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 оборудования 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 курсовой проект приведен в приложении 1, таблица П1.2.

Курсовой проект состоит из пояснительной записки и графической части, которые выполняются согласно положениям о дипломном проектировании [7; 8].

В графической части приводится план участка с выбранным технологическим оборудованием.

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 охарактеризовать 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 производительности пресса. Марка пресса задана в исходных данных. Перед расчетом производительности пресса следует привести его техническую характеристику (см. раздел 9).

Произво­дительность пресса для каждого вида фанеры, П_пр, м³/ч, определяется по формуле [3]:

где F₀ – площадь обрезной фанеры заданного формата, м²;

S_ф – заданная толщина фанеры, мм;

n – число пакетов, склеиваемых в рабочем промежутке пресса;

m – число этажей пресса;

К_и – коэффициент использования рабочего времени. При расчетах можно принять К_и = 0,95;

₀ – 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 – Количество пакетов, загружаемых в один промежуток пресса
Показатель	Значение показателя
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 древесины, наличием механизмов загрузки и выгрузки, этажностью пресса, организацией работ.

Время, потребное на загрузку пакетов, ₁, определяется по формуле:

,

где l₁ – ход толкателя загрузочной этажерки, мм;

u₁ – скорость движения толкателя загрузочной этажер­ки, мм/с (выбирается из задания, таблица 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, ₂, опреде­ляется по формуле:

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

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

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

u₂ – скорость подъема стола пресса, мм/с (выбирается из задания, таблица П1.1, приложение 1).

Толщину пакета шпона, помещаемого в один промежуток пресса, S_n, можно определить расчетным путем по формуле:

где S_ш – толщина склеиваемого материала, мм. Толщина шпона выбирается из приложения 2, таблица П2.1. Определяя количество толщин шпона для выработки заданного ассортимента фанеры следует выбрать одну толщину;

n₁ – слойность фанеры: полученный результат округляют: от четного и выше – в сторону большего нечетного значения, менее четного – 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_п, чтобы правильнее подо­брать слойность и толщину шпона. При этом необходимо помнить, что, как правило, фанера изготавливается из не­четного числа слоев шпона. Толщину шпона подбираем та­ким образом, 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 ассортимента продукции было минимальным.

Время, затрачиваемое на создание рабочего давления на пакет, ₃, определяется по формуле:

где _п – время подъема давления, отнесенное к одному эта­жу пресса (_п = 0,2–0,3 с);

m – число этажей пресса.

Время выдержки пакетов под давлением, ₄, и снижения давления, ₅, 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 ₄ дано в минутах, поэтому его нужно перевести в секунды.

Время снижения давления, ₅, состоит из двух периодов. Продолжительность первого периода можно принять 10–15 с, продолжительность второго следует выбрать из приложения 2, таблица П2.7.

Время, затрачиваемое на опускание стола пресса, ₆, оп­ределяется по формуле:

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

u₆ – скорость опускания стола пресса, мм/с (выбирается из таблице П1.1, приложение 1).

Время, затрачиваемое на выгрузку фанеры из пресса, ₇, определяется по формуле:

где l₂ – ход экстрактора разгрузочной этажерки, равный хо­ду толкателя загрузочной этажерки, мм;

u₇ – скорость движения экстрактора, мм/с (выбирается из таблицы П1.1, приложение 1).

Цикл работы пресса, ₀, составит:

Если ₁ ≥ _7, то ₇ не включают в цикл работы пресса.

Все данные, необходимые для расчета продолжительности цикла, а также полученные результаты расчета производительности пресса вносятся в таблицу 2.

Таблица 2 – Расчет производительности клеильного пресса
Наименование показателей		Единица измерения	Обозначение	Значение показателей
1		2	3	4
Исходные данные
Вид продукции
Марка фанеры
Формат в обрезном виде	мм  мм		F0
Толщина продукции	мм		Sф
Количество фанеры данной толщины от общего ее объема	%
Порода древесины
Марка применяемого клея
Пресс:
а) число рабочих промежутков			m
б) высота рабочего промежутка	мм		h
в) скорость движения толкателя загрузочной этажерки	мм/с		u1
г) скорость подъема и опускания стола	мм/с		u2,u6
д) скорость движения экстрактора	мм/с		u7

Продолжение таблицы 2
Данные, подлежащие определению
Число пакетов в рабочем промежутке пресса		n
Толщина пакета		Sп
Толщина шпона		Sш
Слойность фанеры
Режим склеивания пакетов:
а) температура плит пресса	С	t
б) продолжительность выдержки пакетов под давлением	с	4
в) продолжительность снижения давления	с	5
Продолжительность части операций цикла работы пресса:
а) загрузки пакетов в пресс	с	1
б) подъема стола пресса	с	2
в) создания давления	с	3
г) опускания стола пресса	с	6
д) выгрузки материала из пресса	с	7
Суммарная продолжительность цикла работы пресса	с	
Производительность клеильного пресса	м3/ч
Средневзвешенная производительность пресса	м3/ч

Средневзвешенная производительность пресса, П_ср:

где , , – производительность пресса при изготовлении продукции определенной толщины, м³/ч;

, , – процент выпуска фанеры данной толщины от общего ее количества, таблица 1 ( + +  = 100 %).

Объем производства каждого вида продукции в смену,

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}, м³, определяется по формуле:

Q_{i год} = Q_{i см} Д С,

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

С – число смен: принимаем три смены, так как фанерные предприятия работают по непрерывному циклу.

Полученные результаты занести в таблицу 3.

Таблица 3 – Производственная программы клеевого участка цеха фанеры
Вид и марка продукции	Формат в обрезном виде, мм  мм	Толщина, мм	Число пакетов в рабочем промежутке	Число этажей пресса	Заданный объем производства продукции, %	Количество прессов	Продолжительность цикла, с	Производительность пресса, м3/ч	Средневзвешенная производительность пресса, Пср, м3/ч	Объем производства каждого вида продукции в смену, Qi см, м3/смен	Годовая производственная программа, Qi год, м3
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
										Итого: