Технология клееных материалов и древесных плит

Продолжительность цикла одного чурака, Z, с, определяем по формуле

Z = ZУ + ZЗ + ZП.С. + ZО.Ц. + ZК.С. + ZФ + ZО.С. + Zо.ш + Zс.к + ZВ.К. ,              (3.1)

где ZУ   – время, затрачиваемое на установку чурака между шпинделями, с (принимаем равным 4с);

ZЗ    – время, затрачиваемое на зажим чурака шпинделями, с (принимаем равным 0,7с);

ZП.С. - время, затрачиваемое на подвод суппорта, с (принимаем равным 0,8с);

ZО.Ц. – время оцилиндровки чурака, с (рассчитываем по формуле (3.2));

ZК.С.  – время срезания кускового шпона с одного чурака, с (рассчитываем по формуле (3.3));

ZФ    – время срезания ленты шпона с одного чурака, с (рассчитываем по формуле (3.4));

ZО.С.  – время, затрачиваемое на отвод суппорта после окончания лущения чурака, с (рассчитываем по формуле (3.5));

 

ZО.Ш_– время, затрачиваемое на отвод шпинделя,с (можно принять равным 0,6 с)

ZС.К. – время, затрачиваемое на снятие карандаша ,с ( можно принять равным 2 с)

ZВ.К. – время, затрачиваемое на прочистку зазоров и включение различных механизмов станка, с (принимаем равным 2с).

Ниже приводим формулы расчёта для определения поэлементных затрат

времени на выполнение операций оцилинировки чурака

ZО.Ц. = (КФ + 0,02 - Кк),                                     (3.2)

срезания кускового шпона

ZК.С. = (Кк – Кл),                                            (3.3)

срезания ленты форматного шпона

ZФ = (Кл*dч.ср. - dк),                                            (3.4)

отвода суппорта

   ZО.С. = ,                                    (3.5)

где dЧ. СР.– диаметр чурака, мм;

КФ     – коэффициент формы чурака (берем из таблицы 4.9 [1]);

Кк     – коэффициент, учитывающий уменьшение диаметра чурака к началу выхода кускового шпона (принимаем равным 0,95);

n      – частота вращения шпинделей, мин-1 (берем из задания таблицы 3.1 [1]);

Sш      - толщина шпона, мм (обусловлена в задании таблицы 3.1 [1]);

Кл       – коэффициент выхода форматного шпона (выбираем из таблицы 8 [1]);

dК      – диаметр карандаша, мм (рассчитали в предыдущем пункте);

lс      – путь перемещения суппорта из крайнего положения к чураку на ускоренной подаче, мм (принимаем lс = 50 мм);

vп.с.   – скорость ускоренной подачи суппорта, мм/с (принимаем равной 80 мм/с).

 

Рассчитываем время оцилиндровки чурака, ZО.Ц., с, отдельно для каждой толщины.

Принимаем dЧ. СР. = 350мм; n = 150мин-1; Sш = 1,8мм; КФ = 1,2; Кк = 0,95. Подставляя эти значения в формулу (3.2) получим

ZО.Ц.1,8 =

(1,2 + 0,02 – 0,95) = 0,27 = 38,89 * 0,27 = 10,5.

Аналогично рассчитываем для других толщин.

 

ZО.Ц.2,2 =

(1,2 + 0,02 – 0,95) = 0,27 = 31,82 * 0,27= 8,59;

        ZО.Ц.3,2 = (1,2 + 0,02 – 0,95) = 0,27 = 21,88 * 0,27 = 5,91    

Рассчитываем время срезания кускового шпона с одного чурака, ZК.С., с, разных толщин и сортов.

Принимаем dЧ. СР. = 350мм; n = 150мин-1; Sш = 1,8мм; Кк = 0,95; Кл = 0,85. Подставляя эти значения в формулу (3.3), получим

 

   ZК.С.1,8I = (0,95 – 0,85) = 0,1 = 38,89 * 0,1 = 3,88;

 

Рассчитываем для 2-го сорта при тех же данных, но при Кл = 0,84, получим

   ZК.С.1,8II = (0,95 – 0,84) = 0,11 = 38,89 * 0,11 = 4,28;

Рассчитываем для толщины 2,2мм.

  ZК.С.2,2I = (0,95 – 0,85) = 0,1 = 31,82 * 0,1 = 3,18;

  ZК.С.2,2II = (0,95 – 0,84) = 0,11 = 31,82 * 0,11 = 3,50;

Рассчитываем для толщины 3,2мм.

  ZК.С.3,2I = (0,95 – 0,85) = 0,1 = 21,88 * 0,1 = 2,19;

  ZК.С.3,2II = (0,95 – 0,84) = 0,11 = 21,88 * 0,11 = 2,41;

    Рассчитываем время срезания ленты шпона с одного чурака ZФ, с.

Принимаем n = 150мин-1; Sш = 1,8мм; Кл = 0,85; dЧ. СР. = 350мм; dК = 90мм. Подставляя эти значения в формулу (3.4), получим

 

  ZФ1,8I = (0,85*350 – 90) = (297,5 – 90) = 0,11 * 207,5 = 22,83.

 

Рассчитываем для 2-го сорта. При Кл = 0,84; dК = 94мм., получаем

 

 ZФ1,8II = (0,84*350 – 94) = (294 – 94) = 0,11 * 200 = 22;

 ZФ2,2I = (0,85*350 – 90) = (297,5 – 90) = 0,09 * 207,5 = 18,67;

 ZФ2,2II = (0,84*350 – 94) = (294– 94) = 0,09 * 200 = 18;

 ZФ3,2I = (0,85*350 – 90) = (297,5 – 90) = 0,06 * 207,5= 12,45;

 ZФ3,2II = (0,84*350 – 94) = ( 294 – 94) = 0,06 * 200 = 12.

 

Рассчитываем время, затрачиваемое на отвод суппорта после окончания лущения чурака, ZО.С., с, для 1-го, 2-го сортов.

Принимаем КФ = 1,2; dЧ. СР. = 350мм; dК =90мм; lс = 50мм; vп.с. = 80мм/с. Подставляя эти значения в формулу (3.4), получим

           ZО.С.I = .

Рассчитываем для 2-го сорта при тех же условиях, но при dК = 94мм.

ZО.С.II =

.

Рассчитываем продолжительность цикла одного чурака, Z, с.

Подставляя найденные значения в формулу (3.1), получаем

          Z1,8I=4+0,7+0,8+10,5+3,88+22,83+2,73+0,6+2+2=50,04;  Z1,8II=4+0,7+0,8+10,5+4,28+22+2,71+0,6+2+2=49,59;

         Z2,2I=4+0,7+0,8+8,59+3,18+18,67+2,73+0,6+2+2=43,27;

         Z2,2II=4+0,7+0,8+8,59+3,50+18+2,71+0,6+2+2=42,9;

         Z3,2I=4+0,7+0,8+5,91+2,19+12,45+2,73+0,6+2+2=33,38;

         Z3,2II=4+0,7+0,8+5,91+2,41+12+2,71+0,6+2+2=33,13;

Время, затрачиваемое на разлущивание одного чурака, определяем для всех толщин шпона, указанных в задании, но с учетом переработки чурака среднего диаметра, определенного по формуле (2.2).

Длина ленты форматного шпона, Lл, м, получаемой из одного чурака определяем по формуле

Lл = (Кл2 dч.ср2. - dк2),                                        (3.6)

где dч.ср- диаметр чурака, мм;

 dк- диаметр оставшегося карандаша, мм;

           SШ- толщина шпона, мм.

Рассчитываем длину ленты форматного шпона, Lл, м.

Принимая SШ = 1,8мм; dч.ср = 350. Подставляя эти значения в формулу (3.6), получим

Lл1,8I =

(0,852 *3502 - 902)=0,0004*(88506 - 8100) = 0,0004*80406 = 32,16;

Lл1,8II =

(0,842 *3502 - 942)=0,0004*(86436 - 8836) = 0,0004*77600 = 31,04;

Принимая SШ = 2,2мм; dч.ср = 350. Подставляя эти значения в формулу (3.6),  получим

Lл2,2I = (0,852 *3502 - 902)=0,0003*(88506 - 8100)=0,0003*80406=24,12;

Lл2,2II =

(0,842 *3502 - 942)=0,0003*(86436 - 8836)=0,0003*77600=23,28;

Принимая SШ = 3,2мм; dч.ср = 350. Подставляя эти значения в формулу (3.6), получим

Lл3,2I =

(0,852 *3502 - 902)=0,00025*(88506 - 8100)=0,00025*80406=20,10;

Lл3,2II =

(0,842 *3502 - 942)=0,00025*(86436 - 8836)=0,00025*77600=19,4;

Время, затрачиваемое ножницами на отрезку одного листа, ZР, с, и рубки на листы всей ленты шпона, ZР/, с, определяем по формулам

ZР = ,                                                      (3.7)

ZР/ = ,                                                 (3.8)

где    b  – ширина листа сырого шпона, м;

m – число двойных ходов ножа ножницы, мин (принимаем m = 120);

vП – скорость подачи ленты шпона в ножницы, м/с (таблица 3.1[1]);

LЛ – длина ленты шпона, м;

ZД – время, затрачиваемое на заправку ленты шпона в ножницы в первый раз, с, (принимаем ZД = 5с).

Рассчитываем время, затрачиваемое ножницами на отрезку одного листа, ZР, с.

Принимая b = 1,74м; vП = 0,8 м/с; m = 120 мин. Подставляя эти значения в формулу (3.7), получим  

                                              ZР = = 2,68.

Рассчитываем время, затрачиваемое рубкой на листы всей ленты шпона, ZР/, с.

Принимая LЛ = 32,16 м; b = 1,74м; ZР = 2,68с; ZД = 5с.   Подставляя эти значения в формулу (3.8), получим

ZР/I1,8 =

=18,48*2,68+5=54,52.

ZР/II1,8 =

=17,84*2,68+5=52,81.

Рассчитываем для толщины 2,2 мм

ZР/I2,2 =

=13,86*2,68+5=42,14;

ZР/II2,2 =

=13,38*2,68+5=40,86;

Рассчитываем для толщины 3,2мм

ZР/I3,2 =

=11,55*2,68+5=35,95;

ZР/II3,2 =

=11,15*2,68+5=34,88;

Производительность лущильного станка, АЛ,С,, м3/ч, и ножниц, АН, м3/ч, определяем по формулам

АЛ,С = ,                                               (3.9)

АН = ,                                               (3.10)

где  Ки. – коэффициент использования рабочего времени, равный 0,95.

Производительность лущильного станка и ножниц определяем отдельно для каждого сорта сырья и каждой толщины шпона.

Рассчитываем производительность лущильного станка, АЛ,С,, м3/ч.

Принимаем Кв. = 0,95; Zр. = 2,68с; LЛ = 32,16; l = 1,9м, Sш = 1,8мм.        Подставляя эти значения в формулу (3.9), получим

АЛ,С1,8I =

=1,28*61,10*1,8=140,77;

АЛ,С1,8II =

=1,28*58,98*1,8=135,89;

 

АЛ,С2,2I =

=1,28*45,83*2,2=129,06;

 

АЛ,С2,2II =

=1,28*44,23*2,2=124,55;

 

АЛ,С3,2I =

=1,28*38,19*3,2=156,43;

                        АЛ, С3,2II = =1,28*36,86*3,2=150,98;

Рассчитываем производительность ножниц, АН, м3/ч.

Принимаем Ки. = 0,95; ZР/ = 54,52с; LЛ = 32,16; l = 1,9м, Sш = 1,8мм.   Подставляя эти значения в формулу (3.10), получим

АН1,8I =

=0,06*61,10*1,8=6,59;

АН1,8II =

=0,06*58,98*1,8=6,37;

АН2,2I =

=0,08*45,83*2,2=8,07;

Ан2,2II =

=0,08*44,23*2,2=7,78;

Ан3,2I =

=0,10*38,19*3,2=12,22;

Ан3,2II =

=0,10*36,86*3,2=11,79;

Часовая производительность линии лущения – рубки ленты шпона, АЛ, м3/ час, определяем при анализе производительности лущильного станка и ножниц.

Производительность линии АЛ равна производительности лущильного станка АЛ, С,  если  производительность   ножниц   равна   или   больше производительности лущильного станка.

Если Ан < Ал.с.,  то производительность   линии   будет  определять          производительность ножниц. 

Потребное количество линии по переработки сырья, n, шт., определяем по формуле

n = ,                                       (3.11)

где Q – количество сырья, подлежащего переработке, м3/ см (таблица 3.1[1]);

VФ.Ш.-СР + VКУС.-СР.  – средневзвешенный выход шпона и кусков из 1 м3        сырья, м3;

х – количество шпона заданной толщины, %, (берется из таблицы3.1[1]);

АЛ – установленная производительность линии лущения – рубки при переработки сырья на шпон соответствующей толщины, м3/ ч.

Принимаем Q = 170 м3; VФ.Ш.-СР = 0,55 м3; VКУС.-СР = 0,05 м3; х = 40%; АЛ = 6,59 м3/ ч. Подставляя эти значения в формулу (3.11), получим

n 1,8I =

=0,77=0,8=1;

  n 1,8II = =0,8=1;

n 2,2I =

=0,63=0,6=1;

n 2,2II =

=0,65=0,7=1;

n 3,2I =

=0,21=0,2=1;

n 3,2II =

=0,22=0,2=1.

 

Выпуск шпона определенной толщины, м3/ч, определяется по формуле  

                                          Qшт.=        (3.12)

  Принимаем  Q=170 м3,Vф.ш-ср=0,55, Vкус-ср=0,05, х=40%. Подставляем эти значения в формулу   (3.12), получим 

 

    Qшт1,8= =5,1

 

Qшт2,2=

=5,1

 

Qшт3,2=

=2,6

 

  Все расчеты по определению производительности линии и количества их для переработки заданного количества сырья необходимо свести в таблицу 3.1

  

 

 

 

 

 

 

  Таблица 3.1 – результаты расчетов

Толщина  шпона                      подлежащего  изготовлению     , мм	Выпуск  шпона  данной  толщиным3/ч	Производительность лущильного станка Ал.с при переработке сырья  сортов м3/ч				Производительность ножниц при переработке шпона , получаемого из сырья сортов , м3/ч			Производительность линии ,м3/ч	Потребное количество линий для переработки сырья
		1-й	2-й	Средне-взвешен-ная		1-й	2-й	Средневзвешенная
1,8 2,2 3,2	5,1 5,1 2,6	140,77 126,06 156,43	135,89 124,55 150,98		138,33 125,305 153,705	6,59 8,07 12,22	6,37 7,78 11,79	6,48 7,93 12,01	6,48 7,93 12,0	1 1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

В данной расчётно-графической работе были решены задачи, связанные с подготовкой сырья к лущению, определением количественного и                   качественного выхода шпона из чураков, определением производительности линии лущения – рубки ленты шпона. А также были выполнены поставленные цели: рассчитаны производительность соответствующего оборудования при переработке сырья различных диаметров и сортов и при изготовлении шпона различных толщин.