Волынский В.Н. Технологические расчеты в производстве клееных материалов

Подождите немного. Документ загружается.

Федеральное агентство по образованию

Архангельский государственный технический университет

В.Н. Волынский, Н.С. Рудная

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ

В ПРОИЗВОДСТВЕ КЛЕЕНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Учебное пособие

2 0 07

АгТу

Архангельск

2009

УДК

674.815/817

ББК

37.133

Рассмотрено

рекомендовано к изданию

методической комиссией факультета механической технологии древесины

Архангельского государственного технического университета

декабря

2007

г.

Рецензенты:

Бурчаловский

П.К., зам. генерального директора ЗАО «АФЗ»;

Пластинин

С.Н., зав. лабораторией деревообработки ЦНИИМОДа

Волынский,

В.Н.

Технологические расчеты

производстве клееных материалов: учеб.

пособие

В.Н.

Волынский,

Н.С.

Рудная.

Архангельск: Арханг.

гос.

техн.

ун-т,

2009.- 150

с.

ISBN

978-5-261-00411-0

Подготовлено кафедрой мебели

дизайна.

Содержит методики расчета сырья

материалов, производительно-

сти

загрузки оборудования

производстве фанеры, шпона, древесных

плит

клееных щитов

из

массивной древесины,

также необходимые

справочные данные.

Предназначено студентам, обучающимся

по

специальности

250403.65

«Технология деревообработки»

для

выполнения курсовых

дипломных

проектов

по

дисциплинам «Технология клееных материалов

плит»,

«Технология древесных плит

пластиков». Кроме того, будет полезно

ин-

женерно-техническим работникам проектных организаций, фанерных

и из-

готавливающих плиты

материалы

на их

основе предприятий.

Ил.

Табл.

152.

Библиогр.

назв.

г—

"";

УДК

674.815/817

ББК

37.133

ISBN

978-5-261-00411-0

Архангельский государственный

технический университет

2009

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

В понятие «Технологические расчеты» включаются следующие

составляющие:

1) расчет программы предприятия по выпуску конечной про-

дукции исходя из производительности головного оборудования;

2) определение потребности в сырье и материалах для выполне-

ния программы, расчет объемов вторичного сырья и потерь древеси-

ны по основным операциям технологического процесса;

3) составление сводной таблицы движения материала в ходе из-

готовления продукции;

4) выбор основного технологического оборудования, расчет про-

изводительности оборудования и коэффициента его загрузки. Опре-

деление путей использования отходов производства;

5) составление сводной таблицы загрузки основного технологи-

ческого оборудования и схемы производственного процесса.

В технологических расчетах используются следующие понятия:

- программа (производственная мощность) М - это максималь-

но возможный годовой объем выпуска продукции при полном ис-

пользовании головного оборудования (клеильных прессов) и работе в

3 смены. Измеряется обычно в м

продукции;

- эффективный фонд времени Г

ф - время работы оборудования

в часах в течение года с учетом сменности предприятия;

- коэффициент потерь материала К - коэффициент, показы-

вающий потери древесины на данной операции. Этот коэффициент

всегда больше 1 (или равен 1, если на этой операции нет потерь дре-

весины).

Глава

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ

ПРОИЗВОДСТВЕ

ЛУЩЕНОГО ШПОНА

ФАНЕРЫ

Фанерный завод относится

предприятиям непрерывного цик-

ла,

т.е. работает

в 3

смены (или

в 2

смены). Головным оборудованием

фанерного предприятия являются горячие многоэтажные прессы.

Та-

кое оборудование,

как

наиболее дорогостоящее, должно быть загру-

жено на

100

Для расчета программы фанерного завода

выполнения после-

дующих работ необходимы следующие исходные данные:

а) точное описание продукции

указанием

ее

марки

размеров;

б) марка головного оборудования (пресса)

их количество;

в) средний диаметр сырья, используемая порода (породы) древе-

сины;

г) доля сырья в процентах в зависимости от сорта.

1.1. Расчет программы фанерного предприятия

Производительность пресса,

определяют отдельно для каж-

дой марки продукции по формуле

_60K

n^nJbS

А1

час

' '

где

коэффициент рабочего времени,

= 0,94;

число этажей пресса, принимается

из

технических характеристик

пресса (табл.

1.1-1.4);

число листов фанеры в промежутке пресса;

длина и ширина обрезного листа фанеры соответственно, м;

5ф

толщина фанеры, м;

(

время цикла прессования, мин.

Таблица

1.1.

Технические характеристики клеильных прессов (назначение: горячее прессование фанеры)

Параметр

П714Б

НПФ

0339

ДА4438

Д4038 Д4042Ф1

Параметр

Россия Украина

Усилие пресса,

мН

6,3

8,0

6,3

6,3 16,0

Давление прессования,

МПа 2,2

2,3

2,2

2,5 3,0

Число этажей

Размер плит,

мм 1 650 xl 750

550x1 350

1 650x1 750 1

650х

1 750

3 300x1 700

Толщина греющих плит,

мм

Высота рабочего промежутка,

мм

70 70

ПО

Схема прессования

Бесподдонная

На поддонах

Число цилиндров

главных/вспомогательных

1/2

2/2

Диаметр плунжеров,

мм,

главных/вспомогательных

600/160

450/90

Скорость смыкания плит,

мм/с

108

120

Установленная мощность,

кВт

117 96,5

115

Размеры пресса

(Ixbxh),

6,86x5,55x2,83 10,4x8,5x6,6 9,33x8,0x5,15 11,0x8,7x4,8

17,5x3,8x6,0

Масса,

41,5

65,0 73

123,5

В технологических расчетах принято различать

три

слагаемых

цикла прессования фанеры:

где

время прессования (пьезотермообработки),

мин;

'с.д

время снятия давления,

мин;

*всп

время вспомогательных операций,

мин.

Таблица

1.2.

Прессы импортные

для

горячего прессования фанеры

Параметр

"Raute

30VPH"

"Kitagawa"

Параметр

(Финляндия)

(Япония)

Усилие пресса,

мН

7,7

7,5

Давление прессования,

МПа

2,5

Число этажей

30 40

Размер плит,

мм 1 750x1 700

700x1 390

Толщина греющих плит,

мм

42 45

Высота рабочего промежутка,

мм

80 40

Число цилиндров

4 3

Диаметр плунжеров,

мм,

280

375

Скорость смыкания плит

, мм/с

116 150

Установленная мощность,

кВт

130

Масса,

ПО

Таблица

1.3.

Технические характеристики пресса Д7247 (назначение: склеивание

бакелизированной фанеры)

Параметр Значение

Номинальное усилие пресса,

кН

49 000

Размеры греющих плит (7хЬхй),

мм

5 700x1 650x65

Число рабочих промежутков

Высота промежутка,

мм

120

Скорость смыкания плит,

мм/с

Скорость загрузки

выгрузки пакетов,

мм/с

160

Максимальный

ход

цилиндров,

мм

2400

Установленная мощность,

кВт

123

Полная высота пресса,

мм

12 700

Высота пресса

над

уровнем пола,

мм

7 100

Размер

плане (/хб),

мм

25 000x12 250

Масса пресса,

514

Эталонная производительность

для

фанеры

10 мм,

/год

9 000

Таблица

1.4.

Технические характеристики прессов, используемых

производстве

древеснослоистых пластиков

(ДСП)

Параметр Д7446

УЗТМ

"Baldwin"

"Becker"

"Karhula"

Конструкция

Колонная

Коробчатая

Рамная

Число цилиндров

3 14

Площадь плит,

1,67x1,65

2,76

5,8x1,35

7,83

5,03x1,37

6,89

2,3x1,1

2,53

0,8

х0,8

0,64

Толщина плит,

мм

60 63 60 60

Максимальное

давление,

МПа

14,5

15 15

Число этажей

6 14 (8)

20 9 12

Расстояние меж-

ду плитами,

мм

200 103

150

210

200

Установленная

мощность,

кВт

330

215

- -

Высота

над по-

лом h,

6,3

5,82 5,3 3,2 3,5

Размеры

плане

(ЫЬ),

3,7x7,4

2,5x2,8

2,1x0,85

Масса линии,

574,9

Масса пресса,

т 170

435 432

- -

Время выдержки

под

давлением

пр

зависит

от

марки клея, поро-

ды древесины, слойности фанеры, толщины пакета

температуры

плит пресса (табл.

1.5-1.11).

Таблица

1.5.

Время склеивания

температура плит пресса

для

фанеры марки

ФК

Толщи-

на фа-

неры,

мм

Кол-во

листов

в этаже

пресса,

шт.

Клеи

на

основе смол марок КФ-Ж, КФ-МТ, КФ-0

и др.

Толщи-

на фа-

неры,

мм

Кол-во

листов

в этаже

пресса,

шт.

Шпон лиственных пород

Шпон хвойных пород

Толщи-

на фа-

неры,

мм

Кол-во

листов

в этаже

пресса,

шт.

Продолжитель-

ность склеива-

ния,

мин

Температура

плит пресса,

°С

Продолжитель-

ность склеива-

ния,

мин

Температура

плит пресса,

3 4 3,6

125...130

- -

4 3 3,6

125...130 7,0

115...120

6,5

7,5

115...120 7,5

115...120

6,5

ПО...115

5,5

ПО...115

8,3

ПО...115

7,0

ПО...115

10,5

ПО...115

12,5

105...110

13,0

ПО...115

13,0

105...ПО

16,0

105...ПО

15,5

105...ПО

18,5

105...110 17,5

105...ПО

21,0

105...ПО

19,0

105...110

30 1 23,5

105...ПО

22,5

105...ПО

Таблица

1.6.

Время склеивания

температура плит пресса

для

фанеры марки

ФСФ

Тол-

Кол-во

листов

Клеи

на

основе смол марок СФЖ-3013, СФЖ-3014,

СФЖ-3093

идр.

щина

фане-

ры,

мм

в этаже

Шпон лиственных пород

Шпон хвойных пород

щина

фане-

ры,

мм

пресса,

Продолжитель-

Температура

Продолжитель-

Температура

щина

фане-

ры,

мм

шт. ность склеива- плит пресса, ность склеива- плит пресса,

ния,

мин

°С

ния,

мин

°С

3 4

9,0

120...125

- -

4 3

9,0

120...

125

9,0 115...120

6,5

9,5

120...125

П,5

115...120

1 9,0 115...120

8,5 115...120

10,0

115...120 10,5

ПО...115

1 12,0 115...120

12,0

ПО...115

1 14,0 115...120

14,0

ПО...115

1 20,0

110...115

19,5

ПО...115

24,5

ПО...115

24,0

ПО...115

1 28,0

ПО...115

27,5

110...115

31,0

ПО...115

30,5

110...115

Таблица

1.7.

Время склеивания фанеры

по

одному листу

этаже пресса,

Толщина фанеры,

мм

КлейСФЖ-3011

КлейКФ-Ж

3,0

4,0

100

5,0 110

6,0

120...150 40...70

Таблица

1.8.

Цикл склеивания декоративной фанеры

на

бакелитовой пленке

Параметр

Толщина фанеры,

мм

Параметр

3 4 6 8

Количество листов

этаже

пресса,

шт.

2 2 2

2 2

Время склеивания,

мин

15 15 16 20

23 22

Время охлаждения,

мин 15 15

20 20

25 22

Время загрузки

выгрузки,

мин

5 5 5 5

Время нагрева плит пресса,

мин

15 15

Таблица 1.9. Время склеивания авиационной фанеры, мин

Толщина пакета,

мм

Фанера БС-1 Фанера БП,БПС-1В

Толщина пакета,

мм

Металлические

прокладки

Фанерные

прокладки

Металлические

прокладки

Фанерные

прокладки

7,0 6,8

10,8

9,5 13,5

7,5

7,3 11,3 9,8 13,8

8,0 7,8 11,8 10,3 14,3

8,5

8,0 12,0 10,8 14,8

9,0

8,5 12,5 11,0 15,0

9,5

8,8

12.8 11,5 15,5

10,0

9,3

13,3 11,8 15,8

10,5 9,8 13,8

12,3 16,3

11,0

10,3

14,3 12,8

16,8

П,5

10,8 14,8 13,3

17,3

12,0

11,3

15,3

13,8

17,8

12,5

11,8

15,8 13,8 17,8

13,0 12,3

16,3 14,5 18,5

13,5

12,8 16,8

15,0 19,0

14,0

13,3

17,3 15,5 19,5

14,5 13,8

17,8 16,0 20,0

15,0

14,5

18,5

16,5 20,5

Таблица 1.10. Время склеивания фанерных плит, мин

Толщина

фанеры, мм

Клей

СФЖ-3011

Клей

КФ-Ж

Клей

СФЖ-3011

Клей

КФ-Ж

Толщина

фанеры, мм

Без охлаждения плит

С охлаждением плит

10 8,8

6,5

- -

12 10,8

7,5

12,8 9,0

15,0 10,0

- -

18 17,0

11,0

19,0 13,0

- -

22 21,0

14,5 18 12

24 23,5

16,0

20 13,2

26 26,0

17,5 22 14,5

28 28,0

19,0

25 15,5

30,0 21,0

27 16,6

33,0

22,5 31 18

Продолжение табл. 1.10

Толщина

фанеры, мм

Клей

СФЖ-3011

Клей

КФ-Ж

Клей

СФЖ-3011

Клей

КФ-Ж

Толщина

фанеры, мм

Без охлаждения плит

С охлаждением плит

34 -

37 20

41 21,5

45 22,5

49 23,5

54 24,8

- -

69 28,2

- -

29,5

- -

80 31

Таблица 1.11. Цикл склеивания древеснослоистых пластиков

Номинальная

толщина, мм

Длительность технологических операций, мин

Номинальная

толщина, мм

склеивания

и упрессовки

воздушного

охлаждения

плит пресса

водяного

охлаждения

плит пресса

общее время

выдержки

под давлением

15 30 30

30 90

20 30 40 35 105

25 35 50

125

30 45

45 150

50 65

170

40 60 70

60 190

45 75 75 65 215

50 85

240

55 95

265

105

90 285

Время снятия давления складывается из двух периодов. Первый

период - снижение давления от максимального до некоторого безо-

пасного уровня, равного давлению пара в плитах пресса. Обычно этот

период составляет 0,25 мин. Второй период занимает 1-3 минуты,

так как быстрое снятие давления может вызвать интенсивное парооб-

разование, которое вызовет разрушение фанеры (табл.

1.12).

При