Технологии клееных материалов и древесных плит

Федеральное агентство образования  и науки Российской Федерации

Поволжский Государственный  Технологический Университет

 

 

 

Кафедра ДОП

 

 

 

Курсовой проект по дисциплине

“Технологии клееных  материалов и древесных плит”

Пояснительная записка

 

 

 

 

 

 

Выполнил ст.гр. ТД-41:

Гаврилов Д. В.                                                                                    

                      Проверила  к.т.н.:

 Колесникова А.А.

 

 

 

 

 

 

 

г. Йошкар-Ола

2012

Содержание

 

 

Задание на курсовой проект …………………………..….………….……… 3

Введение……….………………………………………..………..…. ………….3

1. Характеристика выпускаемой  продукции ……….……………………… 4

2. Расчет сырья и  материалов в производстве фанеры……..….…...…………..9

3. Расчет клеевых материалов ……………….……………..………....................... 13

4. Схема техпроцесса выпускаемой продукции …………..………..… ………….15

    4.1. Обоснование выбора оборудования и расчет его потребности…. ……….17

4.2. Гидротермическая обработка сырья………………………..…... ………….19

4.3. Оборудование окорочно-распиловочных участков …..... ……………..….21

4.4. Линии лущения-рубки шпона ………………...…………………………... 22

4.5. Роликовые сушилки и агрегаты для сушки шпона ………………………. 25

4.6. Оборудование для сортировки лущеного шпона и его нормализации .....27

4.7. Склеивание фанеры…………………………………………………………..28

4.7.1. Сборка пакетов……………………………………………………………..28

4.7.2. Режимы склеивания фанеры и расчет прессового оборудования ….… 29

4.8. Оборудование для обрезки и шлифования фанеры.....…………………... 32

5. Расчет фонда заработной  платы …….………………….……………………… 34

6. Расчет себестоимости продукции и основных ТЭП ..…..……………………. 36

7. Планировка оборудования  в цехе…………………………….………………….37

Заключение…………………… …….…………………………………………..… 40

Список использованной литературы и источников ……...……………………... 41

 

 

 

 

 

 

Введение.

Проблема использования  сырья является важной для любого предприятия, особенно выпускающего материалоемкую продукцию. К такой продукции относится фанера, удельный вес древесины в материалоемкости которой составляет около 50%. Поэтому вопросы, связанные с определением источников отходов и потерь древесины, с рекомендациями по снижению расхода сырья, а также с поиском компромиссных решений при использовании пиловочника для выпуска высокосортной фанеры является важными для любого предприятия.

В настоящее время  наряду с проблемой, связанной с ухудшением качества поступаемого сырья, встает проблема полного износа оборудования, что влечет за собой ухудшение качества обработки, неустойчивость режимов обработки и, как следствие, повышенный расход сырья и других ресурсов.

Древесина, поступающая на предприятие, определяет технологию изготовления фанеры, состав, количество и тип оборудования, организацию труда и всего производства в целом, а также тип и экономические показатели. В свою очередь, расход древесины на изготовление 1 м³ фанеры в условиях существующего технологического процесса с его случайными возмущениями будет определяться совокупностью характеристик древесины, качеством подготовки фанерных чураков и технологиями, используемыми в производстве фанеры.

Цель данного курсового  проекта – проектировка заданных технологических линий изготовления фанеры.

Задачами курсового  проекта являются: составление производственной программы клеевого участка цеха фанеры, определение потребного количества сырья, клееных материалов и оборудования для проектируемого цеха, а также порядка размещения оборудования в цехе.

Курсовой проект состоит  из пояснительной записки и графической  части с изображением схемы размещения оборудования на участках сортировки шпона и изготовления фанеры.

 

 

1.Характеристика выпускаемой продукции по стандарту ГОСТ 3916.1-96

    Фанера - это материал, полученный путем склеивания не менее трех листов лущеного шпона с взаимно перпендикулярным направлением волокон в смежных слоях.

Настоящий стандарт распространяется на фанеру общего назначения с наружными слоями из шпона лиственных пород древесины.

Фанеру подразделяют в зависимости от внешнего вида поверхности  на сорта, по степени водостойкости  клеевого соединения на марки, по степени  обработки поверхности на шлифованную и нешлифованную.

 В зависимости от  внешнего вида наружных слоев  фанеру подразделяют на пять  сортов: Е (элита), I, II, III и IV.

 По степени  клеевого соединения фанера относится к марке:

ФК – фанера клееная.

Размеры: 1525×1525×12 (мм)

Условное обозначение  фанеры: 

Фанера ФК, І/ІY,Е1,Ш1, ГОСТ 3916.1 -96.

     (Фанера размером 1525х1525мм толщиной 10мм сорт лицевого слоя I, сорт оборотного слоя IV, шлифованная с одной стороны, класс эмиссии Е1).

           Технические требования к фанере ФК 1525x1525x10 устанавливаются ГОСТ 3916.1-96.

 Для изготовления  наружных слоев фанеры применяют  шпон лиственных пород: березы, ольхи, клена, ильма, бука, осины,  тополя, липы. Для внутренних слоев,  кроме названных, также применяют шпон хвойных пород: сосны, ели, пихты, лиственницы и кедра.

Фанера считается изготовленной  из той породы древесины, из которой  изготовлены ее наружные слои.

Фанеру, изготовленную  из древесины одной или различных  пород, подразделяют соответственно на однородную и комбинированную.

При четном числе слоев  шпона два средних слоя должны иметь параллельное направление волокон. Симметрично расположенные слои шпона по толщине фанеры должны быть из древесины одной породы и толщины.

Толщина шпона, применяемого для наружных слоев фанеры, не должна превышать 3,5 мм, а внутренних слоев - 4 мм.

 В наружных слоях  фанеры не допускаются пороки  древесины и дефекты обработки, превышающие ограничения, установленные в таблице.

 Во внутренних слоях  фанеры допускаются пороки древесины  и дефекты обработки, не влияющие на ее качество и размеры.

 Учет фанеры производят  в квадратных метрах и (или)  кубических метрах. Объем одного листа определяют с точностью до 0,00001 м3, объем партии фанеры - с точностью до 0,01 м3. Площадь листа фанеры учитывают с точностью до 0,01 м2, площадь листов в партии - с точностью до 0,5 м2.

 Маркировка наносится  несмываемой краской на оборотную  сторону каждого листа фанеры  с указанием марки, сорта фанеры, номера сортировщика.

На пакет фанеры наносят  маркировку, содержащую:

- наименование страны-изготовителя;

- наименование предприятия-изготовителя и (или) его товарный знак;

- условное обозначение фанеры;

- количество листов в пакете;

- обозначение национального знака  соответствия для сертифицируемой  продукции.

Транспортная маркировка - по ГОСТ 14192.

Допускается при поставке на экспорт наносить дополнительную маркировку.

 Пакетирование и  упаковка

 Фанера должна быть  сформирована в пакеты массой  не более 1500 кг отдельно по породам, маркам, сортам, классу эмиссии, видам обработки поверхности и размерам.

Допускается по согласованию изготовителя с потребителем упаковывать  в пакеты другой массы.

 Пакетирование и  упаковку фанеры, поставляемой в  районы Крайнего Севера и приравненные  к ним местности, производят  по 4.6.1 и ГОСТ 15846. 

Правила приемки 

 Фанеру принимают  партиями.

Партия должна состоять из фанеры одной породы древесины, марки, одного сорта, класса эмиссии, вида обработки поверхности и размера листов.

Партия должна быть оформлена  одним документом о качестве, содержащим:

- наименование страны-изготовителя;

- наименование и (или)  товарный знак предприятия-изготовителя  и его адрес;

- условное обозначение  фанеры;

- объем или площадь  листов в партии;

- штамп технического  контроля;

- обозначение национального знака соответствия для сертифицируемой продукции.

 Качество и размеры  листов фанеры проверяют выборочным  контролем. Допускается по согласованию изготовителя с потребителем осуществлять проверку сплошным контролем

Предел прочности при  скалывании по клеевому слою, предел прочности при статическом изгибе волокон наружных слоев, предел прочности при растяжении вдоль волокон контролируют для каждой марки, толщины и слойности фанеры не реже одного раза в месяц. Допускается контроль для каждой партии по согласованию изготовителя с потребителем, для этого отбирают 0,1% листов от партии, но не менее одного листа.

 Показатель содержания  формальдегида контролируют для  фанеры марки ФК - один раз в 15 сут каждой толщины фанеры.

Для контроля содержания и выделения формальдегида отбирают один лист фанеры от любого объема выборки. Допускается контроль по согласованию изготовителя с потребителем один раз в 7 сут.

 Партию считают  соответствующей требованиям настоящего  стандарта и принимают, если в выборках:

- количество листов фанеры, не отвечающих требованиям стандарта по размерам, косине, прямолинейности, порокам древесины и дефектам обработки, меньше или равно приемочному числу, установленному в таблице 7;

- все листы фанеры  не имеют пузырей, расслоения  и закорины;

- содержание формальдегида соответствует нормам, установленным в таблице 6. 

Методы контроля 

 Отбор образцов - по ГОСТ 9620, ГОСТ 27678, [1] - [3].

 Длину и ширину фанеры  измеряют в двух точках параллельно  кромкам на расстоянии не менее 100 мм от кромок металлической рулеткой по ГОСТ 7502 с погрешностью 1 мм. За фактическую длину (ширину) листа принимают среднее арифметическое значение результатов двух измерений.

 Толщину измеряют на расстоянии  не менее 25 мм от кромок и посередине каждой стороны листа толщиномером по ГОСТ 11358 или микрометром по ГОСТ 6507 с ценой деления не более 0,1 мм.

За фактическую толщину листа  принимают среднее арифметическое значение результатов четырех измерений.

Разнотолщинность в одном листе  фанеры определяют как разницу между  наибольшей и наименьшей толщиной четырех измерений.

 Влажность - по ГОСТ 9621.

 Предел прочности при скалывании  по клеевому слою - по ГОСТ 9624.

 Предел прочности при статическом  изгибе - по ГОСТ 9625.

 Предел прочности при растяжении - по ГОСТ 9622.

 Содержание формальдегида - по ГОСТ 27678 (указанный метод используют в качестве арбитражного), выделение формальдегида в окружающую среду - по ГОСТ 30255 и [1].

 Шероховатость поверхности  - по ГОСТ 15612.

 Измерение пороков древесины и дефектов обработки - по ГОСТ 30427.

 Отклонение от прямолинейности  кромок листа фанеры определяют  измерением максимального зазора  между кромкой листа и кромкой  металлической линейки щупом по ГОСТ 8925 с погрешностью 0,2 мм.

 Измерение косины - по ГОСТ 30427.

 Коэффициент звукопоглощения - по ГОСТ 16297.

Ударная вязкость при изгибе - по ГОСТ 9626.

Звукоизоляция - по ГОСТ 27296.

Твердость - по ГОСТ 9627.1.

Биологическая стойкость - по [2].

Класс горючести - по ГОСТ 30244 и ГОСТ 12.1.044.

Коэффициент теплопроводности - по ГОСТ 7076.

Коэффициент сопротивления водяному пару - по ГОСТ 25898. 

Транспортирование и хранение 

Фанеру транспортируют в крытых транспортных средствах в соответствии с правилами перевозок грузов, действующими на данном виде транспорта.

Транспортирование и  хранение фанеры, отправляемой в районы Крайнего Севера и труднодоступные районы, - по ГОСТ 15846.

Фанеру хранят в виде горизонтально уложенных пакетов  на поддонах или деревянных прокладках в закрытых помещениях при температуре от минус 40 до плюс 50°С и относительной влажности воздуха не более 80%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Расчет сырья и материалов в производстве фанеры.

Доля лесоматериалов по сортам, %, определятся по формулам

,                                         

где – доля первого сорта; – доля второго сорта; – доля третьего сорта; – коэффициент второго сорта.

Расход сырья на 1 м³ сырого шпона;

Нормы расхода сырья на 1 м³ сырого шпона для первой группы диаметра L₁, для второй – L₂, для третьей – L₃ в зависимости от сортности лесоматериалов, породы древесины, длины чураков можно определить по формулам

  ;                    

,                 

, ,                   

где К₀ – коэффициент породы древесины с учетом процента ложного ядра в чураках. Для березы с ложным ядром 10 %, 15 %,  
20 %, 30 % соответственно К₀ = 1,012; 1,018; 1,024; 1,036, для сосны К₀ = 0,98, для ольхи К₀ = 1,04; К₂ – поправочный коэффициент на длину чурака, (см. табл.4.3); Q₁…Q₉ – нормативы расхода сырья на 1 м³ сырого шпона для 1, 2, 3 сортов по группам диаметров.

Коэффициенты для расчета средней нормы по каждому диаметру вычисляются следующим образом:

, ,                            

Среднюю норму расхода сырья на 1 м³ сырого шпона

.                                                              

Норма расхода сырого шпона на 1 м³ сухого шпона определяется по зависимости

,