Технология и оборудование деревообрабатывающих производств

 

Продолжительность пропарки зависит от породы древесины, размера, температуры (давления) пара и желаемой температуры нагрева сортимента. Время пропарки в парильных ямах может составлять 10-144 ч, а в автоклавах- 2,5-6,5 ч. Режим пропарки ступенчатый (рисунок 3):

 

 

Рисунок 3 – Режим пропарки

 

Пропаренные сортименты рекомендуется  перед строганием выдерживать в  цехе под брезентом в течение 2–4 ч. Знание продолжительности тепловой обработки позволяет определить производительность применяемых для этой цели устройств.

Загрузку и выгрузку чураков  производят двое рабочих, успевающих обслужить  несколько варочных бассейнов. Во избежание  несчастных случаев варочные бассейны обязательно должны ограждаться  с боковых сторон металлическими заборами.

 

 

 

Вопрос 66. «Схемы раскроя пиломатериалов на заготовки. Оборудование, используемое при раскрое пиломатериалов на заготовки, схемы организации рабочих мест»

 

Схемы раскроя  пиломатериалов на заготовки. Раскрой древесных материалов на заготовки является первой стадией механической обработки. Цель раскроя – получение заготовок необходимых размеров, из которых при дальнейшей обработке будут получены детали. В настоящее время при осуществлении технологической специализации раскрой выполняют на специализированных участках предприятий - изготовителей древесных материалов. При такой организации раскроя сокращаются объемы перевозок и создаются условия для более рационального использования сырья.

Предприятиям, потребляющим древесные материалы, транспортируются только полезные объемы заготовок, значительные объемы отходов, образующихся при раскрое, представляют вторичное сырье и  могут быть эффективно использованы по различному назначению. Процесс  раскроя организуется в зависимости  от вида раскраиваемого материала, объемов  производства и назначения заголовок.

По виду получаемых при  раскрое заготовок раскрой может  быть на черновые заготовки, которые  в дальнейшем подвергаются обработке, и на чистовые. В первом случае при  раскрое используют черновые базы, во втором - необходимы чистовые базы и  применение особых приемов, оборудования и инструмента, обеспечивающих необходимую  точность и качество обработки. По виду раскраиваемых материалов различают  раскрой досок, древесных плит, листовых и рулонных материалов. Рациональность процесса раскроя оценивается эффективностью использования материала и производительностью  труда.

Эффективность использования  материалов при раскрое является важнейшей задачей современного производства. В общем виде эффективность  использования материала оценивается  коэффициентом выхода Кв заготовок, определяемым процентным соотношением объема, площади, погонажа или массы полученных заготовок к объему, площади раскроенного материала.

Повышение коэффициента выхода заготовок является важной и сложной  проблемой. Выход заготовок зависит от множества факторов, основными из которых являются пороки древесины, структурные отступления, природные дефекты явные и скрытые, требования к качеству заготовок и их размеры, квалификация рабочих, условия труда, применяемое оборудование и инструмент и т. д. По этим причинам раскрой досок на заготовки производится при непосредственном участии рабочих, которые визуально оценивают качество заготовок и сопоставляют его с требованием к качеству изготавливаемых из них деталей.

По степени участия  рабочего в осуществлении контроля за процессом различают раскрой индивидуальный и групповой, а по осуществлению – поперечный и продольный. Индивидуальный раскрой характеризуется тем, что он осуществляется с учетом размеров, качества сырья по наиболее рациональной схеме. Групповой раскрой осуществляется без учета качества сырья по заранее установленной схеме.

Групповой раскрой неспецифицированных пиломатериалов снижает выход заготовок на 7% по сравнению с индивидуальным раскроем.

Поперечный раскрой пиломатериалов осуществляют разделением пиломатериала  на заготовки требуемой длины. Продольный раскрой пиломатериалов предусматривает  разделение материала на заготовки  требуемой ширины или толщины. В  зависимости от последовательности осуществления этих технологических  операций раскроя различают при  общей оценке раскрой поперечно-продольный и продольно-поперечный.

При организации раскроя  пиломатериалов необходимо установить соотношение размеров имеющихся  досок с размерами заготовок. При этом возможны следующие варианты: размеры сечения досок соответствуют размерам сечения заготовок; ширина досок равна ширине заготовок, но толщина кратна или превышает толщину заготовки; толщина досок соответствует толщине заготовок, а ширина кратна или превышает ширину заготовок; толщина и ширина досок превышают размеры сечения заготовок или кратны им. Длина заготовки также оказывает влияние на организацию раскроя пиломатериалов. Если из имеющихся сортов пиломатериалов получить заготовку значительного размера не представляется возможным, то в процессе раскроя вводятся технологические операции по склеиванию отрезков по пласти и кромке так, чтобы склеенные заготовки соответствовали по размерам и качеству предъявляемым к ним требованиям.

При раскрое пиломатериалов различают несколько схем в зависимости  от вида досок, породы древесины и  размеров заготовок:

– Поперечно-продольный раскрой осуществляется в такой последовательности: торцевание досок на отрезки с вырезкой дефектов: распиливание отрезков на заготовки.

– Продольно-поперечный раскрой - доски вначале раскраивают распиливанием вдоль на рейки, затем торцуют по размерам заготовки.

Торцевание досок на отрезки  с вырезкой дефектных мест и последующей  разметкой отрезков и выпиливанием из них заготовок.

Разметка доски и далее  раскрой по схеме 1 или 2.

Фрезерование одной или  двух пластей доски, разметка и далее раскрой по одной из схем.

Фрезерование пласти, торцевание на отрезки с вырезкой дефектных мест, опиливание кромок у необрезных досок, фугование кромок и склеивание щитов, разметка и выпиливание криволинейных заготовок. При использовании обрезных досок для получения заготовок значительных длин могут использоваться схемы раскроя, приведенные ниже.

Фрезерование пласти, торцевание на отрезки с вырезкой дефектных мест, склеивание на зубчатый шип по длине, калибрование, торцевание на заготовки.

Торцевание досок, склеивание по длине на зубчатый шип, торцевание на мерные отрезки, фрезерование кромок и пласти, склеивание щита, раскрой щита по ширине на заготовки, калибрование заготовок.

Раскрой досок на рейки, торцевание реек с вырезкой дефектов, склеивание реек в непрерывный брус, раскрой  бруса на заготовки.

 

Первые шесть схем широко применяются в производстве мебели, строительных деталей. Показаны примеры  раскроя необрезных досок по 1, 2 и 6-й схемам. Как видно, продольно-поперечный раскрой обеспечивает более высокий выход заготовок за счет меньшей потери материала при вырезке дефектов. Он особенно эффективен для низких сортов досок. По 2-й схеме превышение выхода заготовок составляет 3% по отношению к 1-й схеме. Применение предварительной разметки доски (схема 4) дает повышение выхода по сравнению с 1-й схемой на 9%. Если пласт доски фрезеровать и этим вскрыть невидимые дефекты, то это еще повысит выход заготовок на 3% по сравнению со схемой 4. Чтобы лучше использовать годную часть доски, раскрой целесообразно вести на заготовки разных размеров. В таком случае представляется возможным подобрать размеры заготовок так, чтобы как можно полнев использовать бездефектную часть доски. В первую очередь необходимо выкраивать наиболее длинные заготовки - основные. При визуальной оценке качества досок количество типоразмеров заготовок для такого изменения ограничено физиологическими особенностями рабочего. Квалифицированный рабочий может в процессе раскроя изменять не более чем 4-5 типоразмеров заготовок при условии, что разница между их размерами будет более 100 мм. Увеличение количества типоразмеров заготовок для одновременного раскроя их из одной доски резко снизит производительность и может привести к ошибкам. Ошибки станочника при раскрое снижают полезный выход заготовок. Применение дополнительных при раскрое операций разметки, склеивания и фрезерования удорожает стоимость заготовок. Сопоставление эффективности повышения выхода заготовок и роста производительности труда показывает, что повышение выхода заготовок более эффективно и соответствует директивному направлению экономии сырья и материалов. Применение склеивания при раскрое по схеме 6 повышает выход криволинейных заготовок на 8-12% по сравнению со схемой 3 раскроя. Схемы 7, 8 и 9 применяют для получения заготовок для клееных строительных конструкций длиной до 80 м. При раскрое досок на прямолинейные заготовки используют круглопильные станки общего назначения, а для криволинейных - ленточнопильные. В специализированных раскройных цехах, кроме этого, применяются делительные ребровые станки, многопильные и станки для заделки сучков.

 

Станок может работать в составе линии и самостоятельно. Производительность такого частично автоматизированного  станка, обслуживаемого одним станочником, примерно равна производительности станка, обслуживаемого станочником  с двумя подсобными рабочими, а  сама работа значительно безопаснее и легче.

 

Отрезки распиливают вдоль  на круглопильных станках с механической или ручной подачей. (В линии на позиции 6-9).

 

Из станков с механической подачей наиболее совершенными для  распиливания отрезков на заготовки  являются прирезные станки с гусеничной подачей типа ЦДК-4. Эти станки обеспечивают высокую прямолинейность реза без  применения направляющей линейки, что  очень важно при раскрое по разметке, когда рабочий направляет отрезок в станок по карандашной  риске. Однако, в большинстве случаев распиливание ведут по направляющей линейке, которую устанавливают параллельно пильному диску и на расстоянии, равном ширине заготовки. Если есть обзол, первый рез делают на глаз, а при втором, третьем и других прижимают опиленную кромку к линейке.

 

Обслуживают станок два человека - станочник и подсобный рабочий. Первый управляет станком и подает в него отрезки, второй принимает  их и, если нужно, возвращает для повторного реза.

 

Работа на круглопильных  станках с ручной подачей аналогична работе на станках с механической подачей, но менее производительна, менее безопасна и требует  значительных усилий со стороны станочника при надвигании отрезков на пилу.

 

Распиливают отрезки вдоль  чаще всего на один размер. Лиственные породы для массивных деталей  с целью повышения выхода рационально  раскраивать на два-три размера  по ширине. В этом случае линейку  на станке устанавливают на самую  большую ширину заготовки. Для распиливания на более узкие заготовки без  перестановки линейки пользуются специальными устройствами или закладками, которые  представляют собой бруски с заплечиками  на одном конце.

 

 

 

 

 

Задание №6

РАСЧЕТ ПОТРЕБНОСТИ В РЕЖУЩЕМ ИНСТРУМЕНТЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЩЕПЫ

 

 

Требуется:

1. Установить число типоразмеров режущего инструмента;

2. Определить оборотный фонд ножей;

3. Рассчитать потребность в резцах;

4. Установить экономию инструментальной стали резцов по сравнению с ножами.

 

Исходные  данные:

1. – 4000; машина – HJ260G;

2. – 50000; машина – МР3-50Н;

3. K_u – 0,95;

4. а – 0,30 мм;

5. d – 0,44 мм;

6. C – 1;

7. К_а – 1,09;

8. Марка первой машины  – УРМ-5;

9. Марка второй машины  – ИТС-700;

10. Породный состав сырья  – 5Л5Ос;

11. Т – 250 дней;

12. Т_л – 170 дней;

13. – 13 см;

14. – 20 см;

15. – 25 см;

16. – 50 см;

17. а – 0,40 мм;

18. К_см – 1,5;

19. Т_см – 8 часов.

 

Решение:

1. Установим число типоразмеров  режущего инструмента.

По таблице находим  для наших типов машин число  ножей (резцов):

– HJ260G – 2 резца;

– МР3-50Н – 10 резцов;

– УРМ-5 – 4 резца;

– ИТС-700 – 16/2 резца.

 

2. Определим оборотный  фонд ножей.

Оборотный годовой фонд ножей  всех типоразмеров определяют по формуле 3.1:

 

 

 

где Ф_i – оборотный годовой фонд ножей i-й машины.

 

 

 

где V_щ – объем тех. щепы, на выработку которого рассчитывается потребный фонд ножей i-го типоразмера, м³;

       Z – число ножей, входящих в комплект на одну машину, шт.;

       K_u – коэффициент использования рубильных машин в течение смены, равный 0,95;

       K_a – коэффициент, учитывающий аварийный расход инструмента

       К_щ – коэффициент, учитывающий назначение и требования к качеству вырабатываемой щепы (для ЦБП – 1, для древесных плит – 0,87, для прочих производств – 0,75);

       В – начальная ширина ножа, мм;

       а –  слой металла, снимаемый за  одну переточку ножа при безаварийном  износе, равный 0,30;

       d – допускаемая для перезаточки доля ширины ножа, равная 0,44 мм;

       с –  необходимое количество переточек  ножа в смену, с=1;

       П_ч – паспортная производительность рубильной машины, м³/ч;

       t_см – продолжительность раб. смены, ч;

       К_пр – коэффициент использования машины по производительности.

 

 

 

где d_h – толщина сырья, при котором достигается паспортная часовая производительность машины;

       d_э – эквивалентный диаметр древесного сырья.

 

На практике значение К_пр на предприятиях лесного комплекса составляет 0,2–0,8.

Найдем оборотный годовой фонд ножей каждой машины.