Расчет расхода сырья и материалов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Расчет расхода сырья и материалов

1. Расчет сырья и полуфабрикатов

Расчеты начинаются с определения объема готовой продукции и заканчиваются расчетом объема сырья.

Для определения объема Qn продукции на предыдущем (по технологии) участке (n) нужно воспользоваться формулой:

Qn=Qn-1,(1)

где - объем полуфабриката на участке (n-1) последующем (по технологии), м3;

- процент потерь и отходов на данном этапе (при переходе от участка n к участку n-1).

Для определения объема qn отходов (потерь) в м3 на данном (по технологии) этапе используются формулы:

qn=Qn-1,(2)

(3)

Таким образом, если за участок n мы примем лущильный цех, то участком n-1 будет последующий за ним сушильный цех. И если Qn есть объем сырого шпона, вырабатываемого в лущильном цехе, то есть объем сухого шпона, выходящего из сушилок.

Соответственно аn есть процент потерь на усушку, qn-объем потерь на усушку шпона при прохождении его через сушилку и т. д.

Исходные данные и результаты расчетов удобно поместить в таблицах (см. табл. 2 , 3).

Заполнение граф ведем в определенной последовательности, пользуясь как расчетными, так и справочными данными.

Расчет требуемого количества сухого шпона (табл. 1) начинаем с определения объема Q1 обрезной фанеры в соответствии с заданным процентным соотношением (ассортиментом) продукции.

Таким образом, общее количество фанеры марки ФК будет равно:

Q1(6,5 мм) =Q1=110000*0,6= 66000м3

Q2(15мм)=Q1=110000*0,4=44000м3

Количество обрезной фанеры не определяет количество готовой фанеры, сданной на склад, т.к. после операции обрезки по максимальному формату часть фанеры еще потребует дополнительного переобреза. Такая необходимость вызывается тем, что на боковых кромках фанеры могут возникнуть различные дефекты, например:

обзол - до 28-30% от общего количества дефектов

трещины - до 11-13%от общего количества дефектов

слабые углы - до 28-30% от общего количества дефектов

прочие дефекты до 27-29% от общего количества дефектов

Кроме того, часть фанеры используется для проведения физико-механических испытаний по определению ее качества, часть - для упаковки фанеры высших сортов и для других нужд внутризаводского потребления. Поэтому, для расчета количества готовой фанеры Q0, сданной на склад, необходимо определить потери а1 при переобрезке.

Таблица 2 - Расчет требуемого количества сухого шпона для выработки заданного (расчетного) количества фанеры

№ п/п	Обрезной цех	Склад готовой продукции	Клеильный цех	Сушильный цех
	Фанера, обрезанная по максимальному стандартному формату (обрезная фанера)	Готовая фанера (с учетом переобреза)	Необрезная фанера	Сухой шпон, поступающий на участок сборки пакетов	Сухой шпон, выходящий из сушилок
	Марка (рынок)	Толщина, мм	Формат, мм	Слойность	Q1,м3	Отходы при переобрезке	Q0,м3	Отходы при обрезке	Q2,м	Потери на упрессовку	Q3, м3	Отходы при ребросклеи-вании, починке, усовании	Q4, м3
						а1%	q1,м3		а2, %	q2,м3		а3, %	q 3, м3		а4%	q4, м3
1	ФК-60%	6,5	1830х1220	5	66000	1	660	65340	10,08	7398,57	73398,57	9,0	7259,2	80657,77	3	2494,5	83152,3
2	ФК-40%	15	1830х1220	11	44000	1	440	43560	10,08	4932,4	48932,2	12,0	6672,5	55604,7	3	1719,7	57324,4
Всего	-			110000		1100	108900		12330,97	122330,77		13931,7	136262,47		4214,2	140476,7

При расчете их можно принимать равными: для рядовой фанеры - 1%, сданной на склад, определяется по формуле:

Q0=Q1,(4)

Q01=66000=65340 м3

Q02=44000=43560 м3

В объемном выражении потери при переобрезке q1 будут

q1=66000-65340=660 м3

q2=48000-43560=440 м3

Для определения количества необрезной фанеры задаемся величиной припуска на обрезку, который находится в пределах 30-50 мм на одну сторону и согласуется со стандартными размерами (по длине) чураков (см. ГОСТ 9462-71, ГОСТ 9463-72). Размеры чураков в свою очередь соответствуют размерам шпона (по длине) и необрезной фанеры.

Тогда процент отходов а2 при обрезке будет равен:

а2=%,(5)

где Fн - формат необрезной фанеры , Fн= 1910 x 1300 мм,

F0 - формат обрезной фанеры, Fo= 1830 х 1220 мм.

а21==10,08%

а22==10,08%

Количество необрезной фанеры соответствующих марок подсчитывается по формуле (1):

Q21=66000 =73398,57 м3

Q22=44000 =48932,2 м3

Объем отходов на обрезку q2 определяем по формуле (3):

q21=73398,57-6600=7398,57 м3

q22=48932,2-44000=4932,4 м3

Величина потерь (безвозвратная) на упрессовку а3 в % принята:

для фанеры ФК из хвойных пород, 6,5 мм - a31 = 9,0%;

для фанеры ФК из хвойных пород, 15 мм - a32=12,0%.

Объем сухого шпона, поступающего на сборку:

Q3=Q2

Q31=73398,57 =80657,769 м3

Q32=48932,2 = 55604,7 м3

Объем потерь на упрессовку:

q3=Q3-Q2

q31=80657,769-73398,57=7259,2 м3

q32=55604,7-48932,2 =6672,5 м3

Процент отходов а4 при ребросклеивании, починке и усовании шпона принимаем равным 3%.

Объем сухого шпона, выходящего из сушилок:

Q4=Q3

Q41=80657,769=83152,3 м3

Q42=55604,7=57324,4 м3

Объем отходов при ребросклеивании, склеивании на “ус” и починке:

q4=Q4-Q3

q41=83152,3-80657,769=2494,5 м3

q42=57324,4-55604,7=1719,7 м3

Для определения расчетного значения Sш (в мм) следует пользоваться следующими формулами:

при склеивании нешлифованной фанеры

Sш=, (6)

при склеивании шлифованной фанеры

Sш=+хД, (7)

Где Sф - номинальная толщина фанеры по заданию, мм;

Уп - упрессовка пакетов при изготовлении фанеры [1, приложение 1];

x - число шлифуемых сторон фанеры;

Д - припуск на шлифование (0,1 - 0,2 мм на сторону).

Sш1=

Sш2=

Слойность 6,5-миллиметровой фанеры равна пяти, тогда толщины шпона равны 1,15; 1,45;1,45;1,45;1,15 мм: УSш=6,65мм;

15-миллиметровой фанеры равна одиннадцати, тогда толщины шпона равны:1,15;1,45;1,45;1,45; 1,45;1,45;1,451,45;1,45;1,45;1,15мм: УSш=15,35мм.

После заполнения граф табл. 2 переходим к расчетам и заполнению соответствующих граф табл. 3.

Определим процентное и объемное соотношение шпона в пакете.

Для фанеры ФК-6,5мм

Для фанеры ФК-15мм



Подбор оптимальных толщин шпона для различных толщин фанеры (в нашем примере ФК-6,5 мм нешлифованная; ФК-15 мм шлифованная) производим, пользуясь формулами (6) и прил. 1[1].

Для ФК-6,5 мм нешлифованной (5-слойной)

Для ФК-15 мм шлифованной (11-слойной)

от 17,04 до 17,24 мм.

При этих расчетных значениях УSш и изготовлении равнослойной фанеры в нашем примере потребовались бы следующие толщины шпона:

Для фанеры марки ФК-6,5 мм нешлифованной - от 6,98/5 до 7,14/3=от 1,396 до 1,428 мм.

Для фанеры марки ФК-15 мм шлифованной - от 17,04/11 до 17,24/11=от 1,55 до 1,57 мм.

Считаю целесообразным оставить прежний набор пакетов шпона, т. к. это соответствует практическим данным, а технические данные лущильного станка ЛУ 17-4 (принятого ниже) позволяют лущить шпон в диапазоне 0,2-3,2 мм с градацией 0,04мм.

Таблица 3 Количество сырья для выработки заданного (расчетного) количества сухого шпона

№ п/п	Сушильный цех	Лущильный цех	Раскряжевочный цех	Склад сырья
	Сухой шпон	Сырой шпон	Чураки	Кряжи
	Толщина, мм	Формат, мм		Потери на сушку		Отходы при лущении		Отходы при раскрое кряжей
									карандаши	рванина
1	1,15	1830x1220	28754,8	5,16	-	5,16	1649,6	30319,3	6,28	2890,6	27,82	12803,1	46013	2	938,66	46951,67
2	1,15	1830x1220	8587,2	5,16	-	5,16	492,6	9054,4	6,04	863	30,5	4353,5	14270,9	2	291,12	14562,03
3	1,45	1830x1220	54398,2	4,69	-	4,46	2808,5	57075	6,27	5437,6	27,83	24106,2	86618,8	2	1767,02	88385,82
4	1,45	1830x1220	48737	4,69	-	4,46	2516,2	51135,2	6,04	4870,2	30,51	24590,4	80595,8	2	1644,154	82239,95
В том числе: Куски
6	1,15	l=1910мм l=1300мм
7	1,45	l=1910мм l=1300мм
Всего	140477,2				7466,9	147583,9		14061,4		65853,2	227498,5		4640,96	232139,5

Количество (объем) кускового шпона в м3 (графа 4), получаемого при лущении, достаточно точно может быть определено по формуле

(8)

где - длина чурака (карандаша), 1,3;1,91 м;

-- диаметр чурака в верхнем отрубе, м; dч=26 см

-кэффициент выхода делового шпона;

-- коэффициент выхода форматного (листового) шпона

Для чурака 1,3 м:

1-й сорт

2-й сорт

Для чурака 1,91 м:

1-й сорт

2-й сорт

Для заполнения графы 5 (табл. 3) определяем потери шпона (в %) на усушку по ширине. Они могут быть вычислены по формуле Д.М. Стерлина:

(9)

Где -- конечная влажность сухого шпона, % (принимается по данным преддипломной практики или по технологической инструкции);

--поправочный коэффициент на толщину шпона

=1,21--0,14 S;

при толщине шпона в пределах 0,4 --З,5мм;

--поправочный коэффициент на температуру агента сушки

=1,42--0,033 t;

при средней температуре по длине сушилки в пределах 100-250° С);

-- поправочный коэффициент на породу древесины;

;

-- плотность (объемная масса) шпона в абсолютно сухом состояний

Усушка по толщине обычно учитывается при определении потерь на упрессовку фанеры. В графе 6 табл. 3 мы можем проставить прочерки. Но вообще потери на усушку по толщине, могут быть определены по формуле Д. М. Стерлина:

(10)

где --конечная влажность сухого шпона, %;

К--поправочный коэффициент при радиальной усушке

,

где, S--толщина шпона, мм.

Линейный припуск на усушку по ширине листа () рассчитывается по следующему равенству:

, (11)

где b-- ширина листа шпона при заданной конечной влажности Wk

Значение процента потерь переносим и в качестве .

Объем сырого шпона определяем по формуле:

Q5=Q4

Q5(1,15)=28754,8 =30319,3 м3

Q5(1,15)=8587,2=9054,4 м3

Q5(1,45)=54398,2=57075 м3

Q5(1,45)=48737=51135,2 м3

Объем потерь на усушку (графа8) определяем по формуле:

q5=Q4

q5(1,15)=30319,3 =1649,6 м3

q5(1,15)=9054,4 =492,6 м3

q5(1,45)=57075 =2808,5м3

q5(1,45)= 51135,2=2516,2м3

Объем чураков Q6 определяем из равенства:

Q6=NVЧ, (12)

гдеN-потребное число чураков;

Vч-объем чурака среднего диаметра, м3.

При длине 1,91 м Vч = 0,116 м3

При длине 1,3 м Vч = 0,076 м3

Объемы чураков и их количеств в 1 м3 сырья приведены в прил. 9[1].

Число чураков:

(13)

NSшп(1,15)(1,3м)=30319,3 /(0,0511*0,98)=605441 шт

NSшп(1,15)(1,91м)=9054,4 /(0,0751*0,98)=123025 шт

NSшп(1,45)(1,3м)= 57075/(0,0511*0,98)=1139722 шт

NSшп(1,45)(1,91м)=51135,2 /(0,0751*0,98)=694791 шт

гдеQ5-объем сырого шпона, м3;

Vш - выход делового шпона из чурака данного диаметра, м3;

КО= - коэффициент, учитывающий организационные потери чураков при лущении (раскол чураков, проворачивание в шпинделях станка и др).

 (14)

гдеlЧ - длина чурака (1,6 м);

КВ - коэффициент выхода делового шпона;

dЧ - средний диаметр чураков, м;

dК - диаметр карандаша, м.

В нашем случае средний диаметр чураков равен 26 см ; соотношение сортов соснового сырья - 1-й 40 , 2-й 60.

К0=0,98

Определим средневзвешенные Кв и dкар:

Для чураков длиной 1,3;1,91 м ( принимаем станок ЛУ17-4 ; dкул= 65 мм)

Кв срв=

dкаар срв=

Объемный выход шпона для чураков 1,3 м будет равен:

м3

Объемный выход шпона для чураков 1,91 м будет равен:

м3

Принимаем объем одного чурака по прил.9[1]: Для длины 1,91 м Vч=0,116 м3; Для длины 1,3 м Vч=0,076 м3

Q61=0,076*605441=46013 м3

Q62=0,116 *123025 =14270,9

Q63=0,076*1139722=86618,8 м3

Q64=0,116 *694791 =80595,8м3

Для определения процентного и объемного количества отходов при лущении на карандаши и шпон-рванину необходимо произвести следующие расчеты:

определяем объем отходов на карандаши:

,(15)

где dкар=68,4 мм;

lч - длина чурака (карандаша), м;

N - количество чураков, шт.

q61к=

q62к=

q63к=

q64к=

Затем считаем процент отходов на карандаши:

(16)

а61к=%

а62к=%

а63к=,27%

а64к=%

Определяем объем отходов на шпон-рванину:

(17)

где - соответственно объем чураков, объем шпона, количество чураков соответствующей длины;

;

Тогда:

q61р=

q62р=

q63р=

q64р=

Затем определяем процент отходов на шпон-рванину:

(18)

а61р=%

а62р=%

а63р=%

а63р=%

Отходы при раскряжевке по данным ряда предприятий колеблются в пределах 1-3%. Здесь имеются в виду отходы на оторцовку, на опилки, выпиловку дефектных участков и др.

Примем условно в нашем примере величину а7 равной 2%.

Тогда объем кряжей Q7 будет равен:

(19)

Q71=46013=46951,67 м3

Q72=14270,9 =14562,03м3

Q73=86618,8 =88385,82м3

Q74=80595,8 =82239,95м3

Объем потерь при раскряжевке:

(20)

q71=46013=938,6м3

q72=14270,9=291,2м3

q73=86618,8=1767м3

q74=80595,8=1644,1м3

Далее необходимо определить показатели, характеризующие расход сырья на соответствующие виды продукции, а также промежуточные расходные коэффициенты и коэффициенты выхода готовой продукции из одного кубометра сырья.

(21)

Р1 =%

Расход сырья (в кряжах) на. 1 м3 готовой фанеры есть величина обратная выходу, т. е.:

(22)

R1=

Расход сухого шпона на 1 м3 готовой фанеры определяется по формуле:

(23)

Rсух/гот 1=R41=

Rсух/гот 2=R42=

Расход сырого шпона на 1 м3 сухого шпона:

(24)

Rсыр/сух 1=R51=

Rсыр/сух 2=R52=

Расход кряжей на 1 м3 сырого шпона:

(25)

Rкр/сыр 1=R71=

Rкр/сыр 2=R72=

Произведение расходных коэффициентов R4,R5,R7 дает R, т. е.:

(26)

R1=1,27*1,05*1,548=2,064

R2=1,31*1,38*1,6=2,89

Результаты расчетов сведем в таблицу 4.

Таблица 4 - Расходные коэффициенты

Показатель расхода для фанеры марок	R4 сух/гот	R5 сыр/сух	R7 кр/сыр	R
ФК; S=6,5 мм; 1830Х1220 мм	1,27	1,05	1,548	2,064
ФК; S=15 мм; 1830Х1220 мм	1,31	1,38	1,6	2,89
Общий	1,29	1,215	1,574	2,475

Для определения расходных коэффициентов необходимо, начиная с объемов сухого шпона Q4, разделить объемы шпона сухого и сырого по толщинам и форматам, используемым для фанеры разных марок и назначений. То же следует сделать при определении объемов сырья (чураки, кряжи).

Rчур/сыр=R6=УQ6/УQ5

Для ФК - 6,5 мм

R6=132631,8/87394,3=1,51

Для ФК - 15 мм

R6=94866,7/=1,576

В завершении раздела составляем баланс древесины (табл. 5).

При составлении баланса древесины составляющие его желательно и удобно определять в м3 и в % по отношению к объему исходного сырья.

Баланс древесины позволит выявить количество материальных отходов, которые можно использовать в качестве вторичного сырья для производства различных, полезных видов продукции, таких, как древесностружечные плиты, ребровая фанера и др. Часть отходов можно использовать в качестве топлива для выработки технологического пара, необходимого для работы клеильных прессов, сушильных агрегатов и др.

Таблица 5 - Баланс древесины (годовой)

Составляющие	Количество
	м3	% к объему сырья
I Сырье (Q7)	232139,5	100
II Готовая продукция (Q0)	108900	46,91
III Отходы и безвозвратные потери (Уq)в том числе:	123239,5	53,09
1. На складе сырья (q7)	4640,969	2,000
2. В лущильном цехе:
а) карандаши (q6к)	14061,4	6,057
б)шпон-рванина(q6р)	65853,2	28,228
3.Всушильно-сортировочном цехе:
а) усушка (q5)	7466,9	3,21
б) при ребросклеивании, починке, усовании (q4)	4214,2	1,815
4.В клеильном цехе:
а)упрессовка (q3)	13931,7	6,00
5. в сортировочно - обрезном цехе:
а) обрезка (q2)	12330,97	5,31
б) переобрез и др. (q1)	1100	0,47

2. Расчет клеевых материалов, клеев и смол

При расчете требуемого (на программу) количества клеев, смол, клеевых материалов различают два вида расхода клея.

Технологический расход, т.е. расход клея, вводимого между склеиваемыми поверхностями для получения требуемого качества склеиваемой продукции.

Производственный расход, т.е. фактический расход клея на единицу готовой продукции; он включает в себя и количество клея, наносимого на склеиваемую поверхность, и производственные потери, неизбежные на разных участках производства.

При нормировании технологического расхода жидких клеев (смол) его измеряют в граммах жидкого клея (смолы), нанесенного на 1 м2 поверхности шпона, г/м2.

При планировании и учете производственного расхода жидких клеев (смол) его измеряют в килограммах жидкого клея (смолы), приходящегося на 1 м3 обрезной продукции (в нашем случае на 1 м3 фанеры), кг/ м3.

Основными видами технологических потерь (нормируемых) карбамидных клеев (смол) в производстве фанеры являются:

потери при изготовлении клеев;

потери смол на стенках трубопроводов, транспортирующих смолы из расходных емкостей смесителю;

потери клея при нанесении его вальцами на клеенаносящем станке;

потери при разрыве листов шпона.

При производстве фанеры из березового сырья индивидуальная норма расхода карбамидной смолы данной марки на 1 м3 фанеры данной толщины и слойности определяется по формулам:

для товарной (жидкой) смолы (Нтi)

Нтi = Нтч Кт К0 (27)

для сухой смолы (Нсi)

Нсi =Нсч Кт К0 (28)

где Нтч и Нсч - соответственно чистый расход товарной (жидкой) и сухой смолы данной марки на производство 1 м3 данной толщины и слойности из соснового сырья, а также из древесины хвойных пород, кг/м3.

Нт1 (6,5мм)=64,6* 1,064* 1,12=76,98 кг/м3

Нт2 (15мм)=73,3*1,064* 1,12=87,35 кг/м3

Нс1 (6,5мм)= 42,63*1,064* 1,12= 50,8 кг/м3

Нс2 (15мм)= 48,38*1,064* 1,12= 57,65 кг/м3

Нтч=q(m-1)/S, (29)

где q - нормативный технологический расход клея на 1 м2 поверхности шпона, покрытого клеем, г/ м2;

m - число слоев шпона в фанере;

S - толщина фанеры, мм.

Нтч (6,5мм)=105* (5-1)/6,5=64,6 кг/м3

Нтч (15мм)=110* (11-1)/15=73,3 кг/м3

Нсч = Нтч?/100, (30)

где ? - концентрация товарной (жидкой) смолы,%;

Кт =1,064 - коэффициент, учитывающий технологические потери при производстве фанеры;

К0 - коэффициент, учитывающий потери смолы при обрезке фанеры по длине и ширине.

Нсч (6,5мм)=64,6*66 /100=42,63 кг/м3

Нсч (15м)= 73,3*66/100=48,38 кг/м3

К0 =Fн/F0, (31)

где Fн - площадь (формат) необрезного листа фанеры, м2;

F0 - площадь (формат) обрезного листа фанеры, м2.

К0 =1910х1300/1830х1220=1,12

Для определения общего количества (Мк) клея (смолы), требующегося для выполнения заданной программы, необходимо суммировать расходы клея, идущего на склеивание каждого вида фанеры (и других материалов):

Мк =? Нтi Qi (32)

где Нтi - производственная норма расхода клея для продукции данного ассортимента, кг/м3;

Qi - количество продукции данного ассортимента в обрезном виде, м3.

Таблица 6 - Сводная ведомость расхода клеев (смол) и клеевых материалов на заданную программу

Вид и марка продукции	ФК -6,5мм	ФК - 15 мм	Всего
Толщина, мм	6,5	16	-
Формат, мм	1830х1220	1830х1220	-
Слойность	5	11	-
Выработка продукции в обрезном виде, м3/год	65340	43560	108900
Производственная норма расхода клея Нт, кг/м3	76,98	87,35
Годовой расход клея (смолы) и клеевых материалов (компонентов), кг/год	5029873	3804966	8834839

3. Расчет потребного количества оборудования

Сырьем для производства фанеры служат березовые кряжи. Они доставляются на предприятие ж/д транспортом. По договоренности с поставщиком сырье приходит рассортированное по группам диаметров. На выгрузке, укладке сырья в штабеля и разработке штабелей для подачи сырья в варочный бассейн применяем консольно-козловые краны.

Расчет консольно-козловых кранов

Кран ККС-10

(33)

м3/см

где Тсм - длительность рабочей смены, мин;

Кр - коэффициент использования рабочего времени смены; обычно принимается от 0,75 до 0,85;

Кг - коэффициент использования паспортной грузоподъемности механизма; обычно принимается от 0,85 до 0,9;

Q - объем пачки, выгружаемых бревен, м3;

м3

Г-грузоподъемность крана ,кг, - плотность сырой древесины кг/м3

Тц - общая длительность цикла, мин.

,

 мин.

где Тм - длительность составляющих цикла, выполняемых приводными механизмами крана (передвижение крана, подъем и опускание крюка, перемещение крановой тележки и др.);

Топер - длительность операций составляющих цикл, выполняемых при неработающих механизмах (ручная прицепка и отцепка груза и др.);3 мин.

Тдоп - длительность операций составляющих цикл на успокоения груза от раскачивания или раскручивания подъёмных тросов, затраты времени на определение объёмов груза, для учета и осмотра его и т.д.,3 мин.

Значение Тм определяется по формулам:

для крюкового крана:

мин

где Hп, Hо - соответственно высота подъема груза и его опускания, м;

хп, хо - соответственно скорость подъема и опускания груза, м/с;

Lпер - путь перемещения крана (тележки) от места подъема груза до места его опускания, м;

хпер - скорость передвижения (тележки) крана, м/с;

Расчет потребного количества оборудования.

Кз=2,03/2=101,5%

3 - это число операций крана (разгрузка сырья “с колес”, погрузка в бассейн окоренного сырья, подача в цех проваренных кряжей)

Здесь и далее 768 - это число рабочих смен при трехсменной работе предприятия за 256 рабочих дней в году.

3.1 Хранение фанерного сырья

Лесоматериалы, заготовленные в весеннее-летнее время при сухопутной доставке, предназначенные для лущения, допускается хранить без выполнения предохранительных мер не более 10 дней после их заготовки. Хранение кряжей производим в штабелях плотной укладки. Плотные штабеля укладывают без прокладок при следующих условиях: подштабельное основание имеет высоту около 15-20см, размеры штабелей по высоте не менее 2м, для предохранения от рассыпания концевые части штабелей укладывают в клетку при длине более 2м, концы бревен выравнивают по одной из сторон штабеля, бревна укладывают комлями и вершинами в разные стороны. При этом необходимо применять торцовые замазки.

4. Расчет производительности оборудования для подготовки сырья к лущению

Основными операциями по подготовке сырья к дальнейшей его механической переработке являются операции разделки (раскряжовки), тепловой (гидротермической) обработки и окорки. В производстве лущеного шпона целесообразно в первую очередь произвести операцию гидротермической обработки, а уже затем операции окорки и разделки кряжей на чураки. Так как в нашем курсовом проекте даны не кряжи а сами чураки, операцию раскряжовки можно не учитывать.

Для окорки сырья применяются окорочные станки роторного типа. Наконец, для тепловой обработки сырья применяются закрытые бассейны с контейнерной загрузкой и выгрузкой.

4.1 Расчет устройств для тепловой обработки древесины

Пластичность древесины повышается при ее нагревании. При лущении это способствует получению шпона с гладкой поверхностью и с меньшим количеством трещин на его левой стороне. Необходимая температура древесины чураков при лущении зависит от породы древесины, для сосны - 25-35С.

Контейнеры для тепловой обработки бревен (чураков)

(35)

12,18 м3/см

где hк - высота контейнера, м;

bк - ширина контейнера, м;

l - длина бревен (чураков);

Кз - коэффициент загрузки бассейна; принимается равным 0,9-0,98,

Ку - коэффициент плотности укладки сырья (0,68-0,7);

tп - время прогрева сырья, ч; выбирается по технологическим инструкциям.

Расчет потребного количества оборудования.

4.2 Расчет окорочных станков роторного типа

( 36)

2612,6 м3/см

где Uпод - скорость движения подающего конвейера, м/мин; принимается по технической характеристике станка в зависимости от породы древесины и диаметра бревен;

q - объем бревна среднего диаметра, м3;

l - средняя длина бревна ;

Кр - принимается равным 0,8-0,85;

Км - принимается равным 0,7-0,8.

Кз=0,11/1=11%

5. Расчет производительности оборудования для лущения древесины и рубки шпона

Операция лущения чураков в настоящее время выполняется на лущильнх станках отечественного и зарубежного производства. Наиболее широкое применение получили станки с двойными телескопическими шпинделями и подпорными роликами, позволяющими долущивать карандаш до меньшего размера.

5.1 Расчет лущильных станков

Станок ЛУ17-4

=К; (37)

1,91= м3 сыр. шпона/см

1,3=м3 сыр. шпона/см

=К; (38)

= лист/см

1,3= лист/см

1,91= лист/см

1,3= лист/см

=К; (39)

= чураков/см

,,-производительность лущильного станка в смену соответственно в кубических метрах сырого шпона, в листах сырого шпона и в чураках ;

qсыр.ш - объем сырого шпона (в м3) из чурака данного размера и сорта. Для длины чурака 1,91 м qсыр.ш =0,075 м3

Для длины чурака 1,3 м qсыр.ш =0,051 м3

Рассмотрим подробно составляющие косвенных затрат Tкосв рабочего времени при работе на линии лущение-рубка шпона.

1. Затраты рабочего времени на техническое обслуживание станка (линии лущение-рубка).

а) смена и установка ножа (один раз в смену), одновременно чистка и смазка станка и ножниц-10 мин;

б) правка ножа во время работы (без съема его со станка)-7 мин;

в) регулировка обжима шпона, одновременно регулировка центровочно-загрузочного приспособления-3 мин.

2. Затраты рабочего времени на организационное обслуживание (подготовка к работе в начале смены, уборка рабочего места в конце смены)-6 мин.

3. Время на личные надобности рабочих-10 мин.

Всего 36 мин.

- соответственно длина, ширина толщина сырого шпона , м ;

фц - продолжительность цикла разлущивания чурака, с

Продолжительность цикла складывается из затрат времени в секундах на следующие операции:

1. Установка чурака на лущильном станке с помощью центровочного приспособления; принимается по хронометражным данным c,

2. Зажим чурака шпинделями лущильного станка

с.

где - высота центра кулачка (10-50 мм);

30-гарантийный зазор между острием центра кулачка и торцом чурака при разведенном положении шпинделей , мм

-скорость осевого перемещения шпинделей, мм/с ;

3. Подвод суппорта к чураку на ускоренной подаче :



с.

где l - путь, проходимый суппортом на ускоренной подаче, мм; зависит от квалификации лущильщика, от правильности подсортировки чураков по диаметрам; в станках последних моделей зависит от наличия следящего устройства, ограничивающего отвод суппорта с учетом диаметра последующего чурака (подлежащего разлущиванию); в зависимости от указанных факторов l может быть принят в пределах 20-80мм.

vус-скорость ускоренного перемещения суппорта, мм/с.

4. Оцилиндровка и лущение чурака.

а. Оцилиндровка чурака при поднятой прижимной линейке

гдеКф - коэффициент формы чурака; определяется pасчетом по формуле (для сосновых чураков):

lч - длина чурака, м;

0,02 - коэффициент, учитывающий расстояние pежущей кромки ножа от наиболее выступающей точки поверхности чурака в момент переключениям подачи суппорта с ускоренной на оцилиндровочную;

Коц - коэффициент оцилиндровки чурака (учитывает уменьшение dч к началу выхода кускового шпона); определяется расчетом по формуле для березовых чураков:

dч - диаметр чурака, мм;

vоц - скорость оцилиндровочной подачи суппорт мм/с; берется из технической характеристики станка,(для станка ЛУ 17-4, например, vоц можно получить зная, что u подача на 1 оборот шпинделей равна 2,66 мм/об).

Следует иметь в виду то обстоятельство, что для более рационального использования зоны рванины (зоны, предшествующей зоне деловых кусков), например, с целью получения из нее в последующем комбинированной или ребровой фанеры, оцилиндровку рекомендуется проводить на рабочей подаче суппорта, т.е. на той подаче, с которой ведется лущение шпона. Тогда

,

где nш - частота вращения шпинделей станка, об/мин; берется из технической характеристики станка.

б. Лущение оцилиндрованного чурака

,

где - -диаметр карандаша, мм; берется из прил. 10; остальные факторы, входящие в формулу, определены выше.

Следует иметь в виду то обстоятельство, что в настоящее время на лущильных станках применяются устройства, позволяющие разлущивать один и тот же чурак с различной рабочей подачей суппорта. Периферийная зона как наиболее качественная разлущивается с меньшей скоростью (шпон меньшей толщины); зона, расположенная ближе к карандашу и менее качественная, разлущивается с большей скоростью, т.е. на шпон большей толщины. Это оправдано с точки зрения увеличения сортового выхода готовой продукции (фанеры). Поэтому при расчетах производительности лущильного станка данное обстоятельство необходимо учитывать, т.е.

,

с.

В итоге имеем;

с

Частоту вращения nш шпинделей в процессе разлущивания одного чурака также целесообразно менять на большее значение с целью сохранения линейной скорости резания, а следовательно, сохранения производительности операции лущения.

5. Отвод суппорта на ускоренной подаче

с

с

все факторы, входящие в формулу определены выше.

6. Отвод шпинделей

.

О перации отвода суппорта и шпинделей осуществляются одновременно. Таким образом, при определении длительности цикла ц следует учитывать длительность одной из этих двух операций (большую) - либо 5, либо 6. По техническим данным станка отвод шпинделей 1,2 с, поэтому не учитываю 6.

7. Снятие карандаша и удаление его от станка; принимается по хронометражным данным: 7=23 с.

8. Прочистка зазора между ножом и линейкой; принимается по хронометражным данным: 8=12 с.

9. Включение различных механизмов станка; принимается по хронометражным данным: 9=12 с.

Полное время обработки одного чурака

.

с.

Расчет потребного количества оборудования.

Кз=5,61/6=93,5%

Расчет оборудования для рубки ленты лущеного шпона (АРL68КМ)

Ножницы для рубки шпона предназначены для раскроя ленты на форматные листы или полосы различной ширины. Рубка шпона выполняется автоматическими пневматическими ножницами АРL, которые комплектуются укладчиками шпона VPL в стопы.

м3/см

м3/см

Где Псм - пропускная способность ножниц (приближенная) в смену, м3/см;

р - продолжительность рубки ленты шпона на листы, % от продолжительности всего цикла обработки шпона с одного чурака; принимается равным: при отвозке шпона от ножниц без перекладки 60-80%; при перекладывании шпона вручную со стола ножниц на подстопное место 40-65%;

lсыр, bсыр, Sсыр - соответственно длина, ширина, толщина листов сырого шпона, м.

t - время , затрачиваемое на прохождение одного форматного листа шпона через ножницы и отрезку его от ленты , с ; принимается по технической характеристике ножниц;

Kp - коэффициент использования рабочего времени смены; принимается равным Kp при работе лущильного станка.

При определении пропускной способности ножниц следует иметь в виду, что в процессе разлущивания чурака (в начале лущения) часть шпона выходит в виде кускового шпона и только лишь после этого выходит непрерывная лента шпона, которая и рубится на форматные отрезки.

Для прирубки кускового шпона необходимо предусмотреть дополнительные ножницы (одни на линию лущения - рубки или одни на две линии лущения - рубки).

Время, в течение которого происходит снятие с чурака кускового шпона, определяется по формуле

,

где dч - диаметр чурака, мм;

nщ - частота вращения шпинделей, об/мин;

Sсыр - толщина кускового шпона, мм;

Kл - коэффициент выхода форматного шпона;

Кл=

Kоц - коэффициент оцилиндровки

Объем кускового шпона определяется по формуле

,

Кв=

где l - длина чурака, м;

KВ - коэффициент выхода делового шпона.

Исходя из средней ширины кускового шпона bсыр.к определяют требуемое количество резов и пропускную способность дополнительных ножниц.

Технологически за каждым лущильным станком должны быть установлены ножницы для рубки ленты лущеного шпона, производительность которых в данном случае в несколько раз больше производительности лущильного станка ЛУ 17-4. Поэтому принимаю 6 ножниц для рубки ленты лущеного шпона.

Сортировка сырого шпона.

Сортировка сырого шпона имеет целью распределение его на группы по степени влажности или качественному признаку с последующей сушкой каждой группы по оптимальным режимам.

5.2 Расчет производительности оборудования для сушки шпона

В настоящее время сушка шпона осуществляется в сушильных устройствах (агрегатах) непрерывного принципа действия. К числу наиболее распространенных сушилок относятся роликовые сушилки; значительно меньше распространены сушилки ленточные. Роликовые сушилки в свою очередь делятся на паровые и газовые; с продольной и поперечной циркуляцией теплового агента или с сопловым дутьем. Перспективными являются сушилки с шахматным расположением роликов.

Сушка шпона может осуществляться с движением его в сушилке в направлении как вдоль волокон (сушка шпона в листах), так и поперек волокон (сушка лущеного шпона в ленте, сушка строганого шпона).

Наконец, в практике работы фанерных заводов имеет место сушка шпона, пропитанного фенольными смолами или покрытого ими с помощью клеенаносящих станков. В этом случае применяются конвейерные или (значительно реже) камерные сушилки.

Основной фактор интенсификации процесса сушки в роликовых сушилках - повышение температуры агента сушки. ЦНИИФом доказано, что удаление из шпона влаги от начального состояния до 20-30% может осуществляться без ухудшения качества материала при 300-400С, а ниже 20-30% - при 180-200С.

В сушилках, обогреваемых обычно паром давления 0,8-1,2МПа, температура не превышает 140-145С. Поэтому для сушки при высоких температурах сушилки целесообразно обогревать топочными газами от сжигания твердого, жидкого и газообразного топлива.

Газовая роликовая сушилка СРГ-50-2 основана на принципе продольной циркуляции газо-воздушной смеси, при которой для получения средней температуры сушки 200-220С температура в одном конце должна быть 270-290С, а в другом 140-160С. Это связано с некоторой пожароопасностью и подпаром кромок листов в зоне высоких температур.

Механизмы загрузки и выгрузки роликовой сушилки. Механизм загрузки состоит из конвейеров-накопителей стоп шпона, подъемников, обеспечивающих поддержку верха стопы шпона на уровне загрузочных роликов, механизма распределения листов шпона по этажам сушилки и загрузочной этажерки с рядами вращающихся синхронно со скоростью перемещения шпона по сушилке роликов. Механизмы выгрузки состоят из поэтажных приемных роликов, пары ускоренных роликов выдачи листов из этажей в одну стопу и подъемных устройств для стоп шпона.

5.3 Расчет сушилок непрерывного действия (роликовые)

Принимаю сушилку СРГ-50-2

,

Где lp - рабочая длина ролика, м; принимается по технической характеристике сушилки;

S - толщина сырого шпона, м;

n - количество этажей сушилки; принимается по технической характеристике;

L - рабочая длина сушилки, м (секции сушки плюс секции охлаждения);

Z - продолжительность прохождения шпона по рабочей длине сушилки, мин.

где L - длина секции охлаждения, м;

- продолжительность сушки в сушильной зоне, мин;

Wнач,Wкон - соответственно начальная и конечная влажности шпона, %; принимается по техническим инструкциям; N - скорость сушки в периоде, %/ мин; К - коэффициент продолжительности второго периода сушки, 1/ мин; Сn - поправочный коэффициент на породу древесины.

Коэффициенты N, K, Cn определяют по формулам: для роликовых сушилок с продольной циркуляцией



а = 0,75 при обогреве топочными газами;

t - средняя температура воздуха или газовоздушной смеси, 0С; для сушилок с продольной циркуляцией или для сушилок с поперечной циркуляцией равна полусумме температур на входе и выходе ;для сушилок с сопловым дутьем применяется средняя температура воздуха (газовоздушной смеси) на выходе в сопловые короба; берется из технической характеристики сушилки;

- средняя скорость воздуха, м/с; берется из технической характеристики сушилки;

S - толщина шпона, мм;

Сn - поправочный коэффициент на породу древесины: при сушке в роликовых сушилках (для сосны - 0,89)

Кр - коэффициент использования рабочего времени; определяется по приложению 22;(Кр = 0,870)

Кш - коэффициент заполнения ширины сушилки; определятся по прил. 23;(Кш = 0,820)

Кдл - коэффициент заполнения длины сушилки; определяется по прил. 24.(Кдл = 0,98)

Расчет потребного количества оборудования.

Принимаю 5 сушилок данного типа.

Сортировка сухого шпона.

Цель сортировки сухого шпона - распределение массы шпона на группы по качественному признаку, т. е. по порокам древесины и дефектам обработки.

Качество шпона определяется техническими требованиями к шпону и фанере различного назначения и устанавливается стандартами и техническими условиями на продукцию.

При ручной сортировке шпон раскладывается сортировщицей по сортовым подстопным местам.

Имеется три схемы ручной сортировки: на самостоятельной площадке; непосредственно у сушилки; с ленточного конвейера, установленного под углом 90 о к сушилке. Выбираем последний вариант. Так как при данной схеме работ улучшаются условия труда, до минимума снижается количество перекладок листа, однако возрастает потребность в производственной площади.

Сортировка шпона с ленточного конвейера состоит из следующих операций: укладки листа шпона на распределительный конвейер, определение сорта шпона, транспортировки листа к данному сортовому подстопному месту, перекладки листа с распределительного конвейера на сортовое подстопное место.

Сортировочные площадки должны быть оборудованы подстопными местами в виде стеллажей высотой не менее 200 м над уровнем пола, размер подстопного места должен соответствовать размерам сортируемого шпона. На стеллажах укладываются поддоны из фанеры толщиной 10-12 мм, на которых шпон складируется и транспортируется. Высота стопы шпона не более 800 мм. Каждое подстопное место необходимо снабжать табличкой с указанием назначения, сорта, толщины шпона.

Для выравнивания влажности и температуры шпон после сортировки рекомендуется выдерживать в плотных стопах не менее 24 ч.

5.4 Расчет производительности оборудования для нормализации качества и размеров шпона

Для повышения сортности шпона применяются шпонопочиночные станки, на которых осуществляется заделка сучков и других дефектов.

Для склеивания кускового шпона по ширине (на кромку) применяются ребросклеивающие станки различных принципов действия.

Операциям нормализации размеров шпона, как правило, предшествуют операции выравнивания боковых кромок (для кускового шпона) и усования торцов шпона. Эти операции целесообразно выполнять на гильотинных ножницах, так как по сравнению с кромкофуговальными станками они производительнее.

6. Расчет шпонопочиночных станков (ПШ-2)

Повышение качества шпона может быть достигнуто за счет увеличения объемов починки шпона. При увеличении объема починки на 1% средний коэффициент сортности повышается на 0,7-0,8%.

Починка шпона выполняется на полуавтоматическом станке ПШ-2. Состав технологических операций: ручная подача листа шпона дефектом под штамп, прижим листа шпона к столу станка, вырубка дефекта, удаление дефекта за пределы рабочей зоны, подача полоски шпона под инструмент, вырубка вставки из полосы шпона на месте вырубленного дефекта, освобождение листа шпона. При работе станка имеется дополнительная операция по нанесению клея на торец вставки.

П-сменная производительность шпоночного станка, листов/см;

Переведем в м3/см: 1225,5x1,83x1,22х0,00145=3,96 м3/см

Т-длительность смены, мин;

-продолжительность ручных операций, приходящихся на лист шпона, с (подача листа шпона на стол станка, снятие листа со стола станка); =67 с;

-машинное время ,затрачиваемое на вырубку одного дефекта и установку одной вставки , с (в зависимости от модели станка =1,02,2 с);

-время на перемещение листа шпона под просечкой от одного дефектного места к другому, с (=0,40,8 с);

m-количество дефектных мест в одном листе шпона , подлежащих починке ; может принимать от 5 до 15 ;

К-коэффициент использования рабочего времени ; может быть принят равным 0,95.

Кз=8,31/9=92,3%

Ребросклеивание шпона.

Операция ребросклеивания сухого шпона заключается в склеивании между собой по продольным кромкам полос шпона для получения полноформатных листов. Ребросклеивание обеспечивает повышение качества и сортности фанеры, т. е. более 60% ребросклееных листов по качеству древесины позволяют получить фанеру сортов II и III вместо сорта IV, получаемого при использовании неребросклееных полос. Применение этой операции позволяет уменьшить трудозатраты при сборке пакетов шпона. Перед ребросклеиванием необходимо: рассортировать шпон по толщине и ширине кусков, цвету, качеству древесины; выровнять продольные кромки кусков шпона и добиться их параллельности. Кромки кусков шпона выравниваются на гильотинных ножницах.

При работе на этом оборудовании выполняются следующие операции: набор пачки шпона требуемой высоты, установка пачки на столе и ориентация ее относительно режущего инструмента, зажим пачки, черновая и чистовая обработка кромок, освобождение пачки, разворот ее на 180о, установка на столе для получения кусков заданной ширины, черновая и чистовая обработка второй кромки пачки, освобождение пачки.

Расчет гильотинных ножниц (НГ-18-1)



пачек/см

м3/см

- продолжительность ручных операций, на одну подобранную пачку кускового шпона , с (подача пачки шпона на стол , выравнивание пачки , поворот пачки на 180 , снятие пачки со стола ); принимается по хронометражным данным; - продолжительность машинной обработки одной пачки ,с ; q - средний обьём одной пачки ,м;

q=lbSn,

q=1,1*0,085*1,3*10-3*65=0,0079м3

l,b,S, - соответственно средняя длина, ширина и толщина кускового шпона м ;

n - количество листов (слоев) шпона в пачке - выбирается в зависимости от толщины шпона и допускаемой толщины пачки (по технической характеристике станка);

Кр- коэффициент использования рабочего времени смены, может быть принят равным 0,95.

Поскольку производительность гильотинных ножниц больше сменной производительности ребросклеивающих станков, то принимаю одни ножницы.

Расчет ребросклеивающих станков (МН 1109)

После обрезки полосы шпона соединяют друг с другом на ребросклеивающих станках. Производительность их определяется по формуле:

=КK (42)

=КK (43)

лист/см

м3/см

м3/см

где П', П” -сменная производительность ребросклеивающих станков с продольной подачей шпона соответственно в листах и в м3;

Тсм -длительность смены, мин;

v-скорость подачи шпона, м/мин;

Кр-коэффициент использования рабочего времени; принимается равным 0,96;

Кс - коэффициент проскальзывания шпона; принимается равным 0,96;

lк - длина кускового шпона, м;

b - ширина листа сухого форматного шпона;

S-толщина кускового шпона, м;

n - число клеевых швов в форматном листе шпона

n=

здесь bn - средняя ширина полосы кускового шпона; принимается равной 0,2 --0,25 м.

n=(1,22/0,25)-1=3,88

Кз=4,58/5=91,6%

7. Расчет производительности оборудования для нанесения клея на шпон, холодной подпрессовки пакетов, склеивания фанеры

Для нанесения клея а поверхность шпона в настоящее время наиболее распространены клеенаносящие станки барабанного (вальцового) типа. Станки эти просты по устройству, но имеют ряд существенных недостатков:

- невысокая производительность из-за ограниченной скорости подачи листов шпона (Vпод =15-30 м/мин);

- неравномерное нанесение клея;

- поломки и разрывы шпона при прохождении его между барабанами и др.

Широкое применение в производстве фанеры находят операции холодной подпрессовки пакетов (ковра) перед их загрузкой в горячий пресс. Эти операции придают транспортную прочность пакетам (что особенно важно при бесподдонном прессовании и склеивании), позволяют увеличить скорость транспортировки и загрузки пакетов в горячий пресс, позволяют уменьшить высоту рабочих промежутков горячего пресса, а, следовательно, увеличить их число при одной и той же габаритной высоте пресса, позволяют создавать буферный запас пакетов между участком сборки и горячим прессом и т.д.

Для холодной подпрессовки пакетов наибольшее применение в настоящее время имеют одноэтажные гидравлические прессы периодического Действия с высотой рабочего промежутка до 1200 мм (в производстве фанеры).

Операция склеивания (прессования) фанеры является основной; в конечном итоге она определяет объем и качество выпускаемой продукции, а также материалоемкость, трудоемкость, энергоемкость продукции. Именно по наличию единиц клеильного оборудования (клеильных прессов), по их мощности и в зависимости от их технических характеристик задается или рассчитывается производственная программа предприятия в целом, цеха или участка.

В настоящее время наиболее распространенным оборудованием для склеивания (прессования) различных видов продукции являются многоэтажные гидравлические прессы с обогреваемыми металлическими плитами.

Как известно, производительность пресса в основном зависит от размера (формата) нагревательных плит и от их числа (рабочих промежутков).

7.1 Расчет оборудования для нанесения клея (смолы) на шпон (КВ2-3)

Нанесение клея на клеенаносящем станке барабанного типа.

лист/см

лист/см

лист/см

лист/см

где - сменная производительность клеенаносящего станка барабанного типа при выполнении операции нанесения клея на лист шпона и укладки его в стопу, листов/см; 11269,96x1,83х1,22x0,00145=36,48 м3/см.

- сменная производительность станка при нанесении клея на внутренние слои шпона и сборке их в пакет, листов/см;

- сменная производительность станка при нанесении клея на внутренние слои шпона, сборке их в пакет и загрузке пакетов в пресс, листов/см;

- сменная производительность станка при нанесении клея на внутренние слои шпона, сборке их в пакет на конвейере и при загрузке пакетов в пресс, листов/см;

- продолжительность подачи одного листа шпона в станок, с (=0,5-1,0 с);

- продолжительность прохождения одного листа шпона через станок, с;

здесь l - длина листа шпона, пропускаемого через станок, м;

- угловая скорость клеенаносящих барабанов, об/мин;

Kс - коэффициент проскальзывания листа шпона при его прохождении через клеенаносящие барабаны (зависит от вида клея, его вязкости), при расчетах может быть принят равным для карбамидных клеев Kс=0,60;

- косвенные затраты времени на один лист пропускаемого через станок шпона при нанесении на него клея и укладке в стопу, т.е. без сборки пакета, с; могут быт приняты равными 1-2 с; Кр - коэффициент использования рабочего времени смены (Кр=0,95-0,98);

- время на один лист наиболее продолжительной (определяющей) операции цикла нанесения клея на лист шпона, укладки его в пакет, с; выбирается путем сопоставления затрат времени на подготовку наружных слоев шпона и их укладку в собираемый пакет (равных обычно 7-10 с) с продолжительностью нанесения клея на один лист ();

укладку в собираемый пакет (равных обычно 7 - 10 с) с продолжительностью нанесения клея на один лист (t2);

ф5 - косвенные затраты времени на один лист пропускаемого через станок шпона при нанесении на него клея и укладке его в собираемый пакет, с; может быть равным 1,5 - 2,7 с;

ф6nп - продолжительность ручной загрузки пакетов с тележки в пресс бригадой, обслуживающей клее наносящий станок, с

(здесь: nп - число промежутков пресса, t6 - длительность загрузки одного промежутка, t6 = 6 - 9 с; учитывается и время на разгрузку пресса);

фц - продолжительность цикла одной запрессовки, с; определяется по технологическим инструкциям склеивания фанеры; фц=20мин;

фр - ритм работы конвейера сборки пакетов для склеивания; берется по хронометражным данным или может быть принят равным 7 - 9 с.

Кк - коэффициент, учитывающий перерывы в работе сборочного конвейера в момент загрузки пресса (Кк = 1,15 - 1,20).

Так как не на все листы наносится клей принимаем процент нанесения клея равным 55 так как в 5-ти слойной фанере мы наносим клей на 2 листа 2/5=0,4 а в 11-ти слойной на 5 листов 5/11= 0,45 принимаем большее значение.



Кз=2,25/3=75%

Сборка пакетов шпона и выдержка их перед подрессовкой.

Сборка пакетов заключается в подборе и укладке шпона в соответствии с заданной конструкцией и сортом фанеры.

При сборке пакетов необходимо соблюдать следующие требования: сорт и толщина шпона должны соответствовать сорту и заданной толщине склеиваемой фанеры; симметрично расположенные листы шпона в пакете должны быть из древесины одной породы, одинаковой толщины, иметь одно направление волокон и оборотной стороной обращены внутрь пакета, две взаимно перпендикулярные стороны пакета должны быть выровнены (сборка в угольник).

Для повышения вязкости и концентрации клея на поверхности намазанных листов шпона производится выдержка собранных пакетов перед подпрессовкой. В процессе выдержки собранных пакетов в местах неплотного соприкосновения клеевого слоя с намазанными листами клей отдает влагу воздуху, а в местах контакта - древесине.

7.2 Расчет прессов

для холодной подпрессовки пакетов (ДО-838Б)

,

пак/см

пак/см

где Псм - сменная производительность холодного пресса (одноэтажного, периодического действия) в числе единичных пакетов, пак./см;

Псм(6,5мм)=83,83 м3/см, Псм(15мм)=83,83 м3/см;

Тсм - длительность смены, мин;

Н - высота рабочего промежутка холодного пресса, мм; берется по технической характеристике;

Sе.п - толщина единичного пакета, мм;

Sе.п = УSш,

Sш - сумма толщин листов шпона, из которых формируется один лист фанеры данного ассортимента

фц - продолжительность цикла холодной подпрессовки, мин

фц = ф1 + ф2,

здесь ф 1 - время выдержки под давлением пакета в прессе (при подпрессовке пакетов шпона для фенольных клеев 5 - 10 мин;

ф2 - суммарное время на вспомогательные операции (загрузка пакета в пресс, смыкание плит пресса, размыкание плит пресса, выгрузка подпрессованного пакета из пресса);

Ку - коэффициент использования рабочего промежутка пресса по высоте (0,7);

Кр - коэффициент использования рабочего времени смены ( Кр = 0,94 - 0,96);



КЗ=2,18/3=72%

7.3 Расчет процессов для склеивания (прессования) готовой продукции (40-VPH)

Склеивание (прессование) в многоэтажном прессе периодического действия

м3/см

м3/см

где Псм - сменная производительность обрезной продукции.

Тсм - длительность смены, мин;

F0 - площадь (формат ) листа (плиты) обрезной продукции, м2 (2,2326 м3)

Здесь l0 b0 - соответственно стандартные длина и ширина продукции после обрезки, м;

Sг - толщина готовой продукции мм; берется стандартная толщина без учета допускаемых отклонений, согласно заданию и в соответствии с действующими ГОСТами;

n - число листов ( или единичных пакетов ) продукции, загружаемых в один рабочий промежуток пресса. Обычно принимается в соответствии с технологическими инструкциями по данным практики.

При склеивании фанеры по ГОСТ толщиной 6,5мм n = 2 - толщиной 8 мм и более n = 1.

m - число рабочих промежутков многоэтажного пресса. Выбирается и принимается по технической характеристики пресса;

Кр - коэффициент использования рабочего времени смены; может быть принят равным 0,95 - 0,97;

Ц - продолжительность цикла одной запрессовки в многоэтажном прессе, которая представлена в виде

Ц = В + СН + ВСП,

где В - продолжительность выдержки пакетов (продукции) в прессе при регламентированных технологических режимах, т. е. при определенных температуре и давлении, обеспечивающих оптимальное качество готовой продукции, мин

для карбамидных клеев

В = А + В (SП - 8) + С (SП - 9)2,

здесь значения постоянных А, В, С берутся из табл. 8.9 [1];

SП - толщина склеиваемого пакета до загрузки его в пресс, мм

В(1,15)=4,1 + 0,45 (6,6 5 - 8) + 0,01 (6,65 - 9)2= 3,55 мин,

В(1,45) = 5,5 +0,49 (15,35 -8)+0,0086 (15,35-9)2 = 9,4 мин,

СН - продолжительность снижения давления на склеиваемый материал после пьезометрической обработки в прессе, 2 мин;

ВСП - продолжительность вспомогательных операций на загрузку и выгрузку пресса, по смыканию и размыканию нагревательных плит, 1,7 мин

Ц(1,15) = 3,55 + 2 + 1,7 = 7,25 мин,

Ц(1,45) = 9,4 + 2 + 1,7 = 13,4 мин,

Средневзвешенная производительность пресса в зависимости от заданного соотношения толщин фанеры

м3/см

где q - количество производимой фанеры каждой толщины, %.

Кз=2,65/3=88,3%

8. Расчет производительности оборудования для обработки клееной продукции

Обработка клееной продукции (фанеры) заключается в придании ей стандартных размеров и требуемого качества поверхности.

Стандартные размеры достигаются выполнением операций обрезки и калибрования, требуемое качество - выполнением операции шлифования.

Операция обрезки листов (плит) выполняется обычно на круглопильных станках.

Операция шлифования поверхности листа до недавнего времени в основном выполнялась на шлифовальных станках барабанного типа (трех -, шестибарабанных). В настоящее время стали широко применять прогрессивные широколенточные шлифовальные станки с верхним и нижним расположением рабочих органов.

8.1 Расчет оборудования для обрезки клееной продукции (ЦК-2)

Фанеру обрезают как пачками, так и по одному листу. Для этой операции применяем станок ЦК-2, который производит обрезку пачками. При этом обеспечивается высокая производительность оборудования и уменьшение бахромы на обрезаемых кромках фанеры.

- сменная производительность двухпильного станка с конвейерной подачей материала, листов/см; для 6,5мм -608,46 м3/см, для 15мм - 648,07 м3/см

Тсм - длительность смены, мин;