Курсовой проект - Проектирование процесса производства фанеры

Подождите немного. Документ загружается.

Содержание

1 ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ........................................................................................................4

1. 1 Наименование и основание для выполнения работы.....................................................................4

1.2 Цель, наименование и назначение изделия.....................................................................................4

1.3 Состав изделия.................................................................................................................................5

1.4 Технические требования к изделию................................................................................................6

1.4.1 Требования по назначению..................................................................................................6

1.4.2 Требования по живучести и стойкости к внешним воздействиям.........................................6

1.4.3 Требования по технической эстетике.....................................................................................7

1.4.4 Требования по эксплуатации, удобству технического обслуживания, ремонта и хранения.7

1.4.5 Требования по транспортабельности.....................................................................................7

1.4.6 Требования по стандартизации и унификации......................................................................7

1.4.7 Требования по технологичности............................................................................................7

1.4.8 Конструктивные требования..................................................................................................8

1.5 Технико-экономические требования...............................................................................................8

1.6 Метрологическое обеспечение........................................................................................................9

1.7 Требования к сырью, материалам, полуфабрикатам и деталям....................................................12

1.8 Требования к консервации; упаковке и маркировке.....................................................................14

1.9 Этапы выполнения работы............................................................................................................15

1.10 Порядок выполнения и приемки этапов работы.........................................................................16

2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА ФАНЕРЫ.........................................18

2.1 Описание технологической схемы производства фанеры............................................................19

2.1.1 Выгрузка, расчет штабелей, складирование.........................................................................19

2.1.2 Разделка и окорка сырья....................................................................................................19

2.1.3 Тепловая обработка пропариванием....................................................................................21

2.1.4 Лущение шпона....................................................................................................................22

2.1.5 Рубка шпона..........................................................................................................................23

2.1.6 Сушка шпона........................................................................................................................23

2.1.7 Выгрузка шпона ................................................................................................................25

2.1.8 Сортировка шпона................................................................................................................25

2.1.9 Починка шпона.....................................................................................................................26

2.1.10 Нанесение клея....................................................................................................................27

2.1.11 Подпрессовка и горячее прессование фанеры....................................................................28

2.1.12 Разрез фанеры по формату 1525х1525................................................................................30

2.1.13 Шлифование фанеры..........................................................................................................30

2.1.13 Сортировка..........................................................................................................................31

2.1.14 Упаковка.............................................................................................................................32

2.2 Охрана труда при производстве фанеры.......................................................................................33

3 ВЫБОР И РАСЧЕТЫ ОБОРУДОВАНИЯ И МАТЕРИАЛЬНОГО БАЛАНСА...................36

3.1 Материальный баланс производства фанеры...............................................................................36

3.2 Расчет процесса горячего прессования фанеры............................................................................39

3.3 Расчет основного оборудования....................................................................................................40

4 ВЫБОР КРИТЕРИЕВ И МЕТОДЫ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ФАНЕРЫ............................43

4.1 Контроль качества фанеры............................................................................................................43

4.1.1 Контроль размеров и прямолинейности...............................................................................45

4.1.2 Контроль влажности фанеры................................................................................................46

4.1.3 Контроль предела прочности при скалывании по клеевому слою......................................47

4.1.4 Контроль предела прочности при статическом изгибе вдоль волокон по ГОСТ 9625-87. .47

4.1.5 Контроль предела прочности при растяжении вдоль волокон по ГОСТ 9622-87...............49

4.1.6 Контроль шероховатости по ГОСТ 15612-85.......................................................................49

4.1.7 Контроль внешнего вида по ГОСТ 30427............................................................................50

5 АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА

ФАНЕРЫ...........................................................................................................................................51

5.1 Основные характеристики автоматизации....................................................................................51

5.2 Требования к АСУ.........................................................................................................................52

6 ПРОЕКТ ЦЕХА ПО ПРОИЗВОДСТВУ ФАНЕРЫ И ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПЛАН

ПРЕДПРИЯТИЯ..............................................................................................................................54

6.1 Цех по производству фанеры........................................................................................................54

6.2 Генеральный план предприятия по производству фанеры...........................................................55

Приложение 1.....................................................................................................................................56

1 ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

1. 1 Наименование и основание для выполнения работы

Наименование: Фанера ФК 1525x1525 10mm I/II Ш2 Е1 ГОСТ 3916.1-96

( Фанера размером 1525х1525mm толщиной 10mm сорт лицевого слоя I, сорт

оборотного слоя II, шлифованная с двух сторон класс эмиссии Е1).

Основание для выполнения работы: задание преподавателя кафедры ХТГС

Богатеева Г.Г.

1.2 Цель, наименование и назначение изделия

Цель: Освоить основы проектирования технологического процесса и

научиться применять их на практике.

Наименование: Фанера ФК 1525x1525 10mm I/II Ш2 Е1 ГОСТ 3916.1-96

( Фанера размером 1525х1525mm толщиной 10mm сорт лицевого слоя I, сорт

оборотного слоя II, шлифованная с двух сторон класс эмиссии Е1).

Назначение изделия: Фанера ФК 1525x1525 10mm I/II Ш2 Е1 ГОСТ 3916.1-96

(далее фанера ФК 10 mm) широко применяется в быту, на мебельном

производстве, как упаковка, в строительстве для устройства полов. Имея легкий

вес, фанера достаточно прочна, что позволяет использовать ее в разных целях.

Фанера ФК — является влагостойкой фанерой, не стоит путать ее с водостойкой,

поэтому применяется в основном для внутренних работ, например при укладке

паркета, производстве мебели и другом бытовом применении. Фанера ФК состоит

из склеенных между собой листов, различных пород дерева. Оценивают фанеру

по лицевому слою, причем береза считается благородным деревом. Хвойные

породы тяжелее и массивнее, но меньше поддаются коррозии. Поэтому при

выборе фанеры необходимо учитывать условия, в которых будет она

использована. Также фанеру ФК используют в судостроении и

автомобилестроении, но с обязательным покрытием. Слои фанеры ФК склеены

карбамидоформальдегидными смолами, что означает содержание свободного

формальдегида. Фанера ФК 1525x1525 10mm экологически безопасна, без запаха.

1.3 Состав изделия

Состав фанеры березовой ФК 1525x1525 10mm I/II Ш2 Е1 ГОСТ 3916.1-96 указан в

таблице 1.

Компонент Кол-во %

1 лущенный березовый шпон 2мм, m

0,21551 80

2 фенолформальдегидная смола СФЖ-3011, кг 57,1128 20

При изготовлении фанеры ФК 10mm используется исключительно лущеный

шпон с тангентальной структурой. Такой шпон получают путём срезания

вкруговую тонкого слоя древесины с вращающегося полена-чурака, лишённого

коры и прошедшего предварительную термообработку. Отдельные слои шпона

укладываются и склеиваются таким образом, чтобы направление волокон

симметричных слоев было под одинаковым углом относительно центрального

слоя, либо сердцевины, которая может быть более толстым листом шпона или

изготовлена из другого материала. Таким образом, количество слоёв в одном

листе обычно нечётное и может колебаться от 3 до 23. В редких случаях оно

является чётным; при этом два средних слоя должны иметь параллельное

направление волокон. Также выпускается и однонаправленная фанера, при

производстве которой все слои шпона, в т. ч. и сердцевина, располагаются в

одном направлении.

Основными типоразмерами фанеры ФК являются размеры 1525х1525,

1220х1525, 1270х1525 миллиметров. Фанера ФК большого формата выпускается

редко. Фанера ФК 10 мм состоит из 4 слоев лущеного березового шпона между

которыми находится связующее - фенолформальдегидная смола СФЖ-3011. Шпон

является наполнителем и воспринимает все основные нагрузки, перпендикулярная

укладка шпона обеспечивает более высокую прочность фанеры.

Фенолформальдегидная смола СФЖ-3011, распределяет действующие

напряжения по всей площади фанеры.

Таблица 1-Состав фанеры

1.4 Технические требования к изделию

Технические требования к фанере ФК 1525x1525 10mm устанавливаются ГОСТ

3916.1-96.

1.4.1 Требования по назначению

Фанера ФК предназначена для отделочных работ в строительстве, производства

мебели и для изготовления тары в промышленности поэтому должна обладать:

- небольшим весом при достаточной прочности;

- красивой текстурой;

- влагостойкостью;

- износостойкостью;

- лёгкостью монтажа;

- простотой обработки;

Также должна быть нетоксична.

1.4.2 Требования по живучести и стойкости к внешним воздействиям

Физико-механические показатели фанеры ФК 10mm указаны в таблице 2.

Таблица 2- Физико-механические показатели фанеры

Наименование показателя

Толщина,

мм

Значение физико-механических показателей для фанеры с внутренними слоями из

березового шпона

1. Влажность, % 10 5-10

2. Предел прочности при

скалывании по клеевому

слою, МПа, не менее:

P P

после кипячения в воде в

течении 1 ч

10 1,5

после вымачивания в воде в

течение 24 ч

10 1,5

3. предел прочности при

статическом изгибе вдоль

волокон наружных слоев,

МПа, не менее

P10 55

4. Предел прочности при

растяжении вдоль волокон,

МПа, не менее

30,0

1.4.3 Требования по технической эстетике

Фанера ФК должна иметь:

 красивую структуру древесины;

 гладкую поверхность благодаря высокому качеству шлифовки;

 большой формат и исключительную прочность листов;

 простоту обработки;

 возможность комбинирования с другими строительными материалами.

1.4.4 Требования по эксплуатации, удобству технического обслуживания,

ремонта и хранения

В ходе эксплуатации фанера ФК должна иметь физико-механические

показатели не ниже указанных в таблице 2. Техническому обслуживанию и

ремонту фанера не подлежит. Хранение необходимо производить в

вентилируемых помещениях при температуре не ниже 5 С

и не выше 25 С

при

относительной влажности не более 75%.

1.4.5 Требования по транспортабельности

Фанера должна быть сформирована в пакеты массой не более 1500 кг отдельно

по породам, маркам, сортам, классу эмиссии, видам обработки поверхности и

размерам. По согласованию фанеру можно упаковывать в пакеты другой массы в

соответствии с условиями договора (контракта).

1.4.6 Требования по стандартизации и унификации

Размеры и толщина фанеры должны соответствовать заявленным и отвечать

требованиям ГОСТ 3916.1-96.

1.4.7 Требования по технологичности

Производство фанеры не должно быть трудоемким, опасным и материально

затратным.

1.4.8 Конструктивные требования

Размер фанерных листов должен составлять 1525 х 1525 мм, а толщина 10

мм. Наружные поверхности лицевой и оборотной стороны фанеры должны быть

образованы лучшей по качеству стороной лущеного шпона. Во внутренних слоях

фанеры допускаются пороки древесины и дефекты обработки, если они не

оказывают влияние на эксплуатационные свойства фанеры (ГОСТ 30427-96).

1.5 Технико-экономические требования

Для того чтобы получить 100 шт.

фанеры ФК 1525x1525 10mm необходимо:

- шпона 2,1551 м

;

- фенолформальдегидная смола СФЖ-3011 571,128 кг ;

Потери: до 2 м

при окорке и распиловке на полена-чураки. До 1 м

отходы,

производственный брак.

Наименование

оборудования

Кол-во,

шт

марка Обслуживан

ие,

чел

Энергозатраты,

кВт*ч

1 Окорочный станок 1 ОК 100-1 3 83,24

2 Круглопильный

станок

1 ФП-220 3 29,7

3 Лущильный станок 1 ЛУ 17-10 2 55,6

4 Ножницы 1 APL “Рауте” 1 12,4

5 Гильотинные

ножницы

1 НГ 30 1 18,7

6 Ребросклеивающий

станок

1 РСП 2 38,4

7 Клеенаносящий

станок

2 КВ 28 2 22,4

8 Клеильный пресс 2 30 VPH 11175x175

и 15VPH-M

2 16,62

9 Форматно обрезной

станок

1 FS-1 1 11

10 Барабанный

шлифовальный станок

2 SKV-366 2 39

11 Ножеточильный

станок

1 ТчН 21-5 1 6,2

12 Сушилка 1 СРГ-25М 1 175

13 Мостовой кран 1 КМ-20 1 42,7

Итого 550,20

Таблица 3 - Затраты на работу оборудования

1.6 Метрологическое обеспечение

Для измерения толщины образцов должны применяться микроскопы ТСП-

4М, толщинометры по ГОСТ 11358 с точностью измерения не менее 0,10 мм.

Измерение толщины образца допускается производить трехточечным

толщинометром с тремя опорными поверхностями. Усилие прижима в точках

измерения должна составлять (0,25-0,75) Н. Длину и ширину образцов измеряют

штангельциркулем цифровым ШЦЦ-1 или Шцц-2 с точностью до 0,1 мм.

Таблица 4 – Сроки технических осмотров оборудования

Наименование

оборудования

марка Промежуточный

ТО

Плановый ТО

1 Окорочный станок ОК 100-1 1 раз/2 смен 1раз/6мес

2 Круглопильный

станок

ФП-220 1раз/2 смен 1раз/6мес

3 Лущильный станок ЛУ 17-10 2раз/смен 1раз/1мес

4 Ножницы APL “Рауте” 1 раз/смен 1раз/6мес

5 Гильотинные

ножницы

НГ 30 1 раз/смен 1раз/6мес

6 Ребросклеивающий

станок

РСП 1 раз/смен 1раз/6мес

7 Клеенаносящий

станок

КВ 28 2 раз/смен 1раз/6мес

8 Клеильный пресс 30 VPH 11-

175x175

1 раз/нед 1раз/6мес

9 Форматнообрезной

станок

FS-1 1 раз/смен 1раз/3мес

10 Барабанный

шлифовальный станок

SKV-366 1 раз/смен 1раз/6мес

11 Ножеточильный

станок

ТчН 21-5 1 раз/смен 1раз/3мес

12 Сушилка СРГ-25М 1 раз/перед

загрузкой

1раз/год

13 Мостовой кран КМ-20 1 раз/мес 1раз/6мес

14 Лесопогрузчик ККЛ -16 1 раз/нед 1раз/6мес

15 Открытый бассейн 1раз/перед

загрузкой

1раз/год

Технический осмотр производит мастер-наладчик в течение смены или

между ними, не допуская при этом простоя другого оборудования.

Промежуточный ТО в себя включает:

- внешний осмотр оборудования;

- проверка правильности работы основных узлов и агрегатов;

-осмотр защиты оборудования.

Таблица 5 – Измерительный инструмент фанерного производства

Название Марка Точность Поверка

Штангельциркуль(электронный) ШЦЦ-1-150 0,01 1 раз/6мес

Штангельциркуль ШЦЦ-0- 2000 0,05 1раз/год

Микрометр электронный МКЦ100-125 0,01 1раз/6мес

линейка поверочная ШД-1000,кл.1 0,05 1раз/год

линейка метал.1000 мм - 0,1 Замена 2раза/год

угольник УП (УШ)

150х100 ,кл.1

0,1 1 раз/год

рулетки ГОСТ 7502-89 2м, 5м,

10м

- 0,1 Замена 1раз/год

микроскоп ТСП-4М - н/д

толщиномер ТН 10 - 60 М 0,01 1раз/6мес

Шаблоны 1525х1525 - -

Шаблоны изготавливаются из стали и заменяются раз в 6 месяцев.

На всех этапах производства рекомендуемое количество измерений

равняется 3, а при выходном контроле измерение толщины, формата,

шероховатости и правильности углов не менее 5.

Физико-механические испытания фанеры производят в специализированных

научных институтах или центрально-заводских лабораториях других

предприятий.

Выборку на испытания производят методом отбора «вслепую» (ГОСТ 18321-

73), из каждой партии (1000 шт.) отбирают 50 единиц фанеры.

До проведения испытаний образцы фанеры кондиционируют до

нормализованной влажности при влажности воздуха (65

5

)% и температуре (20



2)С

Рисунок 1 – Порядок отбора образцов на физико-механические испытания.

1- образец для определения плотности; 2-образец для определения влажности; 3-образцы

для определения прочности при скалывании по клеевому слою; 4- образцы для

определения прочности при статическом изгибе; 5- образцы для определения прочности

при растяжении; 6,7- образцы для определения водопоглащения; 8-образец для

определения прочности при скалывании по древесине; 9- образец для определения

изменения размеров от влажности воздуха; 10-образец для определения модуля упругости

при сжатии; 11- образец для определения модуля упругости при статическом изгибе; 12-

образец для определения модуля упругости при растяжении; 13-образцы для определения

ударной вязкости; 14-образец для определения износостойкости; 15-образец для

определения твердости; 16-образец для определения теплостойкости.

Отчет об испытании должен содержать:

- наименование предприятия-изготовителя и дату изготовления;

- вид и объем испытываемого материала;

- вид и условия испытания;

- количество испытанных образцов;

- результаты испытания и их величины;

- дату проведения испытания;

- наименование организации, где проводилось испытание;

- обозначение стандарта по которому проводилось испытание.

1.7 Требования к сырью, материалам, полуфабрикатам и деталям

Влажность фанеры должна быть 5-10%. При четном числе слоев шпона два

средних слоя должны иметь параллельное направление волокон. Симметрично

7 9

11 12