Технология клеения

yle="text-align:center;">
4.3 Расчет потребного количества сырья на программу

1. Карандаши, остающиеся после лущения чураков диаметром 21-25 см, имеют диаметр 65-70 мм, от объема чурака это составляет 11-17 %. При , диаметр карандаша

2. Определяем объем остающегося карандаша:

,

где - объем карандаша, м3
;

- длина чурака, м;

для продольных листов шпона фанеры ФК:

для поперечных листов шпона фанеры ФК:

3. Определяем объем неформатного шпона:

,

где - объем неформатного шпона, м3
;

- коэффициент выхода всего шпона, для продольных листов

для фанеры ФК , для поперечных листов фанеры ФК

- коэффициент выхода всего шпона, для продольных листов

для продольных листов шпона фанеры ФК:

для поперечных листов шпона фанеры ФК:

для продольных листов шпона фанеры ФК:

для поперечных листов шпона фанеры ФК

4. Определение объема форматного шпона:

,

где - объем форматного шпона, м3
;

для продольной фанеры ФК:

для поперечной фанеры ФК:

для продольной фанеры ФК:

для поперечной фанеры ФК:

5. Определяем объемный выход всего шпона

=0.12

6. Определяем потребное число чураков:

,

где - потребное число чураков;

- коэффициент, учитывающий организационные потери

древесины на участке лу­щения чураков, принимаем в рас-

чете равным 0,975

7. Определяем объем потребного количества чураков:

,

где - объем потребного количества чураков, м3
;

для продольной фанеры ФК

для поперечной фанеры ФК

для продольной фанеры ФК

для поперечной фанеры ФК

8. Определим потребное количество кряжей:

,

где - объем потребного количества кряжей, м3
;

- величина отходов образующихся при разделке кряжей на

чураки, в расчете принимается равной 2%;

для фанеры ФК

для фанеры ФК

для фанеры ФК

для фанеры ФК

9. Определяем потери на отходы:

где - объем потерь при разделке кряжей, м3
;

для фанеры ФК

для фанеры ФК:

для фанеры ФК

для фанеры ФК:

10. Определяем выход готовой фанеры из чураков:

,

где - выход готовой фанеры из чураков, %;

для фанеры ФК:

для фанеры ФК:

для фанеры ФК:

для фанеры ФК:

11. Определяем выход готовой фанеры из кряжей:

,

где - выход готовой фанеры из кряжей, %;

для фанеры ФК:

для фанеры ФК:

для фанеры ФК:

для фанеры ФК:

12. Определяем расход сырья на 1 м3
готовой фанеры:

в чураках: ,

в кряжах: ,

где - соответствующий расход

для фанеры ФК:

в чураках:

в чураках:

в чураках:

в чураках:

для фанеры ФК:

в кряжах:

в кряжах:

в кряжах:

в кряжах:

Расход сухого шпона на изготовление 1 м3
готовой фанеры:

Расход сырого шпона на изготовление 1 м3
готовой фанеры:

где - соответствующие расходы

для фанеры ФК:

Полученные в результате расчетов данные удобно свести в соответствующие таб­лицы (табл. 4.2)

Сухой шпон			Сырой шпон					Чураки	Кряжи
Формат, мм	Толщина, мм	Количество Q4, м	Потери на сушку				Количество Q5, м	Количество Q6 , м	Отходы при раскройке кряжей		Количество Q7 , м
			T,a5%	P,a5%	a5%	q5 м			a7 , %	q7 , м
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1830×1220	3	62770	9	5	14	1021,8	72980	63623,52	2	1252,	63875,9
	18	87536,31	9	5	14	1021,8	72980	102920,4	2	2058,4	104978,9

Таблица 4.2

Расход сырья

4.4 Расчет количества клея и его составных частей, потребных на изготовление заданного количества фанеры

В производстве плитных материалов связующим называется вещество, которое при оп­ределенных условиях (охлаждении, нагревании, химических реакциях или комплексе этих условий) - отверждается. Данный отраслевой термин соответствует техническому клей или научному адгезив. Традиционно в состав связующего для плитных материалов входит син­тетический олигомер и отвердитель. При нагревании в результате поликонденсации (от­верждения) термореактивная система превращается в полимер сетчатого строения. В по­следнее время состав связующих значительно расширился. Наиболее распространены карбамидоформальдегидные смолы (КФС) марок КФ-Ж, СБКФ, СКФ-НМ, КФ-0 и фенолоформальдегидные смолы (ФФС) марок СФЖ-3011, СФЖ-3013, СФЖ-3014 и т.д. При­годны меламиноформальдегидные (МФС) и карбамидомеламиноформальдегидные (КМФС), которые обеспечивают высокое качество фанеры повышенной водостойкости.

Принято различать два вида расхода клея:

1) технологический,характеризующий коли­чество клея, наносимого на единицу площади склеиваемой поверхности (грамм на квадрат­ный метр);

2) производственный, характеризующий количество клея, затрачиваемого на единицу изготовляемой продукции. При производстве фанеры и других подобных мате­риалов он исчисляется обычно в килограммах на кубический метр.

1. Определяем технологическую норму расхода клея. По данным [2] для фанеры ФСФ она равна 130 г/м2
, для фанеры ФСФ равна 145г/м2
;

2. Определяем норму производственного расхода клея по формуле:

,

где - производственная норма расхода, кг/м3
;

- толщина фанеры, мм;

- технологическая норма расхода, г/м2
;

- слойность фанеры;

- коэффициент учитывающий потери клея при обрезке

материала, определяется по формуле:

;

- коэффициент учитывающий потери клея при его изготовлении и последующем использовании, в расчете принимаем равным 1,04;

для фанеры ФК:

для фанеры ФСФ:

3. Определяем общее количество клея, потребного на заданную программу:

,

где - общее количество клея, кг;

- производственная норма расхода клея для продукции

данного вида, кг/м3
;

- количество продукции данного вида, м3
;

5. Разработка технологической планировки цеха клееной фанеры и краткое ее описание

После того как произведены все расчеты, приступают к состав­лению технологической планировки: расстановке оборудования, указанию рабочих мест, проходов и проездов для механизированно­го внутрицехового транспорта, провоза сырья, полуфабрикатов, го­товой продукции, основных и вспомогательных материалов и отхо­дов с учетом строгого соблюдения санитарно-строительных и про­тивопожарных норм, инструктивных и законодательных указаний по технике безопасности и охране труда.

При этом учитываются площади для создания межоперацион­ных запасов, необходимых по условиям технологии. Технологиче­ское и транспортное оборудование следует располагать таким обра­зом, чтобы не было встречных и перекрещивающихся потоков сы­рья, полуфабрикатов, основных и вспомогательных материалов, го­товой продукции.

Учитывая, что производство клееной фанеры является массо­вым, при проектировании новых цехов целесообразно создавать по­точность с высокой степенью механизации, на отдельных участках внедрять автоматизацию технологических и транспортных операций и потоков.

На отдельных стадиях производства клееной фанеры выделя­ются избыточная влага, тепло, пыль й другие вредные вещества. По­этому производство обычно делится на несколько отделений, а на больших заводах - на несколько цехов. Так, например, принято вы­делять: распиловочно - окорочное, гидротермической обработки сы­рья, лущильное, сушильное, сортировки, починки шпона, перера­ботки кускового шпона в форматный, клеильное, обрезное и сорти­ровочное отделение, клееварку и смоловарку.

При проектировании необходимо учесть еще одну особенность производства клееной фанеры - большегабаритное оборудование (роликовые сушилки, клеильные гидравлические прессы), а при пе­ремещении роликовых сушилок с газовым агентом сушилки — воз­можность проникновения поточных газов в воздушное пространство цеха. Поэтому средняя часть таких сушильных агрегатов ограждает­ся специальными стенками.

В варочном и лущильном отделениях выделяется большое ко­личество влаги. Для создания нормальных условий в них должна быть предусмотрена мощная приточно-вытяжная вентиляция. Зна­чительное количество влаги и вредных веществ выделяется около горячих гидравлических прессов. Для их удаления, как правило, применяют специальные большие зонты с вытяжными шахтами, а для создания противодавления в цехе - приточную вентиляцию.

Оборудование фанерного производства является громоздким и тяжелым. Поэтому строят одноэтажные здания, хотя в Финляндии имеются и двухэтажные фанерные заводы. Во втором этаже разме­щены распиловочная станция, лущильный, сушильный, сортировоч­ный цеха, отделение починки и ребросклейки шпона. В первом эта­же - все остальные цеха и отделения, за исключением клееварки и смоловарки, которые обычно строятся соответственно двух- и трех­этажные.

После того как выбрана этажность фанерного завода, опреде­ляют пролеты и конфигурацию здания, шаг колонн и т.д.

При составлении технологической планировки фанерного цеха необходимо обратить внимание на изыскание наиболее рациональ­ной безопасной и экономически целесообразной технологии произ­водства с учетом достижений современной науки и техники. Для того, чтобы более успешно справиться с поставленной задачей, сле­дует разработать несколько вариантов и затем выбрать из них опти­мальный.

Технологическая планировка фанерного цеха обычно выполня­ется в масштабе 1:100 или 1:200.

6. Построение циклограммы.

Циклограмма дает возможность получить наглядное представление о взаимосвязи работы отдель­ных звеньев участка, организации работы на участке в целом. Поэтому ее следует строить парал­лельно с разработкой плана участка.

Построение циклограммы начинается с построения цикла работы пресса. Относительно этой операции, определяющей циклограммы, строятся и другие: этажерок, транспортеров, работы пресса для холодно­го подпрессования, сборки пакетов и т.д. Циклограмма сборки пакетов строится для наиболее загру­женной сборочной позиции. Если механизм имеет несколько перемещений в разных направлениях, циклограмма относительно каждого из них. Для построения циклограммы необходимо знать время выполнения каждой операции в цикле работы или иного механизма, или при выполнении ручных работ, а также пути перемещения рабочих органов механизмов. Все эти данные уже получены в процессе расче­тов. Для удобства использования расчетных данных их можно обобщить в таблицу (см. табл. 7.1).

На основании приведенного анализа установлено, что количество рабочих мест сборки па­кетов наибольшее, например, при изготовлении пятислойной фанеры марки ФК форматом 1830x1525мм и толщиной 8 мм. Склеивание шпона при изготовлении этой фанеры производят в сорокоэтажном прессе по одному листу в одном промежутке между плитами пресса. Заданием поставлено условие - уча­сток склеивания должен быть максимально механизирован.

Данные для построения циклограммы, рассчитанные на основе сведений, представлены в табл. 7.1 .Стрелками на циклограмме показаны направления, по которым следует рассматривать связь между ра­ботой механизмов, цифрами - номера операций в соответствии с табл.13

После выполнения работ, связанных с планировкой участка и построением циклограммы работы его механизмов, следует детально описать работу участка в целом и отдельных его звеньев. Линия сборки работает следующим образом.

Вакуумный укладчик 13 при создании разрежении в зоне его над стопой, поднимает лист шпона из стопы 14 до уровня перфорированного конвейера укладчика на 400 мм .Конвейер переносит его в положение на конвейером 15 со скоростью 360 мм/с и при ликвидации разрежения сбрасывает лист в на конвейер в момент его остановки. Обычно все укладчики 13 работают одновременно, укладывая листы шпона 14 на все освободившиеся позиции конвейера.

Конвейер последовательно перемещает листы шпона на вилочный укладчик 16 , который укладывает их в стопу 17. Вилочный 18 с другой стороны укладывает листы шпона с нанесенным клеевым слоем выходящего из клеенаносящего станка 19.

По мере сборки пакетов в стопу 17 подъемный стол опускается. Высота собираемой стопы 400-800 мм в плотном состоянии, что составляет допустимому временя сборки (до 25 мин), пролету холодного пресса и высоте подъема его стола при подпресовки. В пределах этого диапазона желательно, что бы чтобы число многолистных пакетов было равно или кратно числу этажей пресса, то есть число Загрузка пакета в этажерку производиться следующим образом, пакет по сборочному транспортеру поступает к толкателям загрузки пакетов 24 в этажерку 25, толкатели подталкивают пакеты которые «сваливаются» в этажерку, таким образом происходит поэтажная загрузка этажерки. В данном случае дабы избежать катастрофических простоев пресса для каждой линии прессования предусматривается две линии сборки пакетов. После загрузки этажерка поднимается в крайнее верхнее положение и двигается к прессу 26. При загрузке пакетов в пресс, этажерка перемещается толкателем, поддонами входит в промежутки пресса. В прессе передняя часть поддонов выталкивает из этажей пресса склеенные пакеты на разгрузочную этажерку 27. Этажерка 25 оборудована запирающим устройством, препятствующим извлечению загруженных пакетов в этажерку при обратном ходе поддонов.

Разгрузка этажерки 27 происходит при опускании ее последовательно на один этаж этажерки. При этом листы фанеры из очередного этажа этажерки оказываться на ленточном конвейере 28. Конвейер подает фанеру на платформу.

Таблица 6.1

Таблица для построения циклограммы

Наименова­ния участка	№	Наименование операции	Исполняющий механизм	Путь перемещения меха­низма, мм	Скорость перемеще­ния меха­низма, мм/с	Время выполнения, с
1	2	3	4	5	6	7
1.Пресс	1	Загрузка пакетов пресс	Толкатель этажерки	1900	190	10
2	Подъем стола пресса до закры­тия промежутков	Стол прес­са	1204	80	15
3	Создание рабочего давления на пакет	Стол прес­са	40	0.3	12
4	Выдержка пакетов под давлением	Стол пресса	60	6	360
5	Снижения давле­ния плит пресса на пакет	120
6	Опускание стола пресса	Стол пресса	1204	80	15
7	Выгрузка пакетов из пресса	Выталкиват. ,поворотный извлекатель	1900	190	10
6.Загрузка этажерки	8	Загрузка пакетов пресс	Толкатель этажерки	4000	190	21.05
4.Транспорер№2	9	Горизонтальное перемещение этажерки к транспортеру	Этажерка	600	180	3.3
10	Вертикальное перемещение этажерки к транспортеру	Этажерка	1605	190	84
11	Вертикальное перемещение этажерки на один шаг	Этажерка	85	190	0.4
12	Вертикальное перемещение этажерки в крайнее верхнее положение	Этажерка	300	190	1.6
13	Горизонтальное перемещение этажерки к прессу	Этажерка	600	180	3.3
14	Загрузка пакетов толкателем в этажерку	Толкатель транспортера (впе­ред-назад)	900	130	7
1.Транспорер№1	15	Перемещение пакетов транспортером на один шаг	Транспортер	1900	80	23.75
2.Перекладчик с вакуумным захватом	16	Подъем листа шпона без нанесения клеевого слоя	Вакуумный захват(вверх-вниз)	600	200	3
17	Подъем листа шпона без нанесения клеевого слоя	Вакуумный перекладчик (вперед-назад)	2400	360	6.6
18	Опускание листа шпона без нанесения клеевого слоя	Вакуумный захват(вверх-вниз)	600	200	3
2.Транспорер№2	19	Перемещение листа без нанесения клеевого слоя	Конвеер	1900	80	23.75
4.Вилочный укладчик	20	Переворот листа без нанесенного клеевого слоя	Укладчик на 180о	2700		5
21	Переворот листа с нанесенным клеевыми слоем	Укладчик на 180о	2700		5

9. Библиографический список

1) Варанкина Г.С. Технология клееных материалов: Учебное пособие. СПб.: СПбГЛТА, 2006. 89с.

2) Чубов А.Б. Технология клееных материалов. – СПб.: Учебное пособие СПбГЛТА, 2002г. – 83 с.

3)
Производство фанеры. Куликов В.А. М., «Лесная промышленность», 1976, с. 368.

4) Справочник по производству фанеры. М.: Лесная промышленность, 1984

5) ГОСТ 20907-75. Смолы фенолоформальдегидные жидкие. – М.: Издательство стандартов, 1986.-28 с.

6) ГОСТ 14231-78. Смолы карбамидоформальдегидные. – М.: Издательство стандартов, 1981. – 81 с.

7) ГОСТ 30427-96. Фанера общего назначения. Общие правила классификации по внешнему виду.

8) ГОСТ 3916.1-96. Фанера общего назначения с наружными слоями из шпона лиственных пород. Технические условия.

9) ГОСТ 3916.2-96. Фанера общего назначения с наружными слоями из шпона хвойных пород. Технические условия.

10) ГОСТ 102-75. Фанера Березовая авиационная. Технические условия.

11) ГОСТ 11539-83. Фанера бакелизированная. Технические условия.

12) ГОСТ 2707-75 Пленка бакелитовая. Технические условия.

13) Чубов А. Б., Чубинский А.Н. Оптимизация наборов пакетов шпона при изготовлении фанеры /ВНИПИЭИИлеспром. М., 1981

14) Справочник по производству фанеры. М.: Лесная промышленность, 1984

15) Инструкция технологического процесса производства фанеры марок ФК и ACA из древесины лиственных и хвойных пород, авиационной, облицованной строганным шпоном, декоративной, для щитовой опалубки, для авто, -вагоно, -контейнеростроения, бакелизированной, производства фанерных плит, производства ДСП / Научфанпром. Л. – СПб., 1988.-2000.

16) Альбом – приложение по образцам планировок цеха. – Л., 1979