Клееные материалы

1. Вид продукции  -   фанера

2. Марка и процентное  соотношение   -  ФК-60%; ФК-40%

3. Толщина, мм -  ФК-4 мм; ФК-12 мм

4. Формат, мм  -  ФК-1220´1830-60%

ФК-1220´1830-40%

5. Общее количество Q1 склеенной (обрезной) фанеры в

течении года - 50000 м³  

Исходные данные и результаты расчетов удобно поместить  в таблицах (см. табл. А.1, и А.2).

Заполнение  граф ведем в определенной последовательности, пользуясь как расчетными, так  и справочными данными [1].

Расчет требуемого количества сухого шпона       (табл. A.1 приложения) начинаем с определения объема Q1 обрезной фанеры (гр. 6) в соответствии с заданным процентным соотношением фанерыю.Таким образом, общее количество фанерыбудет равно

 

Количество  обрезной фанеры не определяет количество готовой фанеры, сданной на склад, т. к. после операции обрезки по максимальному формату часть фанеры еще потребует дополнительного переобреза. Такая необходимость вызывается тем, что на боковых кромках фанеры могут возникать различные дефекты, например:

обзол – до 28¸30% от общего количества дефектов

трещины – до 11¸13%   

слабые углы – до 28¸30%          

прочие дефекты – до 27¸29%

Кроме того, часть фанеры используется для проведения физико-механических испытаний по определению ее качества, часть – для упаковки фанеры высших сортов и для других нужд внутризаводского потребления. Поэтому, для расчета количества готовой фанеры Q0, сданной на склад (гр. 9), необходимо определить потери а₁ (гр. 7) при переобрезе.

При расчете их можно принять равными для рядовой фанеры марки ФСФ – 1%. Тогда количество фанеры (м³), сданной на склад, определяется формуле

В объемном выражении потери при переобрезе (гр.8) будут

Для определения количества необрезной фанеры задаемся величиной  припуска на обрезку, который находится  в пределах 30-50 мм на одну сторону и согласуется со стандартными размерами (по длине) чураков. Размеры чураков в свою очередь соответствуют размеры шпона (по длине) и необрезной фанеры.

Тогда процент отходов  при обрезке (гр. 10) будет равен

где – формат необрезной фанеры;

    – формат обрезной фанеры.

Количество необрезной фанеры (гр. 12) соответствующей марки подсчитывается по формуле

Объем отходов на обрезку (гр. 11) определяем по формуле

Потери (безвозвратные) на упрессовку в % (гр. 13) принимаем (по прил. 1[1]):

Для фанеры ФСФ, 4 мм – = 4%

           ФСФ, 12 мм – = 9%.

Объем сухого шпона, поступающего на сборку:

Объем потерь на упрессовку, м³:

Процент отходов  при ребросклеивании, починке и усовании шпона рассчитываем согласно прил. 2, 3, 4 [1]. Таким образом, получаем:

мм

Эти величины зависят от объема ребросклеивания, склеивания на «ус» и объема шпона, подлежащего  починке.

Объем сухого шпона, выходящего из сушилок, м³:

Объем отходов при ребросклеивании, склеивании на «ус» и починке, м³:

Схема набора предполагает определенную величину толщины пакета для одного листа фанеры заданной толщины и марки. Толщина же пакета ( ) есть сумма толщин шпона , из которого составляется пакет: 

 

Для определения расчетного значения (в мм) следует пользоваться следующей формулой при склеивании нешлифованной фанеры:

где – номинальная толщина фанеры по заданию, мм;         

 – упрессовка пакетов при  изготовлении фанеры   (см. прил. 1[1]).

Для четырех  миллиметровой фанеры упрессовка составляет от 8 до 10%, а для двенадцатимиллиметровой

 от 8 до 9%.

После заполнения всех граф табл. А.1 приложения переходим к  расчетам и заполнению соответствующих  граф табл. А.2.

Прежде всего в графы 2, 3, 4 табл. 4.2 переносим соответствующие  показатели и величины, полученные в предыдущих расчетах (табл. 4.1).

Некоторую особенность имеет  заполнение графы 2. Поясним это следующими рассуждениями. Подбор оптимальных толщин шпона для различных толщин фанеры (ФСФ-4 мм нешлифованная и ФСФ-12 мм нешлифованная) производим, пользуясь вышеприведенными формулами и прил. 1[1].

Для фанеры ФСФ-4 мм нешлифованной (трехслойная)

Для фанеры ФСФ-12 мм нешлифованной (семислойная)

                При этих расчетных значениях и изготовлении равнослойной фанеры в нашем случае потребовались бы следующие толщины шпона:

для фанеры марки  ФСФ-4 мм нешлифованной трехслойной

для фанеры марки  ФСФ-12 мм нешлифованной семислойной

Для фанеры ФСФ 3-х слойной принимаем толщину шпона, равную 1,45 мм.

 Набор 1,45 × 3 = 4,35 мм соответствует расчетному. Для фанеры ФСФ 7-ми слойной принимаем толщину шпона, равную 1,85 мм.

Набор 1,85 × 7 = 12,95 мм соответствует расчетному.

В графе 2-й табл. А.2 мы показываем и кусковой шпон.

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

где – длина чурака принимаем 1,3 м и 1,91 м

 – диаметр чурака в верхнем  отрубе,

(по заданию);

 – коэффициент выхода делового  шпона (см. прил. 7[1]);

 – коэффициент выхода форматного (листового) шпона (см. прил. 7[1]).

Для всех сортов

 

 

Для заполнения графы 5 (табл. 4.2) определяем потери шпона (в %) на усушку по ширине. Они могут быть вычислены по формуле Д. М. Стерлина:

где – конечная влажность сухого шпона, % (6 ± 2);         

 – поправочный коэффициент  на толщину шпона      ( ; при толщине шпона в пределах

0,4 ¸ 3,5 мм);   

 – поправочный коэффициент  на температуру агента сушки  ( ; при средней температуре по длине сушилки в пределах 100 ¸ 250⁰С);   

 – поправочный коэффициент  на породу древесины;

;

где r - плотность (объемная масса) шпона в абсолютно сухом состоянии (см. прил. 9а[1]).

Потери на усушку по толщине  могут быть определены также по формуле Д. М. Стерлина:

где – поправочный коэффициент при радиальной усушке

где S – толщина  шпона, мм.

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

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

Итак, (графа 7) для шпона 1220´1830 мм толщиной 1,45 мм и 1,85 мм при высушивании его до влажности      6 ¸ 8 % условно принимаем равным 9%.

Объем сырого шпона (графа 9) определяем по формуле:

для шпона 1,45 мм квадратного

для шпона 1,85 мм квадратного 

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

для шпона 1,45 мм квадратного

для шпона 1,85 мм квадратного

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

       Известны  три основные схемы:

1. В случае применения  лущильных станков старых моделей  с одинарными шпинделями (ЛУ17-3, ЛУ-197) лущение ведется до диаметра карандаша довольно большого размера 55 ¸ 125 мм. Оставшиеся карандаши используются в качестве вторичного сырья для производства других видов продукции (древесностружечные плиты, упаковочная планка, изделия цеха ширпотреба и др.).

2. Оставшиеся от разлущивания (по 1-й схеме) карандаши поступают  на круглопильные станки, где  разрезаются по длине на отрезки  длиной 800 мм, а затем – на малые  лущильные станки (ЛУ9 и др.), где  долущиваются до диаметра 50 ¸ 60 мм. Эти остатки используются в качестве вторичного сырья для производства древесностружечных плит.  

3. Лущение чураков от начального диаметра до конечного диаметра карандаша, равного 65 ¸ 90 мм, осуществляется на новых моделях лущильных станков (ЛУ17-4, ЛУ17-10 и др.). Эти станки снабжены двойными телескопическими шпинделями и специальным подпорным устройством, позволяющим получать довольно высокий выход форматного шпона из чураков. К тому же в данном случае мы освобождаемся от дополнительных операций (разделка карандашей, вторичное долущивание и т. д.) и недостатков (увеличение трудозатрат, расхода электроэнергии и др.), свойственных 2-й схеме.

По указанным причинам 3-я схема является наиболее прогрессивной,  и именно ее мы рассматриваем в  нашем примере.

Итак, объем чураков можно определить из равенства

где – потребное число чураков;

– объем чурака среднего диаметра, м³.

Средний диаметр  берется по заданию.

Число чураков

где – объем сырого шпона, м³;  

 – выход делового шпона  из чурака данного диаметра, м³;   

 – коэффициент, учитывающий  организационные потери чураков  при лущении (раскол чураков,  проворачивание в шпинделях станка и др.), можно принимать » 0,975 ¸ 0,995;

где – длина чурака, принимаем и 1,91 м;  

 – коэффициент выхода делового шпона (см. прил. 7[1])  

 – средний диаметр чураков,  м;  

 – диаметр карандаша, м  (см. прил. 10[1]).

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.

Определяем средневзвешенные и :

для чураков длиной 1300 и 1910 мм (принимаем станок ЛУ17-10;   )

Тогда для чураков длиной 1,3 м объемный выход шпона будет равен

Для чурака длиной 1,91 объёмный выход шпона равен

Определим число чураков N диной 1,3 м и 1,91 м:

 шт. чураков.

 

 шт. чураков.

Заполним графу 14 табл. 4.2, принимая объем одного чурака по прил. 9[1]

.

Далее определяем вышеприведенные величины для каждой толщины шпона:

,

.

 Для определения процентного  и объемного количества отходов  при лущении на карандаши и  шпон-рванину (графы 10, 11, 12, 13 табл. А.2) необходимо произвести следующие  расчеты.

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

N – количество чураков,  шт.

Затем заполняем графу 10 – процент отходов на     карандаши:

        

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