Технология механической обработки древесины

Толщину пакета шпона, загружаемого в один рабочий промежуток пресса, определяют по формуле (для двух крайних значений упрессовки):Где Sф — толщина фанеры, мм;m — число пакетов, загружаемых в один этаж пресса, шт;y — упрессовка пакета шпона при его склеивании, %.Толщина сырого шпона равна:

к — число слоев шпона в единичном листе фанеры, шт. Выбираем в полученном диапазоне изменения толщины сырого шпона такую, которая позволит изготовить фанеру в нижней области поля ее допуска. После выбора толщины сырого шпона рассчитывается толщина сухого шпона, мм, по формуле:

Пересчитываем суммарную толщину пакета шпона, загружаемого в один рабочий промежуток пресса, мм, по формуле:

Скорректируем величину упрессовки фанеры:

Продолжительность подъема стола пресса:

Где Н — высота рабочего промежутка пресса, мм; - число рабочих промежутков пресса, шт.; скорость подъема стола пресса, мм/c.Продолжительность создания рабочего давления на пакет:

Тп — время подъема давления в одном этаже пресса, с. Продолжительность склеивания фанеры марки ФСФ: Т4 = 26 мин. Продолжительность снижения давления для пакета толщиной свыше 18 мм: Т5= 3 мин. Продолжительность опускания стола пресса Т6 определяется по формуле:

Где Продолжительность выгрузки готовой продукции из пресса:

Где l2 — ход выталкивателя этажерки, равный ходу толкателя загрузочной этажерки, мм; скорость движения выталкивателя, мм/с.Продолжительность цикла работы клеильного пресса равна:

Производительность горячего прессаопределяется по формуле:(10)Где Lи В — длина и ширина листа обрезной фанеры, м;Sфтолщина фанеры, м;m — число пакетов, загружаемых в один этаж пресса, шт;КBкоэффициент использования рабочего времени пресса, можно принять равным 0,95.Программу цеха по изготовлению фанерыопределяем по формуле:

Где П — количество установленных прессов в цехе, шт. Результаты расчетов представлены в таблице 15. Таблица 15 — Вид, характеристики продукции и объемы ее производства

Ассортимент фанеры

Число этажей пресса

Температура плит пресса, °СМарка клея

Продолжительность операций, цикла работы пресса, сАПQ1Т1Т2Т3Т4Т5Т6Т7ТцМарка

Порода древесины

СлойностьФормат в обрезном виде, мм х мм

Толщина, мм

Суммарная толщина пакета, мм

Число листов в рабочем промежутке

Загрузки пакетов в пресс

Подъема стола пресса

Создания рабочего давления

СклеиванияСнижения давления

Опускания стола пресса

Выгрузки фанеры из пресса

Цикла одной запрессовки

Производительность пресса, м3/чКоличество прессов, шт

Производственная программа цеха, м3/см ФСФБереза191 525×18 302 830,69125110−115СФЖ-30 694,48,4 515 601 808,974,361 771,133,77 258,065. Определение расхода шпона и сырья, необходимого для изготовления производственной программы цеха. Баланс сырья5.

1. Расчет количества сухого шпона

Количество переобрезанной фанеры:

Где а1 — процент отходов, получаемых при переобрезе, %.Объем отходов, получаемых при переобрезе:

Процент отходов при обрезке фанеры %:ГдеFн — площадь необрезного листа фанеры, м2;Fоплошадь обрезного листа фанеры, м2. Количество необрезной фанеры, м3, рассчитывается по формуле:

Объем отходов, образующихся при обрезке фанеры:

Количество сухого шпона, поступающего на участок сборки пакетов, с учетом потерь на упресовку:

Потери шпона на упрессовку при склеивании рассчитываются по формуле:

Количество сухого шпона, м3, выходящего из сушилок, с учетом отходов, образующихся при сортировании, ребросклеивании, транспортировке, изготовлении ленточек шпона для починочных станков:

Где а4 — величина отходов сухого шпона, %.Объем отходов шпона, м3, образующихся на участке сортирования, починки и ребросклеивания:

Все полученные данные заносятся в таблицу 16. Таблица 16 — Расчет количества сухого шпона

ПродукцияПереобрезная фанера

Необрезная фанера

Сухон шпон, поступающий на участок сборки пакетов

Сухой шпон, выходящий из сушилок

МаркаФормат, мм х мм

Толщина, мм

Толщина пакета

Слойность, шт

Количество Q1, м3Отходы при пере-обрезке

Количество Q0, м3Отходы при обрезке

Количество Q2, м3Потери наупрес-совку

Количество Q3, м3Отходыпри сортивании и ребросклеивании

Количество Q4, м3 В том числеа1, %q1, м3а2, %q2, м3а3, %q3, м3а4, %q4, м3продольныйпоперечный1 234 567 891 011 121 261 512 757 346 304ФСФ1525×18 302 830,691958,0621,1656,98,25,1963,258,776,0869,3332,1471,47−71,475.

2. Расчет количества сырья на изготовление заданного количества шпона. Баланс сырья

Количество сырого шпона:

Суммарные потери шпона на усушку по ширине (ат — тангенциальная усушка) и толщине (ар — радиальная сушка):Суммарные потери на усушку шпона по толщине и ширине листов рассчитываются по формуле:

Полученные данные записываются в таблицу17. Таблица 17 — Расчет количества сырья

Сухой шпон

Сырой шпон

ЧуракиКряжи

Формат, мм х мм

Толщина, мм

Количество Q4, м3Суммарные потери на усушку в тангенциальном и радиальном направлениях

Количество Q5, м3Отходы при лущении на

Количество Q6, м3Отходы при раскрое кряжей на чураки

Количество Q7, м3а5, %q5, м3Карандашиq6k, м3Шпон-рванинуq6p, м3а7, %q7, м31 234 567 891 011 121 152×19 001,6971,47 129,7581,2219,8138,8141,4722,89 144,36Выход делового шпона и остальных зон при длине чурака 1,6 м и диаметре 0,16 м: Диаметр карандаша из сырья 1-го сорта:

Где d0 — диаметр кулачков, м;dч- диаметр чурака, м. Диаметр карандаша из сырья 2-го сорта:

Коэффициент выхода делового шпона из сырья 1-го сорта:

Коэффициент выхода делового шпона из сырья 2-го сорта:

Коэффициент выхода форматного шпона из сырья 1-го сорта:

Коэффициент выхода форматного шпона из сырья 2-го сорта:

Объем длинных кусков, получаемых из одного чурака 1-го сорта:

Объем длинных кусков, получаемых из одного чурака2-го сорта:

Объем форматного шпона из сырья 1-го сорта:

Объем форматного шпона из сырья 2-го сорта:

Объем делового шпона 1-го сорта: Объем делового шпона 2-го сорта: Объем карандаша из одного чурака 1-го сорта:

Объем карандаша из одного чурака2-го сорта:

Объем шпона-рванины из одного чурака 1-го сорта:

Объем шпона-рванины из одного чурака2-го сорта:

Расход сырья на 1 м³ сырого шпона:

Средневзвешенный объем длинных кусков: Где Р1 — соотношение сырья 1-го сорта, %;Р2 — соотношение сырья 2-го сорта, %.Средневзвешенный объемaформатного шпона:

Средневзвешенный объем делового шпона:

Средневзвешенный объем карандаша:

Средневзвешенный объем шпона-рванины:

Средневзвешенный расход сырья на 1 м³ сырого шпона:(38)Результаты расчетов объема зон, образующихся при лущении одного чурака, представлены в таблице18. Таблица 18 — Объемы зон при лущениичурака одного диаметра, разногосорта

Длина чурака, мДиаметр чурака, мНаименование показателя

Значение показателя, при сорте сырья, м3Средневзвешенное значение показателя с учетом сорта сырья, м31-й сорт2-й сорт1,60,16Объем длинных кусков0.

230.

240.0023

Объем форматного шпона0.

1 830.

1 780.0181

Объем делового шпона0.

2 060.

2 020.0204

Объем карандаша0.

490.

0050.0049

Объем шпона-рванины0.

950.

980.0096

Расход сырья на 1 м³ сырого шпона1.

6991.

7331.715Потребное количество чураков, шт: Объем чураков:

Количество отходов на карандаши:

Количество отходов на шпон-рванину:

Проверка правильности расчетов:

Количество сырья в кряжах:

Где величина отходов при разделке кряжей, %.Объем отходов, образующихся при разделке кряжей на чураки:

Расход сырья на 1 м³ обрезной фанеры:

Расход сухого шпона на 1 м³ обрезной фанеры:

Расход сырого шпона на 1 м³ сухого шпона:

Расход сырья на 1 м³ сырого шпона:

Проверка правильности расчетов

Баланс сырья представлен в таблице 19. Таблица 19 — Баланс сырья

Наименование показателя

ОбозначениеВ смену, м3 В % к объему сырья

Количество перерабатываемого сырья, м3Q7144,36 100

Количество выпускаемой фанеры, м3Q158,0640,22Количество отходов, м3: — на карандашиq6к19,8113,72- шпон-рванинуq6р38,826,88- при ребросклеивании и починкеq42,141,48- при переобрезеq11,160,8- при обрезкеq25,193,59- при разделке кряжей на чуракиq72,892Потери, м3: — на усушку шпонаq59,756,75- на упрессовку шпонаq36,084,216. Расчет количества клеевых материалов, необходимых для выполнения производственной программы цеха

Коэффициент, учитывающий потери клея при обрезке:

Где площадь листа склеиваемого материала до его обрезки, м2;площадь обрезной фанеры, м2. Потребное количество жидкого клея:

Гдеqтехнологическая норма расхода, г/м2;Кслойность фанеры; Sф — толщина фанеры, мм;Кп-коэффициент, учитывающий потери клея при его изготовлении и последующем использовании, Кп = 1,03−1,05.Расход клея на производственную программу:

Количество смолы СФЖ-3014:Где Z1 — количество компонента клея в его составе, мас. ч.;ΣZi- суммарное количество компонентов клея. Количество воды:

Количество поташа 50%-ного:

Количество хлористого аммония:

Определение показателей технологичности цеха

Таблица 20 — Показатели технологичности цеха фанеры

Наименование показателя

Значение показателя

Вид продукции

ФанераМарка продукции

ФСФПорода древесины

БерезаКоличество выпускаемой продукции, м3/см, при ее геометрических размерах, мм: LxBxS = 1525×1830×2858,06Количество перерабатываемого сырья, м3/см, при длине, мм: l1 = 1 600 144,36Расход сырья, м3/м3: — на 1 м³ фанеры;

— на 1 м³ сырого шпона, при длине чурака, мм: l1 = 16 002,491,777Расход сырого шпона на 1 м³ сухого, м3/м3, при формате шпона: F1 = L1 xB1=1300×25 401,171Расход сухого шпона на 1 м³ фанеры, м3/м31,194Расход клея, кг/м30,084Расход компонентов клея на программу, кг: — смола марки СФЖ-3014- вода- 50%-ный поташхлористый аммоний4,864,580,1750,10,0022

Выводы

В данном курсовом проекте былоизучено производство фанеры марки ФСФ из березы. В рамках курсового проекта проанализированы свойства и показатели фанеры и используемого сырья. В результате расчетов установлено количество выпускаемой фанеры продукции за смену-58,06 м3/см, количество сырья -144,36 м³. Это соответствует 4042 березовым чуракам длиной 1,6 м и диаметром16 см. Для производства данного количества фанеры требуется 4,86 кг клея на основе фенолоформальдегидной смолы марки СФЖ-3069, в состав наполнителякоторого входят вода, 50%-ный поташ и хлористый аммоний. Для интенсификации производства фанеры необходимо:

увеличение количества и производительности клеильных прессов;

— автоматизация работы цеха;

— повышениеквалификации персонала;

— снижениепотерь при переработке сырья. Список использованных источников

Длинный нож профессора Фишера //Леспроминформ: спец. информ.

аналит. журн.- 2007.-№ 7.-с. 28−29.Волынский В. Н. Технология клееных материалов: Учебное пособие для вузов. Архангельск: Изд-во Арханг. гос. техн. ун-та, 2003 — 280 с. Шалашов А. Перспективы развития производства древесных плит в России // Леспроминформ: спец. информ.

аналит. журн.- 2011.-№ 8.-с. 14−18.ГОСТ 3916.

1−96 — Фанера общего назначения с наружными слоями из шпона лиственных пород. Технические условия. ГОСТ 9462–88 — Лесоматериалы круглые лиственных пород. Технические условия. ГОСТ 99–96 — Шпон лущеный. Технические условия.

7 ГОСТ 14 231–88 — Смолы карбамидоформальдегидные. Технические условия.