longitudinal paralel cu sensul de avans. Se întâlnesc în două modele constructive: cu lanţ şi cu role tronconice. Transportoarele longitudinale cu lanţ (fig. 1.10) utilizate aproape în exclusivitate la alimentarea cu buşteni a halei de fabricaţie şi la alte deplasări (evacuarea buştenilor de la rampa de descărcare spre instalaţia de secţionare la punct fix, repartizarea buştenilor sortaţi pe platformele de depozitare etc.). Sunt instalaţii de transport rezistente la şocuri, cu cheltuieli reduse de întreţinere şi exploatare, cu posibilitatea unei rapide încărcări-descărcări de la şi la mai multe locuri de muncă, ocupând spaţii industriale mici (fig. 1.11).

Fig. 1.11. Telesortator cu descărcare gravitaţională; a – secţiune prin transportor; b – detaliu de construcţie; 1 – buştean; 2 – şine de susţinere şi ghidare; 3 – plăcuţe-suport; 4 – lanţ cu zale; 5 – braţe port-buştean; 6 – umeri de susţinere rabatabili; 7 – clichet pentru blocarea umerilor; 8 – scară-tirant pentru deblocarea umerilor; 9 – ax de rotire a umerilor; 10 – plan înclinat pentru rostogolirea buştenilor; 11 – schelet metalic.

42

Transportoarele transversale asigură deplasarea buştenilor cu axul longitudinal perpendicular pe sensul de avans, se compun dintr-un schelet metalic de susţinere şi din 3-5 lanţuri paralele, acţionate printr-un ax comun. Servesc la: alimentarea cu buşteni a telesortatoarelor sau a transportoarelor longitudinale ale halei de fabricaţie, alimentarea instalaţiilor de secţionare sau a celor pentru cojirea buştenilor, transferul buştenilor între două transportoare longitudinale etc. Descărcarea buştenilor se poate realiza numai la capătul final al transportorului, lungimea lor este relativ redusă (sub 20 m). Lanţurile sunt prevăzute cu pinteni (racleţi) care le asigură funcţionarea şi la o înclinare de 30-35°. 1.4.4.7 Conservarea buştenilor

La păstrarea pentru o perioadă mai lungă de timp, buştenii sunt supuşi unor procese de biodegradare. Prevenirea se poate realiza prin procedee aplicate în funcţie de specie, cantitate, durata depozitării, destinaţie şi mod de prelucrare etc. Dacă durata de păstrare nu depăşeşte 5-6 zile, nu se impun măsuri speciale de conservare. Buştenii de răşinoase, nu se adună în depozit în cantităţi mari şi nici pe durate lungi de timp, de aceea nu se impun măsuri deosebite pentru conservarea lor. Cel mai eficient se păstrează prin metoda conservării uscate: buştenii se vor stivui (de preferinţă cojiţi) pe platforme astfel încât, să se asigure ventilarea interiorul stivei, grăbind uscarea naturală. În perioada călduroasă (1 aprilie-1 octombrie), buştenii sunt obligatoriu cojiţi, deoarece coaja favorizează atacul ciupercilor şi mai ales al insectelor. Dacă durata de păstrare poate depăşi 20-25 zile, lemnul verde proaspăt cojit se protejează de la început, prin stropire cu lapte de var, aplicat imediat după stingere, când încă este cald. Consumul optim: 30 litri lapte de var la 1m3 lemn rotund supus conservării. Buştenii de fag sunt expuşi la procese de degradare imediat după doborâre, pericolul cel mai mare prezentându-l încinderea (sufocarea) ca urmare a infestării lemnului cu sporii unor ciuperci care, la o temperatură cuprinsă între 10° şi 40°C, pătrund şi se dezvoltă în vasele lemnului, după evaporarea apei. Pentru conservarea buştenilor de fag în bune condiţii se va urmări, să se menţină o umiditate ridicată (peste 60%) a lemnului ori să se menţină temperatura lui în afara limitei vătămătoare. În perioada sezonului rece conservarea este asigurată printr-o simplă stivuire compactă a buştenilor necojiţi. În perioada călduroasă (mai-octombrie) a anului fabricile care au cantităţi ce depăşesc posibilităţile lor de prelucrare în 5-6 zile, iau măsuri de conservare a lemnului 43

contra sufocării, crăpării şi a altor degradări. Majoritatea procedeelor au ca scop menţinerea unei umidităţi ridicate utilizând metode ca: scufundarea în apă, stropirea cu apă, aplicarea de paste şi pelicule etc. • Conservarea prin imersia completă a buştenilor în bazine special amenajate şi deservite de poduri rulante sau macarale portal, pentru manipulare se utilizează în depozitele de buşteni ale fabricilor dotate cu ferăstraie panglică de debitat, stocul fiind constituit exclusiv din buşteni nesortaţi. La cele dotate cu gatere procedeul se poate utiliza doar dacă au o capacitate mare şi cuprind multe linii tehnologice, conservarea aplicându-se doar buştenilor nesortaţi ai stocului tehnic, imediat după descărcare şi recepţie. Bazinele se realizează din beton armat şi necesită o investiţie apreciabilă, la care se adaugă şi un mare consum de apă: reîmprospătarea totală este obligatorie la 20-30 zile. Adâncimea este de 3-5 m, lăţimea este determinată de deschiderea instalaţiei de ridicat ce deserveşte bazinul, iar lungimea se calculează în funcţie de mărimea stocului de buşteni aflaţi în bazin (la un coeficient de stivuire de 0,55-0,65) şi ajunge la 40-60 m. Conservarea prin această metodă se poate aplica, cu bune rezultate, pentru o durată maximă de un an, de la data introducerii buştenilor de fag în bazin. • Conservarea prin stropire cu apă (realizarea unei ploi artificiale) este comandată automat sau manual, după un anumit regim, în funcţie de temperatura mediului înconjurător şi de starea de umiditate a lemnului. Stropirea buştenilor de fag va începe cel mai târziu la 1 aprilie (dacă temperatura mediului depăşeşte 10°C) sau după maxim 15 zile de la doborârea şi fasonarea lor în perioada de vară. Buştenii sunt preluaţi şi stivuiţi compact, pe lonjeroane din lemn semirotund aşezate pe platforme betonate construite special, înălţimea stivelor depinzând de instalaţiile utilizate la ridicare şi manipulare. Acest procedeu este mai rentabil decât cel prin imersie şi se recomandă a se utiliza în toate fabricile de cherestea de fag care îşi formează stocuri de buşteni pe timp de vară. Durata de conservare, cu bune rezultate, este maxim 7 luni de la aşezarea în stiva pentru stropire. Primii intraţi la debitare vor fi totdeauna buştenii cu vechimea de staţionare cea mai mare. Pentru utilizarea raţională a suprafeţelor de depozitare sub instalaţiile de ridicat şi manipulat buşteni, se recomandă combinarea sistemului de conservare prin imersie cu cel prin stropire: baza stivei se formează într-un bazin, iar partea superioară se stropeşte. • Conservarea buştenilor de fag şi a altor foioase uşor biodegradabile (carpen, mesteacăn, ulm etc.) prin acoperirea completă a stivelor cu folii de polietilenă, cară să păstreze umiditatea iniţială (ridicată) a acestora, constituie o nouă metodă de conservare 44

(aplicată mai mult cu caracter experimental). Buştenii de stejar ca şi buştenii de diverse foioase tari sau moi se pot conserva prin stivuire compactă, necojiţi, cu asigurarea unei uscări lente. Vor fi protejaţi împotriva crăpării la capete (prin aplicarea plăcuţelor metalice ondulate sau în S) iar speciile sufocabile (carpenul, mesteacănul, ulmul etc.) se vor proteja şi împotriva ciupercilor xilofage. 1.4.4.8 Fluxuri tehnologice

Activitatea tehnologică în depozitul de buşteni se desfăşoară după un regim de lucru şi într-o succesiune determinată, în principal, de aprovizionare (tabelul 1.3), programul de lucru al halei de fabricaţie, specia şi dimensiunile (minime, maxime) buştenilor, utilajul de bază folosit la debitare şi anexele sale, dotarea tehnică avută la dispoziţie, condiţiile speciale de lucru şi de protecţia muncii etc.

Tabelul 1.3 Succesiunea principalelor operaţii în depozit

Fluxurile tehnologice semimecanizate se pot utiliza la pregătirea materiei prime în depozitele de buşteni de răşinoase cât şi în cele de foioase şi presupun atât executarea manuală a unor operaţii (exemplu: distribuirea buştenilor sortaţi cu ajutorul vagoneţilor de manipulaţie, cojirea etc.), cât şi efectuarea lor mecanizată (exemplu: alimentarea cu 45

buşteni a halei, stivuirea buştenilor etc.). Fluxurile tehnologice mecanizate se pot utiliza la pregătirea materiei prime, atât în depozitele de buşteni de foioase, cât şi în cele de răşinoase, şi presupun distribuirea lor cu ajutorul unei instalaţii specializate: telesortatoare, autodescărcătoare, macarale portal etc.

1.4.5 Dimensionarea unui depozit de buşteni

La dimensionare‚ se ţine cont, în principal de: specia, cantitatea, forma şi specificaţia dimensional-calitativă a lemnului rotund, tipul mijloacelor de transport care asigură aprovizionarea şi programul de intrare a buştenilor, utilajul de bază folosit la debitare, cantitatea şi forma de păstrare (sortată nesortată) a buştenilor în stoc, tehnologia de conservare şi de pregătire pentru debitare, forma şi configuraţia terenului, utilajele şi instalaţiile care vor efectua operaţiile tehnologice (manipulările şi transportul), programul de lucru al halei de fabricaţie. Suprafaţa totală, aproximativă, a depozitului, se calculează prin utilizarea relaţiei generale: 2

S D = K i (S t + S p + S st + S ns ) [m ]

(1.13)

unde: SD – suprafaţa totală a terenului ocupat de depozit [m2]; Ki – coeficientul ce ţine cont de prezenţa obligatorie a zonelor de protecţie şi intervenţie în caz de incendiu (Ki = 1,25 – 1,35); St – suprafaţa ocupată de sistemele de transport (drumuri de acces, transportoare, căi ferate etc.) (m2); Sp – suprafaţa ocupată de rampe şi de platformele betonate utilizate la descărcarea buştenilor, (m2); Sst – suprafaţa ocupată de lagărele (platformele) stocului de buşteni sortaţi (stocul tehnologic) (m2); Sns – suprafaţa ocupată de stocul de buşteni nesortaţi, (m2). La calculul suprafeţei totale a depozitului se adaugă şi zonele de teren ocupate de alte obiective, cum ar fi: bazinele cu apa necesară spălării sau stropirii buştenilor şi P.S.I., vestiarele, birourile etc. Suprafaţa totală a depozitului de buşteni se poate stabili, orientativ, considerând 46

un consum de teren de 7 m2/m3 buşteni stocaţi, la debitarea cu gaterul şi 3 m2/m3 buşteni stocaţi, la debitarea cu ferăstrăul panglică.

1.5 Hala de fabricaţie - caracteristici, utilaje şi tehnologii 1.5.1 Considerente generale

În hala de fabricaţie se execută: – debitarea, – prelucrarea (retezarea-secţionarea, tivirea şi spintecarea materialului rezultat la debitare). Debitarea se realizează cu ajutorul gaterelor, ferăstraielor panglică de capăt şi ferăstraielor circulare speciale (considerate utilaje de bază), iar prelucrarea are loc cu ajutorul ferăstraielor circulare de retezat, de tivit sau de spintecat şi a ferăstraielor panglică de spintecat, de margini (considerate utilaje auxiliare). Dotarea cu utilaje se realizează luând în considerare: provenienţa şi costul, capacitatea, gradul de mecanizare, cheltuielile de exploatare şi întreţinere, precizia etc. Numărul se stabileşte prin calcul, în funcţie de capacitatea fabricilor de cherestea. Utilizarea gaterului sau ferăstrăului panglică datorită avantajelor şi dezavantajelor pe care le prezintă fiecare, constituie o problemă disputată. De exemplu, debitarea buştenilor cu diametre sub 45 cm se realizează mai avantajos cu gaterul, iar pentru buştenii mai groşi cu ferăstrăul panglică. Fabricilor de cherestea (de foioase şi nu numai) de mare capacitate li se recomandă introducerea unei linii dotate cu ferăstraie panglică. Hala de fabricaţie (de debitare, de gatere) este construită pe două nivele (parter + etaj sau parter + subsol) după construcţia utilajelor de bază. La nivelul superior are loc debitarea propriu-zisă a buştenilor în cherestea, aici fiind partea activă a utilajelor de bază, ferăstraie circulare de prelucrat, precum şi transportoare pentru deplasarea pieselor între maşini. La nivelul inferior sunt amplasate fundaţiile şi grupul de acţionare al utilajelor de bază, utilaje şi transportoare care asigură colectarea şi prelucrarea produselor secundare (rămăşiţe, rumeguş, capete etc.), rezultate în urma debitării buştenilor, în piese de cherestea. Fluxul tehnologic al halei de fabricaţie cuprinde operaţiile: – alimentarea cu buşteni; – recepţia cantitativă a buştenilor la intrarea în hală; – debitarea buştenilor în piese de cherestea brută; – „desenarea” pieselor (scânduri şi dulapi) în cazul fagului; 47

– prelucrarea pieselor la ferăstraiele circulare de retezat, tivit şi spintecat; – spintecarea dulapilor la ferăstrăul panglică (numai în cazul răşinoaselor); – colectarea şi evacuarea pieselor de cherestea din hală; – colectarea, prelucrarea şi evacuarea produselor secundare ce rezultă în procesul de fabricaţie (rămăşiţe, capete, rumeguş etc.). 1.5.2 Utilaje pentru debitarea buştenilor 1.5.2.1 Gaterele verticale Generalităţi şi clasificare. Gaterele verticale reprezintă utilajul de bază cel mai folosit la debitarea buştenilor, la noi aflându-se în dotarea a peste 95% dintre fabrici. Oferă posibilitatea tăierii buştenilor într-un număr mare de piese de cherestea, la diverse grosimi, printr-o singură trecere, dar nu permite aprecierea calităţii interioare a materialului, motiv pentru care este denumită debitare în bloc, debitare închisă sau debitare oarbă.

Au însă avantajul unei robusteţi constructive, unor cheltuieli reduse de întreţinere, exploatare şi procurare. Asigură pieselor de cherestea precizie dimensională ridicată, iar suprafeţelor le asigură calitate superioară; pierderile în rumeguş au valori medii. Sculele (pânzele) tăietoare se ascut şi se întreţin uşor şi de către un personal cu calificare medie. Operatorul care conduce gaterul nu trebuie să posede cunoştinţe deosebite privind calitatea pieselor de cherestea, concentrându-se asupra funcţionării corecte şi la capacitatea maximă a utilajului. Clasificarea gaterelor verticale se face după anumite particularităţi constructive şi funcţionale, cum ar fi: – modul de montare şi exploatare: gatere fixe şi gatere mobile; – înălţimea construcţiei: gatere cu un etaj, gatere cu un etaj şi jumătate şi gatere cu două etaje; – numărul de biele: gatere cu două biele (laterale) şi gatere cu o singură bielă (centrală); – construcţia mecanismului de avans: gatere cu avans intermitent simplu (la cursa ascendentă sau descendentă), gatere cu avans dublu intermitent şi gatere cu avans continuu; – numărul cilindrilor (valţurilor) de avans: gatere cu două sau cu patru perechi; – turaţia arborelui principal: gatere lente (sub 200 rot/min), gatere cu turaţie normală (200-300 rot/min) şi gatere rapide (peste 300 rot/min); 48

– mărimea deschiderii ramei: gatere cu deschidere mare (peste 750 mm), gatere cu deschidere medie (500-750 mm) şi gatere cu deschidere mică (350-500 mm); – masa proprie: gatere uşoare (2-4 t), medii (4-8 t) şi grele (8-12 t sau 17 t). Elementele constructive ale unui gater. Gaterele verticale (fig. 1.12.) cuprind următoarele elemente: batiul (scheletul), mecanismul de tăiere, mecanismul de avans, mecanismele de comandă şi mecanismele pentru deservire.

Fig. 1.12. Elemente constructive ale unui gater vertical: 1 – fundaţie; 2 – placă de bază; 3 – montant; 4 – traversă superioară; 5 – traversă inferioară; 6 – şaiba (roata) motoare; 7 – şaiba (roata) liberă; 8 – arborele principal; 9 – volanţi; 10 – bielă; 11 – rama pentru pânze; 12 – traversa superioară a ramei; 13 – traversa inferioară a ramei; 14 – montanţi ramă; 15 – patinele ramei; 16 – pardoseala halei.

• Batiul (scheletul) susţine întregul ansamblu de mecanisme şi dispozitive care compun gaterul şi cuprinde: placa de bază, montanţii, traversele de legătură şi rigidizare, inferioară şi superioară. Placa de bază (elementul de legătură al batiului cu fundaţia) este un cadru închis, robust, care are rolul de a susţine întregul utilaj şi de a repartiza uniform sarcinile pe fundaţie. Montanţii gaterului (2 bucăţi) sunt identici constructiv şi dimensional şi se execută, de obicei, din fontă sau oţel, prin turnare, având forma unor pereţi verticali cu borduri şi nervuri de rigidizare. Traversele (4 bucăţi) sunt elemente de legătură şi rigidizare a montanţilor, şi împreună cu placa de bază asigură soliditatea gaterului.

• Mecanismul de tăiere se compune din: rama cu pânze, sistemul bielă-manivelă, sistemul de antrenare (axul principal, volanţii, roţile de curea, lagărele de susţinere 49

pentru axul principal) şi dispozitivele anexe. Rama cu pânze este un cadru de formă dreptunghiulară, în care se montează şi se fixează pânzele tăietoare. Se execută din oţel special şi se dimensionează pentru a rezista la solicitările mari la care este supusă în procesul de tăiere. Ghidarea mişcării ramei se face prin glisiere plane şi glisiere prismatice, fixate pe montanţi în care alunecă patru perechi de patine fixate la capetele traverselor ramei. Patinele prismatice şi glisierele perechi asigură ghidarea ramei fără jocuri laterale. Glisierele se execută din fontă cenuşie (lustruită oglindă), iar patinele din fontă grafitată, bronz, textolit etc. Tăierea pieselor de cherestea de dimensiuni corespunzătoare este asigurată numai dacă: jocul patinelor < 0,1 mm, jocul lateral al ramei cu pânze < 0,3 mm şi abaterea de la verticalitate a planurilor de lucru ale glisierelor < 0,4-0,6 mm/m. Sistemul bielă-manivelă realizează mişcarea alternativă, de dute-vino, a ramei cu pânze prin transformarea mişcării de rotaţie a arborelui principal. Arborele (axul) principal este piesa cea mai solicitată a gaterului şi se execută din oţel special, aliat cu crom şi nichel (sau mangan). Se sprijină pe placa de bază prin intermediul a două lagăre (paliere) cu rulmenţi oscilanţi cu role (la gaterele moderne) sau cu cuzineţi din bronz, pe suprafaţa cărora s-au aplicat compoziţii antifricţiune (la gaterele vechi). Poziţia arborelui principal va fi perfect orizontală şi fără joc lateral. Volanţii au rolul de a transmite mişcarea axului principal spre rama cu pânze, uniformizând turaţia arborelui principal, datorită greutăţii lor mari şi a inerţiei dinamice pe care o înmagazinează şi o cedează în cursul unei rotaţii complete. Roţile (şaibele) de curea se montează pe axul principal al gaterului, între volanţi, şi primesc mişcarea de rotaţie prin intermediul unei curele late (din piele) sau printr-o transmisie intermediară scurtă (cu curele trapezoidale) direct de la un motor electric. • Mecanismul de avans imprimă materialului (buşteni, prisme etc.) mişcarea de înaintare prin rama cu pânze şi se compune din: valţurile de avans, grupul motor electric-variator-reductor, sistemul de ridicare şi coborâre a valţurilor superioare (mecanic sau hidraulic), sistemul de inversare a sensului la valţurile de avans, iar la gaterele moderne, şi dispozitivul pentru înclinarea automată a ramei cu pânze, în funcţie de valoarea vitezei de avans. Se pot întâlni: – mecanisme pentru avans continuu, care transmit buşteanului (prismei) o mişcare uniformă la ambele curse ale ramei cu pânze (cele mai utilizate); – mecanisme pentru avans intermitent, care transmit o mişcare intermitentă, fie la ambele curse ale ramei (dublă intermitenţă), fie la una dintre curse, ascendentă sau 50

descendentă (simplă intermitenţă). Gaterele de construcţie modernă sunt dotate cu mecanisme de avans continuu, considerate mai avantajoase şi constructiv mai simple. Valţurile de avans servesc la sprijinirea şi deplasarea buşteanului (prismei) spre pânzele tăietoare. Se amplasează perechi, în faţa şi în spatele ramei cu pânze, astfel ca axele să fie dispuse perfect paralel, orizontal şi cuprinse în acelaşi plan vertical. Valţurile superioare (de presare) au poziţia de lucru reglabilă pe înălţime în funcţie de diametrul buşteanului (înălţimea prismei) urmărindu-i toate denivelările şi împiedicând deplasarea acestuia pe verticală, în procesul de tăiere. Valţurile inferioare au poziţie de lucru fixă şi sprijină şi antrenează buşteanul supus debitării. Sensul lor de rotire este invers faţă de cel al valţurilor superioare, acţionând împreună în aceeaşi direcţie şi cu aceeaşi viteză periferică.

Fig. 1.13. Gaterul vertical 1 – fundaţie; 2 – placă de bază; 3 – montanţi; 6 – roată de curea fixă; 7 – roată de curea liberă; 8 – lagăre; 9 – rama cu pânze; 10 – bielă; 11 – grupul motor-variator-reductor; 12 – traversa inferioară; 13 – valţ superior de avans; 14 – ax valţ superior; 15 – valţ inferior de avans; 16 – ax valţ inferior; 18 – rulmenţi cap superior bielă; 22 – dispozitiv pentru comanda mărimii avansului; 24 – apărătoare de protecţie; 25 – grup hidraulic al sistemului de ridicare a valţurilor.

51

Grupul motor electric-variator-reductor are rolul de a antrena valţurile de avans. Sistemul de inversare a sensului de avans se foloseşte la blocarea buşteanului între pânzele tăietoare sau a trecerii sale prin ramă. Operaţia se realizează cu ajutorul variatorului. Sistemul de ridicare şi coborâre a valţurilor superioare poate fi de construcţie mecanică (la gaterele de tip vechi) sau hidraulică (la gaterele moderne). Ele asigură culisarea pe verticală a valţurilor cu menţinerea lor în poziţie perfect orizontală. Dispozitivul pentru înclinarea automată a ramei cu pânze (doar la gatere de construcţie modernă) cuprinde un motor electric (de 0,75 KW) cuplat cu două reductoare melcate care, prin intermediul unui cuplaj elastic, comandă rotirea unui ax cu două excentrice.

• Mecanismele de comandă cuprind sistemele de pornire, oprire şi conducere a gaterului în procesul de lucru, dispozitivul de frânare, jgheabul de colectare a aşchiilor şi rumeguşului. Sistemul de pornire, oprire şi conducere a gaterului serveşte la pornirea sau oprirea ramei cu pânze, fără a opri motorul principal al gaterului. Dispozitivul de frânare are rolul de a fixa rama cu pânze a gaterului într-o anumită poziţie (favorabilă executării unor operaţii de întreţinere) între punctele moarte (superior şi inferior). Jgheabul de colectare a aşchiilor şi rumeguşului este o tavă metalică, aşezată în faţa gaterului. Aşchiile şi rumeguşul ajung pe jgheab prin cădere liberă, iar datorită înclinării şi mişcării ei de vibraţie, sunt orientate spre sistemul de evacuare (transportor cu bandă cauciucată sau prin exhaustare). • Mecanismele pentru deservire, amplasate în faţa şi în spatele gaterului (fig. 1.14), asigură alimentarea cu buşteni sau cu prisme şi evacuarea corectă a pieselor de cherestea rezultate. Mecanismele pentru deservire, amplasate în faţa gaterului, sunt o pereche de cărucioare ce se pot deplasa (liber sau acţionate) pe aceeaşi cale de rulare, căruciorul principal având rolul de a asigura fixarea, poziţionarea (rotirea) şi centrarea buşteanului în planul de tăiere al pânzelor, transportul spre gater şi stabilitatea buştenilor în timpul 52

tăierii, iar căruciorul secundar, rol de sprijin şi centrare al capătului anterior al buşteanului până la prinderea între valţurile de avans. Căruciorul principal poate fi deplasat, înainte şi înapoi, manual sau mecanizat (parţial sau total). La cărucioarele parţial mecanizate, doar deplasarea se realizează prin intermediul unui motor electric propriu, cele total mecanizate au o construcţie mai complexă, partea de acţionare fiind situată pe o platformă motoare pe care stă şi gateristul. Deplasarea are loc pe o cale de rulare formată din două şine ca cele de cale ferată sau cu profil special (pentru anularea jocului cauzat de uzură). Aceste şine sunt perfect orizontale, paralele între ele şi perpendiculare pe planul ramei cu pânze, respectiv pe axul valţurilor de avans. Căruciorul secundar oferă posibilitatea de a sprijini şi deplasa transversal (lateral) capătul din faţă al buşteanului, pentru a fi centrat şi prins corect între valţurile de avans. Pentru o centrare corectă şi rapidă a buştenilor sau a prismelor, înaintea gaterelor moderne sunt montate lămpi trasoare, care indică cu semne luminoase centrul modelului de tăiere. Mecanismele pentru deservire, amplasate în spatele gaterului pot fi formate fie dintr-o pereche de cărucioare (principal şi secundar) cu rol de fixare şi respectiv de rezemare, fie dintr-un dispozitiv de transport cu plăci de ghidaj. Căruciorul principal este asemănător cu cel din faţa gaterului, având însă construcţia mult simplificată (fără sistem de deplasare propriu şi de comandă, fără sistem de rotire a buşteanului), fiind fixat capătul anterior al bulzului. Căruciorul secundar sprijină capătul posterior al bulzului după ieşirea din gater. El este asemănător cu cel din faţa gaterului, dar mult simplificat, având la partea superioară, o simplă traversă de susţinere a bulzului. Dispozitivul de transport cu plăci de ghidaj apare numai în dotarea gaterelor moderne şi înlocuieşte cele două cărucioare din spatele gaterului în cazul debitării buştenilor de răşinoase.

53

Fig. 1.14. Ansamblu de gater vertical-utilaje de deservire 1 – gater vertical; 2 – fundaţie; 3 – motor principal; 4 – transmisie cu curele trapezoidale; 5 – ax intermediar cu roţi de curea; 6 – transmisie cu curea lată; 7 – grup hidraulic; 8 – cărucior principal faţă; 9 – platformă acţionată (pentru deplasarea căruciorului principal 8); 10 – cărucior secundar faţă; 11 – cărucior secundar spate; 12 – cărucior principal spate; 13 – şine pentru rulare; 14 – contragreutate (poate lipsi); 15 – rolă scripete; 16 – placă-scut de comandă; 17 – braţe de fixare şi rotire; 18 – braţe de fixare.

• Fundaţia gaterului are importanţă covârşitoare în asigurarea stabilităţii şi bunei sale funcţionări, luând în calcul solicitările dinamice şi masa mare a gaterului. Mărimea şi forma fundaţiei depind de masa gaterului, de forma plăcii sale de bază, precum şi de natura terenului pe care se amplasează, de adâncimea pânzei de apă freatică etc. Fundaţia unui gater are două părţi componente: – fundaţia propriu-zisă (amplasată în general sub nivelul terenului) executată din beton, cu un dozaj de ciment de 150-200 kg/m3; – elevaţia (partea vizibilă) de care se prinde placa de bază a gaterului, dozajul cimentului fiind de 250-400 kg/m3. La dimensionarea fundaţiei gaterelor verticale fixe se impune condiţia: Gf ≥ (8 − 10)Mv ⋅ g [N]

54

(1.14)

unde: Gf – greutatea fundaţiei, [N]; Mv – masa proprie a gaterului vertical, [kg]; g – acceleraţia gravitaţională, [m/s2] (g ≈ 10,00 m/s2). Caracteristicile tehnice ale gaterelor verticale sunt: deschiderea ramei cu pânze, lungimea cursei ramei, înălţimea ramei, turaţia arborelui principal, viteza de tăiere a pânzelor, viteza de avans a buşteanului, puterea de acţionare, dimensiunile de gabarit şi masa proprie etc.

Caracteristicile tehnice şi de exploatare condiţionează diametrul maxim al buştenilor ce se pot debita şi, implicit, capacitatea lor de producţie. a. Deschiderea ramei (deschiderea gaterului) reprezintă distanţa măsurată între feţele interioare ale montanţilor. Se exprimă în mm sau foarte frecvent în ţoli şi determină, diametrul maxim al buştenilor care pot fi debitaţi cu utilajul respectiv. Între mărimea deschiderii gaterului şi diametrul maxim al buşteanului care poate fi debitat există relaţia: D = dmax + 2e [mm]

(1.15)

unde: D – valoarea deschiderii ramei, [mm]; dmax – diametrul maxim al buşteanului la capătul gros, [mm]; e – spaţiul de siguranţă (între buştean şi montant, în mm, e ≈ 50 mm). În general, gaterele se construiesc cu gama deschiderilor de 350-1.100 mm. b. Lungimea cursei ramei cu pânze reprezintă distanţa pe verticală pe care aceasta o parcurge, între punctul mort inferior şi cel superior, în timpul unei curse. Pentru a se asigura evacuarea rumeguşului produs la tăiere, lungimea cursei ramei nu trebuie să fie mai mică decât diametrul maxim (la capătul gros) al buşteanului ce se debitează. Această lungime este proporţională cu deschiderea gaterului, iar ca valoare reprezintă dublul lungimii braţului de manivelă al bielelor (bielei) şi se calculează cu relaţia: H = 2r [mm]

(1.16)

unde:

H – lungimea cursei ramei cu pânze, [mm]; r – raza cercului descris de butonul de manivelă al volantului sau arborelui cotit, [mm]. 55

Cel mai frecvent, valoarea lui H se situează între 500-700 mm. c. Înălţimea ramei cu pânze (I) reprezintă distanţa, între feţele interioare ale traverselor ramei.

În practică prin utilizarea relaţiei 1.17 se poate stabili dmax, pentru un anumit gater, ales sau din dotarea fabricii (I şi H se consideră cunoscute): dmax = I − (H + 450) [mm]

(1.17)

d. Turaţia arborelui principal (turaţia gaterului) reprezintă numărul de rotaţii pe care acest ax le face într-un minut. La fiecare rotaţie a acestuia rama cu pânze a gaterului este ridicată şi coborâtă o singură dată. e. Viteza de tăiere a pânzelor dinţate variază după o sinusoidă, având valoarea zero în punctele moarte (inferior şi superior) şi valoarea maximă când butonul manivelei ramei se află la 90° (π/2) şi, respectiv, 270° (3π/2), faţă de punctul mort inferior.

În practică vm este 4-6m/s, fiind mult mai mică decât viteza de tăiere a altor maşini utilizate la prelucrarea lemnului. f. Viteza de avans a gaterului reprezintă distanţa cu care buşteanul înaintează în timpul tăierii, la o cursă completă a ramei cu pânze sau într-o unitate de timp. La diferite tipuri constructive de gatere avansul are valorile maxime teoretice (în gol) de 8-15 m/min, respectiv 25-40 mm/cursă, influenţând direct capacitatea de tăiere. g. Puterea de acţionare a unui gater se stabileşte luând în calcul rezistenţele ce trebuie învinse în procesul de debitare (rezistenţa la tăiere a lemnului, rezistenţa la avansul buşteanului, frecările la mersul în gol etc.). Există mai multe relaţii pentru stabilirea valorii puterii necesare antrenării generale a unui gater, acordându-se 1,5 CP (1,1 KW) pentru fiecare ţol deschidere la gaterele cu turaţie normală şi câte 2,0 CP (1,5 KW) pe ţol la cele rapide. h. Greutatea şi dimensiunile de gabarit ale gaterului sunt impuse de eforturile la care este supus în timpul funcţionării. Construcţia unui gater este masivă, greutatea lui fiind în concordanţă cu deschiderea şi turaţia: creşte odată cu acestea şi poate ajunge la 8-12 tone sau chiar 18 sau 31,5 t. Procesul de debitare la gaterele verticale. Tăierea buşteanului are loc numai la cursa descendentă şi este rezultatul compunerii a două mişcări: – mişcarea ramei cu pânze, în plan vertical; – mişcarea de avans a buşteanului în plan orizontal. Deplasarea ramei (ascendentă şi descendentă) este corelată, încât asigură utilizarea 56

cât mai completă pentru tăiere a cursei active (descendente) iar mecanismul de avans imprimă buşteanului înaintarea cu o valoare optimă, la fiecare cursă. a. Sculele tăietoare ale gaterului sunt pânzele dinţate, denumite simplu pânze de gater. Ele se deosebesc în funcţie de particularităţile constructive, după dimensiuni, forma şi dispunerea dinţilor, modul în care se pot fixa în rama gaterului etc. Durata de utilizare a pânzelor obişnuite, între două ascuţiri succesive, este de 3-4 ore de tăiere efectivă, iar schimbarea lor durează 30-45 minute, realizându-se de către gaterist şi ajutorul său. Consumurile specifice de pânze de gater au următoarele valori medii orientative: 0,03 kg/m3 la cheresteaua de răşinoase şi 0,045 kg/m3 la cherestea de foioase. b. Montarea pânzelor în rama gaterului (operaţia de bază la pregătirea utilajului) cuprinde fixarea pânzelor, şabloanelor distanţiere, înclinarea pânzelor (dacă nu se realizează automat) şi strângerea laterală a modelului. • Aşezarea pânzelor în ramă constă în introducerea lor între cele două traverse, la distanţă corespunzătoare grosimii pieselor de cherestea ce fac parte din modelul de tăiere, şi fixarea lor în această poziţie. Pânzele vor fi perfect paralele între ele şi centrate cu precizie faţă de axul ramei, pentru a se evita neajunsurile unei tăieri asimetrice. • Întinderea pânzelor urmăreşte realizarea stabilităţii acestora în planul de tăiere şi, în practică, se poate realiza utilizând: – pană de preîntindere şi excentric; – pană de preîntindere şi cilindrii hidraulici. • Şabloanele distanţiere asigură distanţa exactă între două pânze succesive ale modelului, în scopul obţinerii grosimii pieselor de cherestea. Se utilizează şabloane din lemn (de fag, carpen, stejar eventual fiert în ulei, lemn stratificat densificat), din material plastic sau din metal, trebuind să fie uşoare, să se fixeze bine între pânze şi să fie rezistente la uzură şi stabile dimensional. • Înclinarea pânzelor faţă de verticală, în sens invers înaintării buşteanului prin gater, asigură pătrunderea efectivă a vârfului fiecărui dinte pe o distanţă egală cu avansul pe dinte reducându-se şi uniformizându-se efortul de tăiere. c. Controlul desfăşurării procesului de tăiere se execută cu ajutorul diagramelor de tăiere, care indică drumul parcurs de fiecare dinte al pânzei în timpul unei curse complete a ramei. Diagramele teoretice se trasează luându-se în considerare caracteristicile tehnice ale gaterului, iar cele practice (în timpul funcţionării sale) cu ajutorul unui aparat indicatorul de gater. Prin compararea diagramelor de tăiere teoretice cu cele obţinute practic se poate analiza modul de desfăşurare a procesului de tăiere, cu privire la: 57

– realizarea corectei înclinări (i) pe cursă a pânzelor; – valoarea avansului pe cursă (un) realizat de gater etc. Capacitatea de tăiere a gaterelor determină capacitatea de prelucrare a liniilor tehnologice aferente lor şi depinde de caracteristicile tehnice ale gaterului, precum şi posibilităţile create constructiv şi tehnologic pentru exploatarea sa. Enumerăm: caracteristicile tehnice şi de exploatare (deschiderea şi înălţimea ramei cu pânze, turaţia, tipul mecanismului de avans, avansul optim utilizat etc.), starea de funcţionare a gaterului şi a utilajelor pentru deservirea sa, gradul de mecanizare al operaţiilor de comandă, calitatea pânzelor, montarea, întreţinerea şi ascuţirea lor; – specia, forma buştenilor şi gradul lor de pregătire (spălare, cojire etc.) pentru debitare; – procedeul de debitare (pe prismă sau pe plin); – organizarea tehnologică a locului de muncă şi gradul său de mecanizare; – gradul de calificare al personalului de exploatare şi întreţinere etc. Capacitatea unui gater este cu atât mai mare cu cât deschiderea sa este mai mare şi cu cât buştenii ce se debitează au diametrele mai apropiate de deschiderea ramei. Se recomandă utilizarea unor gatere cu deschideri diferite, corespunzător atât gamei variate de diametre a buştenilor, cât şi frecvenţei acestora. Alegerea şi necesarul de gatere se realizează în funcţie de: –cantitatea anuală de buşteni (eventual pe specii) ce se debitează; – specia şi dimensiunile (diametrul şi lungimea) minime şi maxime ale buştenilor; – modul de repartizare al buştenilor pe grupe de diametre şi volumul fiecărei grupe pe specie şi tip de prelucrare (pe plin sau pe prismă); – intensitatea de exploatare a gaterului (numărul de schimburi, numărul de zile pe an etc.); – costul şi modul de procurare al gaterului etc. a. Deschiderea gaterelor este prima caracteristică şi se stabileşte în funcţie de diametrul maxim al buştenilor care se vor debita. Dacă volumul de materie primă prelucrat în fabrică este mare şi se impune prevederea mai multor linii de debitare, se aleg gatere cu deschideri diferite, ca buştenii să fie prelucraţi în gatere cu deschidere adecvată. Prelucrarea buştenilor cu diametre mici în gatere cu deschidere mare este neeconomică. b. Tipul de gater se alege în funcţie de deschiderea ramei, luând în considerare şi specia buştenilor ce se debitează (gradul de solicitare), costul etc. Pentru debitarea buştenilor de răşinoase se aleg gatere cu una sau două biele, care realizează viteze de avans ridicate, echipate cu dispozitive de comandă, alimentare şi 58

evacuare a pieselor care permit folosirea cât mai intensă a capacităţii utilajului. Pentru buştenii de foioase, unde efortul de tăiere şi gradul de solicitare al utilajului este mai mare (viteze de avans mai reduse), se recomandă alegerea gaterelor cu două biele. c. Capacitatea de debitare a gaterelor este o caracteristică foarte importantă. Stabilirea ei prin calcul ia în considerare: - diametrul mediu al buştenilor debitaţi (pe total fabrică sau pe o linie tehnologică); - viteza medie de avans; - coeficientul de utilizare generală a gaterului. d. Mărimea avansului maxim (Umax) de care este capabil gaterul în procesul de tăiere se verifică în funcţie de puterea motorului electric de antrenare. Este indicat ca acest lucru să se facă, mai ales dacă se lucrează cu modele cu un număr mare de pânze. e. Calculul numărului de gatere, (de linii tehnologice) din dotarea unei fabrici, se face cunoscându-se:

– cantitatea totală de buşteni care se va debita anual, separat (procentual) pe plin şi pe prismă; – capacitatea de tăiere a gaterului ales (în funcţie de dm şi Lm pentru întregul volum de buşteni sau pentru fiecare linie şi deschidere de gater dacă rezultă mai multe linii tehnologice). f. Gradul de încărcare. Încărcarea gaterelor este optimă dacă Îi = 80-85%, în caz contrar recomandându-se: – diminuarea (dacă Îi ≥ 95%) capacităţii de producţie a fabricii, dacă are o singură linie tehnologică; – redistribuirea materiei prime pe alte grupe de diametre şi mod de debitare, (echilibrarea încărcării), dacă fabrica are mai multe linii tehnologice; – alegerea unor gatere cu capacitate corespunzătoare (mai mică sau mai mare); – modificarea programului de lucru al halei de fabricaţie. Pentru fabricile de cherestea care dispun de două sau mai multe linii tehnologice gradul de încărcare va fi aproximativ egal (± 5%) şi la valoarea optimă. Organizarea activităţii tehnologice la gatere este diferenţiată, în funcţie de specia buştenilor care se debitează (răşinoase sau foioase) şi de gradul de mecanizare al utilajelor pentru deservire, aflat în faţa şi în spatele gaterului. a. Organizarea activităţii la gaterele care debitează buştenii de răşinoase are în vedere faptul că aceştia se debitează (în proporţie de peste 90%) pe prismă, liniile tehnologice dispunând de două gatere amplasate în şah. b. Organizarea activităţii tehnologice la gaterele care debitează buştenii de foioase ţine cont că debitarea se face pe plin (buşteanul trece o singură dată prin gater) şi că 59

numai în anumite condiţii (obţinerea de grinzi, traverse etc.) se impune tăierea pe prismă. Liniile tehnologice ale fabricilor de cherestea de foioase sunt dotate cu un singur gater, prevăzut eventual şi cu posibilitatea de tăiere pe prismă, cu circuit de stocare şi întoarcere a prismelor, pentru a fi prelucrate la acelaşi gater). 1.5.2.2 Gaterele orizontale

Servesc la prismuirea buştenilor prea groşi ce nu pot fi debitaţi în gaterele verticale, precum şi la debitările speciale (de obicei radiale şi semiradiale) ale buştenilor din specii nobile (nuc, cireş, paltin, frasin etc.) sau celor pentru rezonanţă şi claviatură (debitări tangenţiale). Elementele constructive ale gaterului orizontal sunt asemănătoare cu cele ale gaterului vertical, fiind mult simplificate deoarece solicitările din timpul procesului de tăiere sunt mai mici. Spre deosebire de cele verticale, tăierea materialului lemnos are loc la ambele curse ale ramei, (pânzele au dinţii cu forme geometrice deosebite şi poziţionare ce permite tăierea şi evacuarea rumeguşului în ambele sensuri). Există şi pânze cu dantură pe ambele canturi, dând posibilitatea tăierii atât la cursa de avans, cât şi la cea de întoarcere a căruciorului port-buştean. Organizarea activităţii tehnologice la gaterele orizontale se face după scopul în care este utilizat gaterul: debitare radială (rezonanţă, doage etc.), debitare tangenţială (scânduri pentru mobilier din lemn masiv etc.), prismuirea buştenilor foarte groşi în vederea pregătirii lor pentru debitare claviatură în gatere verticale cu deschidere mai mică etc. 1.5.2.3 Ferăstraiele panglică de debitat Generalităţi şi clasificare. Ferăstraiele panglică de debitat sunt utilaje care asigură transformarea buştenilor în cherestea prin tăiere succesivă (individuală, deschisă, prin mai multe treceri), piesă cu piesă, sporind posibilităţile de valorificare în piese de cherestea a zonelor de calitate ale secţiunii transversale a buştenilor.

Utilizarea ferăstraielor panglică la debitare prezintă, comparativ cu gaterele, avantaje ca: – reducerea consumului de manoperă pentru sortarea şi manipularea buştenilor în depozit, ei păstrându-se în stoc nesortat (cel mult separaţi pe specii), implicit reducerea la jumătate suprafeţei depozitului; – posibilitatea mecanizării operaţiilor din depozitul de buşteni; 60

– reducerea pierderilor de material lemnos în rumeguş cu circa 20%, (grosimii mai mici la tăieturi); – utilizarea mai raţională a materialului lemnos, grosimea pieselor de cherestea fixându-se în funcţie de calitatea lemnului (vizibilă în interiorul buşteanului) şi de comenzile existente; – eliminarea sistemului de prismuire pentru buştenii supragroşi; – montarea şi demontarea pânzei tăietoare într-un timp foarte scurt (circa 5-15 min); – gradul ridicat de automatizare al ansamblului ferăstrău panglică-cărucior şi de mecanizare al activităţii din hala de debitare (automatizarea unor operaţii). Dintre dezavantajele debitării cu ajutorul ferăstraielor panglică, se menţionează: – capacitate de tăiere mai scăzută, la buştenii de diametre mici, datorită curselor de recul; – întreţinerea mai pretenţioasă a pânzelor tăietoare (folosirea unui personal calificat şi retribuit ca atare); – pregătirea mult mai atentă a buştenilor în depozit (îndepărtarea noroiului, impurităţilor, incluziunilor metalice etc.), pânzele deteriorându-se foarte uşor, cojirea devine obligatorie; – operatorul care conduce ferăstrăul are o calificare superioară gateristului, posedând şi cunoştinţe despre calitatea şi dimensiunile pieselor de cherestea din comenzi, gradul de realizare al comenzilor etc. Clasificarea ferăstraielor panglică se practică după particularităţi constructive sau funcţionale, cum ar fi: – diametrul volanţilor şi greutatea totală a maşinii: ferăstraie panglică de tip greu (diametrul volanţilor peste 1.500 mm şi greutatea peste 150 KN), ferăstraie panglică de tip mediu (diametrul volanţilor de 1.100-1.500 mm şi greutatea de 50-150 KN), ferăstraie panglică de tip uşor (diametrul volanţilor sub 1.100 mm şi greutatea sub 50 KN); – turaţia volanţilor şi viteza de tăiere a pânzei: ferăstraie panglică rapide (turaţia peste 500 rot/min şi viteza de tăiere peste 40m/s), ferăstraie panglică normale (turaţia sub 500 rot/min şi viteza de tăiere sub 35m/s); – poziţia volanţilor şi planul de tăiere al pânzei: ferăstraie panglică verticale (planul tăierii vertical), ferăstraie panglică orizontale ( planul de tăiere al pânzei orizontal), ferăstraie panglică înclinate, (poziţie de lucru intermediară faţă de primele două). Ferăstraiele panglică pot avea următoarele roluri funcţionale în procesul de prelucrare: – debitarea buştenilor (ferăstraie panglică de buşteni sau de capăt); 61

– tivirea şi spintecarea prismelor sau a buştenilor cu diametre mici (sub 30 cm), ferăstraie panglică de tivit şi spintecat (dotate sau nu, cu cărucior pentru susţinerea, fixarea şi deplasarea materialului de prelucrat); – spintecarea dulapilor în piese de grosimi mici - ferăstraie panglică de spintecat (dotate cu valţuri verticale pentru ghidaj); – spintecarea marginilor şi lăturoaielor - ferăstraie panglică de margini (dotate cu o şenilă de avans, poziţionată vertical şi cu valţuri laterale, rabatabile, pentru presarea şi avansul pieselor prelucrate); – prelucrarea pieselor în secţiile de semifabricate sau în fabricile de mobilă şi produse finite - ferăstraie panglică de tâmplărie (cu pânză îngustă). Elementele constructive ale unui ferăstrău panglică. Ferăstrăul panglică utilizat la debitarea buştenilor este format dintr-un ansamblu compus din: ferăstrăul propriu-zis, căruciorul pentru susţinerea şi conducerea buştenilor în procesul de tăiere şi tabloul de comandă (fig. 1.15). a. Ferăstrăul propriu-zis se compune din: batiu, volanţi, sistemul de antrenare, dispozitivul pentru reglarea poziţiei volantului superior şi pentru întinderea pânzei, dispozitivele pentru ghidarea, curăţirea şi ungerea pânzei, dispozitivul de frânare, dispozitivele de protecţie etc. (fig. 1.16). • Batiul serveşte la susţinerea volanţilor şi a sistemelor şi dispozitivelor cu care este dotat ferăstrăul, preluând solicitările mecanice, care iau naştere în procesul tăierii. • Volanţii au rolul de a antrena şi întinde pânza tăietoare. Volantul inferior (conducător) primeşte mişcarea de rotaţie de la un motor electric (principal) prin intermediul unei transmisii cu curele trapezoidale (la unele tipuri şi cu o cutie de viteze) şi o transmite volantului superior (condus) prin intermediul pânzei panglică. Pentru stabilizarea (centrarea) automată a pânzei pe volanţi, cel superior este înclinabil (α ≈ 2°, unghiul dintre axul volantului superior şi planul orizontal) şi are obada puţin bombată, iar axul montat în lagăre cu rulmenţi oscilanţi. • Dispozitivul pentru reglarea poziţiei volantului superior şi pentru întinderea pânzei constă dintr-o roată de mână, un angrenaj melc-roată melcată şi un angrenaj şurub-piuliţă, care transformă mişcarea de rotaţie în mişcare de deplasare pe verticală a coloanelor de susţinere ale volantului superior. La ferăstraiele panglică moderne, volantul superior se poate deplasa pe verticală prin acţionare hidraulică.

62

Fig. 1.1. Ferăstrău panglică de debitat buşteni (ansamblu) 1 – ferăstrău propriu-zis; 2 – fundaţie; 3 – cărucior port-buştean; 4 – tablou de comandă; 5 – motor principal; 6 – motor pentru deplasarea simultană a grifelor; 7 – motor-variator-reductor (mişcarea de avans a căruciorului); 8 – motor pentru deplasarea verticală a grifelor (strângerea buşteanului); 9 – cremalieră; 10 – cale de rulare cărucior; 11 – grife pentru fixarea buşteanului; 12 – dispozitiv pentru deplasarea verticală a volanului superior; 13 – dispozitiv pentru deplasarea ghidajului superior al pânzei; 14 – manetă, pentru reglarea lungimii grifelor; 15 – scală (disc) gradată; 16 – montant port-grife; 17 – dispozitiv pentru deplasarea transversală a montanţilor port-grife. Fig. 1.16. Elemente constructive ale ferăstrăului panglică de debitat buşteni (vedere frontală): 1 – batiu; 2 – volant inferior; 3 – volant superior; 4 – pânză panglică; 5 – montant; 6 – ghidaj inferior (fix); 7 – ghidaj superior (deplasabil); 8 – dispozitiv pentru ungerea şi curăţirea pânzei; 9 – dispozitiv pentru curăţirea volantului; 10 – platformă cărucior port-buştean; 11 – roţi cărucior; 63

12 – grife; 13 – montanţi port-grife; 14 – ghidaje grife; 15 – ghidaje montanţi port-grife; 16 – coloană cilindrică (în montant).

• Dispozitivele pentru ghidarea pânzei dinţate îi măresc stabilitatea în procesul de tăiere. Ghidajul inferior are poziţie fixă, iar ghidajul superior are poziţie reglabilă pe verticală, păstrându-se permanent o distanţă de circa 50 mm faţă de partea superioară a buşteanului. Ghidajele pânzei (două plăci de uzură în contact cu feţele pânzei) se execută din materiale cu o duritate mică (materiale plastice, textolit, aliaje pe bază de aluminiu şi plumb etc.) Jocul admis între pânză şi ghidaj este de 0,1-0,4 mm, pe o parte (optim fiind de maxim 0,2 mm), la valori mai mari rolul ghidajului fiind neglijabil. • Dispozitivele pentru curăţirea şi ungerea pânzei sunt montate pe ambele părţi ale ramurii ascendente a pânzei şi sunt formate din tampoane de pâslă (îmbibate în petrol, motorină sau ulei), aşezate în contact direct cu pânza. • Dispozitivele pentru curăţirea volanţilor îndepărtează rumeguşul şi impurităţile lipite pe obadă în timpul tăierii. Constau din o lamă de oţel, presată elastic, sub un anumit unghi, pe obada fiecărui volant. • Dispozitivul de frânare este poziţionat la volantul inferior (conducător) şi are rolul de a opri rapid (în 15-20 s) ferăstrăul, în situaţii de urgenţă (ruperea pânzei, schimbarea pânzei etc.). • Dispozitivele de protecţie acoperă părţile în mişcare ale ferăstrăului evitând accidentele de muncă ce pot apărea, mai ales, în cazul ruperii neprevăzute a pânzei, în timpul tăierii. b. Căruciorul pentru susţinerea şi conducerea buştenilor cuprinde în construcţia sa: platforma de susţinere, sistemul de rulare, mecanismul pentru avans şi recul, grifele şi montanţii port-grife, dispozitivul de ghidare şi deplasare transversală a montanţilor port-grife. Trebuie să fie robust şi rezistent la eforturile mari la care este supus în timpul debitării. • Platforma de susţinere a căruciorului este formată din grinzi metalice cu profil I sau U (lonjeroane şi traverse de rigidizare), peste care se fixează tablă striată, formând o suprafaţă dreptunghiulară cu lungimea de 5-6 m şi lăţimea de 1,50-2,00 m. • Sistemul de rulare al căruciorului este format din 4-6 perechi de roţi (cu bandaje laterale pe ambele părţi) şi din două şine paralele (calea de deplasare). 64

Lungimea căii de rulare este de 14-20 m, iar ecartamentul de 900-1.500 mm, în funcţie de mărimea ferăstrăului panglică. • Mecanismul pentru avans şi recul asigură mişcarea de avans a buşteanului (pentru tăiere) şi de retragere pentru reluarea debitării. Variatorul asigură o reglare continuă a valorii vitezei de avans de la cursa de tăiere (activă), iar la întoarcere (recul) o valoare mult mai mare (dublă). • Montanţii port-grife sunt prevăzuţi cu câte o pereche de grife (elemente de fixare a buşteanului pe cărucior). Grifele se pot deplasa pe verticală, cu ajutorul unor sisteme mecanice (şuruburi acţionate) sau hidraulice, ce permit strângerea buşteanului cu forţă, reglabilă (limitată automat la valori care să nu conducă la distrugerea lemnului) Lungimea grifelor se poate regla (manual sau prin comandă de la distanţă) între anumite limite, în funcţie de diametrul buşteanului care se fixează.

• Mecanismul pentru deplasarea transversală a montanţilor port-grifele asigură culisarea simultană, în plan orizontal, pe o direcţie perpendiculară pe cea de avans, permiţând apropierea sau depărtarea de pânza tăietoare, a buşteanului. În acest fel, se asigură reglarea grosimii pieselor de cherestea c. Tabloul de comandă centralizează toate dispozitivele necesare conducerii ferăstrăului şi căruciorului, adică: – pornirea şi oprirea motorului principal de acţionare; – coborârea şi ridicarea ghidajului superior al pânzei; – avansul şi reculul căruciorului port-buştean; – deplasarea transversală a montanţilor port-grife şi buşteanului (apropierea la avans şi depărtarea la recul, de planul de tăiere al pânzei); – strângerea sau desfacerea grifelor (fixarea sau eliberarea buşteanului); – transferul buşteanului de pe rampa de stocare provizorie pe platforma căruciorului; – rotirea buşteanului pe cărucior în poziţia optimă de fixare. Caracteristicile tehnice ale ferăstrăului panglică determină diametrul maxim al buştenilor pe care îi poate debita şi capacitatea sa de prelucrare. a. Diametrul volanţilor ( Dv ), determină diametrul maxim ( Dbmax ) al buşteanului ce se poate debita cu ajutorul ferăstrăului panglică atunci când tăierea se execută piesă cu piesă; orientativ: Dv ≥ (1,2 − 1,4)Dbmax ;

(1.18)

b. Ferăstraiele panglică pentru debitat sunt alese şi după o serie de caracteristici 65

funcţionale: – turaţia volanţilor (n = 500 – 950 rot/min), determină viteza de tăiere a pânzei panglică; – viteza de tăiere a pânzei (vt = 35-50 m/s): – viteza de avans (Um) a căruciorului port-buştean reprezintă viteza cu care buşteanul înaintează în timpul procesului de tăiere, în m/min; influenţează direct capacitatea de tăiere a unui ferăstrău şi poate ajunge la 80 m/min, iar la întoarcere la 180 m/min; – puterea de antrenare este reprezentată de puterea motorului principal necesar antrenării, pânzei dinţate şi are valorile stabilite în funcţie de mărimea şi capacitatea ferăstrăului (Pm = 35 ∼ 100 KW şi chiar mai mult); – puterea de avans este necesară antrenării căruciorului port-buştean şi se obţine de la un motor separat (Pu = 4,5 ∼ 7,5 KW). Capacitatea de tăiere a ferăstraielor panglică de debitat este determinată de caracteristicile tehnico-funcţionale şi de factorii organizatorici, evidenţiindu-se:

– turaţia şi diametrul volanţilor (influenţând viteza de tăiere a pânzei), viteza de avans şi de recul a căruciorului; – starea tehnică a ferăstrăului şi a utilajelor de deservire; – gradul de mecanizare a operaţiilor de încărcare a buştenilor pe cărucior şi de poziţionare (rotire) a acestora; – metoda de debitare adoptată şi numărul tăieturilor executate pentru debitarea completă a unui buştean; – calitatea pregătirii buştenilor pentru debitare, specia, umiditatea şi dimensiunile; – calitatea ascuţirii şi întreţinerii pânzelor tăietoare; – calificarea personalului de la deservirea şi exploatarea ferăstrăului etc. Capacitatea de tăiere a unui ferăstrău panglică de debitat este definită prin volumul de buşteni prelucraţi într-o anumită unitate de timp şi, ca utilaj de bază, determină implicit capacitatea liniilor tehnologice pe care este montat. O capacitate de producţie ridicată se obţine dacă se prelucrează buşteni cu diametre mari, cât mai apropiate de înălţimea maximă de tăiere permisă de construcţia ferăstrăului, la viteze de avans şi de recul maxime, cooperând cu celelalte ferăstraie ale liniei tehnologice, pentru ca numărul de tăieturi aplicate în medie unui buştean să fie minim. Alegerea şi necesarul de ferăstraie panglică de debitat ce intră în dotarea liniilor tehnologice din cadrul unei fabrici de cherestea se realizează, în principal, în funcţie de:

– specia şi diametrul maxim al buştenilor; 66

– volumul anual prelucrat, respectiv intensitatea de exploatare (zile, schimburi/an etc.); – lungimea minimă şi maximă a buştenilor; – costul şi modul de procurare al ferăstrăului. Gradul de încărcare al ferăstraielor. Încărcarea optimă (eficientă) a ferăstraielor (liniilor tehnologice) se consideră dacă Îi ≈ 80-85%, în caz contrar recomandându-se luarea unor măsuri de corecţie, cum ar fi: – modificarea cantităţii anuale de buşteni (Qan) care trebuie prelucrată (dacă nu are valoare impusă); – realegerea altui tip constructiv de ferăstrău; – modificarea regimului de lucru (Td) considerat iniţial. 1.5.2.4 Ferăstraiele circulare de debitat

Se pot utiliza la debitarea buştenilor în cazuri speciale şi în condiţii bine motivate economic, fiind limitată de: – capacitatea de tăiere scăzută (se preferă folosirea la buştenii subţiri); – dificultatea executării unor scheme de tăiere variate; – pierderi mari de lemn în rumeguş (peste 20%) datorită grosimilor mari ale pânzelor etc. La noi se folosesc, mai frecvent, la debitarea buştenilor de fag în traverse şi a celor de stejar în grinzi, dacă fabrica nu dispune de capacitate suficientă la gatere sau la ferăstraiele panglică. Construcţia ferăstraielor circulare de debitat, de tip clasic cuprinde, în principal: – batiul; – axul principal (montat pe două lagăre cu rulmenţi), pe care se pot fixa una sau mai multe pânze circulare, cu posibilitatea reglării distanţei dintre ele; – mecanismul pentru realizarea susţinerii, fixării şi avansului buşteanului în procesul de tăiere. O parte dintre dezavantajele ferăstraielor circulare de debitat de construcţie clasică au fost înlăturate prin construcţia ferăstraielor moderne (fig. 1.17). Acestea au două perechi de axe principale, poziţionate orizontal şi suprapuse, cu axele perfect paralele, dar decalate în sensul de avans şi care permit montarea simultană a mai multor pânze, astfel aşezate, încât tăieturile de la pânzele inferioare să coincidă cu cele superioare.

67

Fig. 1.17. Ferăstrău circular pentru debitarea buştenilor: 1 – transportor de alimentare; 2 – transportor pentru evacuare; 3 – batiu; 4 – motor electric; 5 – cilindru hidraulic de poziţionare; 6 – pânze circulare decalate în plan vertical; 7 – axe de ghidaj.

Ele permit debitarea, cu modele de tăiere variate, a unor buşteni cu diametru relativ mare, prin utilizarea unor pânze circulare cu diametre reduse, deci cu grosimi de pânze mici (scad pierderile în rumeguş cu circa 15%, faţă de construcţia clasică), eliminând parţial dezavantajele enumerate. Există şi variante cu o singură pereche de axe principale, orizontale, pe care se pot monta pânze circulare, în număr variabil (fig. 1.18). Acest tip de ferăstrău este utilizabil la debitarea unor prisme în piese cu dimensiuni diverse (şipci, rigle, scânduri, dulapi etc.), urmare a multiplelor posibilităţi de reglare şi a unor grosimi de tăiere mici (lărgime 2,2 mm).

9

Fig. 1.18. Ferăstrău circular pentru debitarea prismelor: 1 – transportor de alimentare; 2 – transportor pentru evacuare; 3 – batiu; 4 – cilindrii hidraulici de poziţionare; 5 – motor electric; 68

6 – ax principal telescopic; 7 – ax de ghidaj orizontal; 8 – ax de ghidaj vertical; 9 – pânze circulare.

69

1.5.2.5 Maşini unelte utilizate la prelucrarea cherestelei brute Generalităţi. Cheresteaua brută produsă prin debitărea buştenilor este supusă operaţiilor de prelucrare. Aceste operaţii sunt retezarea, secţionarea, tivirea şi spintecarea şi se desfăşoară în funcţie de specie, defectele de structură, sortimentaţia prescrisă în comenzi etc., urmărindu-se eliminarea defectelor neadmise, obţinerea unor piese cu dimensiuni corespunzătoare celor din comenzi sau standarde, la un randament cantitativ şi calitativ maxim.

• Secţionarea este operaţia de tăiere transversală a pieselor de cherestea, perpendicular pe axul lor longitudinal, în scopurile arătate mai sus. Dacă secţionarea se aplică la capetele pieselor, în scopul îndreptării, operaţia se numeşte retezare. • Spintecarea este operaţia de tăiere longitudinală a pieselor de cherestea, pe lăţime sau grosime, în vederea eliminării unor defecte neadmise sau/şi a obţinerii de piese, cu lăţimi sau grosimi standardizate, mai mici. • Tivirea este operaţia de tăiere longitudinală a marginilor unei piese de cherestea în vederea eliminării zonei neprelucrate (rămase din buştean) şi a realizării unor piese cu unul sau cu ambele canturi prelucrate (piese semitivite sau tivite). Tivirea poate fi: – paralelă, când piesa care rezultă are formă dreptunghiulară (sistem de tăiere frecvent); – conică, dacă piesa care rezultă are formă trapezoidală (sistem de tăiere utilizat la piesele destinate instrumentelor muzicale). Pentru executarea acestor operaţii, liniile tehnologice ale fabricilor de cherestea sunt dotate cu maşini-unelte auxiliare, ferăstraie (circulare sau panglică) de prelucrat cherestea. Ferăstraiele circulare pentru cherestea se pot întâlni în variante constructivfuncţionale, adaptate operaţiilor pe care urmează a le executa (fig. 1.19) şi după care se şi denumesc:

– utilizare

– mobilitatea pânzei Ferăstraie circulare 70

– tipul avansului

– retezare – secţionare – tivire – spintecare

– pânze mobile

– retezare – tivire – retezare – tivire

– avansează piesa

– manual – mecanic

– pânze fixe

– avansează pânza

– manual – mecanic

– simple – numărul de pânze – duble – multiple (multilama) Fig. 1.19. Clasificarea ferăstraielor circulare pentru cherestea • Sculele tăietoare ale acestor maşini au forma unor discuri, dinţate pe circumferinţă (pânze circulare), şi pot fi executate din oţel aliat sau din oţel carbon pentru scule, unele având pe dinţi aplicate aliaje dure (carburi metalice). • Pânzele circulare sunt caracterizate prin diametrul exterior (De), diametrul găurii de montare pe ax (da), forma şi grosimea discului (gp) în secţiune transversală, forma şi numărul dinţilor. Pentru operaţiile de retezare, secţionare, tivire şi spintecare, se utilizează pânze cu grosime egală pe toată secţiunea şi, mai rar, cele cu disc geluitor, cu grosimea mai mare către periferie. Diametrul exterior al pânzei (pânzelor) din dotarea unui ferăstrău (fig. 1.20) se stabileşte având în vedere grosimile maxime ale pieselor prelucrate şi caracteristicile tehnice ale maşinii pe care se montează (turaţia axului pânzei):

De ≥ df + 2 (h + e + s) [mm]

(1.19)

unde: df – diametrul flanşelor de fixare [mm]; h – înălţimea maximă a tăieturilor [mm] (h ≥ 90 mm, la foioase şi h ≥ 75 mm, la răşinoase); e – supradimensiunea pentru uzura pânzei prin ascuţire [mm] (e = 30-50 mm). s – înălţimea (grosimea) mesei ferăstrăului [mm]. În mod frecvent, De = 300-650 mm şi asigură o viteză de tăiere vt = 60-100 m/s.

• Calitatea suprafeţelor la tăierea cu pânze circulare creşte cu creşterea numărului de dinţi (z) ai pânzei. Deoarece creşte şi consumul de energie, acolo unde nu este nevoie de calitate superioară, se recomandă utilizarea unor pânze cu un număr cât mai mic de dinţi, respectiv z = 36 dinţi, la tăierea longitudinală şi z = 72 dinţi, la tăierile transversale. Ferăstraiele circulare de retezat şi secţionat se utilizează la îndreptarea 71

capetelor şi la eliminarea defectelor neadmise ale pieselor brute de cherestea. Pe liniile tehnologice, organizate în funcţie de specie, ferăstraiele circulare efectuează operaţii, ca: – secţionarea scândurilor rezultate din zona conică a buştenilor, a şipcilor, riglelor, marginilor şi lăturoaielor, la prelucrarea răşinoaselor; – retezarea capetelor (îndreptare şi dimensionare la lungime finită), secţionarea pentru delimitarea unor sortimente diferite din aceeaşi piesă brută, secţionarea pentru reducerea lungimii (greutăţii) unor piese mari, în vederea unei manipulări mai uşoare, secţionarea unor piese lungi, în vederea reducerii curburii, retezarea la lungimi de frize sau de piese subscurte etc., la prelucrarea foioaselor. Această prelucrare dă lungimea pieselor de cherestea, încadrată în treptele din standarde sau comenzi, în funcţie de specia buştenilor din care provin. Există mai multe variante constructive, deplasarea pânzei circulare realizându-se manual sau mecanic, prin basculare, pendulare, culisare etc.. La instalaţiile moderne pentru retezarea şi secţionarea cherestelei conduse de calculator, locurile cu defecte ce urmează a fi eliminate sunt marcate pe piesele de cherestea de către un operator, cu cretă fosforescentă, iar o instalaţie opto-electronică reţine automat poziţia acestor marcaje şi o transmite calculatorului de proces care comandă retezarea. Ferăstraiele circulare de tivit şi spintecat servesc pentru îndreptarea canturilor pieselor de cherestea şi pentru obţinerea unor piese cu lăţimi mai mici din cele cu lăţimi mai mari. Această prelucrare stabileşte lăţimea pieselor de cherestea, în valori standardizate sau conform comenzilor. Există variante constructive ce pot avea fixate pe axul principal: o singură pânză dinţată (circulare simple), sau mai multe pânze (circulare duble) (circulare multiple). La cele cu mai multe pânze, distanţa dintre discuri are fie valoare fixă, fie valoare ce se poate regla în timpul funcţionării sau când sunt oprite. Avansul la aceste ferăstraie poate fi manual (Um = 6-10 m/min) sau (cel mai frecvent) mecanic (în medie Um = 20-30 m/min). Caracteristic ferăstraielor circulare de tivit şi spintecat este prezenţa obligatorie, în spatele discului dinţat, a cuţitului divizor (fig. 1.20), ce are rolul de a evita blocarea pânzei circulare în piesa de cherestea (prin strângerea în tăietură) şi reculul piesei. Are formă curbă, este prevăzut cu posibilitatea de reglare (la o distanţă de 8-10 mm), iar secţiunea sa transversală este în formă de pană. Grosimea sa maximă este cu 0,1∼0,5 mm mai mare decât cea a tăieturii, iar înălţimea la nivelul superior al dinţilor pânzei (872

10 mm deasupra lor). Ferăstraiele circulare simple de tivit şi spintecat sunt utilizate în prelucrarea cherestelei de foioase, deoarece lemnul acestora prezintă numeroase defecte, impunându-se trecerea fiecărei piese de cherestea de mai multe ori prin maşină, pentru a fi prelucrată corect şi definitiv. Ferăstraiele circulare duble şi cele multiple se întâlnesc la fabricile de cherestea de răşinoase sau în liniile cu grad înalt de mecanizare, când, prin ataşarea în spatele pânzelor a unor plăci metalice verticale, se asigură separarea automată a piesei centrale de şipcile şi marginile rezultate din prelucrarea părţilor laterale. Ele permit, simultan, tivirea părţii centrale a pieselor brute şi obţinerea a 1∼3 şipci sau rigle de pe margini. Se pot monta simultan până la 10 pânze circulare, transformând în şipci sau rigle întreaga piesă brută. Liniile tehnologice cu grad înalt de mecanizare există ferăstraie circulare multiple (cu 2∼4 pânze) conduse de calculator, care execută tivirea-spintecarea la randament maxim, prevăzute cu un sistem optoelectronic de măsurare a pieselor de cherestea, ce calculează şi comandă poziţionarea optimă a pânzelor şi execuţia tăieturilor (după centrare) sau comandă poziţionarea pieselor de cherestea între pânzele circulare aflate la distanţă optimă. Ferăstraiele circulare de spintecat la grosime (pe cant) se utilizează numai în cadrul liniilor tehnologice ale fabricilor de cherestea de fag şi de stejar, unde, din lăturoaie, rămăşiţe şi capete, se obţine cherestea subscurtă (l = 0,45-0,95 m) şi frize (l = 0,20-0,40 m, utilizate la fabricarea pardoselilor), contribuind la creşterea indicelui de utilizare a materialului lemnos. Lucrează tăind cu o singură pânză, iar sistemul de avans poate fi asigurat manual (Um = 6-8 m/min) sau mecanic (Um = 15-20 m/min) cu reglare continuă.

73

Fig. 1.20. Ferăstrău circular simplu de tivit şi spintecat 1 – masa maşinii; 2 – pânza circulară; 3 – flanşele de fixare pe ax; 4 – cuţitul divizor; 5 – şuruburile pentru fixarea şi reglarea poziţiei de lucru a cuţitului divizor; h – înălţimea maximă de tăiere; s – grosimea peretelui mesei maşinii; df – diametrul flanşelor; r – raza flanşei; R – raza pânzei dinţate.

Ferăstraiele panglică pentru spintecat cherestea se pot utiliza atât în cadrul liniilor tehnologice ale fabricilor de cherestea de răşinoase, cât şi ale fabricilor de cherestea de foioase, dotate cu ferăstraie panglică de debitat.

Ele se utilizează în fabricile de cherestea de răşinoase în scopul obţinerii scândurilor cu grosimi de 12, 18 şi 24 mm, din dulapi multiplu al acestor dimensiuni şi care au fost tăiaţi special, în gaterul vertical, pentru creşterea capacităţii de debitare şi reducerea pierderilor sub formă de rumeguş. În fabricile de cherestea de foioase, unde debitarea se realizează cu ferăstraie panglică, utilizarea panglicilor de spintecat este recomandată la prelucrarea prismelor, sferturilor, dulapilor, marginilor etc. în piese de cherestea. Executarea acestor operaţii dă şi denumirea ferăstraielor panglică de margini, care se diferenţiază doar prin sistemul de susţinere şi avansare a pieselor în timpul operaţiei de spintecare. Mecanismul de avans al ferăstraielor panglică, utilizate la spintecarea prismelor (la foioase) şi dulapilor (la răşinoase), se compune din două sau mai multe perechi de valţuri (lise sau canelate) presate elastic, aşezate în poziţie verticală, simetric, de o parte şi de cealaltă a pânzei panglică. Mecanismul de avans al ferăstraielor panglică, utilizate exclusiv la spintecarea prismelor, poate fi constituit dintr-o masă glisantă: prisma se aşează pe o platformă, iar aceasta rulează pe şine (avans mecanic), realizând spintecarea prin una sau mai multe 74

treceri. Cel al ferăstraielor panglică, utilizate pentru spintecat margini şi lăturoaie, se compune, de obicei, dintr-o şenilă, plasată vertical pe partea interioară a pânzei şi dintrun singur valţ canelat (vertical) amplasat pe partea opusă, pe un braţ rabatabil, presat elastic spre pânză (respectiv spre şenilă), pentru a fi în contact permanent cu suprafaţa cu denivelări a marginilor şi lăturoaielor. Locul şenilei poate fi luat de 2-4 valţuri canelate verticale. Şenila sau valţurile verticale au şi rolul de fixare a grosimii pieselor rezultate prin reglarea, cu ajutorul unei roţi de mână, a poziţiei lor faţă de pânză. Organizarea activităţii tehnologice la maşinile unelte utilizate la prelucrarea cherestelei brute depinde de factori ca: – tipul ferăstrăului utilizat (de retezat, de spintecat, simplu, multiplu etc.); – locul său pe linia tehnologică; – gradul de mecanizare al operaţiilor de manipulare a pieselor de cherestea; – specia lemnului pieselor de cherestea prelucrate etc. În fluxul tehnologic de prelucrare a cherestelei brute, atât la răşinoase cât şi la foioase, ferăstraiele circulare de tivit şi spintecat sunt amplasate după cele de retezat. • La ferăstraiele circulare de retezat organizarea depinde de poziţia lor în fluxul tehnologic: retezare I, imediat după ieşirea pieselor de cherestea de la debitat, sau (doar în cazul foioaselor) retezare II (finală, fină, la dimensiuni fixe), înainte de evacuarea cherestelei din hala de fabricaţie. Se poate executa şi retezarea la lungimi de frize, retezarea marginilor şi rămăşiţelor, retezarea şipcilor riglelor şi a cherestelei subscurte etc. • La ferăstraiele circulare de tivit şi spintecat, organizarea are în vedere specia, tipul ferăstrăului: simplu, dublu, multiplu etc. Ca deficienţe ale executării incorecte ale operaţiilor de tivire şi spintecare se pot menţiona: – tăieri curbe, ondulate, neparalele, deviate etc.; – lăţimi inexacte (cu valori în afara comenzilor sau STAS-urilor) şi teşituri exagerate; – tăieturi cu aşchii şi rizuri adânci pe canturi etc. După retezare-secţionare, cheresteaua de foioase ce se supune operaţiei de tivire la ferăstrăul circular simplu. Dacă piesa brută are unele defecte ce trebuie eliminate, se execută şi spintecarea ei în piese cu lăţimi mai mici, iar dacă ferăstrăul se utilizează la prelucrarea pieselor de cherestea lungi şi cu grosimi mari ( grele), pentru reducerea efortului fizic, se poate echipa cu un cărucior cu rolă la nivelul mesei, astfel încât capătul anterior al piesei să 75

poată fi sprijinit, iniţial, pe această rolă, iar capătul din spate să fie ţinut în mâini de operatorul care conduce utilajul şi piesa, la prelucrare. • La ferăstraiele circulare de spintecat la grosime organizarea se aseamănă, parţial, cu cea de la ferăstraiele circulare simple de tivit şi spintecat, diferenţele apărând ca urmare a faptului că aici se prelucrează (atât la fag cât şi la stejar) piese de dimensiuni reduse (l < 1,00 m) deci mesele de stocare au dimensiuni mai mici. • La ferăstraiele panglică pentru spintecat cherestea aceasta depinde, în primul rând, de utilizarea lor (spintecare prisme, dulapi sau margini) şi de gradul de mecanizare al locului de muncă. 1.5.3 Procedee de debitare a buştenilor 1.5.3.1 Generalităţi

Debitarea buştenilor se realizează după anumite scheme numite modele de tăiere. În practică se utilizează două tipuri de modele de tăiere: – modele de tăiere maximale care conduc, în primul rând, la obţinerea unor randamente cantitative maxime şi a unor randamente calitative cât mai mari posibile (caracteristice debitării răşinoaselor); – modele de tăiere calitative care urmăresc obţinerea unor randamente calitative maxime, (caracteristice debitării buştenilor de foioase). La gaterele verticale (cu tăiere închisă sau oarbă) aceste modele se stabilesc anticipat şi se păstrează nemodificate pe parcursul debitării buştenilor, de regulă timp de 4 ore, pe când la ferăstraiele panglică (cu tăiere deschisă sau piesă cu piesă – individuală) ele se pot modifica după necesitate sau după defectele interioare ale lemnului de câte ori se consideră necesar şi la debitarea aceluiaşi buştean. 1.5.3.2 Debitarea buştenilor cu gaterul vertical Tipuri de modele utilizate şi notarea lor. Modelele (schemele) de debitare cu gaterul determină aşezarea pânzelor în ramă, în vederea obţinerii unor piese de cherestea cu caracteristici dimensionale grosimi şi calitative impuse. Această aşezare se face în funcţie de:

– specia, calitatea şi diametrul buştenilor; – calitatea şi grosimile pieselor debitate. Se impune sortarea tehnologică riguroasă a buştenilor înaintea debitării lor şi 76

corelarea acesteia cu recomandările tehnologice privind stabilirea modelelor de tăiere. Modelele de tăiere se pot clasifica în funcţie de două criterii: – numărul de treceri prin gater, al aceluiaşi buştean; – poziţia pânzelor din model faţă de axul longitudinal al buşteanului. a. Numărul de treceri prin gater împarte modelele de tăiere în: – modele de tăiere cu o singură trecere sau tăiere pe plin; – modele de tăiere cu două treceri sau tăiere pe prismă.

Fig.1.21. Tipuri de modele a – debitarea pe plin (cu o singură trecere); b – debitare pe prismă (cu două treceri: I – prima trecere şi II – a doua trecere).

• Debitarea pe plin realizează tăierea integrală printr-o singură trecere a buşteanului prin gater, rezultând piese de cherestea cu canturile neprelucrate (netivite). • Debitarea pe prismă realizează tăierea integrală prin două treceri succesive ale buşteanului prin gater: la prima (tăierea înainte sau pe rotund) se obţin din flancuri piese de cherestea netivite iar din zona centrală o grindă cu două feţe plane (prisma) din care, la cea de a doua (tăierea înapoi) rezultă piese de cherestea tivite (din zona centrală) şi netivite (din flancuri). La noi, debitarea pe prismă se aplică buştenilor de răşinoase în proporţie de 9095%, celor de fag calitativ superiori (clasa I) în proporţie de 30-40% şi celor de stejar (clasa I) în proporţie de 5-10%. buştenii celorlalte specii şi categorii calitative se debitează numai pe plin, cu excepţia unor comenzi speciale. Comparativ cu sistemul de debitare pe prismă, debitarea pe plin asigură o capacitate de tăiere mai mare (în compensaţie, liniile cu debitare pe prismă – cazul 77

răşinoaselor – fiind dotate cu două gatere) dar impune un volum sporit de operaţii (manoperă) la ferăstraiele circulare, pentru prelucrarea cherestelei pe linia tehnologică (tivire, semitivire etc.). b. Poziţia pânzelor din model faţă de axul longitudinal al buşteanului le împarte în: – modele de tăiere simetrice (cu soţ sau fără soţ); – modele de tăiere asimetrice. • Cele mai utilizate sunt modelele de tăiere simetrice fără soţ ce au inima buşteanului într-o singură piesă (axială) de cherestea (rezultă un număr impar de piese). • Modelele simetrice cu soţ se utilizează în situaţii motivate, inima buşteanului spintecându-se în două piese (centrale) de cherestea (numărul pieselor de cherestea rezultate este par). • Modelele asimetrice se utilizează, la prima trecere, la debitarea buştenilor de fag în traverse, dacă rezultă o singură traversă din fiecare buştean, sau la comenzi speciale. c. Notarea modelelor de debitare întocmite se practică în mai multe variante (extinsă, pe jumătate etc.) pentru a fi comunicate celor care urmează să execute aşezarea pânzelor în rama gaterului. Constă din înşiruirea numerelor ce reprezintă grosimea nominală a pieselor de cherestea, în mm, în ordinea dispunerii, de la stânga la dreapta, a pânzelor în ramă. 1.5.3.3 Debitarea buştenilor cu ferăstrăul panglică

Constă în separarea judicioasă a zonelor calitativ superioare ale secţiunii transversale, succedată de prelucrarea separată a fiecăreia, în piese de dimensiuni convenabile folosirii lor ulterioare, urmărindu-se: – limitarea prezenţei defectelor lemnului (includerea lor în cât mai puţine piese); – obţinerea unui randament cantitativ şi calitativ, în cherestea, cât mai ridicat. Metodele de debitare sunt impuse de calitatea şi diametrul buştenilor, corelate cu comenzile de executat, precum şi de numărul şi tipul utilajelor amplasate pe flux (ferăstraie panglică de spintecat margini, de debitat prisme, ferăstraie circulare diverse etc.), astfel încât între aceste utilaje să existe o cooperare cât mai bună (capacităţi maxime la debitare şi prelucrare). Deşi debitarea buştenilor, în cherestea, la ferăstrăul panglică nu se execută după modele de tăiere fixe, operaţia trebuie condusă după anumite scheme generale, în funcţie de specificul materiei prime sau al comenzilor. 78

Se pot utiliza mai multe variante de tăiere a buştenilor la ferăstrăul panglică, mai ales la cei de fag.

• Debitarea dintr-o singură prindere (pe plin) constă în aşezarea şi fixarea buşteanului pe cărucior într-o poziţie optimă şi transformarea sa în piese de cherestea, prin executarea unor tăieturi succesive până la nivelul flancului, rămas între grifele de fixare • Debitarea din mai multe prinderi, cu o singură întoarcere sau cu întoarceri succesive la 90°, se face cu fixarea buşteanului, într-o primă poziţie, pe cărucior, deschiderea flancului orientat către pânza tăietoare prin executarea uneia sau mai multor tăieri succesive până la limita zonei cu defecte, după care se procedează la rotirea cu 90° a buşteanului (în jurul axei longitudinale) o dată sau de mai multe ori • Debitarea din mai multe prinderi, cu întoarcere la 180°, presupune fixarea iniţială a buşteanului în grifele căruciorului în poziţia optimă şi efectuarea uneia sau mai multor tăieturi, până la limita zonei cu defecte. Apoi, se roteşte buşteanul cu 180° în jurul axei longitudinale, se fixează şi se practică celelalte tăieri necesare obţinerii unei prisme care, la rândul ei, după o rotire cu 90°, poate fi prelucrată, în continuare, la ferăstrăul panglică de debitat sau de spintecat. • Debitarea pe sferturi se aplică atunci când se urmăreşte fabricarea pieselor de cherestea tăiate radial şi semiradial, în cazul unor tăieri speciale (a buştenilor pentru rezonanţă) sau al producţiei de doage (la stejar) etc. . Sferturile rezultate pot fi transformate în piese de cherestea (tăiate radial şi semiradial) fie tot la ferăstrăul panglică de debitat, fie la cel de spintecat. • Debitarea pe zone urmăreşte separarea prealabilă a zonelor de calitate ale secţiunii transversale a buşteanului, prin efectuarea unor tăieturi de bază şi apoi prelucrarea fiecăreia, în funcţie de calitatea lemnului şi utilizarea cherestelei Debitarea pe zone reprezintă o combinare, în diverse variante, a unor procedee de tăiere şi se aplică, cu prioritate, buştenilor cu diametre foarte mari (d > 65 cm). 1.5.3.4 Defectele de fabricaţie ale pieselor de cherestea

Piesele de cherestea pot avea defecte cauzate de materia primă naturale şi de tehnologia de prelucrare (de fabricaţie). Proporţia de apariţie a defectelor naturale este variabilă şi are ca valori medii, orientative: 69% noduri, 7% putregai, alteraţii şi coloraţii anormale, 7% crăpături şi fisuri, 5% găuri şi galerii de insecte, 4-5% neregularităţi ale structurii lemnului şi formei buştenilor, 3-4% defecte de tăiere, 2% deformări, 2% alte defecte. 79

Defectele de fabricaţie constituie abateri dimensionale, de formă şi de tăiere ce apar la debitarea buştenilor sau la prelucrarea necorespunzătoare la maşinile auxiliare. Unele defecte sunt admise limitat de standarde sau contracte. Cele care depăşesc limita de admisibilitate constituie aşa-numitul brac tehnic, ce provoacă declasarea pieselor, generând o pierdere valorică prin scăderea randamentului cantitativ şi calitativ al producţiei, eliminarea acestor defecte realizându-se prin reprelucrarea pieselor (consum suplimentar de materie primă, energie, manoperă etc.). Bracul tehnic produs în limitele toleranţelor admise (maxim 3%) constituie un semnal de atenţionare pentru producţia viitoare. Apariţia defectelor de fabricaţie poate fi cauzată de: întreţinerea necorespunzătoare, deservirea şi exploatarea necorespunzătoare a utilajelor, ascuţirea şi întreţinerea defectuoasă a pânzelor tăietoare, forma neregulată a buştenilor etc. Pot fi grupate în două categorii: – defecte de tăiere, dimensionarea incorectă a pieselor (neparalelism, feţe, canturi, sub şi supradimensionări etc.) sau calitatea necorespunzătoare a feţelor şi canturilor (teşituri, rizuri, franjuri etc.); – defecte de formă, abateri de la forma dreaptă a suprafeţelor şi muchiilor: arcuire, curbură, bombare, răsucire etc. Cunoaşterea cauzelor care conduc la apariţia lor, permite luarea măsurilor adecvate de înlăturare. a. Nerespectarea dimensiunilor prevăzute în standarde sau în comenzi apare sub forma neparalelismului (canturilor, feţelor, capetelor) ori a inexactităţii dimensiunilor (grosime, lungime, lăţime). b. Calitatea necorespunzătoare a feţelor şi canturilor pieselor de cherestea este urmarea prelucrărilor incomplete şi neglijente. Enumerăm: teşitura, rizurile, franjurile, aşchierea etc. (fig. 1.22).

80

Fig. 1.22. Piese de cherestea cu prelucrare incompletă, neglijentă. a1 – teşitură ascuţită; a2 – teşitură obtuză; b – rizuri c. Forma necorespunzătoare a pieselor de cherestea presupune apariţia unor abateri de la forma dreaptă a feţelor şi canturilor (fig. 1.23), cum ar fi: curbura, arcuirea, răsucirea şi ondularea.

Fig. 1.23. Piese de cherestea cu defecte de formă: a – curbura; b – arcuirea; c – răsucirea; d – ondularea.

81

1.5.3.5 Randamente la debitarea buştenilor în cherestea Generalităţi. Transformarea buştenilor diferitelor specii în produse ale industriei cherestelei ar trebui să se facă cu randamente calitative şi cantitative maxime şi implicit, cu eficienţă economică maximă. Pentru aceasta se impun: respectarea tehnologiei de fabricaţie, pregătirea buştenilor (cojirea, spălarea, secţionarea corectă etc.), sortarea şi depozitarea lor corespunzătoare, buna întreţinere a utilajelor prelucrătoare şi a sculelor tăietoare, centrarea şi poziţionarea corectă a buştenilor la debitare. La fel de importante sunt următoarele:

– performanţele pânzelor utilizate la debitare şi la prelucrare (grosime cât mai mică iar ceaprazul în limitele prescrise); – prelucrarea corectă la ferăstraiele circulare de tivit (în funcţie de calitate şi cu teşitură în mărime admisibilă); – debitarea să se facă cu stoc tehnologic (asigurându-se buşteni de aceeaşi categorie cel puţin pentru funcţionarea gaterelor între două ascuţiri ale pânzelor); – modele de tăiere să fie stabilite corect (optimizarea comenzilor în relaţie cu stocurile de buşteni); – debitarea şi prelucrarea buştenilor cu defecte - ovali, curbi sau cu crăpături, putregai etc. să se realizeze astfel încât acestea să se elimine în 1-2 piese de cherestea. Pierderile de material lemnos în procesul fabricării cherestelei se prezintă sub formă de: – pierderi irecuperabile, supradimensiunile acordate pentru contragerea pieselor în procesul de uscare; – pierderi recuperabile, rumeguş, rămăşiţe, capete, margini, lăturoaie. Pierderile recuperabile constituie produsele secundare ale industriei cherestelei şi reprezintă partea materiei prime ce nu intră în componenţa produselor principale şi care se separă pe fluxul de producţie, primind diverse utilizări. Valorile acestora depind de factorii enumeraţi şi se menţin între anumite limite, în funcţie de specie şi de tehnologia aplicată. Este vorba de valoarea randamentului cantitativ şi a celui calitativ. • Randamentul cantitativ exprimă, procentual, volumul cherestelei obţinute din volumul buştenilor consumaţi în fabricaţie şi se determină cu relaţia: R=

82

Vch ⋅ 100 [%] Vb

(1.20)

unde: R – randamentul cantitativ [%]; Vb – volumul buştenilor consumaţi la debitare, [m3 ] Vch – volumul pieselor de cherestea obţinute, [m3].

Se poate calcula şi indicele de utilizare (Iu) al materiei prime, respectiv cantitatea de cherestea obţinută din debitarea unui m3 de buşteni: Iu =

Vch Vb

(1.21)

Este necesar să se cunoască şi volumul buştenilor consumaţi pentru fabricarea unui m3 de cherestea sau inversul indicelui de utilizare, numit şi indice de consum (Ic) sau consum specific, determinat cu relaţia: Ic =

Vb Vch

(1. 22)

• Randamentul calitativ se poate exprima fie procentual, fie valoric. Procentual, randamentul calitativ se exprimă prin volumul ocupat de o anumită clasă de calitate în volumul total produs, fie într-un interval de timp, fie dintr-o cantitate dată de buşteni: Rc =

Vp Vch

⋅ 100 sau Rc =

VA ⋅ 100 [%] VT

(1.23)

unde: Rc – reprezintă randamentul calitativ, [%]; Vch – volumul total (VT) de cherestea fabricată, [m3]; Vp – volumul (parţial) de cherestea de o anumită clasă de calitate (VA, VB etc.), [m3] B

Valoric, randamentul calitativ se exprimă prin preţul mediu de vânzare realizat:

83

i =n

Pv =

∑Q i =1 i =n

i

⋅ pi

∑Q i =1

[lei/m3]

(1.24)

i

unde: Pv – randamentul calitativ, respectiv preţul mediu realizat la vânzarea cherestelei, [lei/m3]; Qi – volumul diferitelor clase de calitate şi sortimente de cherestea produse într-o perioadă de timp (lună, an) sau dintr-un anumit volum de buşteni consumaţi, [m3]; pi – preţurile de vânzare aferente fiecărei clase de calitate şi sortiment, [lei/m3]. i – 1, 2, … , n Randamente la debitarea buştenilor de răşinoase. Debitarea se realizează la noi aproape în exclusivitate prin utilizarea gaterului vertical. Pierderile de producţie pe operaţii şi cele totale sunt prezentate mai jos.

Tabelul 1.4 Balanţa de producţie pentru cheresteaua de răşinoase, la debitarea cu gaterul, procedeul clasic (în m3, la umiditatea reală)

Materia primă

Ind. de utiliz. / consum specific

Producţia Sortimentul, în %

Volumul, în m3 q1 = 0,775 Qch = ....m3

Buşteni de

Orientativ:

– Cherestea normală...77,5

răşinoase

In = 0,68

din care: clasa A...10,0

în cantitate

m3/m3

clasa B...30,5

q1 = 0,305 Qch = ....m3

Qb, m3/an,

ic = 1,470

clasa C...27,0

q1 = 0,27 Qch = ....m3

cu

m3/m3

clasa D...10,0

q1 = 0,10 Qch = ....m3

q1 = 0,10 Qch = ....m3

diametrul

– Cherestea scurtă .. 10,0

q2 = 0,10 Qch = ....m3

mediu:

– Grinzi şi rigle ...... 10,0

q3 = 0,10 Qch = ....m3

dm = ... cm

– Şipci ...................... 2,5

q4 = 0,025 Qch = ....m3

TOTAL Qch = 100

Qch = 0,68Qb = ..... m3/an

Observaţii: – cheresteaua de prismă reprezintă circa 65% din volumul total al producţiei, iar cea din zona conică (prelucrată la ferăstraiele circulare), circa 35%; 84

– cheresteaua normală se produce cu lungimea de 3,0-3,5 m, circa 10%, 4,0 m, circa 70% şi 4,5-6,0 m, circa 20%; – după lăţimi, scândurile şi dulapii se produc circa 75% laţi şi circa 25% înguşti, iar după grosimi conform STAS; – cantităţile de cherestea pe clase de calitate variază de la o fabrică la alta, în funcţie de condiţiile locale (tehnologia aplicată, materia primă etc.); – datele privind consumul specific (Ic), indicele de utilizare (Iu) şi procentele referitoare la sortimentele produse reprezintă valori medii orientative. Tabelul 1.5 Balanţa pierderilor totale rezultate la debitarea în cherestea a buştenilor de răşinoase Produsele secundare

Pierderile, în %, la operaţiile: Debitare la

Spintecare la

Retezare la

Tivire la

gater

F.P.S.

F.C.R.

F.C.T.

– Rumeguş...

11,5

1,0

0,5

1,0

14,0

– Rămăşiţe...

3,0

-

2,0

7,0

12,0

1,0

-

-

-

1,0

– Supradimensiuni...

5,0

-

-

-

5,0

TOTAL

20,5

1,0

2,5

8,0

32,0

(pierderile) rezultate

– Lăturoaie, margini...

Total

Observaţii: Proporţiile din tab. 1.5 se raportează la cantitatea iniţială de buşteni intrată în fabricaţie (pe total sau pe fiecare linie tehnologică).

Randamente la debitarea buştenilor de fag. Debitarea în cherestea a buştenilor de fag poate avea loc cu ajutorul gaterelor verticale sau cu ajutorul ferăstraielor panglică. Operaţiile de prelucrare precum şi pierderile de producţie care le însoţesc diferă. În tabelele 1.7 şi 1.8 se prezintă, spre exemplificare, balanţa de producţie pentru cherestea de fag şi pierderile orientative la debitarea în cherestea a buştenilor de fag, cu gaterul.

Tabelul 1.6 85

Balanţa de producţie pentru cheresteaua de fag, la debitarea cu gaterul (în m3, la umiditatea reală) Indicele de Materia

utilizare (In) /

primă

consum specific (Ic)

Producţia Sortimentul, în %

Volumul, în m3

Debitare cu GATERUL VERTICAL

Buşteni de

Orientativ:

– Scânduri şu dulapi l ≥1,0 m...48,0 q1 = 0,48 Qb = ....m3

fag în

In = 0,578

din care: clasa A.......................15,0

cantitate: Qb, m3/m3 3

qA = 0,15 Qb = ....m3

– tivit scurt ............4,5

m /an, cu

ic = 1,754

– tivit lung .............2,5

diametrul

m3/m3

– netivit, semitivit...8,0

mediu:

clasa B.......................22,0

dm = ... cm

– tivit scurt ............6,5

qB = 0,22 Qb = ....m3 B

– tivit lung .............4,5 – netivit................11,0 clasa C .................... 11,0

qC = 0,11 Qb = ....m3

– Scânduri şi dulapi l < 1,0 m.....5,0 q2 = 0,05 Qb = ....m3 din care: clasa A.........................3,0 clasa B.........................2,0 – Frize ........................................3,5 q3 = 0,035 Qb = ....m3 – Rigle, şipci...............................0,5 q4 = 0,005 Qb = ....m3 TOTAL Qch = 100

Qch = 0,58Qb = ..... m3/an

Observaţii: – cantităţile de cherestea pe clase de calitate şi pe sortimente variază de la o fabrică la alta, în funcţie de calitatea materiei prime, tehnologia aplicată, precum şi în funcţie de alte condiţii locale; – scândurile şi dulapii de fag se produc în proporţie de circa 35% tiviţi (PT), şi de circa 65%, netiviţi (PN), din volumul total produs (q1 + q2), conform STAS;

86

Tabelul 1.7 Balanţa pierderilor totale rezultate la debitarea în cherestea a buştenilor de fag, cu gaterul Pierderile, în % la operaţiile: Produsele secundare (pierderile) rezultate

Debitare gater.

Retezare

Tivire

Retezare Tivire Spintecare Retezare

I la

lung la

II la

F.C.R.

F.C.T.

F.C.R.

F.C.T.

F.C.S.

la F.C.R.

scurt la în frize, la în frize

Total

– Rumeguş...

10,5

1,0

1,5

0,2

0,3

0,3

0,2

14,0

– Rămăşiţe...

1,0

7,5

9,5

0,5

1,5

0,7

0,3

21,0

0,5

-

-

-

-

-

-

0,5

– Supradimensiuni

4,0

1,5

1,0

0,3

0,2

-

0,5

7,5

TOTAL

16,0

10,0

12,0

1,0

2,0

1,0

1,0

43,0

– Margini şi lăturoaie...

Tabelul 1.8 Balanţa pierderilor totale rezultate la debitarea în cherestea a buştenilor de fag, cu ferăstrăul panglică (date orientative) Produsele secundare (pierderile) rezultate

Pierderile, în % la operaţiile: Debitare la F.P.

Spintecar Retezare

Tivire Retezare Spintecare Retezare

e la

I la

lung la

II la

în frize, la în frize la

F.C.R.

F.C.R.

F.C.T.

F.C.R.

F.C.S.

F.C.R.

Total

– Rumeguş...

6,4

0,7

1,5

2,0

0,2

1,5

0,2

12,5

– Rămăşiţe...

0,6

1,1

7,5

9,0

0,5

1,5

0,3

20,5

-

0,5

-

-

-

-

-

0,5

– Supradimensiuni

3,0

0,7

1,0

1,0

0,3

-

0,5

6,5

TOTAL

10,0

3,0

10,0

12,0

1,0

3,0

1,0

40,0

– Margini şi lăturoaie...

87

Observaţii: Proporţiile din tabele se referă la cantitatea iniţială de buşteni intraţi în fabricaţie (pe fiecare linie tehnologică sau/şi pe total fabrică).

Randamente la debitarea buştenilor de stejar. Debitarea în cherestea a buştenilor de stejar se realizează, obişnuit, cu gaterele verticale, dar şi cu ferăstraiele panglică. Operaţiile de prelucrare precum şi pierderile de producţie care le însoţesc, în cazul debitării cu gaterul, sunt prezentate în tabelele 1.9 şi 1.10.

Tabelul 1.9 Balanţa de producţie pentru cheresteaua de stejar (în m3 la umiditatea reală) Indicele de Materia

utilizare /

primă

consum specific

88

Producţia Sortimentul, în %

Volumul, în m3

Debitare cu GATERUL VERTICAL

Buşteni de

Orientativ:

– Scânduri şu dulapi l ≥1,0 m...30,0 q1 = 0,30 Qb = ....m3

fag în

In = 0,51

din care: ....................... clasa A

cantitate: Qb, m3/m3 3

qA = 0,08 Qb = ...........m3

8,0

qB = 0,18 Qb = ..........m3 B

m /an, cu

ic = 1,961

clasa B .................18,0

qC = 0,04 Qb = ..........m3

diametrul

m3/m3

clasa C ...................4,0

q2 = 0,05 Qb = .................m3

mediu:

– Frize şi ch. subscurtă ........5,0

q3 = 0,03 Qb = .................m3

dm = ... cm

– Grinzi ...............................3,0

q4 = 0,010 Qb = ...............m3

– Doage .............................10,0

q5 = 0,025 Qb = ...............m3

– Rigle.................................2,5

q6 = 0,005 Qb = ...............m3

– Şipci .................................0,5 Qch = 0,51Qb = ..... m3/an

TOTAL Qch = 51,0 Buşteni de

Orientativ:

Debitare cu FERĂSTRĂUL PANGLICĂ

stejar în

In = 0,54

– Scânduri şu dulapi l ≥1,0 m...31,0 q1 = 0,31 Qb = ....m3

cantitate Qb, m3/m3 m3/an, cu diametrul

ic = 1,852 3

3

m /m

mediu: dm = ... cm

din care: ....................... clasa A

qA = 0,09 Qb = ...........m3

9,0

qB = 0,19 Qb = ..........m3

clasa B .................19,0

qC = 0,03 Qb = ..........m3

clasa C ...................3,0

q2 = 0,08 Qb = .................m3

– Frize şi ch. subscurtă ........8,0

q3 = 0,035 Qb = ...............m3

– Grinzi ...............................3,5

q4 = 0,08 Qb = .................m3

– Doage ...............................8,0

q5 = 0,03 Qb = .................m3

– Rigle.................................3,0

q6 = 0,005 Qb = ...............m3

B

– Şipci .................................0,5 TOTAL Qch = 54,0

Qch = 0,54Qb = ..... m3/an

Observaţii: – cantităţile de cherestea pe clase de calitate şi pe sortimente variază de la o fabrică la alta, în funcţie de calitatea materiei prime, tehnologia aplicată, precum şi în funcţie de alte condiţii locale; – scândurile şi dulapii (în lipsă de comenzi) se produc în proporţie de circa 78,5%, netiviţi (PN), şi de circa 21,5%, tiviţi (PT), din volumul total q1. Tabelul 1.10 Balanţa pierderilor totale rezultate la debitarea în cherestea a buştenilor de stejar, cu gaterul (date orientative) Produsele secundare

Pierderile, în % la operaţiile: 89

(pierderile) rezultate

Debitare

Retezare

Tivire

Retezare

I la

lung la

II la

F.C.R.

F.C.T.

F.C.R.

F.C.T.

F.C.S.

F.C.R.

gater.

Tivire

Spintecare Retezare

scurt la în frize, la în frize la

Total

– Rumeguş...

10,5

1,0

2,0

0,2

0,5

0,5

0,3

15,0

– Rămăşiţe...

0,5

8,5

12,5

0,5

1,0

1,5

0,5

25,0

1,0

-

-

-

-

-

-

1,0

– Supradimensiuni

5,0

1,5

0,5

0,3

0,5

0,5

0,2

8,5

TOTAL

17,0

11,0

15,0

1,0

2,0

2,0

1,0

49,0

– Margini şi lăturoaie...

Randamente la debitarea buştenilor de diverse foioase

Debitarea buştenilor de diverse foioase tari şi moi se realizează, în majoritatea cazurilor, cu ajutorul gaterelor verticale. Operaţiile de prelucrare, precum şi pierderile de producţie care le însoţesc la debitarea cu gaterul, sunt prezentate în tabelele 1.11 şi 1.12. Tabelul 1.11 Balanţa de producţie pentru cheresteaua de diverse foioase (în m3 la umiditatea reală) debitare cu gaterul Indicele de Materia primă

utilizare consum specific

Buşteni de

Orientativ:

Producţia Volumul, în m3

Sortimentul, în %

– Scânduri şu dulapi l ≥1,0 m...67,0 q1 = 0,67 Qb = ....m3

diverse foioase In = 0,67 m3/m3 din care: .......................clasa A

qA = 0,15 Qb = .......... m3

în cantitate Qb, ic = 1,492 m3/m3

15

qB = 0,35 Qb = .......... m3

m /an, cu

clasa B.................... 35

qC = 0,17 Qb = .......... m3

diametrul

clasa C.................... 17

3

mediu: dm = ... cm

B

TOTAL Qch = 67,0

Qch = 0,67Qb = ..... m3/an

Observaţii: – cantităţile de cherestea pe clase de calitate variază de la o fabrică la alta, în funcţie de calitatea materiei prime, tehnologia aplicată, precum şi în funcţie de alte condiţii locale; – în situaţia lipsei de comenzi scândurile se vor produce într-un volum aproximativ egal cu dulapi. 90

Tabelul 1.12 Balanţa pierderilor totale rezultate la debitarea în cherestea a buştenilor de diverse foioase (date orientative) Pierderile, în %, la operaţiile: Produsele secundare

Semitivire şi

Debitare la

Retezare I la

gater

F.C.R.

– Rumeguş...

11,0

0,8

1,0

0,2

13,0

– Rămăşiţe...

1,0

6,2

4,3

0,5

12,0

1,0

-

-

-

1,0

– Supradimensiuni...

4,0

1,5

1,2

0,3

7,0

TOTAL

17,0

8,5

6,5

1,0

33,0

(pierderile) rezultate

– Lăturoaie, margini...

spintecare la F.C.R.

Retezare II la F.C.R.

Total

Observaţie: Proporţiile pierderilor se referă la cantitatea totală de buşteni intrată iniţial în fabricaţie.

91

1.5.4 Instalaţii pentru transport, stocare şi transfer utilizate în hala de fabricaţie 1.5.4.1 Generalităţi

Liniile de producţie ale halei sunt dotate cu instalaţii de transport, stocare şi transfer cu caracteristici adaptate atât la dimensiunile şi cantitatea materialelor deplasate şi manipulate (piese de cherestea, rămăşiţe, rumeguş, aşchii etc.) între utilajele prelucrătoare, cât şi la modul de organizare al fluxului tehnologic. Principalele tipuri constructive întâlnite aici sunt: transportoare cu role libere sau acţionate, transportoare cu bandă cauciucată, transportoare transversale cu lanţuri sau cu role interpuse, transportoare cu racleţi în jgheab, transportoare pneumatice, deversoare cu role elicoidale, deversoare cu braţe etc. Pentru facilitarea desfăşurării activităţii tehnologice, se folosesc dispozitive şi mobilier de producţie: mese de stocare, planuri înclinate, deversoare prin deviere, amortizoare pentru căderea pieselor de cherestea etc. 1.5.4.2 Instalaţii de transport, stocare şi transfer 1.5.4.2.1 Transportoare Transportoare longitudinale cu lanţ folosite la alimentarea cu buşteni a halei de fabricaţie, au viteză de deplasare de 18-36 m/min (0,3-0,6 m/s) ce asigură cantitatea de buşteni impusă de ritmul de lucru al utilajelor de bază.

Ele ocupă o lungime de 10-12 m şi o lăţime de circa 1,0 m. Sunt asemănătoare constructiv cu cele din subcapitolul 1.4.4.6. Transportoarele cu role libere sau acţionate se utilizează la transferul pieselor de cherestea, în sens longitudinal, între utilajele de prelucrare, precum şi de la acestea spre locurile de colectare şi evacuare din hala de fabricaţie. Rolele din construcţia acestor transportoare au forma cilindrică, iar suprafaţa exterioară netedă (lisă) sau acoperită (total sau pe capete) cu spirale în relief (pasul spirei de circa 80 mm şi înclinarea ϕ = 70-80°, faţă de axul rolei), dacă efectuează şi transferul lateral al pieselor de cherestea. Diametrul exterior al rolelor poate fi de 89, 108, 133, 159 sau 194 mm şi se alege constructiv, în funcţie de rolul şi locul de amplasare al transportorului în fluxul tehnologic. Lungimea rolelor (lr) se poate stabili conform relaţiei: 92

lr ≥ dmax + e [mm]

(1.25)

unde: dmax – diametrul maxim (la capătul gros) al buştenilor prelucraţi pe linia tehnologică respectivă, [mm]; e – spaţiu suplimentar, lăsat liber, pentru siguranţa transportorului, în mm (se recomandă e ≈ 100 mm). Lungimea totală depinde de locul de amplasare în fluxul tehnologic şi este determinată de distanţa dintre utilajele pe care le deserveşte, de lungimea maximă a pieselor de cherestea deplasate, la care se mai adaugă un spaţiu de siguranţă (s = 1,0∼2,0 m). Distanţa maximă dintre axele rolelor (la) este determinată de lungimea minimă a pieselor de cherestea deplasate (Lmin), astfel încât în orice moment o piesă să se sprijine cel puţin pe două role ale transportorului:

la ≤ 0,5Lmin [mm]

(1.26)

• Transportoarele cu role libere au rolul de mese de alimentare orizontale şi se amplasează în faţa unor ferăstraie circulare, reducând efortul fizic la manipularea pieselor de cherestea la prelucrare. Dacă se utilizează la evacuarea pieselor de la ferăstraie, se recomandă poziţionarea lor cu o rampă de 3-5‰, care asigură deplasarea gravitaţională a pieselor. • Transportoarele cu role acţionate lucrează în poziţie orizontală, iar viteza de deplasare realizată va fi mai mare decât avansul maxim de lucru al maşinii pe care o deservesc cu 10-20%, în cazul alimentării, şi cu 30∼40%, în cazul evacuării, pentru a se evita formarea stocurilor şi a locurilor înguste. Transportoarele cu bandă cauciucată se utilizează la colectarea pieselor de cherestea de pe liniile de fabricaţie şi orientarea lor spre evacuarea din hală, la colectarea şi evacuarea frizelor, la colectarea rămăşiţelor de la prelucrare şi a rumeguşului. Pentru deplasarea rumeguşului se utilizează lăţimi de 0,25, 0,30 şi 0,40 m, iar pentru deplasarea rămăşiţelor şi a pieselor de cherestea lăţimi de 0,40, 0,50, 0,65 sau 0,80 m. Vitezele de avans ale acestor transportoare pot fi de 0,3-2,5 m/s (18-150 m/min) şi se stabilesc în funcţie de capacitatea de transport impusă de locul de muncă pe care îl deservesc. Transportoare transversale cu lanţuri se utilizează pentru deplasarea pieselor 93

de cherestea în sens perpendicular faţă de direcţia normală a fluxului tehnologic. În construcţia acestor transportoare intră 2-5 lanţuri paralele, având distanţa dintre ele stabilită în funcţie de lungimea minimă a pieselor de cherestea deplasate, astfel încât orice piesă să fie susţinută cel puţin pe două lanţuri. Această distanţă poate fi egală sau crescătoare (cu anumite limite), în scopul reducerii numărului de lanţuri utilizate, pentru a deplasa atât piese scurte cât şi lungi pe aceeaşi instalaţie. Pentru evitarea căderii pieselor între lanţuri, transportoarele se pot podi. Transportoare transversale cu role interpuse (întrepătrunse) se utilizează în cadrul fluxurilor tehnologice semimecanizate, pentru deplasarea manuală a pieselor grele cu feţe plane (prismele, grinzile, pachetele de piese etc.). Se compun din două lonjeroane metalice fixate pe grinzi din lemn. Între cele două lonjeroane sunt montate două rânduri de role libere simple cu diametrul ∅ = 100 mm şi lăţimea b = 30 mm.. În scopul formării unui transportor se instalează, în paralel, cel puţin două grupuri cu astfel de role, distanţa dintre ele stabilindu-se în funcţie de lungimea minimă a pieselor deplasate. Transportoare cu racleţi în jgheab se utilizează la colectarea şi deplasarea rumeguşului sau a materialului tocat. Construcţia lor cuprinde, în principal, un jgheab cu două lanţuri paralele, între care se fixează, la distanţe a = 0,5-0,8 m, plăcuţe ce antrenează materialul mărunt. Traseul transportorului poate fi orizontal, înclinat sau combinat, fără ca panta să depăşească 30-35°. Descărcarea materialului deplasat se poate realiza fie la capul jgheabului, fie în locuri intermediare, prin deschideri (ce se pot obtura) prevăzute special la baza ulucului. Deversoare cu braţe rabatabile sunt dispozitive montate pentru a realiza transferul lateral al pieselor de cherestea prin ridicarea simultană a unor braţe şi formarea unui plan înclinat, pe care piesele alunecă gravitaţional. Acţionarea braţelor se realizează pneumatic (uneori şi hidraulic), iar comanda de descărcare (deversare) poate fi dată manual sau automat, de la un scut opritor (cu poziţie fixă sau glisantă) pe care îl ating piesele de cherestea, în deplasarea lor pe traseul de transport. Deversorul se compune dintr-un ax pe care sunt fixate, în acelaşi plan, 3-5 tije metalice. Axul acestor braţe mai dispune de două pârghii, fiecare cuplată cu câte un cilindru pneumatic, care realizează, la comandă, ridicarea sau coborârea braţelor. 1.5.4.2.2 Dispozitivele şi mobilierul de producţie

94

Mesele de stoc se dimensionează astfel: lăţimea variază între 0,8-1,2 m, iar lungimea se ia egală cu a pieselor de cherestea cele mai lungi, prelucrate în faza respectivă. Pe înălţime, mesele de stoc se dispun la nivelul utilajului pe care îl deservesc. Planurile înclinate pot asigura transferul pieselor de cherestea prin alunecare laterală între două transportoare, între un transportor şi o masă de stocare sau între două locuri de muncă apropiate, dar cu cote de amplasare diferite.

Se execută din lemn sau din metal, având rampa (unghiul de înclinare, α) determinată în funcţie de coeficientul de frecare la alunecare dintre piesele de cherestea şi materialul de construcţie al planului. Se recomandă α ≥ 22°, pentru tabla de oţel, şi α ≥ 25°, pentru lemn. Dacă α > 50°, se recomandă montarea amortizoarelor de cădere, care să atenueze zgomotul şi şocul. Prin aşezarea alternativă a planurilor înclinate (stânga-dreapta) se poate realiza chiar coborârea pe verticală (cu un traseu de deplasare în zig-zag) a pieselor de cherestea.

1.5.5 Stabilirea suprafeţei halei de fabricaţie

Construcţia halei de fabricaţie se desfăşoară pe două nivele în sistemul parter + etaj, parter + subsol. Suprafaţa construită a halei se stabileşte pentru nivelul superior, la care sunt amplasate utilajele de debitare şi prelucrare a cherestelei brute şi se poate calcula cu relaţia: SH = K s (∑ SM + ∑ ST + ∑ SD + ∑ Sm + ∑ Sc ) [m ] 2

(1.27)

unde: SH – suprafaţa nivelului superior al halei [m2]; Ks – coeficient de suplimentare a spaţiului din considerare de protecţia muncii şi PSI (Ks = 1,3∼1,4) [m2]; ∑ SM – suprafaţa ocupată efectiv de maşinile unelte (lungime × lăţime) [m2];

∑ ST – suprafaţa ocupată în planul halei de sistemele de transport utilizate (lungime ×

lăţime) [m2]; ∑ Sm – suprafaţa ocupată de mesele de stocare şi de stocurile de material [m2]; ∑ Sc – suprafaţa destinată căilor de deplasare pentru personalul muncitor [m2]; ∑ SD – suprafaţa destinată spaţiilor pentru deservirea fiecărui utilaj cât şi a meselor de lucru [m2]. 95

Suprafaţa nivelului inferior este de aceeaşi mărime, aici fiind amplasate sistemele de colectare şi valorificare a produselor secundare. Fabricile cu mai multe linii tehnologice au suprafaţa halei mai redusă cu 25∼30% (comparativ cu cea rezultată prin multiplicarea suprafeţei ocupate în cazul unei singure linii), ca urmare a existenţei unor spaţii cu utilizări comune (căi de acces, sisteme de transport etc.).

1.6 Depozitul de cherestea – caracteristici, tehnologii şi utilaje 1.6.1 Pregătirea cherestelei în rampa verde 1.6.1.1 Noţiuni şi criterii utilizate la sortare

Piesele de cherestea rezultate pe liniile tehnologice ale halei de fabricaţie sunt colectate şi orientate spre rampa (şopronul) de sortare (rampa verde) din vecinătate, cu transportoare longitudinale (cu bandă cauciucată sau cu role acţionate), transversale (cu lanţuri) etc.. Aici are loc pregătirea cherestelei, adică sortarea dimensională şi presortarea calitativă, precum şi inventarierea producţiei realizate. Dacă se utilizează sistemul de manipulare şi stocare paletizată a pieselor de cherestea atunci are loc şi stivuirea „la şipcă”, pe palete (executată manual sau mecanizat). Sortarea cherestelei în rampa verde presupune separarea pieselor după: – specie; – sortimente (scânduri, dulapi, şipci, rigle, frize etc.); – grad de prelucrare (tivit, netivit + semitivit); – dimensiuni (grosime, grupe de lungimi şi grupe de lăţimi); – calitate (aspectul şi defectele prezentate); – destinaţie. 1.6.1.2 Sortarea cherestelei a. Sortarea dimensională se aplică atât la cheresteaua de răşinoase cât şi la cea de foioase, ulterior separării pe specii, sortimente, grad de prelucrare şi destinaţie.

• Cheresteaua de răşinoase se sortează dimensional manual pentru piesele rezultate din zona centrală a prismei – circa 65% din producţie, şi mecanizat pentru cele 96

rezultate din zona conică a buştenilor – diferenţa de 35% fabricate prin prelucrare la ferăstraiele circulare, cheresteaua din prismă separându-se de cheresteaua de flanc chiar la evacuarea din hală (fiecare categorie are un alt traseu de deplasare spre rampa verde). Pentru scânduri şi dulapi sortarea dimensională se realizează: – pe grosimi, fiecare grosime se depozitează separat (9 grupe); – pe grupe de lungimi: cherestea scurtă: 1,00 + 1,25 m şi separat 1,5 ∼ 2,75 m (2 grupe), cherestea normală (lungă): 3,00 + 3,50 m; 4,00 m; 4,50 + 5,00 m şi separat 5,50 + 6,00 m (4 grupe); – pe lăţimi, se aplică separarea: cheresteaua de circular pe două grupe (piese înguste 6-15 cm şi piese late 16-30 cm), iar la cheresteaua de prismă: fiecare grosime separat, lăţimea fiind egală cu cea a prismei din care a rezultat. Celelalte sortimente (grinzi, rigle, şipci) se separă pe fiecare dintre dimensiunile de execuţie (secţiune şi lungime). Frizele se sortează pe cele trei destinaţii şi pe grosimi, lăţimi, lungimi, fiecare dimensiune depozitându-se total separat. Se execută, de obicei, mecanizat, în instalaţii speciale. • Cheresteaua de fag şi de stejar se sortează dimensional manual sau mecanizat, în funcţie de dotarea tehnică a fabricii. Pentru scânduri şi dulapi sortarea dimensională se realizează: – pe grosimi, fiecare grosime se depozitează separat (10 grupe) şi apoi se separă după gradul de prelucrare: tivit şi netivit + semitivit; – pe grupe de lungimi (3 grupe): cherestea subscurtă: 0,45 ∼ 0,95 (produsă exclusiv tivită), cherestea scurtă: 1,00 ∼ 1,70 m (tivită), cherestea lungă: 1,80 ∼ 4,00 m (tivită şi netivită + semitivită). Pe lăţimi, nu se execută sortarea. În cazul scândurilor şi dulapilor de fag, mai întâi se separară piesele ce se aburesc de cele care nu se aburesc, iar apoi se continuă cu sortarea dimensională. Frizele se separă pe cele trei destinaţii şi apoi pe grosimi (2 grosimi), lăţimi şi lungimi, fiecare dimensiune (lungime × lăţime × grosime) depozitându-se separat. Grinzile de stejar se sortează prin separare pe dimensiuni: secţiune şi lungime. Şipcile şi riglele se separă pe secţiuni şi grupe de lungimi • Cheresteaua de diverse foioase se produce numai în stare netivită şi se sortează dimensional numai pe grosimi sau se livrează în bulzi. b. Sortarea calitativă este etapa cea mai importantă a procesului tehnologic de fabricaţie, ea condiţionând rezultatele economice. Se execută în două etape, respectiv 97

înainte de uscare (la rampa verde) şi după uscarea cherestelei (la rampa de expediţie). Sortarea calitativă (şi pe destinaţii) definitivă a cherestelei are loc la rampa de expediţie, acolo putând fi observate şi eventualele defecte apărute în procesul de uscare (naturală sau artificială), precum şi atenuarea anumitor coloraţii. Se respectă fie recomandările din standardele de stat, fie normele europene sau alte înţelegeri stabilite de comun acord. În rampa verde, operaţia se desfăşoară după sortarea dimensională sau concomitent cu aceasta, dacă ambele se execută manual. Piesele de cherestea se analizează bucată cu bucată, în întregul lor, aprecierea clasei de calitate făcându-se după următoarele principii de bază: – piesa se analizează după defectul cel mai mare pe care îl prezintă şi numai apoi se trece şi la alte defecte, dacă mai este cazul; – încadrarea calitativă se face după aspectul feţei şi cantului cel mai slab, dacă diferenţa dintre cele două feţe sau canturi nu este mai mare de o clasă de calitate; în caz contrar, piesa se clasează în clasa imediat superioară celei din care face parte faţa sau cantul cel mai slab; – calitatea unei piese se apreciază pentru întregul ei şi nu după însuşirile bucăţilor care s-ar putea obţine prin secţionarea piesei respective; – suma diametrelor tuturor nodurilor admise limitat şi nelimitat, situate pe aceeaşi direcţie transversală a unei piese, nu trebuie să depăşească dimensiunile maxime admise la calitatea respectivă; – coaja aflată în jurul nodurilor, pe circumferinţa lor, se include în diametrul acestora; – orice defect admis în condiţiile de sortare nu trebuie să pericliteze integritatea şi rezistenţa piesei; – defectele care datorită frecvenţei reduse nu sunt cuprinse în condiţiile tehnice vor fi admise şi apreciate prin asimilare; asimilările vor fi făcute prin compensare, dar fără a periclita aspectul comercial al unei piese; – dimensiunile admise pentru crăpături privesc doar cheresteaua zvântată; – piesele tivite vor avea canturile paralele, iar lăţimile şi grosimile uniforme pe toată lungimea lor (în limita abaterilor admise); de asemenea vor avea capetele retezate perpendicular pe axa longitudinală, iar feţele plane şi paralele. Piesele de cherestea utilizate la fabricarea frizelor pentru parchet (de fag, stejar şi mai puţin din alte specii) se sortează într-o singură clasă de calitate şi vor fi curate, cu fibre drepte, fără defecte de prelucrare. De asemenea, pe aceeaşi piesă se admite cel mult unul din defectele: noduri vicioase, gelivuri, coajă înfundată. 98

Piesele de cherestea cu defecte de prelucrare (bracul tehnic) se aşează separat, pentru a se încerca refacerea lor printr-o nouă tăiere la ferăstraiele circulare. Se pun deoparte şi piesele de cherestea care datorită unui defect ce poate fi uşor eliminat la ferăstraiele circulare, trec într-o clasă superioară fără pierderi mari de material lemnos. Sortarea calitativă a pieselor de cherestea se realizează, în general, manual de către echipe formate din doi muncitori: sortatorul şi ajutorul său. Aceştia preiau, bucată cu bucată, piesele de cherestea (sortate anterior dimensional) apreciază clasa de calitate şi apoi le depun în teancuri corespunzătoare fiecărei calităţi. După încheierea operaţiei de sortare calitativă în rampa verde, piesele de cherestea se vor marca, prin poansonare pe capete cu ciocanul sec (fără vopsea) la cel puţin 10% din lot. 1.6.1.3 Inventarierea pieselor de cherestea

În rampa verde, inventarierea pieselor de cherestea se desfăşoară după terminarea operaţiei de sortare (dacă aceasta se execută mecanizat) sau concomitent, dacă se execută manual. Inventarierea se realizează zilnic şi (cu unele excepţii) la întreaga producţie servind la evidenţa primară a gestiunii depozitului de cherestea, la calculul consumului specific de materie primă şi materiale, precum şi la decontarea muncii prestate. Operaţia stabileşte volumul (în m3, cu trei zecimale) de cherestea fabricată, pe baza dimensiunilor nominale de la fiecare piesă (lungime, lăţime, grosime), exprimate în aceleaşi unităţi (m), şi măsurate cu instrumentele obişnuite (grosimea cu şublerul, iar lungimea şi lăţimea cu metrul). 1.6.2 Utilaje şi instalaţii folosite la protecţia cherestelei

Rezistenţa pieselor de cherestea la acţiunea factorilor externi, biologici sau fizici, se poate mări mult prin tratarea lor cu diferite substanţe chimice, numite de prezervare, protecţie sau conservare. • Protecţia împotriva ciupercilor a pieselor de cherestea are două forme de bază: conservarea şi antiseptizarea. Conservarea asigură protecţia pentru o durată mai lungă întârziind mult putrezirea, prin introducerea în lemn a unor substanţe de prezervare, la o adâncime însemnată, cu scopul de a nu fi dizolvate sau extrase rapid. Antiseptizarea este o protecţie de scurtă durată, aplicată pieselor de cherestea 99

împotriva acţiunii ciupercilor inferioare, care provoacă mucegăirea sau colorarea anormală a lemnului (mai ales de fag şi de mesteacăn) în procesul de uscare naturală, de transport spre beneficiari etc. Se practică numai la cheresteaua de fag, înaintea stivuirii, în fabrici cu depozitul amplasat pe un teren cu un microclimat nefavorabil uscării naturale. Cheresteaua supusă antiseptizării se curăţă de coajă, rumeguş sau impurităţi şi se tratează în 24 ore de la debitare, respectiv de la aburire. Ca substanţe antiseptice se utilizează fungicide nepoluante, aplicate prin imersie. Instalaţia de antiseptizare se află lângă rampa verde, eventual chiar sub şopronul pentru sortarea definitivă a cherestelei de fag, după aburire. • Protecţia contra focului (ignifugare) se realizează pentru cheresteaua de construcţii (lemnul cu umiditate de 18-40% aprinzându-se dacă este expus la o flacără cu temperatura de 175-200°C, timp de 15-45 min), urmărind să-i dea o capacitate maximă de rezistenţă la aprindere şi să-i întârzie procesul de combustie. Se realizează prin acoperirea pieselor de cherestea (la umiditatea de 8-12%) cu pelicule de vopsea sau de lacuri speciale (vopsele pe bază de praf de aluminiu, sticlă solubilă etc.), sau prin impregnare cu substanţe ignifuge (ex. fosfat de amoniu), introduse în lemn cât mai adânc, care în procesul de încălzire (la flacără) degajă un gaz ce se amestecă cu gazele de ardere, ridicând punctul termic de aprindere al lemnului. 1.6.3 Instalaţii utilizate la aburirea cherestelei

Aburirea este un tratament higrotermic, aplicat cherestelei de fag (dar şi altor specii ca nuc, păr, ulm etc.). Se desfăşoară conform STAS 7068-75, practicându-se la aproximativ 60% din producţie. Se abureşte obligatoriu întreaga producţie de frize şi şipci utilizate la fabricarea parchetelor şi nu se abureşte cheresteaua destinată producţiei de mobilă curbată, scândurile şi dulapii de clasa C, doagele, cheresteaua rezultată din inima propriu-zisă, precum şi cheresteaua solicitată de beneficiari ca neaburită. Efectele aburirii sunt următoarele: – uniformizarea în roşu-cărămiziu a culorii pieselor, înlăturând diferenţele de culoare dintre lemnul alb-gălbui şi inima roşie propriu-zisă; dungile de culoare închisă provenite din inima stelată se observă şi după aburire, în nuanţe şi intensităţi diferite, rămânând ca defect; – distrugerea agenţilor biologici existenţi în lemn (ciuperci, insecte etc.) printr-o sterilizare totală, care nu se menţine după aburire dacă nu este depozitat corespunzător; – blocarea fenomenului de încindere (răscoacere) a lemnului; 100

– reducerea tensiunilor interne şi a defectelor din procesul ulterior de uscare; – reducerea cu până la 12% a higroscopicităţii şi contragerii lemnului (lemnul aburit are un joc mai mic). Realizarea aburirii are loc în încăperi special amenajate (camere) şi se poate desfăşura la presiunea atmosferică sau sub presiune, utilizând ca agent numai abur saturat umed (la temperatura de 99-100°C) după două procedee distincte; – aburire directă, prin introducerea vaporilor saturaţi umezi direct în încăperea pentru aburit; – aburire indirectă, prin producerea aburului necesar chiar în incinta de aburit, la suprafaţa unei băi încălzite până la vaporizare, cu ajutorul unor serpentine prin care circulă abur sau apă supraîncălzită. Înainte de stivuire, materialul lemnos se curăţă de rumeguş şi alte impurităţi (prin periere şi scuturare), evitând colorarea neuniformă. Materialul lemnos supus aburirii trebuie să aibă o umiditate cât mai apropiată de starea verde (minim 50%) respectiv 5060%, în zona de inimă roşie şi de 60∼100%, în zona de lemn alb. Această condiţie impune ca în perioada caldă (aprilie-octombrie) aburirea să se efectueze la cel mult 24 ore de la debitare, iar în restul anului, după maxim 48 ore. Prevenirea deformării pieselor de cherestea în procesul de aburire se face prin stivuire strânsă şi cu faţa interioară în sus, fără şipci, pe rânduri de grosime egală. Pe un vagonet sau paletă se stivuieşte o singură grosime de piese, cel mult două, pe acelaşi rând, existând totdeauna piese de aceeaşi grosime. La baza stivei, se aşează un rând de piese de calitate inferioară, iar la partea superioară stiva se acoperă cu 1-2 rânduri de dulapi, pentru evitarea deformărilor şi a petelor cauzate de condens. Frizele pentru parchet, de asemenea se stivuiesc compact, aşezându-se un rând pe direcţia longitudinală, iar următorul pe direcţie transversală, într-o alternanţă perfectă, până la terminarea stivei. Procesul de aburire decurge în timp după următorul regim: – perioada (iniţială) de încălzire a camerei, a instalaţiilor din interiorul său şi parţial a materialului lemnos, până la temperatura de regim, durează 4∼6 ore, la un consum mediu de abur de 30 kg/h pe m3 de material lemnos; – perioada încălzirii complete până la temperatura de regim (99-100°C) cu o durată de 6-10 ore şi un consum mediu de abur de 15 kg/h⋅pe m3 material lemnos; – perioada de aburire propriu-zisă, are o durată medie ce depinde de grosimea pieselor de cherestea şi urmăreşte menţinerea temperaturii de regim, cu un consum mediu de abur de 5-7 kg/h pe m3, în funcţie de pierderile prin neetanşeităţile camerei; – perioada de răcire durează 4-6 ore, timp în care materialul se răceşte cu uşile 101

camerei închise, dar cu admisia de abur oprită. Durata optimă a aburirii propriu-zise, pentru scândurile de fag cu grosimea de 40 mm (considerate ca etalon în determinarea capacităţii camerelor de aburit) este de 24 ore. Instalaţiile moderne controlate de calculatoare de proces permit programarea regimurilor de aburire şi realizarea prin aburire a unor palete coloristice în diverse nuanţe de roşu. La sfârşitul procesului de aburire, apele reziduale încep să se limpezească, indiciu că procesul s-a încheiat. Apele reziduale au un pronunţat caracter nociv şi de aceea este obligatorie neutralizarea lor într-o staţie de epurare, înainte de a fi deversate. Pentru piesele de cherestea, care după aburire urmează a fi uscate (natural sau artificial), introducerea în noile stive (la şipcă) se va face în maxim 24 ore în perioada caldă şi în maxim 48 ore, în restul anului, eventual pachete stivuite strâns de la aburire se pot îmbăia pentru antiseptizare, în prealabil. La descărcarea pieselor aburite se face cojirea manuală a pieselor netivite (înainte de răcirea completă a materialului) şi o presortare, se definitivează separarea pe grosimi, sortimente (piese lungi, scurte etc.). 1.6.4 Instalaţii utilizate la uscarea artificială a cherestelei

Uscarea cherestelei este procesul de îndepărtare a umidităţii din lemn, prin evaporare, condiţie de bază pentru utilizarea ei la fabricarea diferitelor produse. Valoarea recomandată pentru umiditate la cherestea este de: 8-10% la mobilă, 12% la tâmplăria de binale, 6% la instrumentele muzicale, 15-18% la ambalaje, 14-16% în construcţii etc. Aceste valori se obţin doar prin uscare artificială, în instalaţii speciale. Uscarea artificială se realizează în completarea celei naturale, care oricât ar dura, nu poate coborî umiditatea sub valoarea de 15-17%. Numai prin uscare artificială pot fi asigurate, în timp scurt, cantităţi suficiente de material, la un procent de umiditate corespunzător utilizării practice. Prin uscare creşte valoarea economică şi de întrebuinţare a cherestelei.. Instalaţiile utilizate la uscarea artificială a cherestelei (prin utilizarea aerului cald şi umed ca agent de uscare) se pot clasifica după modul de lucru sau după temperatura aerului din interiorul lor. După modul de lucru, există două grupe: – cu funcţionarea discontinuă (preuscătoare, camere de uscare); 102

– cu funcţionare continuă (tunele de uscare). După temperatura aerului din interior se deosebesc: – instalaţii care funcţionează la temperaturi joase (de preuscare); – instalaţii care funcţionează la temperaturi sub punctul de fierbere al apei; – instalaţii care funcţionează la temperaturi ale aerului peste 100°C, toate de construcţie metalică şi cu o bună izolare termică faţă de exterior. • Preuscătoarele sunt instalaţii de mare capacitate (500 -1500 m.c. pe şarjă) destinate reducerii umidităţii lemnului până la 20 – 25%, la care temperatura din interior ajunge la 25 - 40 °C • Camerele de uscare sunt instalaţii moderne, la care temperatura din interior ajunge la 85 - 130 °C, cu viteza aerului de 2,5 - 6,0 m/s, sau la care temperatura din interior ajunge la 45 - 85 °C, cu viteza aerului de 1,5 - 3,0 m/s Se întâlnesc la dimensiuni de execuţie foarte variate, fapt ce determină volumul şarjei între 5,0∼100 m3 cherestea. • Tunelele de uscare au un domeniu limitat de utilizare, lungimea de 35-50 m. Sunt construcţii metalice sau din zidărie şi dau bune rezultate la uscarea pieselor de mici dimensiuni (frize, cherestea subscurtă etc.), care necesită un timp de uscare relativ redus. În tunel există în acelaşi timp toate treptele regimului de uscare, iar vagonetele cu material se introduc pe la un capăt şi se evacuează pe la capătul opus al tunelului. Se usucă simultan piese de aceeaşi specie, grosime, umidităţi iniţiale apropiate şi o singură umiditate finală. Pentru toate tipurile constructive de instalaţii de uscare artificială a cherestelei s-au conceput programe în vederea controlului şi dirijării procesului cu ajutorul calculatorului, care să conducă automat reglarea temperaturii şi vitezei de circulaţie a aerului şi a umidităţii relative în cazul camerelor, în funcţie de regimul de uscare ales. Viteza de circulaţie a aerului se reglează prin modificarea turaţiei ventilatoarelor. Prin acest sistem de reglare se realizează o economie la consumul de energie electrică de 35-40%. Regimurile pentru uscarea cherestelei la temperaturi sub 100°C (actualmente tehnologie standard de uscare) sunt caracterizate de gruparea speciilor lemnoase pe şase clase de dificultate, pentru fiecare clasă fiind indicat, pe grosimi şi tip de material regimul de uscare. 1.6.5 Uscarea naturală a pieselor de cherestea

103

1.6.5.1 Aspecte generale

Uscarea naturală a pieselor de cherestea constă în reducerea umidităţii prin expunerea acestora la aer, prin stivuire ordonată, aerisită, după anumite reguli şi menţinerea lor la adăpost de acţiunea directă a precipitaţiilor atmosferice şi a razelor solare, până când umiditatea le scade şi ajunge în echilibru cu cea a mediului înconjurător (14-15%). Este cel mai ieftin sistem de uscare şi se aplică frecvent în scopul preuscării, fiind un procedeu simplu, fără investiţii importante, fără consum de combustibil şi energie, cu o uscare de calitate, dar de lungă durată, şi cu o extensie mare în spaţiu. Uscarea pieselor de cherestea asigură conservarea acestora (evitarea atacului de ciuperci şi insecte), reducerea masei lemnului, deci şi a cheltuielilor de transport şi de încărcare-descărcare, preîntâmpinarea schimbărilor dimensionale şi de formă, îmbunătăţirea condiţiilor pentru operaţiile de prelucrare mecanică, încleiere, finisare, facilitarea impregnării cu substanţe de protecţie şi conservare etc. Uscarea în aer liber este influenţată direct, ca durată şi calitate, de un complex de factori meteorologici ca: temperatura, umiditatea relativă a aerului, condiţiile de circulaţie ale curenţilor de aer, nebulozitatea, intensitatea radiaţiilor solare, cantitatea şi frecvenţa precipitaţiilor etc. Durata uscării naturale este influenţată de specie, caracteristicile pieselor (grosime, umiditate iniţială, proporţia de alburn şi cea de duramen etc.) modul de debitare, anotimp şi condiţiile atmosferice generale etc. Cheresteaua proaspăt debitată are o umiditate iniţială ce poate varia între 40-80% şi face ca durata uscării naturale să fie îndelungată (poate depăşi un an, la anumite sortimente); din acest motiv, de la umiditatea de 20-25% în jos se coboară pe cale artificială. În acest fel se evită imobilizarea unor mari fonduri băneşti prin scăderea stocurilor de cherestea depozitată, simultan cu reducerea suprafeţei de teren ocupate de depozit. Pentru ca procesul de uscare naturală să se desfăşoare în condiţii optime şi într-un timp cât mai scurt, este necesară respectarea unor condiţii cu privire la: – construcţia şi protecţia stivelor de cherestea; – organizarea depozitului. În STAS 9279-89 sunt prezentate aceste aspecte. Organizarea depozitului şi construcţia stivelor nu pot influenţa temperatura aerului şi nici nu modifică mult umiditatea relativă, singurul factor asupra căruia se poate interveni, într-o oarecare măsură, fiind circulaţia aerului în stivă: curenţii verticali, influenţaţi de diferenţa de temperatură, cauzată de evaporare (la baza stivei aer mai rece şi mai umed, sus aer cald şi mai uscat), şi curenţii orizontali, provocaţi de vânturile locale. 104

Curenţii verticali pot fi creaţi prin: – aşezarea stivelor la 40-50 cm deasupra solului; – stivuirea pieselor cu rosturi mai mari între ele pe zona din treimea mijlocie a lăţimii stivei; – utilizarea unor şipci mai groase la stivuirea rândurilor de piese de la baza stivei; – aşezarea pieselor cu rosturile (golurile dintre ele) unele sub altele, pentru formarea unor canale verticale. Curenţii orizontali pot fi creaţi prin: – modul de organizare al depozitului (aşezarea şi orientarea stivelor) în raport cu vânturile dominante; – crearea de culoare largi între rândurile de stive. Uscarea materialului nu depinde exclusiv de factorii meteorologici şi topografici ai regiunii respective, ci şi de microclimatul format în jurul şi în interiorul stivei, ca urmare a stării aerului din ea şi din mediul imediat înconjurător pentru aceeaşi perioadă de timp (ziua, temperatura în stivă este cu 2-3°C mai mică, iar noaptea cu 3°C mai mare decât în spaţiul descoperit). De asemenea, variaţia umidităţii relative a aerului şi a temperaturii în stivă este mai mică decât în spaţiul liber dintre stive (amplitudinea variaţiei este de 1,5∼2 ori mai mică în stivă). Deci în stivă are loc o diminuare a variaţiilor zilnice ale elementelor meteorologice, apare „conservatorismul” microclimatic al stivei. Microclimatul stivei este determinat, în primul rând, de modul de stivuire al pieselor: în stivele mai puţin compacte (stive rare, volumul spaţiilor libere depăşeşte 50%) amplitudinea variaţiilor temperaturii şi a umidităţii relative a aerului este mult mai mare decât în stivele compacte. 1.6.5.2 Formarea stivelor în vederea uscării naturale

Există în practică mai multe metode de stivuire. Stivuirea compactă (fără şipci) a pieselor de cherestea se face pentru conservarea cherestelei prin ambalare (în hârtie specială etc.) sau pentru transport. Stivuirea „la şipcă” se execută în vederea conservării prin uscare naturală. Conform STAS 9701-88; introducerea pieselor în stive se va face cât mai repede, după debitare; pentru răşinoase, stejar şi diverse foioase termenul nu va depăşi 36 ore vara şi 72 ore iarna, iar pentru fag va fi de maxim 24 ore vara şi 48 ore iarna, de la scoaterea din camerele de aburire sau de la debitare. Înainte de aşezarea în stive piesele de cherestea vor fi separate pe specii, sortimente, dimensiuni (în principal, grosimi), clase de calitate, destinaţie etc., operaţii 105

executate în rampa verde a fabricii de cherestea. La formarea stivelor se vor păstra cu rigurozitate criteriile care au stat la baza sortării pieselor de cherestea în rampa verde, astfel încât o stivă trebuie să conţină doar piese din aceeaşi specie , sortiment, cu o singură grosime, o singură clasă de calitate (cel mult două) şi cu aceeaşi destinaţie. Înainte de a fi aşezate în stivă, piesele vor fi curăţate (prin periere sau scuturare) de rumeguş, franjuri, coajă sau alte impurităţi. La formarea stivelor se recomandă să se procedeze astfel: – în prima şi în ultima treime a lăţimii stivei, spaţiile vor fi egale cu grosimea pieselor stivuite; – în treimea mijlocie a lăţimii, spaţiile vor fi egale cu de 1,5-2 ori grosimea pieselor de cherestea cuprinse în stivă; – toamna şi iarna materialul se stivuieşte cu spaţii libere mai mari decât vara; – până la înălţimea de 1,00 m a stivei se recomandă să se aşeze câte două şipci suprapuse pentru a se lăsa un spaţiu mai mare între rânduri. – circulaţia mai intensă a aerului în stivă va fi asigurată dacă pe înălţime spaţiile libere se vor situa unele sub altele, creând coşuri de aerisire – piesele de cherestea se vor aşeza cu faţa interioară în sus, pentru a se evita deformarea prin bombare. – piesele semitivite vor fi aşezate cu partea tivită spre marginea stivei. Operaţia de stivuire „la şipcă” se realizează manual sau mecanizat şi se poate efectua direct în depozit sau în rampa verde, de unde, cu ajutorul utilajelor de transport (autostivuitoare, electrostivuitoare etc.), se aduc pe rând la compunerea stivei. Scândurile şi dulapii de răşinoase care au lungimi de minim 2,00 m se transportă în pachete, stivuite la şipcă fără a fi aşezate pe palete (sistem aeropurtat), iar piesele de foioase (şi răşinoasele de 1,00-1,75 m) stivuite pe palete având lăţimea egală cu cea a stivei, iar lungimea astfel aleasă încât să cuprindă jumătate din lungimea finală a stivei (maxim 4 m). Stivele se clădesc mecanizat şi cuprind, pe verticală 3∼5 palete (curse) cu material, iar pe orizontală, 1-2 rânduri. La stivele de răşinoase clădite din pachete autopurtate se impune introducerea riglelor cu secţiunea de 80×80 mm (sau de alte dimensiuni apropiate) pentru a se permite scoaterea şi introducerea braţelor autostivuitorului (sau ale graiferului macaralei) sub fiecare pachet. În cadrul stivelor de foioase această facilitate este asigurată de prezenţa paletelor. Stivuirea pe palete a cherestelei şi semifabricatelor de foioase se va realiza astfel 106

încât piesele cu lungimi mai mari să fie aşezate la partea inferioară şi pe laturile paletei, iar cele mai scurte, în interior. La stivuire, în afara şipcilor cu lungimea egală cu lăţimea stivei (paletei) se vor utiliza şi şipci scurte, care se aşează sub şi deasupra capetelor libere (rămase în consolă), evitând arcuirea. Piesele semitivite se vor aşeza cu partea tivită spre marginea paletei. Şipcile utilizate la stivuire vor fi de răşinoase cu umiditatea de max. 24%: spre interiorul stivei se vor folosi şipci cu grosimea de 24 mm şi lăţimea de 38 mm, iar la frontul stivei, şipci având lăţimea de 48 mm aşezate ca să depăşească cu 5-10 mm capetele pieselor din stivă (protecţie la ploi şi acţiunea directă a razelor solare). La foioase pot fi utilizate, în locul şipcilor de răşinoase şi şipci (cu secţiunea 25/40) din aceeaşi specie cu materialul stivuit. Pentru perioada rece a anului se pot clădi stive utilizând şi şipci cu grosimi mai mari (32 sau 40 mm) special executate. În cadrul unei stive, şipcile vor fi obligatoriu aşezate una sub alta, în acelaşi plan vertical, care să cuprindă şi traversele sau riglele (pe care se aşează stiva, paleta) din construcţia platformei de depozitare. În vederea uscării naturale, formarea stivelor cu frize pentru parchet se va realiza conform STAS 8454/1-86 şi va avea loc paletizat sau direct pe platformele din depozit. Stivuirea propriu-zisă se realizează prin suprapunerea capetelor frizelor pe o lungime de circa 15 mm, şipci de stivuire utilizându-se numai la capetele stivei (paletei): şipcile vor avea grosimea egală cu cea a frizelor, iar lungimea egală cu lăţimea stivei (2,00 m) şi vor fi de răşinoase sau de fag. Pe înălţimea stivei se recomandă existenţa unui spaţiu liber, de circa 10 cm, din metru în metru, favorizându-se astfel circulaţia aerului. În cazul formării paletizate a stivelor acest lucru se realizează prin prezenţa paletei. O stivă va cuprinde frize de aceeaşi specie, clasă de calitate, cu o singură dimensiune (lungime × grosime × lăţime), eventual având şi o umiditate iniţială apropiată. Se recomandă ca stivele de frize să formeze depozite separate de cele ale scândurilor şi dulapilor. Formarea stivelor pentru bulzi se va face utilizând şipci cu secţiunea 24×38 mm şi cu lungimea de 1.500 mm, aşezându-se minim doi bulzi alăturaţi, la circa 200 mm distanţă unul de celălalt. Pe înălţimea stivei este permisă aşezarea a cel mult doi bulzi, în scopul asigurării unei bune circulaţii a aerului. Dimensiunile de execuţie ale stivelor de cherestea în vederea uscării naturale depind de specia, sortimentaţia pieselor, modul de execuţie (manual sau mecanizat) al stivei. La scândurile şi dulapii de răşinoase, de lungime normală, stivele vor avea 107

lungimea egală cu a pieselor aşezate în ele (3,00-6,00 m). Piesele de cherestea scurtă (1,00-2,75 m) se vor grupa astfel încât stivele formate să nu depăşească lungimea de 6,00 m. La scândurile şi dulapii de foioase de lungime normală (1,80-4,00 m) stivele vor avea lungimea de maxim 7,00 m, în cazul executării lor manuale, direct pe platformele de depozitare şi de 8,00 m, în cazul executării mecanizate, pe palete. Spaţiul (liber) intermediar, al grupajului dintre două stive învecinate va fi de 0,50,6 m, pe lăţime şi de 1,0-1,5 m, pe lungimea stivelor din depozit. Durata şederii (depozitării) materialului în aceste stive, respectiv durata uscării la aer (umiditate finală 24-25%) depinde de numeroşi factori şi în condiţiile climatice ale ţării noastre este în medie de 40-50 zile, la răşinoase, 65-75 zile, la fag, şi 100-120 zile, la stejar (durata creşte semnificativ la grosimile mari, aşezate în stive în sezonul rece sau pentru o umiditate finală mai redusă). Controlul uscării materialului lemnos aşezat în stive se realizează prin determinarea periodică a umidităţii utilizând aparate electrice sau probele martor. Conceptul actual cu privire la modalitatea eficientă de stivuire în vederea mişcării naturale este acela că uscarea naturală nu reprezintă decât o etapă premergătoare (preuscare) procesului de uscare artificială. Aşadar pentru stivuirea eficientă (consum redus de la pregătirea cherestelei în vederea uscării artificiale. Regulile anunţate rămân valabile pentru fabricile fără camere de uscare. 1.6.6 Defecte la uscare

În procesul de conservare a cherestelei prin uscare, pot apare anumite defecte, mai frecvente fiind: arcuirea, bombarea, crăpăturile, mucegaiul şi galeriile de insecte. a. Arcuirea, respectiv deformarea feţelor piesele de cherestea în sensul lungimii lor, în formă de arc, apare când piesele lungi se stivuiesc fără să se prevadă reazeme şi şipci la distanţele corespunzătoare, pe orizontală, când şipcile utilizate la stivuire au grosimi diferite sau nu sunt aşezate strict în acelaşi plan vertical. Arcuirea se menţine şi după uscarea şi scoaterea din stivă a pieselor de cherestea producând declasarea lor. b. Bombarea reprezintă deformarea feţelor unei piese de cherestea, în formă convexă, în sensul lăţimii. Acest defect apare ca urmare a unei stivuiri necorespunzătoare, când pieselor de cherestea nu li se asigură o presare suficientă sau se utilizează şipci de stivuire cu grosimea neuniformă, permiţând tensiunilor interne ale lemnului să lucreze nestingherit. c. Crăpăturile sunt provocate de accelerarea neraţională a uscării şi se prezintă 108

sub formă de fisuri, crăpături străpunse sau nepătrunse, care apar mai ales la capetele pieselor. Se pot evita reducând viteza de uscare prin scăderea vitezei curenţilor de aer dintre stive, cât şi din interiorul lor prin: construirea de stive apropiate unele faţă de altele, cu distanţa între ele de max. 0,50 m, late şi joase, utilizarea unor şipci de stivuire mai subţiri, reducerea distanţei dintre piesele de cherestea pe lăţimea stivei, utilizarea unor jaluzele pentru protecţia capetelor cât şi a părţilor laterale ale stivelor, în cazul uscării naturale şi prin aplicarea unor reprimiri blânde de uscare la uscarea artificială. La dulapii groşi de foioase, calitativ superiori, se pot proteja capetele cu paste chimice, prin baterea de plăcuţe metalice (ondulate, în zigzag sau în S) prin scândurile fixate în cuie etc. d. Mucegaiul apare ca urmare a unei depozitări necorespunzătoare a pieselor de cherestea, uscare foarte lentă cauzată de formarea incorectă a stivelor, umiditatea înaintată a terenului, vegetaţia pe sol, factorii climatici ori conducerea defectuoasă a regimului de uscare. Se manifestă prin popularea pieselor de cherestea de câte ciupercile lignicole de culoare albastră, verde, brună, neagră, cărămizie etc. Intensitatea atacului, respectiv adâncimea de pătrundere a mucegaiului în lemn conduce la colorarea şi deprecierea acesteia. Evitarea mucegăirii se realizează prin: – aşezarea pieselor în stive formate conform recomandărilor tehnologice, în concordanţă cu factorii climatici de moment, într-un timp cât mai scurt după debitare, amenajarea corectă a depozitului; eventual, antiseptizarea pieselor de cherestea înainte de a fi introduse în stive şi prin adoptarea unor regimuri corecte de uscare artificială. e. Galeriile de insecte apar ca o consecinţă a atacului insectelor xilofage. Mai frecvent se semnalează atacul la stejar (insecta Lyctus linearis) şi la răşinoase (viespea Sirex gigas), dar şi altele cum ar fi carii (genul Anobium), croitorii etc. Ca măsură profilactică este indicată pulverizarea stivelor cu soluţii insecticide. Dacă atacurile sunt masive, pulverizarea stivelor se poate repeta după 8-10 zile. 1.6.7 Construcţiile utilizate la aşezarea şi acoperirea stivelor

Pentru buna desfăşurare a activităţii tehnologice în depozitul de cherestea, acesta se dotează, de la caz la caz, cu diferite construcţii specifice, printre care se enumeră şi: – platformele pentru aşezarea stivelor; – şoproanele de acoperire a stivelor. 109

a. Platformele (lagăre) au rolul de a susţine stivele în timpul procesului de uscare naturală. Cele mai utilizate sunt platformele cu podvale şi grinzi din beton armat şi platformele cu traverse din beton. Înălţimea platformei faţă de sol trebuie să fie de minim 0,40 m, în zonele cu precipitaţii medii anuale sub 600 mm şi de 0,50-0,55 m, în zonele cu precipitaţii medii anuale peste 600 mm. b. Şoproanele pentru acoperirea stivelor de cherestea cu rolul de a proteja piesele împotriva intemperiilor şi acţiunii directe a razelor solare.

Există mai multe mijloace de acoperire, mai frecvente fiind: panourile uşoare, şoproanele de tip uşor şi şoproanele de tip greu. • Panourile uşoare au formă dreptunghiulară, şi lungimea în funcţie de lăţimea stivelor de cherestea. Au lăţimea de 0,6-0,8 m şi lungimea cu circa 0,3-0,4 m mai mare decât lăţimea stivelor peste care se aşează, şi cu înclinare de 10-12%, spre exteriorul stivei. • Şoproanele de tip uşor se execută pe stâlpi centrali, din beton armat sau din metal aşezaţi liniar, încastraţi într-o fundaţie din beton. Pe stâlpi se fixează o grindă simplă, cu deschiderea de 5,0∼5,5 m pe care se aşează 3-5 pane din lemn, în scopul susţinerii panourilor de acoperire. • Şoproanele de tip greu sunt executate pe stâlpi din beton armat pe care se fixează ferme (grinzi cu zăbrele) confecţionate fie din metal, fie tot din beton armat. Acest tip de şopron se proiectează şi se execută pentru a acoperi o grupă de stive (circa 900 m2) şi, ca urmare, are lungimea egală cu cea a grupei (circa 88 m) iar deschiderea (lăţimea) va permite atât acoperirea celor patru rânduri de stive împreună cu distanţele dintre ele, cât şi acoperirea drumului de acces auto (de 3,20 m). 1.6.8 Utilaje pentru transportul şi manipularea cherestelei

Deplasarea pieselor de cherestea între diferite operaţii în cadrul depozitului se realizează cu anumite tipuri de utilaje. Acestea se aleg odată cu stabilirea modului de organizare şi amenajare al depozitului şi pot fi: – mijloace cu deplasarea pe şine; – mijloace cu deplasarea pe drumuri betonate. Reţeaua de drumuri şi de linii de manipulaţie din depozit va fi astfel realizată astfel încât să asigure deplasarea materialului în flux continuu, unidirecţional, fără întoarceri sau încrucişări. a. Utilaje cu deplasarea pe şine întâlnite frecvent în cadrul depozitelor pot fi vagonetele şi macaralele portal. 110

• Vagonetele rulează pe şine montate în căi ferate cu ecartamentul de 760 mm, prin deplasare manuală şi permit încărcarea unei sarcini de maxim 2,0 t. Se întâlnesc în fabricile cu tehnologii de tip vechi, încărcarea şi descărcarea pieselor de cherestea, realizându-se manual, în vrac • Macaralele portal sunt de mare deschidere (peste 30 m) şi se utilizează în depozitele moderne asigurând atât formarea, cât şi desfacerea mecanizată a stivelor de cherestea. Se întâlnesc în diferite tipuri constructive, iar pentru manipularea pachetelor cu piese de cherestea (stivuite la şipcă sau compact) sunt dotate cu graifere hidraulice de construcţie specială. b. Utilaje cu deplasarea pe drumuri betonate pot fi: electrocare, autocare, electrostivuitoare şi autostivuitoare cu furci frontale sau cu furci laterale. Indiferent de tipul de utilaj ales, drumurile din depozit vor fi bine consolidate, cele mai recomandate rămânând AFL-urile deoarece exercită şi un efect uniform asupra uzurii căilor de acces. • Electrocarele se deplasează pe drumuri betonate cu lăţimea minimă de 2 m şi raza curbei de peste 10 m, în cazul că tractează remorci, sau de peste 3m, fără remorci. Capacitatea de transport a unei platforme (remorci) este de 1,5-1,7 t şi asigură deplasarea pieselor de cherestea între locurile de muncă, prin încărcare – descărcare manuală, în vrac. • Electrostivuitoarele au furcile în poziţie frontală, Acestea înaintează şi pot fi introduse sub pachetul de cherestea ridică încărcătura, o transportă la destinaţie unde o lasă şi furcile se retrag Pot asigura viteze medii de deplasare între 7-10 km/h, capacităţi de ridicare între 1,5∼5,0 t, la o înălţime maximă de 3,20 m şi o viteză medie de ridicare de 9∼10 m/min. • Autostivuitoarele cu furci frontale (AFF) pot fi dotate cu graifere (la manipularea buştenilor) sau cu furci (manipularea pieselor de cherestea). Au capacitatea de ridicare între 1,8-5,0 t şi datorită poziţiei frontale a furcilor, necesită pentru deplasare drumuri betonate cu lăţimea de 6,5-7,0 m (lungimea maximă a pieselor de cherestea). Viteza medie de rulare este de 10-15 km/h. Alegerea autostivuitoarelor cu furci frontale în dotarea depozitelor de cherestea e indicată în următoarele condiţii: număr redus de sortimente în depozit, depozitări intermediare puţine, spaţii de depozitare cu drumuri largi etc. • Autostivuitoarele cu furci laterale (AFL) sunt cele mai utilizate mijloace de transport în depozitele moderne de cherestea, realizând atât transportul pieselor cât şi formarea şi desfacerea mecanizată a stivelor. Se întâlnesc în diferite modele constructive fiind acţionate cu motor Diesel şi realizând capacităţi de ridicare între 3∼5 t, la viteze medii de transport de 8-10 km/h 111

Pachetele de cherestea sunt preluate din poziţie laterală. 1.6.9 Depozitul de cherestea, organizare, dimensionare, tehnologii

După efectuarea tuturor operaţiilor din rampa verde, piesele de cherestea se orientează pe una dintre următoarele direcţii: la rampa de expediţie, pentru a fi livrate în stare verde; la camerele de aburire (în cazul fagului); la depozitare, în vederea uscării naturale; la camerele de uscare artificială; la instalaţiile de protecţie (antiseptizare, ignifugare) etc. Alegerea terenului pentru depozit Se preferă situarea într-o regiune cu un indice de ariditate cât mai mic, cu curenţi de aer permanenţi care să asigure zvântarea şi ventilarea. Terenul va fi lipsit de vegetaţie, se va acoperi cu un strat de pietriş, iar pentru a nu permite adunarea apelor pluviale va fi plan şi cu o uşoară pantă (de circa 1‰) spre două dintre laturi, cu portanţă ridicată pentru a evita înclinarea stivelor, blocarea mijloacelor de transport etc.

Se preferă forma dreptunghiulară (cu 2:1 sau 3:1 raportul laturilor), latura mare fiind orientată pe direcţia vânturilor dominante (sau pe direcţia N-S, în lipsa acestora), astfel încât drumurile longitudinale (care îndeplinesc şi rolul unor culoare de ventilaţie) să fie în echicurent cu acestea. Se mai dotează cu: instalaţii electrice de forţă şi de iluminat; instalaţii de apă şi canalizare, hidranţi şi bazin cu apă de rezervă PSI, diverse clădiri etc. Între gard şi stivele de cherestea va fi lăsat un spaţiu liber pentru circulaţie şi siguranţă PSI. Amenajarea şi organizarea tehnologică a depozitului se realizează în funcţie de tehnologia adoptată, de normele de prevenire şi stingere a incendiilor, de configuraţia terenului disponibil etc, şi are ca obiective: asigurarea condiţiilor cerute pentru o conservare şi uscare naturală optimă, utilizarea raţională a suprafeţei, asigurarea mecanizării operaţiilor de transport şi formarea stivelor, a normelor de igienă sanitară şi protecţia muncii. Mai ţine cont şi de caracteristicile microclimatice, direcţia vânturilor dominante, direcţia de deplasare a materialului în fluxul tehnologic. Suprafaţa unui depozit de cherestea se compartimentează în sectoare, secţii şi grupe de stive, consumându-se circa 0,8-1,2 m2 teren pentru stocarea unui m3 de cherestea tivită şi 1,2-1,5 m2/m3 de cherestea netivită (2,0∼2,5 m2/m3, la stocarea bulzilor), la care se va mai adăuga o majorare de 30-50% pentru liniile de manipulaţie, drumuri, spaţii de siguranţă etc. Grupele de stive, sunt baza compartimentării unui depozit de cherestea şi au o suprafaţă totală mai mică de 900 m2 (inclusiv spaţiile de circulaţie de 3-5 m). Secţia este formată din patru grupe de stive despărţite prin drumuri cu lăţimea de 112

6 m. Suprafaţa totală a unei secţii (inclusiv drumurile de circulaţie) este sub 4.500 m2. Sectorul este format din patru secţii ale depozitului despărţite prin drumuri cu lăţimea de 10 m. Suprafaţa totală a unui sector (inclusiv drumurile) nu poate depăşi 21.000 m2. Mai multe sectoare, despărţite de spaţii libere cu lăţimea de 25 m formează un depozit, a cărui suprafaţă totală nu va depăşi 160.000 m2. Dacă se impune existenţa unuia cu suprafaţă mai mare, atunci la fiecare 16 ha se vor prevedea spaţii de siguranţă, longitudinale şi transversale, cu o lăţime de 25 m. În spaţiile libere (de siguranţă) dintre grupele de stive, secţii şi sectoare se pot amenaja drumuri sau amplasa linii de manipulaţie, care să permită accesul mijloacelor de transport, dar şi al intervenţiilor PSI. Dimensionarea unui depozit de cherestea se face plecând de la modul de organizare a grupei de stive şi de la cantitatea anuală de cherestea ce se va usca natural. Volumul de cherestea aflat la un moment dat în depozit, în vederea uscării naturale formează stocul tehnic şi poate fi calculat cu relaţia: QTc = q ⋅

zu [m3] Td

(1.28)

unde: Td – timpul de lucru al halei de fabricaţie, [zile/an]; q – volumul de cherestea fabricat (pe specii şi pe sortimente), supus uscării naturale, [m3/an] (din balanţele de producţie, din care s-a scăzut volumul de material care nu se usucă natural: grinzi, traverse, cheresteaua uscată direct artificial, cheresteaua solicitată de beneficiari în stare verde etc.); zu – durata medie de depozitare în vederea uscării naturale, [zile] (depinde de specie, sortiment, umiditate finală, etc. şi pentru ţara noastră, până la Uf = 24∼25% se recomandă: zu = 40-50 zile, la răşinoase, zu = 65-75 zile, la fag, zu = 100-120 zile, la stejar şi zu = 140 zile, la frizele de fag şi de stejar). Într-un calcul expeditiv suprafaţa totală a depozitului se determină cu formula: SD' =

QTc [m2] h ⋅ K s ⋅ K st ⋅ K u

(1.29)

unde: QTc – stoc tehnic total, de cherestea, [m3 ] (rel. 1.28); h – înălţime medie a stivelor în depozit, [m]; Ks – coeficient de folosire al suprafeţei de depozitare (Ks = 0,35-0,40); Kst – coeficient de stivuire a cherestelei ( K st R = 0,36 , pentru scândurile şi dulapii de răşinoase; K st F = 0,35 , pentru scândurile şi dulapii de foioase; K st F = 0,40 , pentru 113

frize; K st r = 0,375 , pentru rigle; K st s = 0,30 , pentru şipci şi K st d = 0,375 , pentru doage);

Ku – coeficient de umplere a stivelor (Ku = 0,70-0,75).

1.7 Industrializarea deşeurilor din lemn 1.7.1 Utilaje pentru prelucrarea lemnului inapt pentru cherestea şi produselor secundare

Valorificarea lemnului rotund rezultat de la sortarea buştenilor, a marginilor şi rămăşiţelor rezultate de la debitare se poate realiza prin transformarea în aşchii pentru fabricarea celulozei, a plăcilor din aşchii (PAL) sau a plăcilor din fibre de lemn (PFL). Dimensiunile optime ale aşchiilor din tocătură sunt: lungimea 25-30 mm, lăţimea 15-25 mm şi grosimea 5-10 mm. Tocarea se face, în condiţii optime, la o umiditate a lemnlui de peste 40%, cu consum energetic mai mic şi aşchii tehnologice de calitate (cu muchii drepte, fără rupturi şi ştirbituri, cu puţine aşchii subdimensionate). Mărunţirea lemnului se poate realiza la maşini de aşchiat sau la cele de tocat. a. Maşinile de aşchiat asigură transformarea în aşchii tehnologice a flancurilor buştenilor înainte de debitare. Se pot utiliza atât la buştenii de răşinoase şi foioase şi pot fi cu acţiune simplă (la o trecere aşchiază un singur flanc) şi cu acţiune dublă (aşchiază două flancuri la o trecere). b. Maşinile de tocat (tocătoarele) asigură transformarea în tocătură a marginilor şi rămăşiţelor rezultate ca produse secundare la fabricarea cherestelei, dar şi pieselor de dimensiuni mai mari. Colectarea şi deplasarea lor spre tocător se realizează cu ajutorul unui sistem de transportoare (cu bandă cauciucată, cu racleţi etc.), dimensionate în raport cu mărimea materialelor. Tocătoarele pot fi: cu disc şi cu cilindru (tambur). 1.7.2 Fluxuri tehnologice pentru colectarea produselor secundare

Procesul de fabricare a cherestelei este însoţit de apariţia unor pierderi de material lemnos (capete, margini, lăturoaie, rămăşiţe, rumeguş etc.). Acestea sunt produsele secundare ale fabricilor de cherestea şi obligă producătorii la colectarea şi valorificarea lor pentru asigurarea continuităţii desfăşurării procesului de producţie al fabricii, pentru raţiuni de protecţie a mediului etc. 114

Volumul acestor produse secundare se poate stabili pe fiecare operaţie şi sortiment. Cantităţile şi caracteristicile dimensionale ale rămăşiţelor determină dimensionarea sistemelor de colectare, formate dintr-un traseu de transportoare sau conducte, amplasate pentru a facilita preluarea lor de la fiecare loc de muncă în momentul producerii, orientarea spre depozitare, prelucrare,valorificare. Transportoarele sunt şi ele în acord cu cantitatea şi sortimentul deşeurilor deplasate, mai utilizate fiind transportoarele cu bandă, care permit deplasarea tuturor deşeurilor (pentru rumeguş şi aşchiile tehnologice se mai utilizează cel cu racleţi în jgheab sau transportul în curenţi de aer). Mai economică este utilizarea transportului mecanic, decât a celui pneumatic. În fabricile de cherestea transportul pneumatic poate servi cel mult la absorbţia rumeguşului de la ferăstraiele circulare. De la gater se recomandă colectarea rumeguşului cu transportoare cu bandă cauciucată sau cu racleţi în jgheab. Fluxul tehnologic al colectării deşeurilor se organizează la nivelul inferior al halei. Aici se amplasează transportoarele, care le preiau de la etaj şi le trimit mai departe pe flux. La răşinoase, marginile şi rămăşiţele se valorifică prin legare în snopi, sau se toacă în aşchii tehnologice (pentru celuloză sau PAL), alături de celelalte resturi mai mari. La foioase deşeurile se colectează cu transportoare cu bandă pentru a fi transformate în aşchii tehnologice pentru PAL sau PFL. Pot fi livrate şi în stare netocată (rămăşiţe de stejar pentru fabricarea taninului) în vrac, sau în snopi. Rumeguşul este colectat pentru ardere la centrala termică ori livrare la alţi consumatori (fabricile de praf de lemn, de PAL, de brichetat sau peletizat etc.). Tehnologiile utilizate la colectarea deşeurilor au o structură simplificată, utilaje puţine, cu funcţionare sigură. Ele se concep în diferite variante (colectare combinată a deşeurilor cu separarea rumeguşului înainte de tocarea rămăşiţelor, cu separarea rumeguşului după tocarea rămăşiţelor, colectarea deşeurilor formate exclusiv din rămăşiţe şi capete etc.). Se exemplifică fluxul de colectare combinată a deşeurilor, cu separarea rumeguşului după tocarea rămăşiţelor (fig. 1.24) ce se compune din jgheab vibrator (pentru rumeguş şi rămăşiţe de la tivire), transportor orizontal cu bandă (pentru rumeguş şi capete de la retezare) şi jgheab metalic înclinat (pentru capetele de la retezare), care le orientează spre transportorul orizontal central, dotat cu bandă cauciucată montată în jgheab. Pe transportorul (1) deşeurile avansează împreună la tocător (5), care transformă 115

rămăşiţele şi capetele în aşchii tehnologice, rumeguşul căzând împreună cu aşchiile pe sortatorul vibrator (6), unde sunt sortate (cele supradimensionate fiind reintroduse la tocare), iar rumeguşul şi aşchiile subdimensionate se separă la baza sortatorului şi de aici în jgheabul transportorului cu racleţi (9) (sau în gura de absorbţie a unei instalaţii de exhaustare), care le ridică în silozul de depozitare (10), cu descărcare gravitaţională.

Fig. 1.24. Amplasarea utilajelor în cadrul unui flux de colectare combinată a deşeurilor, cu separarea rumeguşului după tocarea rămăşiţelor: 1 – transportor principal cu bandă cauciucată; 2 – jgheab vibrator, pentru colectare rumeguş şi rămăşiţe de tivire; 3 – transportor cu bandă cauciucată, pentru colectare rumeguş şi capete de la retezare; 4 – detector de metale; 5 – tocător pentru rămăşiţe; 6 – sită vibratoare; 7 – transportor cu racleţi în jgheab; 8 – silozuri; 9 – transportor cu racleţi în jgheab (sau instalaţie de exhaustare) pentru rumeguş; 10 – siloz; 11 – tablou central de comandă şi control; 12 – conducte pentru distribuirea tocăturii; 13 – jgheab înclinat, pentru colectare capete.

Aşchiile bune cad de pe sortatorul (6) în jgheabul transportorului cu racleţi (7), care, 116

prin conductele de distribuţie (12) le descarcă în compartimentele silozului de depozitare (8). Separarea rumeguşului după tocarea rămăşiţelor prezintă avantajul că se preia, fără cheltuieli suplimentare pe alte sisteme de transport, tot materialul mărunt (aşchiile subdimensionate) apărut în procesul de tocare şi se valorifică identic cu rumeguşul de la ferăstraiele circulare.

Bibliografie selectivă Ciubotaru, A., – Sortarea şi prelucrarea lemnului. Editura Lux Libris, Braşov, 1997; Ene, N., Bularca, M. – Fabricarea cherestelei. Tehnologii moderne, proiectare, utilaje, exploatare. Editura Tehnică, Bucureşti, 1994 Ene, N., Bularca, M. – Proiectarea fabricilor de cherestea. Editura Universităţii „Transilvania” Braşov, 2000; Maiorescu, V.D., Maiorescu, A.T. – Practica uscării cherestelei. Editura Lux Libris, Braşov, 1998; Râmbu, I. şi colectiv – Tehnologia prelucrării lemnului, vol. I şi II. Editura tehnică, Bucureşti, 1978 şi 1980;

117

118

119

120

121

122

123