Юрова О.В. Технология клееных материалов и древесных плит

Подождите немного. Документ загружается.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Сыктывкарский лесной институт – филиал государственного образовательного учреждения

высшего профессионального образования «Санкт-Петербургская государственная

лесотехническая академия имени С. М. Кирова»

КАФЕДРА ТЕХНОЛОГИИ ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩИХ ПРОИЗВОДСТВ

ТЕХНОЛОГИЯ КЛЕЕНЫХ МАТЕРИАЛОВ

И ДРЕВЕСНЫХ ПЛИТ

Методическое пособие по курсовому проектированию

для студентов специальности 250403 «Технология деревообработки»

и направления бакалавриата 250300 «Технология и оборудование

лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств»

всех форм обучения

Самостоятельное учебное электронное текстовое издание

СЫКТЫВКАР 2010

УДК 674

ББК 37

Т38

Рассмотрено и рекомендовано к изданию

в электронном виде кафедрой технологии дерево-

обработки Сыктывкарского лесного института 20 июня 2009 г. (протокол № 10).

Утверждено к опубликованию в электронном виде советом лесотранспортного факультета

Сыктывкарского лесного института 11 ноября 2009 г. (протокол № 3).

Составители:

О. В. Юрова, доцент (отв. редактор);

М. Н. Кочева, ведущий инженер

Рецензент:

С. Г. Ганапольский, кандидат технических наук, доцент (Вятский государственный университет)

Т38

ТЕХНОЛОГИЯ КЛЕЕНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ДРЕВЕСНЫХ ПЛИТ

[Электронный ресурс] : метод. пособие по курсовому проектированию для

студ. спец. 250403 «Технология деревообработки» и напр. бакалавриата

250300 всех форм обучения: самост. учеб. электрон. текст. изд. / Сыкт. лесн.

ин-т ; сост. О. В. Юрова, М. Н. Кочева. – Электрон. дан. (1 файл в формате

pdf : 1,6 Мб). – Сыктывкар : СЛИ, 2010. –

Режим доступа:

http://lib.sfi.komi.com. Доступен также на дискете. – Систем. требования для

дискеты: Acrobat Reader (любая версия). – Загл. с экрана.

В издании приведены варианты заданий на курсовой проект, методика

его выполнения. В приложениях даны необходимые справочные материалы.

Пособие может быть использовано при выполнении технологической

части дипломного проекта по темам, связанным с производством фанеры.

Для студентов специальности 250403 «Технология деревообработки» и

направления бакалавриата 250300 «Технология и оборудование лесозагото-

вительных и деревообрабатывающих производств» всех форм обучения.

УДК 674

ББК 37

Темплан 2008/09 учеб. г. Изд. № 258.

________________

Самостоятельное учебное электронное текстовое издание

Составители: Юрова Ольга Венедиктовна, Кочева Мария Николаевна

ТЕХНОЛОГИЯ КЛЕЕНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ДРЕВЕСНЫХ ПЛИТ

Электронный формат – pdf

Разрешено к публикации 19.02.10. Объем 2,6 уч.-изд. л., 1,6 Мб.

Сыктывкарский лесной институт – филиал государственного образовательного учреждения высшего

профессионального образования «Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия

имени С. М. Кирова» (СЛИ), 167982, г. Сыктывкар, ул. Ленина, 39

institut@sfi.komi.com, www.sli.komi.com

Редакционно-издательский отдел СЛИ. Заказ № 5.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение .......................................................................................................................................................4

1 Указания по выполнению курсового проекта........................................................................................5

2 Составление производственной программы ..........................................................................................7

3 Определение расхода шпона и сырья, потребного на изготовление

заданного количества фанеры

..................................................................................................................12

3.1 Расчет выхода шпона из чурака и количества образующихся отходов при лущении.............12

3.2 Расчет количества сухого шпона ...................................................................................................14

3.3 Расчет количества сырья на изготовление заданного количества шпона..................................17

4 Составление баланса сырья ...................................................................................................................20

5 Расчет количества клеематериалов.......................................................................................................20

6 Установление производственного задания для проектируемого участка........................................21

7 Выбор и расчет потребности в оборудовании на проектируемом участке......................................22

7.1 Выбор оборудования .......................................................................................................................22

7.1.1 Окорка сырья.............................................................................................................................22

7.1.2 Металлоискатель ......................................................................................................................22

7.1.3 Разделка кряжей на чураки ......................................................................................................23

7.1.4 Лущильные станки ...................................................................................................................23

7.1.5 Ножницы для рубки ленты сырого шпона .............................................................................25

7.1.6 Сушильные агрегаты ................................................................................................................26

7.1.7 Сортировка шпона ....................................................................................................................27

7.1.8 Ребкосклеивание шпона...........................................................................................................27

7.1.9 Оборудование для сращивания шпона по длине...................................................................28

7.1.10 Шпонопочиночные станки ....................................................................................................29

7.1.11 Клеенаносящие станки...........................................................................................................30

7.1.12 Пресс для холодной подпрессовки .......................................................................................30

7.1.13 Клеильные прессы ..................................................................................................................30

7.1.14 Обрезные станки .....................................................................................................................32

7.1.15 Шлифовальные станки ...........................................................................................................32

7.2 Расчет производительности оборудования ...................................................................................34

7.2.1 Расчет производительности окорочных станков...................................................................34

7.2.2 Расчет производительности станков для раскроя сырья по длине ......................................34

7.2.3 Расчет производительности лущильных станков..................................................................34

7.2.4 Расчет производительности ножниц.......................................................................................35

7.2.5 Расчет производительности сушилок .....................................................................................36

7.2.6 Расчет производительности ребросклеивающих станков ....................................................37

7.2.7 Расчет производительности узкоплитных прессов ...............................................................38

7.2.8 Расчет производительности шпонопочиночных станков .....................................................38

7.2.9 Расчет производительности клеенаносящих станков ...........................................................39

7.2.10 Расчет производительности холодного пресса....................................................................39

7.2.11 Расчет производительности обрезных станков ...................................................................39

7.2.12 Расчет производительности шлифовальных станков..........................................................40

7.3 Определение потребности в оборудовании ..................................................................................41

8 Описание планировки оборудования заданного участка ...................................................................42

9 Определение основных технико-экономических показателей работы проектируемого участка .43

Библиографический список ......................................................................................................................44

Приложение 1 Задания на курсовой проект...........................................................................................45

Приложение 2 Справочные материалы для определения производительности горячего пресса....52

Приложение 3 Справочные материалы для определения расхода сырья ...........................................55

Приложение 4 Справочные материалы для определения расхода клея..............................................56

Приложение 5 Справочные материалы для определения производительности клеенаносящих

станков

........................................................................................................................................................56

Приложение 6 Справочные материалы для определения производительности холодного пресса.56

ВВЕДЕНИЕ

По курсу «Технология клееных материалов и древесных плит» в соответствии с учебным

планом предусмотрено выполнение курсового проекта.

Целью данного пособия является ознакомление студентов с методикой выполнения техно-

логических расчетов как основы курсового проекта, включающих в себя расчет производственной

программы при изготовлении фанеры, расчеты потребного количества сырья и материалов, расчет

потребности в оборудовании для выполнения производственной программы и расчет технико-

экономических показателей проектируемого участка.

Данное методическое пособие поможет студентам освоить алгоритм и понять причинно-

следственную связь технологических расчетов фанерного производства. Ознакомиться со струк-

турой технологического процесса, применяемым оборудованием и оценками экономической эф-

фективности данного производства.

Пособие может быть также использовано

в дипломном проектировании при выполнении

технологической части.

1 УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Тема курсового проекта – «Проектирование технологического процесса участка цеха по

производству фанеры».

Цель курсового проекта – привить практические навыки проектирования технологических

линий изготовления фанеры.

Задачами курсового проекта являются: усвоение теоретического материала, методики

расчета производственной программы, потребного количества сырья, клееных материалов и обо-

рудования для проектируемого цеха, а также порядка размещения оборудования в цехе.

Выбор варианта задания на курсовой проект осуществляется по двум последним цифрам

номера зачетной книжки по приложению 1, таблица П1.1. Пример оформления задания на курсо-

вой проект приведен в приложении 1, таблица П1.2.

Курсовой проект состоит из пояснительной записки и графической части, которые

выпол-

няются согласно положениям о дипломном проектировании [7; 8].

В графической части приводится план участка с выбранным технологическим оборудова-

нием.

К основным разделам пояснительной записки относятся:

Введение

1. Характеристика заданной продукции.

2. Характеристика сырья и материалов.

3. Составление производственной программы клеевого участка цеха фанеры.

4. Определение расхода шпона и сырья, потребного на изготовление заданного количества

фанеры.

5. Составление баланса сырья.

6. Расчет количества клеевых материалов.

7. Установление производственного задания для проектируемого участка.

8. Выбор и расчет потребности в оборудовании на проектируемом участке.

9. Описание планировки оборудования заданного участка.

10. Определение основных

технико-экономических показателей работы проектируемого

участка.

11. Заключение.

12. Библиографический список.

В разделе «Характеристика заданной продукции» приводят описание внешнего вида,

конструкции

назначение, области применения, требования по качеству в соответствии с ГОСТом.

Необходимо также сравнить заданный вид фанеры с другими видами и указать преимущества

данного вида фанеры.

В разделе «Характеристика сырья и материалов» переходят к описанию материалов,

применяемых при изготовлении заданного вида фанеры. При характеристике шпона следует оха-

рактеризовать породу древесины, обосновать размеры шпона, привести требования к качеству

шпона. При характеристике клея необходимо указать основные свойства и состав клея.

При выполнении курсового проекта рекомендуются следующая учебная, техническая и

нормативная литература: [1], [2], [5], [7], [8], [9]. Трудоемкость выполнения проекта 30–40 часов.

2 СОСТАВЛЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРОГРАММЫ

Производственная программа клеевого цеха составляется на основании расчетов произво-

дительности пресса. Марка пресса задана в исходных данных. Перед расчетом производительно-

сти пресса следует привести его техническую характеристику (см. раздел 9).

Производительность пресса для каждого вида фанеры, П

, м

/ч, определяется по формуле [3]:

К6,3

иф0

mnSF

где ого формата, м

; F

– площадь обрезной фанеры заданн

– заданная толщина фанеры, мм;

n – число пакетов, склеиваемых в рабочем промежутке пресса;

m – число этажей пресса;

– коэффициент использования рабочего времени. При расчетах можно принять К

= 0,95;

– цикл работы клеильного пресса, с.

Число единичных пакетов, n, загружаемых в один промежуток пресса, зависит от толщины

изготовляемой фанеры. Если в исходных данных по условиям работы задано несколько пакетов в

рабочем промежутке пресса, то количество пакетов выбирают из таблицы 1 [3].

Таблица 1 – Кол тов, загружаемых в один пр

ач е ка

ичество паке омежуток пресса

Показатель Зн ени по зателя

Толщина фанеры, мм 3 4 5 6 8 9 10 12 15

Число пакетов в рабочем промежутке пресса 4 3 2 2 1 1 1 1 1

Цикл работы клеильного пресса складывается из времени, затрачиваемого на ряд операций,

и определяется технологией, видом применяемого клея, толщиной склеиваемого пакета, породой

древес организацией работ. ины, наличием механизмов загрузки и выгрузки, этажностью пресса,

Время, потребное на загрузку пакетов, τ

, определяется по формуле:

=τ

где l

– ход толкателя загрузочной этажерки, мм;

– скорость движения толкателя загрузочной этажерки, мм/с (выбирается из задания, табли-

ца П1.1, приложение 1).

Ход толкателя обычно принимается равным наименьшему размеру листа обрезной фанеры

с припусками на обрезку (75–80 мм), увеличенному на 150–200 мм.

Время, затрачиваемое на подъем стола пресса, τ

, определяется по формуле:

)(

mSh

−

=τ

где есса); h – высота рабочего промежутка пресса, мм (см. техническую характеристику пр

– толщина пакета шпона, помещаемого в один промежуток пресса, мм;

m – число этажей пресса (выбирается из задания, таблица П1.1, приложение 1);

– скорость подъема стола пресса, мм/с (выбирается из задания, таблица П1.1, приложение 1).

Толщину пакета шпона, помещаемого в один промежуток пресса, S , можно определить

расчетным путем по формуле:

y100

100

1ш

−

где S

– толщина склеиваемого материала, мм. Толщина шпона выбирается из приложения 2, таб-

лица П2.1. Определяя количество толщин шпона для выработки заданного ассортимента фанеры

следует выбрать одну толщину;

;

n =

– число пакетов, помещаемых в один промежуток пресса: полученный резуль-

тат ок тного – ругляют: от четного и выше – в сторону большего нечетного значения, менее че

в сторону меньшего целого нечетного значения ;

у – упрессовка пакета при склеивании, %.

Данные по величине упрессовки фанеры приведены в приложении 2, таблица П2.1.

Для крайних установленных значений упрессовки определяем два значения S

, чтобы пра-

вильнее подобрать слойность и толщину шпона. При этом необходимо помнить, что, как правило,

фанера изготавливается из нечетного числа слоев шпона. Толщину шпона подбираем таким обра-

зом, чтобы разница между слоями составляла не менее 0,2 мм и различалась визуально. Толщину

шпона из древесины хвойных пород следует принимать в пределах 1,8–3,6 мм, лиственных пород

1,15–1,80 мм. Необходимо также, чтобы количество толщин шпона для выработки заданного ас-

сортимента продукции было минимальным.

Время, затрачиваемое на создание рабочего давления на пакет, τ

, определяется по формуле:

п3

где τ

– время подъема давления, отнесенное к одному этажу пресса (τ

= 0,2–0,3 с);

m – число этажей пресса.

Время выдержки пакетов под давлением, τ

, и снижения давления, τ

, может быть выбрано

по таблицам П2.3, П2.4, П2.5, П2.6 приложения 2 в зависимости от вида склеиваемой продукции,

породы древесины, вида клея, толщины и слойности пакета, принятой температуры плит пресса.

Необходимо учесть, что время τ

дано в минутах, поэтому его нужно перевести в секунды.

Время снижения давления, τ

, состоит из двух периодов. Продолжительность первого пе-

риода ения 2, таб-можно принять 10–15 с, продолжительность второго следует выбрать из прилож

лица П2.7.

Время, затрачиваемое на опускание стола пресса, τ

, определяется по формуле:

100

⎟

⎞

−

⎠

⎜

⎝

⎛

−

=τ

где у – величина упрессовки пакета, % (таблица П2.1, приложение 2);

мм/с (выбирается из таблице П1.1, приложение 1). – скорость опускания стола пресса,

Время, затрачиваемое на выгрузку фанеры из пресса, τ , определяется по формуле:

=τ

где l

– ход экстрактора разгрузочной этажерки, равный ходу толкателя загрузочной этажерки, мм;

движения экстрактора, мм/с (выбирается из таблицы П1.1, приложение 1). – скорость

Цикл работы пресса, τ

, составит:

ы пресс

∑

=τ

Если

цикл работ а.

≥ τ

то τ

не включают в

Все данные, необходимые для расчета продолжительности цикла, а также полученные ре-

зультаты расчета производительности пресса вносятс таблиця в у 2.

Таблица 2 – Расчет производительности клеильного ресса

ование показателей

Единица изм

Обозначе

Значение показателей

Наимен

е-

рени

ние

1 2 4 3

Исходные данные

Вид продукции

Марка фанеры

Формат в обрезном виде

м м × мм

Толщина продукции мм S

Количество фанеры данной толщины от об-

щего ее объема %

Порода древесины

Марка применяемого клея

Пресс:

а) число рабочих промежутков

б) высота рабочего промежутка мм

в) скорость движе

этажерки

ния толкателя загрузочной

мм с u/

г) скорость подъема и опускания стола мм с u/

д) скорость движения экстрактора м м/с u

Продолжение таблицы 2

Данные, подлежащие определению

Число пакетов в рабочем промежутке пресса

Толщина пакета

ΣS

Толщина шпона S

Слойность пакета

Режим склеивания пакетов:

а) температура плит пресса

°С

б) продолжительность выдержки пакетов под

давлением с

в) продолжительность снижения давления

Продолжительность ти операций цикла

работы

час

пресса:

а) загрузки пакетов в пресс

б) подъема

стола пресса

в) со

здания давления

г) опускания стола пресса

д) выгрузки материала из пресса

Суммарная продолжительность цикла рабо-

ты пресса с

Производительность клеильного пресса

/ч

iпр

Средневзве

пресса

шенная производительность

/ч

ср

Средневзвешенная производительность пресса, П

ср

100

ср

РРР

ППП

пр3

пр2

пр1

определенной

толщ

+ = 100 %).

где

пр1

пр2

пр3

– производительность пресса при изготовлении продукции

ины, м

/ч;

1 2

Р , – процент выпуска фанеры данной толщины от общего ее количества, таблица 1 Р ,

(

Р +

смi

Q Объем производства каждого вида продукции в смену,

100

П7,7

ср

см

где

– количество установленных прессов в цехе (таблица П1.1, приложение 1);

7,7 ч – средняя продолжительность смены, ч.

Годовая производственная программа для каждого вида продукции, Q

i год

, м

, определяется

по формуле:

i год

= Q

i см

Д С,

где Д – число рабочих дней в году, можно принять 260 дней;