Контрольная работа - Технология деревообрабатывающих производств
Подождите немного. Документ загружается.
располагаемые ниже уровня земли): 1 - этажерка-накопитель (4-5 этажей); 2 -
загрузочная этажерка; 3 - пресс горячего прессования; 4 - разгрузочная
этажерка веерного типа поддона.
Пример прямой подачи компонентов
Температура плит пресса определяется температурой теплоносителя и
ее влиянием на свойства ДСтП. После выгрузки из пресса горячего
прессования в отпрессованных ДСтП имеют место значительные градиенты
температуры, влажности и степени поликонденсации (отверждения)
связующего: температура поверхностных слоев 160-180°С, среднего 105-
130°С; влажность наружных слоев 2-4%, внутреннего 10-13% при средней
влажности плит 8%, степень поликонденсации в наружных слоях
значительно выше, чем во внутреннем. Прочность ДСтП практически не
зависит от интенсивности их охлаждения. Тепловую энергию и топливо в
производстве ДСтП потребляют сушильные агрегаты для сушки стружки и
прессы горячего прессования плит. В цехах ДСтП, как правило, применяют
индивидуальные топки к каждому сушильному агрегату и только в
отдельных случаях - общие.
41
В связи с этим в последние годы за рубежом и в нашей стране для
нагрева плит прессов в производстве ДСтП все шире используют
высокотемпературные органические теплоносители (ВОТ), которые имеют
сравнительно высокую температуру кипения (250-450 °С) при обычном
атмосферном давлении. Применение фенолформальдегидных смол позволяет
получить более водостойкие ДСтП, которые хорошо противостоят
температурно-влажностным изменениям окружающей среды. В качестве
связующего для производства ДСтП используется малотоксичная смола
СФЖ-3014 (ГОСТ 20907-75).
Производство ДСтП является материалоемким, так как удельный вес
материальных затрат (древесное сырье и связующее) в структуре
себестоимости плит составляет более 50%. Недостатки ДСтП на основе
карбамидофор-мальдегндных смол - их низкая водостойкость и
формоизменяемость в условиях воздействия воды и влажности.
В основном технология изготовления клееных деревянных конструкций
в странах мира аналогична, однако имеются некоторые различия в подходе к
отдельным операциям. Клееные деревянные конструкции - индустриальный
вид современных строительных конструкций, производство которых может
осуществляться только на специализированных предприятиях. Клееные
деревянные конструкции используются в строительстве быстровозводимых
зданий, коттеджей, домов, мини-гостиниц, большепролетных сооружений -
стадионов, ледовых дворцов, бассейнов, аквапарков, торговых и
выставочных центров, складских и сельскохозяйственных помещений,
сооружений с пролетом до 50 метров.
Клееный деревянный брус применяется для малоэтажного
домостроения. Профилирование иDвыборка пазов «замков», позволяет легко
иDбыстро производить монтаж домов без дополнительной подгонки иDзарубки
наDстроительной площадке.
42
Клееные деревянные конструкции привлекательны не только с точки
зрения прочности, экологичности, они обладают хорошими
теплоизоляционными свойствами. Изделия из клееного бруса имеют
достаточно гладкую и чистую поверхность, что позволяет значительно
снизить или вовсе исключить затраты на внутреннюю и внешнюю отделку
зданий.
При всех неоспоримых достоинствах клееных конструкций у них есть
один недостаток – более высокая стоимость, чем у обычных изделий из
дерева. Технологический процесс изготовления многослойного бруса
достаточно трудоемкий и требует применения специального дорогостоящего
оборудования. На производственных предприятиях, кроме универсального
деревообрабатывающего оборудования, используются сушильные камеры
для древесины, оборудование для раскроя пиломатериалов с
автоматизированной вырезкой дефектных мест, продольно-фрезерные станки
обычные и тяжелые, предназначенные для фрезерования бруса после
склеивания, оборудование для склеивания бруса холодным или горячим
способом. Полная комплектация производства по склеиванию бруса
возможна пока только в импортном варианте и обойдется предприятию в
«кругленькую» сумму. Поэтому рассчитывать на низкие цены выпускаемой
продукции не приходится. Но в данном случае, наверное, правильно было бы
сказать об оптимальном соотношении цены и качества материала.
Клей, используемый для изготовления массивной клееной древесины,
настолько прочен, что создает крепкую монолитную конструкцию, которая
не деформируется под воздействием окружающей среды и не реагирует на
влажность. И, что очень важно, нет необходимости использовать в
производстве высококачественное сырье, поскольку из напиленных досок
убираются все бракованные участки, а оставшиеся части сращиваются и
склеиваются. Клееная конструкция может достигать в длину 70 метров.
Преимущество клееных конструкций из дерева в их стабильном качестве и в
43
том, что они сразу готовы к использованию. А спектр их применения
достаточно обширен: балки, пролеты, брус, оконные и дверные блоки…
Использование клееных конструкций имеет хорошие перспективы в
строительной отрасли России.
Клееные деревянные элементы изготавливаются изDдревесины
влажности 8-12%. Пиломатериалы изDсушильного отделения, поступая
наDпереработку, проходят контроль влажности (каждая доска)
наDстационарном электровлагомере. Доски, неDпрошедшие контроль
поDвлажности, отбраковываются. Далее доска проходит четырехстороннюю
строжку для корректировки геометрических размеров иDвскрытия пороков
древесины. Сортировщик-выбраковщик карандашом делает отметки
хороших участков древесины иDдефектных мест, которые расторцовываются
пилой.
Отрезки древесины, соответствующие требованию, сращиваются
поDдлине наDзубчатый шип. Дефектные отрезки древесины удаляются.
Сращивание поDдлине производится наDпрессе путем набора «ламели»
заданной длины (доD12Dм). Заготовки, склеенные поDдлинеD— «ламели»
(длиной доD12Dм) накапливаются вDзапаснике, так называемом «магазине»,
иDвыдерживаются доDполной полимеризации клея (когда соединение
набирает механическую прочность).
Из ламелей поDпроекту, чертежам или техническим условиям заказчика
набирается пакет для запрессовки конструкций. Строгальный станок
сDвысокой скоростью подачи иDвысоким качеством строгает каждую ламель
сDдвух сторон (поDпластям). НаDпласть наносится клей изDклееналивной
установки. Далее пакет для запрессовки помещается вDпресс иDнакладывается
давление. Давление выдерживается доDполной полимеризации клея. После
прессовки деталь проходит окончательную строжку под заданный размер.
Основной проблемой деревянных изделий является способность дерева
отдавать и впитывать влагу из окружающей среды. Поэтому в процессе
44
эксплуатации деревянные конструкции меняют свою первичную
геометрическую форму, их «ведет» и перекашивает. Современные же
технологии обработки древесины позволяют исключить влияние
неоднородности материала. Именно поэтому сегодня понятие «оконный
брус» - это клееный брус, т.к. только клееный брус лишен практически всех
«деревянных» недостатков. Клееный брус на 80% прочнее и на 40% жестче
обычного цельного бруса.
Рассмотрим более подробно общее и различия в производстве ДКК на
примере завода «Wiehag» в Австрии. На этом предприятии большое
внимание уделяется подбору и подготовке пиломатериалов, так как от этого
зависит долговечность и надежность конструкций, удельный расход
пиломатериала и трудоемкость изготовления продукции.
Сушка пиломатериала осуществляется в камерах периодического
действия, причем влажность поступающей на сушку древесины хвойных
пород (сосна, ель, пихта, лиственница и др.) колеблется в широком диапазоне
и может достигать значений 60-90%. При формировании штабелей для
сушильных камер используется древесина одной породы, с близкими
значениями по влажности, ширине и одинаковой толщине пиломатериала.
Продолжительность сушки, зависящая от сорта древесины, исходной
влажности и толщины пиломатериала, как правило, колеблется от 4 до 6
суток.
Качество сушки оценивается по среднему значению влажности
пиломатериала по высоте штабелей и их расположению на различных
участках сушильной камеры. Конечная влажность пиломатериалов должна
находиться в пределах 8-15%. Кроме того, в качестве критерия оценки сушки
используется равномерность распределения влажности по сечению
пиломатериала, колебания которой не должны превышать 1,5D%.
Используемый в России показатель качества сушки - остаточные
влажностные напряжения в Австрии не нормируется.
45
После сушки пиломатериалы кондиционируют в течение 3-4 суток в
условиях цеха при нормальных температурно-влажностных параметрах
(относительная влажность воздуха 45-65D%, температура 16-25
0
С). При
относительной влажности воздуха в цехе ниже 35D% включаются
увлажняющие установки. После расштабелирования осуществляют контроль
влажности каждой поступившей заготовки. По австрийским нормам для
изготовления клееных конструкций может использоваться пиломатериал с
влажностью 8-13D%.
Использование пиломатериала с незначительным разбросом дает
возможность снизить тенденцию возникновения и развития внутренних
влажностных напряжений в ДКК, и, следовательно, уменьшить вероятность
расслаивания клеевых соединений и растрескивания древесины в процессе
хранения и эксплуатации ДКК.
Перед проведением основных операций по сортировке пиломатериала
на заводе «Wiehag» производится его механическая обработка на
четырехстороннем станке фирмы «Ledinek». Механизированная сортировка
заготовок по прочности древесины, ее порокам, дефектам формы заготовок и
др. осуществляется на оборудовании фирмы «Microtec».
Следующая технологическая операция – склеивание заготовок по
длине на зубчатый шип осуществляется на линии фирмы «GreCon». Для
склеивания заготовок используется карбамидно-меламиновый клей при его
подаче через гребенку с отверстиями. Расход клея, равномерность нанесения,
давление запрессовки и ее продолжительность соответствуют требованиям
поставщиков клея и фиксируются в «клеевом» журнале операционного
контроля. Технологическая выдержка склеенных на зубчатый шип заготовок
в условиях цеха составляет 6 часов.
Одним из показателей качества склеенных по длине слоев ДКК
являются результаты механических испытаний прочности клеевых
соединений при статическом изгибе. Испытания образцов с зубчатым
46
соединением на статический изгиб проводятся в лаборатории предприятия.
Результаты испытаний автоматически считываются с испытательной
машины и заносятся в электронный журнал и электронную базу,
содержащую сведения о всех проводимых за несколько последних лет
испытаниях.
Руководством завода «Wiehag» любезно были представлены
результаты испытаний прочности зубчатых клеевых соединений при
статическом изгибе за 6 месяцев (май – октябрь 2004Dг). Анализ этих данных
показал, что все представленные результаты превышают нормируемые
Российскими нормами значения. Среднее значение составило 47,6DМПа,
минимальное - 38,1DМПа. Для всех вышеуказанных месяцев средние
значения превышают нормируемое на 14–22D%. Из 500 результатов
испытаний имеется одно значение 37,5DМПа и три значения в пределах 38,1-
38,82DМПа. Значения вариационных коэффициентов корреляции
удовлетворяют требованиям российских норм - менее 20%.
До нанесения клея на пласти слоев на предприятии «Wiehag»
проводится их механическая обработка - острожка с одновременной нарезкой
одного компенсационного паза в середине каждого слоя. Каждый слой
маркируется, что позволяет отслеживать слои с отрицательными
результатами по прочности клеевых зубчатых соединений. Толщина
склеиваемых слоев для прямолинейных конструкций, как правило,
составляет 411мм. Разнотолщинность слоев ограничивается показателем
0,1мм. Шероховатость поверхности слоев не определяется, образцы-эталоны
чистоты обработки не используются.
Склеивание по пласти осуществляется при использовании карбамидно-
меламинового и фенольно-резорцинового клея. После автоматизированного
перемешивания компонентов контролируется температура и вязкость
клеевой композиции. Нанесение клея на пласти слоев осуществляется
методом налива при постоянном контроле за расходом клея и
47
равномерностью его нанесения, продолжительностью формирования пакета
до приложения давления.
Прессование пакетов осуществляется в горизонтальном
прямолинейном или криволинейном прессах длиной 50Dметров. После
распрессовки и технологической выдержки склеенного пакета от обоих его
торцов на фирме «Wiehag» отпиливают образцы для испытаний на послойное
скалывание (продольный срез по австрийской терминологии) и на
расслаивание, которые проводятся в лаборатории предприятия,
оборудованной автоклавом и сушильными вентилируемыми шкафами.
Испытания на расслаивание 10-ти образцов в смену проводят согласно
требованиям австрийских норм ONORM EN 391. Окончательная
механическая обработка склеенных пакетов в проектный размер конструкций
осуществляется на четырехстороннем станке фирмы «Ledinek»,
позволяющем осуществлять острожку клееных пакетов высотой до 2,5Dм.
Литература:
1. РадчукDЛ.DИ. Технология изделий из древесины: Учебное пособие. -
М.: МГУЛ, 2006.
2. Шварцман Г.М., Щедро Д.А. Производство древесностружечных
плит. - М., 1987.
48
Заключение
В контрольной работе мы дали развернутые вопросы на поставленные
вопросы.
Выяснили, что современное деревообрабатывающее производство
оптимизирует свои технологии с целью уменьшения отходов, что позволяет
рациональнее использовать древесину, и получать от нее различные
производные, которые имеют очень хорошие качественные и технические
характеристики.
К деревообрабатывающему производству относятся все
производственные процессы, связанные с механической обработкой,
способами пиления, строгания, долбления, лущения, сверления, точения,
шлифования, штампования, гнутья, а также процессы склеивания, сборки,
отделки, антисептирования.
Подводя небольшой итог вышесказанному, можно с полной
уверенностью назвать клееную древесину материалом XXI века. При склейке
древесины улучшаются ее свойства, повышается прочность и
пожароустойчивость, что способствует расширению возможности
применения в архитектуре. Использование подходящего клея для соединения
отдельных элементов позволило создать конструкции, способные
конкурировать с несущими конструкциями из высокопрочных материалов.
Современная строительная древесина, бесспорно, обладает рядом
преимуществ, которые позволяют создавать новые формы. Клееная
древесина как строительный материал соответствует требованиям по статике,
звукоизоляции и противопожарной безопасности. Диапазон использования от
обычных, конструкций крыш с большой длиной пролета до необычных форм,
как, например, цилиндрическая крыша. Несомненно, клееная древесина -
перспективный строительный материал.
49