Технология клеенных материалов

Продолжительность склеивания пакетов устанавливается  в зависимости от следующих факторов:

- толщины слойности  склеиваемого пакета;

- марка смолы  и свойств применяемого клея;

- породы древесины, из которой получен шпон;

- температуры, при которой проводится склеивание

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5  

Условия и режимы склеивания

Наименование  показателей	Значения показателей  для фанеры марок
	ФК 4 мм	ФК 10 мм
Толщина, мм: - пакета шпона - фанеры Слойность пакета Порода древесины Давление на пакет при склеивании, МПа Марка клея Число пакетов  в одном этаже пресса Температура плит пресса, град. Продолжительность выдержки пакета в прессе под давлением, мин. Продолжительность снижения давления до 0, мин.	4,5 4 3 осина 1,8   КФ – МТ 3 125 3.6   2	11.25 10 9 осина 1,8   КФ – МТ 1 115 7   3

 

 

 

 

 

 

5. Подбор и расчет основного технологического оборудования

При подборе  технологического оборудования должны учитываться следующие его показатели:

-производительность;

-трудозатраты  при работе на данном виде  оборудования;

-стоимость и  перспективность оборудования;

-удобство в  эксплуатации, условия работы на  нем;

-размеры оборудования;

Для каждого  вида производства, для каждого производительного  участка при расчете потребного количества единиц технологического оборудования необходимо учитывать специфику работы, цикличность, непрерывность процессов и т.д.

Расчет потребного количества единиц выбранного оборудования ведётся в следующем порядке:

1. Определение  общего объема продукции (полуфабрикатов) Q_п вырабатываемой на данном оборудовании

2. Определение производительности оборудования (часовой или сменной) для каждого вида продукции (полуфабриката)

3. Определение  средневзвешенной производительности П_ср оборудования с учетом процентного соотношения видов продукции (полуфабриката), вырабатываемого на данном оборудовании:

                         (39)

где  – производительность оборудования при выработке продукции (полуфабриката) данного вида;

 – доля продукции (полуфабриката)  данного вида в общем объеме продукции, %.

 

4. Определение  потребного (расчетного) количества  единиц оборудования n_p для выработки продукции (полуфабриката):

                                   (40)

5. Определение  коэффициента загрузки К_з фактически принятого оборудования:

                                   (41)

где n_p – расчетное количество единиц оборудования,

n_ф – фактически принятое количество единиц оборудования.

Фактически  принятое количество единиц оборудования получается при округлении расчетного количества до ближайшего целого числа. Коэффициент загрузки не должен превышать 1,05…1,08. Расчетная перегрузка (К₃ > 1) может быть компенсирована более совершенной организацией труда, применением интенсифицированных режимов обработки и т.д.

Выбор клеильного пресса

В соответствии с заданием на проектирование и принятой спецификацией клееной фанеры подбираются по каталогам и другой литературе наиболее совершенные, высокомеханизированные клеильные прессы. При этом необходимо учитывать следующее:

а) формат плит пресса должен соответствовать формату  прессуемой не обрезной фанеры с учетом необходимого превышения;

б) высота рабочего промежутка пресса должна быть не более  толщины пакетов;

в) усиление клеильного пресса должно обеспечить необходимый нагрев пакета, а иногда и последующее охлаждение прессуемого материала в соответствии с режимами склеивания клееной фанеры данной марки и т.д.

В зависимости  от марки клееной фанеры и способа  склеивания по данным технологических паспортов или литературным источникам находят давление прессования, а затем вычисляют манометрическое давление жидкости в цилиндрах пресса по формуле:

                                      (42)

где  – давление прессования, МПа;

 – площадь необрезной фанеры, ;

 –сумма площадей цилиндров  пресса, ;

 – КПД гидравлического  пресса, учитывающий потери усилия  на подъем подвижных частей, преодоление трения в манжетах и направляющих пресса.

Давление прессования  для лиственных пород может находиться в пределах p = 1,4 – 2,2 МПа. Для осины давление возьмем p = 1,8 МПа. Площадь необрезной фанеры:

F = 190х130 = 24700

Выбираем пресс фирмы  Китагава 2700х1390х45 (Япония). Гидравлическое давление для этого пресса составляет 28 МПа.

Манометрическое давление Р, определяемое по формуле (42), должно быть равно или меньше допускаемого гидравлического давления для данного пресса, указанного в технической характеристике.

Для этого пресса находим сумму площадей гидроцилиндров:

                                 (43)

где d – диаметр плунжера главного гидроцилиндра (d = 37.5 см);

n – число цилиндров пресса (n=3);

Манометрическое давление Р:

После подбора  клеильного пресса выписывается его  техническая характеристика по форме  табл. 8.

Таблица 8  

Техническая характеристика пресса Китагава (Япония)

Показатели	Единица измерения	Числовые значения
Число рабочих  промежутков	шт.	40
Усилие пресса Мпа		7.5
Число цилиндров: основных	шт.	3
Диаметр поршней: основных	мм	375
Размер плит: длина ширина толщина	мм	2700 1390 45
Высота рабочего промежутка	мм	40

 

Расчет  производительности горячего пресса

Производительность  клеильных прессов обычно определяют в кубических метрах обрезной фанеры в одну смену или час по формуле, м³/ч:

                          (44)

где  T – время, за которое определяется производительность пресса, мин;

n – число рабочих промежутков пресса;

m – количество листов фанеры в одном промежутке по принятому режиму;

S – толщина фанеры, мм;

F – площадь фанеры по наибольшему обрезу, м²;

k₁ – коэффициент использования рабочего времени;

k₂ – коэффициент использования машинного времени пресса;

τ₄ – продолжительность склеивания, мин;

τ₅ - продолжительность снижения давления, мин;

τ_всп – продолжительность вспомогательных операций, мин;

τ_всп = (τ₁+τ₂+τ₃+τ₆+τ₇),                                     (45)

где  τ₁ – время загрузки пакетов в пресс, с: τ₁ = l₁/u₁;

l₁ – ход толкателя загрузочной этажерки, мм;

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

 – для фанеры ФК толщиной 4мм и 10 мм.

τ₂ – подъем стола пресса до закрытия промежутков:

 

,                                  (46)

где  h – высота рабочего промежутка пресса, мм;

 – суммарная толщина пакета  шпона, помещенного в один промежуток пресса, мм

– для фанеры ФК толщиной 4 мм.

– для фанеры ФК толщиной 10 мм.

τ₃ – продолжительность создания рабочего давления на пакеты шпона;

τ₃ = τ_n×n                                      (47)

τ_n – продолжительность подъема давления, отнесенная к одному этажу пресса

(τ_n = 0.2÷0.3 c);

n – число этажей пресса;

τ₃ = 0,2×40 = 8 с = 0,13 мин. – для фанеры ФК толщиной 4 мм и 10 мм

τ₄ – продолжительность выдержки пакетов под давлением

τ₄ принимаем по [4]. Для пакета толщиной 4,5х3 мм: τ₄ = 3.6 мин. Для пакета толщиной 11.25 мм: τ₄ = 7 мин.

τ₅ – продолжительность снижения давления плит пресса на пакет шпона;

τ₅ = 2 мин – для S = 3х4,5 и 3 мин для толщины S = 11.25

τ₆ – опускание стола пресса, с:

                            (48)

где Y – величина упрессовки пакетов шпона, %;

u₆ – скорость опускания стола пресса, мм/с;

τ₆= – для фанеры толщиной 4 мм.

τ₆= – для фанеры толщиной 10 мм.

τ₇ – выгрузка пакетов из пресса, с: τ₇ = l₂/u₇ ;

l₂ – ход экстрактора разгрузочной этажерки, равный размеру листа необрезной фанеры, совпадающему с направлением движения экстрактора, увеличенному на 150÷200 мм;

u₇ – скорость движения экстрактора, мм/с.

τ₇ = 2100/400 = 0,0875 мин – для фанеры толщиной 4 мм и 10мм.

Получаем продолжительность  вспомогательных операций:

1) τ_{всп .}= 0,1125+0,204+0,13+0,2+0,0875 = 0,734 мин – для фанеры толщиной 4 мм

2) τ_всп. = 0,1125+0,165+0,13+0,17+0,0875 = 0,665 мин – для фанеры толщиной 10 мм

Тогда цикл пресса равен сумме всех затрат времени:

        τ_ц = τ₄+τ₅+τ_всп                     (49)

τ_ц = 3.6+2+0,734= 6.334 мин.

τ_ц = 7+3+0,665 = 10.665 мин.

Определяем  производительность клеильного пресса в м³/час:

Для фанеры ФК толщиной 4 мм:

Q=

Для фанеры ФК толщиной 10 мм:

Q=

Таблица 10 

Марка фанеры	Толщина Фанеры	Слойность фанеры	Схема сборки листа фанеры	Кол-во листов в  пакете	Толщина пакета, мм.	Режим прессования
						Давление	температура плит	Выдержка под  давлением, мин
ФК	4	3	Поз-ая	3	4,5	1,8	125	3.6
ФК	10	9	Поз-ая	1	11.25	1,8	115	7

 

Определение производственной программы цеха

Средневзвешенная  производительность клеильного пресса, м³/час :