Основное отличие любого сыпучего материала от сплошного заключается в дискретности его частиц (опилки, струкжка, пылинка). В связи с этим необходимо рассматривать физико-механические свойства отдельных частиц и свойства всей массы сыпучего материала.
Насыпная масса, коэффициент полнодревесности и учет отходов.
Древесные отходы, накапливаясь в одном месте без принудительного уплотнения, образует насыпь (кучу) и занимают объем больший, чем они занимали в цельной древесине до обработки последней, а вес единицы объема такой насыпи уменьшается за счет разрыхления, т.е. уменьшения полнодревесности. Отсюда возникают понятия и термины: "насыпная масса", "складочная масса" и "коэффициент полнодревесности".
Отношение складочной массы к плотной массе в 1 м3 древесины одинаковой влажности называется коэффициентом заполнения или коэффициентом полнодревесности: Kv = G / Y, где G - насыпная масса отходов, кг/м3; Y - объемная масса плотной древесины,кг/м3.
В приведенных ниже таблицах приведены коэффициенты полнодревесности кусковых отходов и насыпная масса и коэффициенты полнодревесности сыпучих отходов.
Коэффициенты полнодревесности кусковых отходов
Рейка |
Хвойные, дуб, ясень, клен |
0,5 - 0,6 |
Плотная укладка |
Короткомер |
Хвойные, дуб, ясень, клен |
0,6 - 0,7 |
Укладка навалом |
Недомерок средний |
Хвойные, дуб, ясень, клен |
0,5 - 0,6 |
Укладка навалом |
Насыпная масса и коэффициент полнодревесности сыпучих отходов
Щепа при свободной насыпке |
60 - 80 |
- |
0,35 - 0,40 |
Щепа при утрамбовке |
60 - 80 |
- |
0,42 - 0,50 |
Стружка мелкая без утрамбовки |
8 - 10 |
74 |
0,07 |
То же |
16 - 18 |
105 |
0,11 |
Стружка мелкая утрамбованная |
7 - 10 |
142 |
0,14 |
То же |
16 - 18 |
213 |
0,21 |
Опилки крупные без утрамбовки |
8 - 10 |
101 |
0,10 |
То же |
50 - 60 |
171 |
0,17 |
Опилки крупные утрамбованные |
8 - 10 |
148 |
0,26 |
То же |
50 - 60 |
260 |
0,48 |
Брикеты из опилок с объемной массой 1,24 г/см3 |
8 - 10 |
924 |
0,92 |
Древесная пыль хвойных пород |
15 |
150 - 200 |
0,15 - 0,20 |
Древесная пыль твердых лиственных пород |
15 |
460 |
0,46 |
Целесообразно для кусковых отходов применять термин складочная масса, а в отношении сыпучих - насыпная масса. Усадка бунтов за 4-5 месяцев хранения составляет 10% для крупной щепы и 20% - для мелкой щепы и стружки. Известны два метода учета щепы: по объему (ГОСТ 15815) и по весу (методика ЦНИИМОД).
Объемный обмер щепы не лишен погрешностей, а коэффициенты, определяющие количество плотной древесины в 1 м3 насыпной щепы, лишь приближенно отражают фактический объем плотной древесины во всей партии. При этом способе в каждом отдельном случае невозможно учесть влажность, фракционный состав щепы, величину ее уплотнения, продолжительность и условия транспортировки и т. д.
При обмере по массе фактическое количество плотной древесины в партии щепы (чистый вес щепы) определяется разницей в весе транспортных средств до и после разгрузки с учетом породы и влажности древесины.
Для определения средней влажности щепы берут три пробы с каждой партии после разгрузки.
Объем кондиционной щепы определяется по методике, предложенной ЦНИИМОД. Количество поступившей щепы суммируется за календарный период (сутки, смена и т.п.) по каждому поставщику отдельно. Объем щепы в плотной массе определяется по формуле: Vпл = G / Yw м3, где Vпл - объем щепы в плотной массе, поступившей за какое-то время (сутки и т.п.) от данного поставщика, м3; G - масса щепы, поступившей за тот же период о данного поставщика, т; Yw - объемная масса древесины среднесуточной влажности, т/м3. Ниже в таблице приведена объемная масса древесины разной влажности и разных пород.
Объемная масса древесины в зависимости от породы и влажности
Влажность, % |
Объемная масса технологической щепы, кг/м3 |
абсолютная |
относительная |
еловой |
сосновой |
березовой |
осиновой |
80 |
44,0 |
670 |
760 |
960 |
750 |
90 |
47,0 |
710 |
810 |
1010 |
790 |
100 |
50,0 |
750 |
850 |
1060 |
830 |
110 |
52,5 |
790 |
890 |
1110 |
870 |
120 |
54,5 |
820 |
930 |
1160 |
910 |
130 |
56,5 |
860 |
970 |
1210 |
950 |
140 |
58,5 |
900 |
1010 |
1250 |
990 |
150 |
60,0 |
935 |
1060 |
1290 |
1020 |
Метод учета по массе оказывается более эффективным при перевозке автотранспортом щепы, полученной из древесины сухопутной доставки. Относительная погрешность результатов измерения объема щепы составляет 14%, абсолютная - 1,11 м3, а массы - соответственно 12% и 0,89 м3. Определение массы одной машины требует несколько секунд и одного человека, а для определения объема машины необходимо 2-3 мин и два человека.