Технологический процесс производства фанеры

 

1. РАСЧЕТ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРОГРАММЫ  ЦЕХА.

 

Производственная программа цеха составляется на основании расчетов производительности пресса.

Исходя из данных в задании  числа промежутков пресса (15) выбираем пресс марки П714Б, со следующими техническими характеристиками:

Таблица 2 – Техническая характеристика пресса П714Б

Параметр	Значение
Усилие пресса, мН	6,3
Давление прессования, МПа	2,2
Число этажей	15
Размер плит, мм	1 650х1 750
Толщина греющих плит, мм	42
Высота рабочего промежутка, мм	70
Схема прессования	Бесподдонная
Число главных/вспомогательных цилиндров	1/2
Диаметр плунжеров, мм, главных/вспомогательных	600/160
Скорость смыкания плит, мм/с	80
Скорость движения толкателя загрузочной  этажерки, мм/с	350
Скорость подъема и опускания  стола, мм/с	80
Скорость движения экстрактора, мм/с	380
Установленная мощность, кВт	19
Размеры пресса (lxbxh), м	6,86х5,55х2,83

Производительность пресса для каждого вида фанеры, П_ч, м³/ч, определяется по формуле (1.1)

  (1.1)

где F₀ – площадь обрезной фанеры заданного формата, м²;

S_a – заданная толщина фанеры, мм;

n – число пакетов, склеиваемых в рабочем промежутке пресса, для фанеры толщиной 4 мм – 3, для 12 мм – 1;

m – число этажей пресса;

K_и – коэффициент использования рабочего времени, принимаем 0,95;

τ₀ – цикл работы пресса, с, складывается из времени, затрачиваемого на ряд операций, определяется по следующим формулам:

- время, потребное  на загрузку пакетов, τ₁, с, определяется по формуле (1.2):

  (1.2)

где l₁ – ход толкателя загрузочной этажерки, мм;

u₁ – скорость движения толкателя загрузочной этажерки, мм/с.

 

- время, затрачиваемое на подъем стола, τ₂, с, определяется по формуле (1.3):

  (1.3)

где h – высота рабочего промежутка пресса, мм;

m – число этажей пресса;

u₂ – скорость подъема стола пресса, мм/с;

S_n – толщина пакета шпона, помещаемого в один промежуток пресса, мм, определяется по формуле (1.4):

  (1.4)

где S_ш – толщина склеиваемого материала, мм, принимаем 1,8 мм;

У – упрессовка пакета при склеивании, % (при толщине 12 мм – 12%);

n₁ – число пакетов, шт., помещаемых в один промежуток пресса, определяется по формуле:

 

 

 

 

 

 

 

- время, затрачиваемое  на создания рабочего давления  на пакет, τ₃, с, определяется по формуле (1.5):

  (1.5)

где τ_п – время подъема давления, отнесенное к одному этажу пресса, принимаем 0,2-0,3 с;

m – число этажей пресса.

 

- время выдержки пакетов  под давлением τ₄ на фенолформальдегидных клеях при толщине фанеры 4 мм и температуре плит пресса 115-120⁰С составит 540 с, при толщине 12 мм и температуре плит 110-115⁰С – 630 с.

- время снижения давления τ₅ состоит из двух периодов – первый период составит 10-15 с, второй при трех слоев шпона хвойных пород – 120 с, при 7 слоях – 210 с.

- время затрачиваемое на опускание стола пресса, τ₆, с, определяется по формуле (1.6):

  (1.6)

где u₆ – скорость опускания стола пресса, мм/с.

 

 

Цикл работы пресса, τ₀, с, определяется по формуле (1.7):

  (1.7)

 

 

Все данные необходимые  для расчета продолжительности  работы пресса, а также полученные результаты расчета производительности пресса сводим в таблицу 3.

Таблица 2 – Расчет производительности пресса.

Наименование показателей	Единица измерения	Обозначение	Значение показателей
Исходные данные
Вид продукции			Фанера
Марка фанеры			ФСФ
Формат в обрезном виде	мм*мм	FO	1 525*1 525
Толщина продукции	мм	Sф	4 мм	12 мм
Количество фанеры данной толщины  от общего объема	%		35	65
Порода древесины			Сосна
Марка применяемого клея			CФЖ-3013

Продолжение таблицы 3

Наименование показателей	Единица измерения	Обозначение	Значение показателей
Пресс: а) число рабочих промежутков б) высота рабочего промежутка в) скорость движения толкателя  загрузочной этажерки г) скорость подъема и  опускания стола д) скорость движения экстрактора	мм   мм/с мм/с мм/с	m h   u1 u2 u3	12 70   350 80 380
Данные, подлежащие определению
Число пакетов в рабочем промежутке пресса		n	1
Толщина пакетов		∑Sn	19,7
Толщина шпона		Sш	1,8	1,8
Слойность пакета		n1	3	1
Режим склеивания пакета: а) температура плит пресса б) продолжительность выдержки пакетов под давлением в) продолжительность снижения давления	0C   с   с	t   τ4   τ5	120   540   130	110   630   220
Продолжительность части операций цикла работы пресса: а) загрузки пакетов в  пресс б) подъема стола пресса в) создание давления г) опускание стола пресса	с с с с	τ1 τ2 τ3 τ6	5,14 12,1 4,5 0,8	5,14 10,4 4,5 0,7
Суммарная продолжительность цикла  работы пресса	с	τ	693	871
Производительность пресса	м3/ч	Пчi	2	1,6
Средневзвешенная производительность пресса	м3/ч	Пср	1,7

Часовая производительность пресса для каждого вида продукции:

 

Средневзвешенная производительность пресса, П_пр, м³, определяется по формуле(1.8):

  (1.8)

где Р₁, Р₂ – процент выпуска фанеры данной толщины от общего количества;

П_пр1, П_пр2 – производительность пресса при изготовлении продукции определенной толщины, м³/ч.

 

Годовая производственная программа для каждого вида продукции,Q_1год, м³, определяется по формуле (1.9):

  (1.9)

где Д – число рабочих дней в году, принимаем 260;

С – число смен, принимаем 3;

Q_1см – заданный сменный объем производства каждого вида продукции, м³/смену.

 

 

 

Необходимое количество прессов, К, шт., определяем по формуле (1.10):

  (1.10)

где 7,7 – средняя  продолжительность смены, ч.

 

 

Принимаем к установке 10 прессов марки П714Б

Полученные результаты сводим в таблицу 4.

Таблица 4 – Производственная программа цеха

Вид и марка продукции	Формат в обрезном виде мм х 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, Псп, М3/ч	Объем производства каждого вида продукции, Qiсм, м3	Годовая производственная программа,Qiгод, м3
ФСФ	1 525х1 525	4	3	15	35	3	693	2	1,7	45,5	35 490

Продолжение таблицы 4

Вид и марка продукции	Формат в обрезном виде мм х 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, Псп, М3/ч	Объем производства каждого вида продукции, Qiсм, м3	Годовая производственная программа,Qiгод, м3
ФСФ	1 525х1 525	12	1	15	65	7	871	1,6	1,7	84,5	65 910
									ИТОГО		101 400

 

 

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ  РАСХОДА ШПОНА И СЫРЬЯ, ПОТРЕБНОГО  НА ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЗАДАННОГО КОЛИЧЕСТВА  ФАНЕРЫ.

Расчеты ведутся в направлении, противоположном ходу технологического процесса, – от готовой продукции к исходному сырью.

Последовательность расчета:

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

2. Расчет количества сухого шпона,  необходимого для изготовления  заданного количества нешлифованной  фанеры.

3. Расчет количества  кряжей, необходимых для изготовления  заданного количества шпона.

2.1. Расчет выхода шпона из чурака и количества образующихся отходов.

В процессе лущения получается большое  количество отходов в виде шпона-рванины и карандашей. Выход шпона из чурака (форматного и неформатного) зависит от размеров и формы чураков, качества древесину, точности базирования чураков при установке их в лущильный станок.

Расчет ведется для  двух размеров длин чураков (с целью  получения продольного и поперечного  шпона), т.к. длины совпадают, то расчет ведем по длине 1,6 м и диаметру 30 см.

Для определения выхода шпона пользуются эмпирическими формулами.

Диаметр оставшихся карандашей, d_k, м, определяют по формулам (2.1), (2.2), (2.3):

- I сорта:

  (2.1)

- II сорта:

(2.2)

- III сорта:

(2.3)

При расчетах d₀ принять равным 0,065 м.

 

 

 

Объем неформатного шпона, получаемого из 1 м³ сырья, V₁, м³, определяется по формуле (2.4):

  (2.4)

 

где l_ч – длина чурака, м;

d_ч

 - диаметр чурка в верхнем отрубе, м;

К_в – коэффициент выхода шпона, принимаем при диаметре 0,3 м и длине 1,6 м для I сорта – 0,906, II сорта – 0,900, III сорта – 0,887;

К_л – коэффициент выхода форматного шпона, принимаем для I сорта – 0,868, II сорта – 0,859, III сорта – 0,842.

V_ч – объем чурака, при диаметре 0,3 м и длине 1,6 м принимаем 0,128 м³.

 

 

 

Объем форматного шпона, получаемого  из 1 м³ сырья, V₂, м³, определяется по формуле (2.5):

  (2.5)

 

 

 

 

Всего объем шпона, получаемого  из 1 м³ сырья, V_ш, м³, определяется по формуле(2.6):