Разработка технологического процесса производства фанеры

В графе 2-й табл. 3.3 мы показываем и кусковой шпон, который полностью во всем объеме целесообразно (и без большой ошибки) лущить и принимать равным по толщине 1,1 мм. Заметим, что для получения кускового шпона стабильной толщины, соответствующей толщине форматного шпона, целесообразно оцилиндровку чурака производить не на обдирочной подаче (тем более не на ускоренной), а на рабочей подаче, соответствующей выбранной толщине форматного шпона (в нашем случае эта толщина равна 1,1 мм).

Оцилиндровка чураков  на рабочей подаче позволит в дальнейшем более эффективно отбирать и рационально использовать образующиеся при лущении полосы шпона, как нормальной длины, так и укороченные. Эти полосы

 

 

Таблица 3.2-Расчет требуемого количества сырья (чураков, кряжей) для выработки заданного (расчетного) количества сухого шпона

№ п/п	Сушильный цех			Лущильный цех						Раскряжевочный цех					Склад сырья			Примечаие
	Сухой шпон			Сырой шпон						Чураки					Кряжи
	Толщина, мм	Формат, мм		Потери на сушку						Отходы при лущении					Отходы при раскрое кряжей
										карандаши		рванина
1	2	3	4	5	6		7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
1	1,1	1600x1600	72437,32	6,77	-		6,77	2858,16	42218,1	10,28	4683,87	2,9	1323,64	45578,33	2	930,17	46508,5
2	1,4	1600x1600	19663,17	5,39	-		5,39	481,25	8928,5	9,97	990,57	2	200,07	9939,14	2	202,84	10141,98
3	1,5	1600x1600	28097,76	5,092	-		5,092	671,37	13184,8	10,28	1462,78	2,9	413,38	14234,2	2	290,5	14524,69
В том числе:     Куски
5	1,1	l=1600мм l=1600мм	-
6	1,1	l=1300ммl=800 мм	-
Всего

 

можно использовать и для ребросклеивания, и для склеивания на «ус», и для изготовления из них гнутоклееных и плоскоклееных заготовок. ЦНИИФ считает экономически целесообразным отбирать и использовать для склеивания кусковой шпон длиной 800 мм и выше/шириной 100 мм и выше.

Наконец, хотелось бы лишний раз акцентировать внимание на том обстоятельстве, что эффективность отбора и дальнейшего использования кускового шпона может повыситься при обязательном применении перед лущением операции окорки сырья. О важном значении этой операции будет еще сказано ниже.

Количество (объем) кускового  шпона в м³ (графа 4), получаемого при лущении, достаточно точно может быть определено по формуле

                           (3.13)                     

где - длина чурака (карандаша), 1,6;

— диаметр чурака в верхнем  отрубе, м 

-кэффициент выхода делового шпона;

— коэффициент выхода форматного (листового) шпона

1-й сорт

2-й сорт

3-й сорт

Для заполнения графы 5 (табл. 3.2) определяем потери шпона (в %) на усушку по ширине. Они могут быть вычислены по формуле Д. М. Стерлина:

                            (3.14)

где — конечная влажность сухого шпона, %

—поправочный коэффициент на толщину шпона ( =1,21—0,14 S; при толщине шпона в пределах 0,4 —З,5мм);

 — поправочный коэффициент на температуру агента сушки ( =1,42—0,033t; при средней температуре по длине сушилки в пределах 100-250° С);

 — поправочный коэффициент на породу древесины;

; — плотность (объемная масса) шпона в абсолютно сухом состояний( для березы – 600)

Усушка по толщине  обычно учитывается при определении потерь на упрессовку фанеры. Поэтому в нашем примере в графе 6 табл. 3.2 мы можем проставить прочерки.

Линейный припуск на усушку по ширине листа ( ) расчитывается по следующему равенству:

                

,                 (3.15)

 

где b — ширина листа шпона при заданной конечной влажности W_k, мм.

 

Значение  процента потерь переносим и в качестве в графу 7.

Объем сырого шпона (графа 9) определяем по формуле

                  

               (3.16)

для шпона 1,1 мм квадратного

 м³;

для шпона 1,40 квадратного                        

 м³;

для шпона 1,50 мм квадратного

 м³;

Объем потерь на усушку (графа 8) определяем по формуле:

               

                   (3.17)

для шпона 1,1 мм квадратного

 м³;

для шпона 1,40 мм квадратного

 м³;

для шпона 1,50 мм квадратного

 м³;

Расход чураков Q₆ на расчетное количество сырого шпона зависит от принятой схемы организации работ в лущильном цехе.

Итак, объем чураков Q₆ можно определить из равенства

                    Q₆=NV_Ч;                    (3.18)

где N-потребное число чураков 

V_ч-объем чурака среднего диаметра, м³.

Средний диаметр определяется исходя из данных задания.

Объемы чураков и их количеств  в 1 м³ сырья приведены в прил. 9.[3]

Число чураков:

                

                     (3.19)

где Q₅ - объем сырого шпона, м³;

V_ш - выход делового шпона из чурака данного диаметра, м³;

  К_О - коэффициент, учитывающий организационные потери чураков при лущении (раскол чураков, проворачивание в шпинделях станка и др.), (»0.975-0.995);

                             (3.20) 

м³;

где l_Ч - длина чурака (1,6 м);

К_В - коэффициент выхода делового шпона (см. прил.7 [3]);

 d_Ч – средний диаметр чураков, м;

d_К – диаметр карандаша, м (см. прил. 10 [3]).

 

Следует заметить, что  в данной формуле не учитывается объем коротких полос  шпона (меньших длины

чурака), которые можно  получить при высокоорганизованной переработке зоны рванины. Количество таких коротких полос (l ³ 800 мм) может составить 15-20% от всего объема шпона-рванины.

Средний диаметр чураков d_Ч равен 26 см; соотношение сортов березового сырья –1-й– 11, 2-й– 36, 3-й– 53%. Коэффициент организационных потерь К₀=0,99.

Определим средневзвешенные К_В и d_кар:

для чураков 1600 мм (принимаем станок ЛУ17-10; d_кул= 65 мм)

;

Заполним графу 14 табл. 3.2, принимая объем одного чурака по прил.9 [3]:

V_Ч1,6М=0,096 м³;      

Для определения процентного  и объемного количества отходов при лущении на карандаши и шпон-рванину (графы 10, 11, 12, 13 табл. 3) необходимо произвести следующие расчеты:

Определяем объем отходов (в м³) на карандаши ( графа 11 )

                 

                 (3.21)

 

где   =80,26 м (из предыдущих расчетов);

- длина чурака (карандаша), м;

N – количество чураков, шт.

1-я строка

м³;

2-я строка

м³;

3-я строка

м³;

Затем заполняем графу 10 – процент отходов на карандаши:

                

                    (3.22)

1-я строка

;

2-я строка

;

3-я строка

;

Определяем объем отходов (в м³) на шпон-рванину (графа 13):

             

                 (3.23)

где  - соответственно объем чураков, объем шпона, количество чураков соответствующей длины:

; 

Тогда:

1-я строка    м³;

 

2-я строка    м³;

3-я строка    м³;

Затем заполняем графу 12 – процент отходов на шпон-рванину:

               

                     (3.24)

1-я строка        %;

2-я строка       %;

3-я строка       %;

Расход сырья (в чураках) на 1 м³ сырого шпона целесообразно сравнить с нормативными данными прил. 11 [3].

Отходы при раскряжевке (графа 15) по данным ряда предприятий колеблются в пределах 1-3%. Здесь имеются в виду отходы на оторцовку, на опилки, выпиловку дефектных участков и др.

Примем величину равной 2%

Тогда объем кряжей Q₇ (графа 17) будет равен

                

                  (3.25)

1-я строка      м³;

2-я строка      м³;

3-я строка      м³;

Объем потерь при раскряжевке (в м³) записываем в графу 16:

               

                   (3.26)

 

1-я строка      м³;

2-я строка      м³;

3-я строка      м³;

 

На этом заполнение табл. 3.2 заканчивается. Далее необходимо определить показатели, характеризующие расход сырья (полуфабрикатов) на соответствующие виды продукции, а также промежуточные расходные коэффициенты и коэффициенты выхода готовой продукции из одного кубометра сырья

Выход (в %) готовой фанеры из сырья определяется по формуле.

                   

                   (3.27)

 

Расход сырья (в м³) (в кряжах) на. 1 м³ готовой фанеры есть величина обратная выходу, т. е.

                    

                   (3.28)

По данным Всесоюзного  промышленного объединения «Союзфанспичпром», фактический расход сырья на 1 м³ фанеры составил в 1977 г. в среднем около 2,72 м³/м³. Средняя же планируемая норма расхода равна 2,65 м³/м³ [4]. Таким образом, наблюдается некоторый перерасход по сравнению с планом. Причины этого могут быть самыми различными. Это и некачественное, низкосортное, тонкомерное сырье, наличие в сырье различных дефектов и пороков, снижающих общий выход продукции. Значительно влияют на перерасход сырья против планового низкая культура производства, плохая организация труда, невысокая квалификация персонала, нарушение технологических режимов на любой стадии технологического процесса.

Так, например, нарушение  технологии на операции гидротермической обработки может привести к потере древесины (шпона) на последующей технологической операций—лущении. Это произойдет либо в результате проворачивания чурака в шпинделях станка, либо в результате его pacтрескивания или раскалывания. Следует заметить, что нарушение технологии приводит не только к количественным потерям, но и к качественным — сортность шпона снижается.

Очень важными операциями, повышающими полезный выход шпона и готовой продукции, являются: правильная центровка чурака в шпинделях лущильного станка, отбор

кускового шпона, долущивание  карандаша, ребросклеивание и склеивание шпона на «ус». Применение режимов и технических средств, позволяющих снизить величину упрессовки фанеры при ее склеивании, также способствует снижению расхода сырья и соответственно повышению полезного выхода готовой продукции.

Приведем формулы для  определения некоторых промежуточных расходных коэффициентов:

Расход сухого шпона  на 1 м³ готовой фанеры

              

                 (3.29)

Расход сырого шпона  на 1м³ сухого шпона                                                                  (3.30)   

Расход кряжей на 1 м³ сырого шпона

                

               (3.31)                                           

Расход чураков на 1м³ сырого шпона и соответствующие поправочные коэффициенты даны в прил. 11, 12.[3]

Произведение расходных  коэффициентов R₄,R₅,R₇ дает R, т. е.