Проект цеху для виробництва лущеного і струганого шпону

 

3.6.1.Втрати сировини при поперечному розкрої фанерних кряжів

 

Втрати сировини при розкрої  це є – Рлущ

 

3.6.2 Загальний вихід сирого шпону до об’єму чурбака

 

                        

                         (3.6.1.)

 

3.6.3.Втрати сировини під час сушіння шпону

 

             

   (3.6.2.)

 

3.6.4.Втрати сировини при нормалізації розмірів і якості шпону

      

             (3.6.3.)

 

 

3.6.5.Втрати на внутрішньо цехові витрати

 

         (3.6.4.)

3.6.6.Корисний вихід лущеного шпону і фанери від об’єму чурбака

 

                         (3.6.5.)

 

або

                         

                                (3.6.6.)

 

3.6.7. Питома витрата сировини в кряжах на 1 м³ виготовленого лущеного шпону

 

                      

м³/ м³                                     (3.6.7.)

 м³/ м³

 

Складаємо баланс сировини до об’єму кряжа 

 

 

 

Таблиця №4

Баланс  сировини до об’єму кряжа

№ п/п	Найменування  готової продукції, вид втрат  і відходів деревини	Кількість готової  продукції і втрат та відходів до об’єму кряжа
		%	м³
1	Лущений шпон	47,68	56000
2	Відрізки , тирса	11	12793
3	Шпонрозривина, осердя, куски сирого шпону	29,99	34883,2
4	Втрати при  всиханні шпону	8,85	10294,1
5	Куски сухого шпону	2	1767,7
6	Шпон на випробування	0,48	565,7
	Разом		116303,5

 

 

 

 

4.Розрахунок обладнання

 

     4.1.Поперечний розкрій сировини

Обладнання для поперечного  розкрою сировини можна поділити на три групи :

1. Круглопилкові  верстати з зворотно-поступальним рухом пили ( так звані пили « лисячий хвіст » )
2. Верстати з ланцюговою пилою : електро-  і бензопили  МП – 5, ЕПЧ –3, «Урал», «Дружба».
3. Верстати маятникового типу : ФП – 220, ЦБ – 63, ЦБ – 4.
4. Апарат Цемінкова, де використовується пила з балансиром.

Обладнання для поперечного розкрою сировини можна умовно розбити на три групи: кругло пильні; верстати із зворотно-поступальним рухом пили типу “лисячий хвіст” (ЛХ); верстати з ланцюговою пилою: бензо- і електропили (МП-5, ЕПЧ-3, Урал, Дружба). При виготовленні лущеного шпону найбільше поширення для розкрою кряжів на чурбаки отримала перша група пил з круглим пильним диском. До них відносяться балансирні: напівавтоматична пила АПЗ, пили ЦБ-4, ЦБ-5, АЦ-1, АЦ-3С; маятникові пили: ФП-220, ЦБ63.

Продуктивність круглопильних однопильних верстатів балансирного типу визначається в м³ за формулою:

 

                         

м³/зм                 (4.1.1.)

де      Тзм – час зміни в хв. ;

   Vкр – об’єм кряжа в м³ ;

         Км, Кр – коефіцієнт використання машинного і робочого часу ( Км=0,8 , Кр=0,2 – 0,6 )

         dч – середній діаметр кряжа , м ;

        U – швидкість насування пили на кряж (42 м/хв.);

       n – кількість різів які припадають на один кряж.

.

м³/зм

Далі знаходимо кількість верстатів  і коефіцієнт завантаження

 

                              

                                  (4.1.2.)

де   Qріч.сир. – річна кількість сировини , що підлягає обробці, в м³;

        N – кількість робочих днів  в році ( 250 ) ;

        m – кількість робочих змін ( 2 зміни ) ;

П – продуктивність верстату м³/зм.

                                  

                            (4.1.3.)

Оскільки коефіцієнт завантаження не перевищує встановлених меж, то кількість верстатів  є рівна одній штуці. В даному виробництві ми використовуємо верстат типу АПЗ.

 

    4.2.Операція обкорювання

Дана операція здійснюється з метою виділення кори і мінеральних включень на ній . Вона здійснюється на верстатах роторного типу , серед яких широкого поширення набули марки ОК – 35, ОК – 63,ВК -20 та інші.

Продуктивність обкорбвальних  верстатів в зміну знаходиться  за формулою:

             

м³/зм                (4.2.1.)

де       Vчур – об’єм чурбака середнього діаметра , м³;

 L – довжина чурбака , м ;

          Uпод – швидкість подачі , м/хв. ;

           Км, – коефіцієнт використання машинного, що враховує між торцеві розриви ( 0,7 – 0,85 )

          Кр – коефіцієнт використання робочого часу ( 0,8 – 0,85 )

Верстат обслуговує один робітник

м³/зм

 

Далі знаходимо кількість верстатів  і коефіцієнт завантаження за формулами (4.1.2.) і (4.1.3.) відповідно :

 

 

Коефіцієнт завантаження лежить в  допустимих межах, і тому ми приймаємо на розкрій один верстат ОК – 35К.

 

 

    4.3.Гідротермічна обробка сировини

Температура процесу лущіння має  бути 10 - 40ºС. При низькій температурі шпон тріскає, а при надмірному нагріванні утворюється моховитість. Мінімальна температура для берези становить 20ºС.

Продуктивність басейнів, обладнаних  контейнерами (комірками), визначається в м3 за формулою:

                    

м³/зм           (4.3.1.)

де      Тзм – час зміни в хв. ;

Lк – довжина комірки, м ;

     Вк – ширина комірки , м ( довжина чурбака плюс 20 см. );

     hк – висота комірки, м ;      

          Кр – коефіцієнт використання робочого часу ( 0,85)

          Кз – коефіцієнт заповнення комірки сировиною ( 0,5 – 0,55 ) ;

         τнаг. – тривалість нагрівання чурбаків, год. ;

τдоп – тривалість завантаження і вивантаження, год.(приймається 0,5 )

Далі знаходимо кількість комірок

м³/зм

Знаходимо кількість комірок і коефіцієнт завантаження за формулами (4.1.2.) і (4.1.3.) відповідно :

 

 

Отже басейн для проварювання складається  з 20 комірок

 

4.5. Операція лущення чурбаків

Це основна операція, яка використовується у  фанерному виробництві.

Лущильні верстати в залежності від перероблюваної сировини поділяються  на три розмірні групи: легкі, середні, важкі. Легкі – марок ЛУ-9, ЛУ99-10 призначені для лущення чурбаків довжиною до 900 мм і діаметром до 700 мм. Важкі верстати застосовуються для лущення крупної сировини довжиною більше 2-х метрів діаметром більше 700 мм. В даний час застосовуються в основному верстати середнього розміру марок ЛУ-17-4, ЛУ-17-10 та фінські – 3VKKT і 4VKKT.

Продуктивність лущильного верстату ЛУ17-10, виражена в кількості чурбаків (чур./зм.), визначається за формулою:

                        

                                   (4.4.1.)

де     Тзм – час зміни в хв. ;

         Кз – коефіцієнт завантаження робочого часу , який витрачається на встановлення і напрямлення ножа, регулювання обтиску, змащення і чистку верстата ( 0,94 – 0,96 );

     τц. – повний час обробки одного чурбака, с .

чурбаків

Повний час обробки чурбака  складається з наступних операцій:

1. встановлення чурбака;
2. затиск чурбака шпинделями ;
3. підвід супорта до чурбака на прискореній подачі ;
4. час на оциліндрування і лущіння ;
5. відвід супорта ;
6. відвід шпинделів ;
7. видалення осердя ;
8. прочищення просвіту між ножем і притискною лінійкою ;
9. час на включення різних механізмів верстату.

  , с            (4.4.2.)

Де      τ1=3 – 6 с, залежно від механізмів які використовуються;

            τ2 – для   верстатів з гідравлічним приводом визначається за формулою:

                                              

,с                                (4.4.3.)

 

 де       hк – висота центру кулачка, приймається від 30 до 60 мм. ;

 Uпод – швидкість осьвого переміщення шпинделя ( зовнішніх шпинделів ) мм/с. ;

              τ3 – час підводу супорта до чурбака, с :

                                         

                                           (4.4.4.)

де       lс – шлях який проходить супорт на прискореній подачі (50 – 100мм);

          Uп.с. – швидкість прискореної подачі супорта, мм/с.

              τ4 – час на оцидіндрування і лущення ,с:

                                             

                                     (4.4.5.)

де       lн.с. – шлях який проходить супорт , мм. :

          Uр.с. – швидкість робочого ходу супорта, мм/с.

                         

, мм                     (4.4.6.)

де D1– відстань найбільшвіддаленої точки чурбака від осі обертання , помножена на два, мм;

d0 – діаметр осердя, мм;

         dчур – діаметр чурбака, мм.   

                                

                                    (4.4.7.)

          В – коефіцієнт форми чурбака , що залежить від збіжності, кривизни, форми чурбака ( для берези він становить – 1,15 )

                                

                        

, мм/с                               (4.4.8.)

де      n – кількість обертів чурбака за хвилину;

Sш – товщина шпону, мм.

        

τ5 – час відвлду супорта, с :

                                       

   с                                (4.4.9.)

       τ6 – час відводу шпинделів , с.

Для верстатів з гідравлічним приводом він обчислюється за формулою:

                                        

   с                              (4.4.10.)

де      hк – висота встановлення внутрішніх шпинделів, мм ;

          Uпод – швидкість зворотнього ходу внутрішніх шпинделів , мм/с.

τ7 приймається в межах 2 – 3секунд

τ8 приймається в межах 1 – 2 секунд

τ9 приймається в межах 1 – 2 секунд

Щоб знайти продуктивність в метрах кубічних необхідно розраховану  продуктивність помножити на об’ємний вихід шпону  з одного чурбака:

                                  

, м³                      (4.4.11.)

м³/зм

Об’ємний вихід шпону для  берези знаходять за формулою:

   

м³             (4.4.12.)

Далі знаходимо кількість верстатів  і коефіцієнт завантаження

 

За розрахованими даними приймаємо  кількість лущильних верстатів  марки ЛУ17-10 рівну одиниці.

 

 

    4.5.Операція рубання стрічки шпону

Рубання здійснюється ножицях різного  типу . Їх кількість приймається  залежно від кількості лущильних верстатів і оскільки лущильних верстатів у нас один , то і рубання в нас буде здійснювати один верстат НФ18-3.