Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

4311

.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
08.01.2021
Размер:
926.83 Кб
Скачать

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования «Воронежская государственная лесотехническая академия им. Г.Ф.Морозова»

Технология и оборудование клееных материалов. Расчет расхода сырья и материалов в производстве фанеры

Методические указания к выполнению курсового проекта и

выпускной квалификационной работы для студентов по направлению подготовки 35.03.02Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств

Воронеж 2018

2

УДК 674.093.26.(076.5)

Разиньков Е.М. Технология и оборудование клееных материалов. Расчет расхода сырья и материалов в производстве фанеры [Электронный ресурс]: методические указания к выполнению курсового проекта и выпускной квалификационной работы для студентов по направлению подготовки 35.03.02Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств / Е.М. Разиньков, В. С. Мурзин, О. В. Лавлинская; Т. Л. Ищенко ВГБОУ ВО «ВГЛТУ» – Воронеж, 2018. – 37 с.

Печатается по решению редакционно-издательского совета ВГЛТУ

Рецензент - зав. кафедрой электротехники и автоматики ФГБОУ ВО «Воронежский государственный аграрный университет им. Императора Петра 1», д.т.н., профессор Афоничев Д.Н.

Ответственный редактор - д-р техн. наук, проф. Е.М. Разиньков

3

В В Е Д Е Н И Е

Методические указания предназначены для студентов дневного и заочного обучения, выполняющих курсовой проект или технологическую часть дипломного проекта по технологии клееных материалов и древесных плит.

Методические указания содержат методику расчетов: расхода сырья для производства фанеры; сортового выхода шпона и фанеры; расхода клеев; расхода сырья и материалов в производстве специальных видов фанеры.

Приведена методика компьютерных расчетов расхода сырья.

1 РАСЧЕТ РАСХОДА СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ФАНЕРЫ

Расчет расхода сырья ставит своей целью составление: баланса сырья с учетом всех отходов и потерь на основных технологических участках; основных показателей по расчету расхода сырья и шпона.

Расчет расхода сырья осуществляется в следующей последовательности.

1.1 Определение количества обрезной фанеры Q0

Количество обрезной фанеры Q0 определяется по формуле

Q0

= Qгот

100

 

, м3 ,

(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

а1

 

где Qгот – заданный объем фанеры м3;

а1- - потери фанеры из-за ее переобреза на меньший формат (в случае наличия дефектов в краевых зонах листа), потерь при физико-математических испытаниях, на упаковку, внутрицеховое потребление (а1 = 1-2 для фанеры общего назначения и а1 = 4-5 для экспортной фанеры).

1.2

Объем отходов, получаемых при переобрезе, испытании и т.п.

 

 

q1 = Q0 – Qгот, м3,

(2)

1.3

Количество необрезной фанеры

 

 

 

QH =

Q0 100

, м3

,

(3)

 

 

 

 

 

 

100 а

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где а2 – отходы на обрезку фанеры, %.

 

 

 

 

 

а2 =

FH F0

100, %,

(4)

 

 

 

 

 

Fн

 

 

 

 

где FH – площадь необрезного листа фанеры, м2;

4

F0 – площадь обрезного листа фанеры, м2.

Значение F0 определяется по данным табл.1.1, а значение FH определяется с учетом припуска на обрезку по длине и ширине листов фанеры, который обычно равен 60-80 мм на обе стороны.

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.1.

Длина и ширина листов фанеры

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Длина (ширина) листов, мм

 

Предельное отклонение, мм

 

1200, 1220, 1250

 

 

 

 

3,0

 

 

1500,1525,1800,1830,2100,2135,2440,

 

 

 

4,0

 

 

2500

 

 

 

 

 

 

 

2700,2745,3050,3600,3660

 

 

 

 

5,0

 

 

1.4 Объем отходов, образующихся при обрезке фанеры

 

 

q2 = QH – Q0, м3.

 

(5)

1.5 Расход необрезной фанеры на 1м3 готовой фанеры

 

 

R2 =

QH

, м3

/ м3 .

 

(6)

 

 

 

Q

 

 

 

 

 

ГОТ

 

 

 

 

1.6 Количество сухого шпона, используемого для склеивания (посту-

пающего на участок сборки пакетов)

 

 

 

 

Qсух = 100 х QH : ( 100 - а3),

(7)

где а3 - потери шпона, связанные с его упрессовкой при горячем прессовании,%.

а3=

SH Sф

100, %,

(8)

 

 

SН

 

где Sф – заданная толщина фанеры, мм;

Sн - сумма толщин неупрессованных листов шпона, из которых состоит

один лист фанеры, мм.

 

Из формулы 8 величина Sф определится как

 

Sф = Sн (100 - а3) : 100, мм,

(9)

SH

100Sф

, мм.

(10)

 

100 а3

 

Величина а3 может быть взята из табл. 1.2, после чего определяется величина SH по формуле 10.

5

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.2

 

Величина прессовки различных видов фанеры и марок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Породы

 

 

Виды и марки фанеры

 

 

 

древеси-

ФК

ФСФ,

ФБА

Декоратив-

 

Бакелизи-

 

Плита

ны

 

БС-1

 

ная

 

рованная

 

фанер-

 

 

 

 

 

 

 

 

ная

Лист-

10

16

12

20

 

30

 

19

венные

 

 

 

 

 

 

 

 

Хвойные

14

20

16

20

 

 

19

По величине SH устанавливается схема набора пакетов шпона с учетом толщины шпона и слойности фанеры.

Ряды толщин лущеного шпона приведены в табл.1.3 1-3 .

 

 

 

 

Таблица 1.3

 

 

Ряды толщин шпона

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Породы древесины

Номинальная толщина шпона, мм

 

 

 

Лиственные

0,55; 0,75; 0,95; 1,15;

 

 

 

 

 

1,25 – 4,0 с шагом 0,25

 

 

 

Хвойные

1,2 – 4,0 с шагом 0,4

 

 

 

 

 

свыше 4,0 до 6,5 с шагом 0,5

 

 

В табл. 1.4 приведены рекомендуемые схемы набора пакетов шпона.

 

 

 

 

Таблица 1.4

 

Рекомендуемые схемы набора пакетов шпона

 

 

 

 

 

Толщина фанеры,

Слойность

Схема набора

Упрессовка, а3.

 

 

Sф, мм

фанеры

(толщина шпона

%

 

 

 

 

 

х слойность)

 

 

 

3

3

1,15х3

15

 

 

4

3

1,5х3

12,5

 

 

4

3

1,15х2+2,2

12,5

 

 

6,5

5

1,5х5

15,4

 

 

6,5

3

1,8х2+3,6

10,7

 

 

9

7

1,15х2+1,5х5

8,8

 

 

6

Продолжение таблицы 1.4

9

7

1,5х7

16,6

12

9

1,5х9

12,5

12

7

1,8х4+2,2х3

15

15

11

1,5х11

10

15

9

1,5х4+2,2х5

13,3

18

13

1,5х13

8,3

18

11

1,5х6+2,2х5

11,1

При выборе схемы набора пакетов необходимо иметь в виду следующее:

в производственных условиях чаще всего используют шпон двух толщин для изготовления фанеры нескольких толщин, реже – шпон одной толщины;

шпон обеих толщин в разных наборах фанеры должен использоваться как для наружных, так и внутренних слоев, с целью более рационального его использования;

на наружные слои более целесообразно использовать тонкий шпон, на внутренние – толстый.

Шпон толщин 0,55; 0,75; 0,95мм используется для изготовления авиационной фанеры.

1.7 Потери шпона на упрессовку при склеивании

q3 = Qсух -Qн ,

(11)

1.8 Расход сухого шпона на 1м3 готовой продукции

 

Qсух

3 3

 

R3 =

 

, м /м ,

(12)

Qгот

1.9 Количество сухого шпона, выходящего из сушилок

Q с.ш. = 100 Qсух : (100 - а4)

(13)

где а4 – потери, образующиеся при сортировке шпона, прирубке и ребросклеивании, изготовлении лент для починки шпона, %; (а4=3-4).

1.10 Объем отходов, образующихся при сортировке, прирубке, ребросклеивании и починке шпона

q4 = Qс.ш.–Qсух , м3 ,

(14)

 

7

 

 

1.11

Расход сухого шпона на 1 м3 фанеры

 

 

R4 = Qс.ш. : Qгот., куб.м/куб.м

(15)

1.12

Количество сырого шпона с учетом потерь на усушку составит

 

Qсыр =

Qс.ш.100

, м3 ,

(16)

 

 

 

 

100 а5

 

Количество сырого шпона, поступающего в сушилку, всегда больше количества выходящего из сушилки шпона, за счет потерь на усушку шпона.

Потери шпона на усушку его по ширине (тангентальная) аТ и толщине (радиальная) аР можно принять равными:

а5 = аТ + аР, %, (17)

При конечной влажности березового шпона 5 – 10% усушка березового по ширине листа (поперек волокон) составляет

аТ = 7 – 11%,

по толщине:

аР = 5 - 6%.

Величина тангентальной усушки лущеного шпона различных пород древесины приведена в табл.1.5

Таблица 1.5 Величина тангентальной усушки шпона различных пород древесины

Порода древесины

Тангентальная усушка шпона, %

Береза

9,0

Сосна, ольха

7,5

Осина

9,0

Лиственница

7,5

1.13

Суммарные потери на усушку шпона по толщине и ширине лис-

тов

 

 

 

 

 

q5 = Qсыр. – Qс.ш.,

(18)

1.14

Расход сырого шпона на м3 готовой продукции

 

 

R5 =

Qсыр

, м3 / м3 ,

(19)

 

 

 

 

Qгот.

 

8

1.15 Выход сухого шпона из сырого, составляет

Р4

Qсух

100, % .

(20)

1

 

 

Qсыр

Далее необходимо рассчитать, какое количество сырья в виде чураков или кряжей необходимо переработать, чтобы получить данное количество сырого шпона.

При лущении чураков образуется шпон в виде полноформатных и не полноформатных (деловых кусков), а также отходы: карандаш и шпон – рванина.

Vч = Vш + Vк + Vр , м3,

(21)

где Vч – объем одного чурака (определяется по табл.1.6);

Vш – выход полноформатного шпона и деловых кусков из одного чурака, м3;

Vк – объем карандаша;

Vр – объем шпона – рванины, получающегося из одного чурака, м3.

 

 

 

 

 

Таблица 1.6

 

Объем одного чурака

 

 

 

 

 

 

 

 

Диаметр чурака в

 

Объем чурака (м 3) при длине чурака (м)

верхнем отрубе, см

2,50

2,20

1,90

1,60

1,30

16

0,056

0,048

0,042

0,035

0,028

17

0,064

0,056

0,048

0,039

0,032

18

0,071

0,062

0,053

0,044

0,035

19

0,079

0,069

0,060

0,049

0,040

20

0,087

0,076

0,065

0,054

0,043

21

0,097

0,084

0,072

0,060

0,048

22

0,107

0,093

0,079

0,066

0,053

23

0,118

0,104

0,089

0,073

0,059

24

0,130

0,114

0,098

0,080

0,064

25

0,142

0,125

0,107

0,088

0,070

26

0,154

0,135

0,116

0,096

0,076

27

0,167

0,145

0,125

0,103

0,082

28

0,180

0,157

0,136

0,112

0,089

29

0,193

0,169

0,145

0,120

0,095

30

0,200

0,181

0,156

0,128

0,102

31

0,220

0,193

0,165

0,137

0,109

32

0,230

0,200

0,180

0,145

0,116

9

Продолжение таблицы 1.6

33

0,250

0,220

0,190

0,155

0,123

34

0,260

0,230

0,200

0,160

0,130

35

0,280

0,240

0,210

0,170

0,140

1.16 Выход полноформатного шпона и деловых кусков (Vш) из одного чурака может быть определен по формуле в зависимости от сорта сырья:

Vш =

Д х(К хД К ) 0,78 Д 2

11

хLч

, м ,

(22)

ц 1 ч 2

к

 

 

 

 

 

 

3

 

 

104

 

 

 

 

 

 

где Дч – диаметр чурака, см; Дк – диаметр карандаша, см; Lч – длина чурака, м;

К1, К2 – коэффициенты, значения которых зависят от сортности сырья и

породы древесины.

 

 

Для сырья первого сорта (береза)

К1

= 0,76, К2 = 1,6.

Для сырья второго сорта

К1

= 0,75, К2 = 2,1.

В случае использования других пород древесины

для изготовления шпо-

на средневзвешенный выход делового шпона определяется с учетом поправочного коэффициента на породу древесины и диаметр чурака (Кпор), приведенного в табл.1.7.

 

 

Vш.ср.пор.=Vш.ср. x Кпор., м3,

 

(23)

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.7

 

Значения поправочного коэффициента

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Породы древе-

 

 

Кпор. в зависимости от

 

 

сины

 

 

диаметр чурака, см

 

 

 

16 - 18

 

20 - 22

24 - 26

28 - 30

30 и более

 

Ольха

1,0

 

0,98

0,96

0,94

0,92

 

Осина

0,95

 

0,90

0,89

0,88

0,88

 

Сосна

1,02

 

1,02

1,02

1,02

1,02

 

Лиственница

0,96

 

0,96

0,96

0,96

0,96

 

При использовании в технологии фанеры сырья различных сортов определяется средневзвешенный выход полиоформатного шпона (Vш.ср).

10

1.17 Средневзвешенный выход полноформатного шпона и деловых кусков из одного чурака с учетом сортового состава сырья

Vш.ср.=Vш.1х

 

Р1

+Vш.2х

 

РII

, м3,

(24)

100

100

 

 

 

 

где Vш.1, Vш.II – выход полноформатного шпона и деловых кусков из одного чурака соответствующего сорта, м3;

Р1, РII - соответствующее содержание сырья каждого сорта в данной партии, %.

1.18 Объем карандаша определяется из формулы цилиндра

 

V

 

Д 2

 

 

3

(25)

 

 

 

 

 

 

к L , м .

 

к

 

 

 

 

4

 

ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из формулы 21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

p

 

V V

 

V , м3.

(26)

 

 

 

 

 

 

 

 

ч

ш.ср.

k

 

1.19 Средний выход полноформатного шпона и деловых кусков из

сырья каждого сорта определяется

 

 

 

 

 

 

Р5 =

 

Vш.ср. х100

, %

(27)

 

 

 

 

 

Vч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.20 Выход сырого шпона (полноформатного и деловых кусков) из

сырья каждого сорта, %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р5 I =

Vш.1

х100, %

 

 

 

(28)

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р5 II =

VшII

 

х100, %

 

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.21 Выход сухого шпона из сырья каждого сорта (в %) рассчитыва-

ется как

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рсух.I = Р5.Iх

 

 

Р14

,

%;

 

 

 

(29)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

Рсух.II = Р5.IIх

 

Р14

, %;

 

 

 

(30)

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где Р41 - выход сухого шпона из сырого, %.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]