Дипломный проект специальность 5В072500 Технология деревообработки и изделий из дерева (по областям применения)

• Название: Дипломный проект специальность 5В072500 Технология деревообработки и изделий из дерева (по областям применения)
• Дата: 13.04.2021
• Размер: 180.24 Kb.
• Имя файла: -441143820 (1).docx
• Тип: Диплом; #194195
• страница: 2 из 5

а₁)/ 100, (14)
где Q₁ – условная годовая программа, м³;

а₁ – процент отходов, 1-2%.
Q₀ = 6583,7*(100-2)/100 = 6452 м³
Объём отходов, получаемый при переобрезе фанеры, определяется по формуле (15), м³

q₁= Q₀* а₁/(100- а₁), (15)
где Q₀ – количество переобрезанной фанеры, м³;

а₁ – процент отходов, 1-2%.
q₁ = 6452*2/100-2 = 131,7 м³
Процент отходов на обрезку фанеры определяется по формуле (16), %
а₂= F_п-F₀/F*100%, (16)
где F_п – площадь необрезанной фанеры, м²;

F₀ – площадь обрезанного листа фанеры, м².
а₂= 2,56-2,2356/2,2326*100= 14,51 %
Количество необрезанной фанеры определяется по формуле (17), м³
Q₂= Q₁*100/ (100- а₂), (17)
где Q₁ – условная годовая программа, м³;

а₂ – процент отходов на обрезку фанеры,%.
Q₂ = 6583,7*100/ 100-14,51 = 7701,13 м³
Объём отходов, получаемый при обрезке фанеры, определяется по формуле (18), м³

q₂= Q₁* а₂/(100- а₂), (18)
q₂=6583,7*14,51/100-14,51=1117,43 м³
Количество сухого шпона, поступающего на участок сборки пакетов, определяется по формуле (19), м³

Q₃= Q₂*100/ (100- а₃), (19)
где а₃ – потери на упресовку. %
Q₃ = 7701,13*100/ 100-7 = 8280,8 м³
Потери шпона на у прессовку при склеивании, определяются по формуле (20), м³

q₃= Q₂* а₃/(100- а₃), (20)
q₃=7701,13*7/100-7= 579,6 м³
Количество сухого шпона, выходящего из сушилок, определяется по формуле (21), м³

Q₄= Q₃*100/ (100- а₄), (21)
где а₄ – процент отходов образующихся при сортировании, ребро склеивании, транспортировке, изготовлении ленточек шпона для починочных станков, 3,5%
Q₄ = 8280,8 *100/ 100-3,5 = 8581,1 м³
Объём отходов шпона, образующихся на участке сортирования, ребро склеивания, починки шпона, определяется по формуле (22), м³
q₄= Q₃* а₄/(100- а₄), (22)
q₄ = 8280,8 *3,5/100-3,5 = 300,3 м³
2.2 Расчёт количества сырья

Толщина листов шпона определяется по формуле (23), мм
S_ш =100* S_ф/ (100- а₃)* n, (23)
где S_ф – толщина фанеры, мм;

а₃ – потери на у прессовку, %;

n – слойность листа фанеры.
S_ш = 100*6/ (100-7)*5 = 32,2 мм
Потери шпона на усушку определяется по формуле (24), %

а₅= а_Т +а_р, (24)
где а_Т – усушка шпона в тангельтальном направлении, т.е. по ширине листа, 7-9%;

а_р – усушка шпона по толщине листа, 5-6%
а₅= 7+5=12 %
Количество сырого шпона определяется по формуле (25), м³
Q₅= Q₄*100/(100- а₅), (25)
Q₅ = 8581,1*100/100-12 = 9751,25 м³
Суммарные потери на усушку шпона определяется по формуле (26), м³
q₅= Q₄* а₅/(100- а₅), (26)
q₅ = 8581,1*12/100-12 = 1170,15 м³
Количество потребных чураков определяется по формуле (27), штук
N=Q₅/V_Шср*К₀, (27)
где Q₅ – количество сырого шпона, м³;

V_Шср – выход шпона из чурака среднего диаметра и требуемой длины, м³;

К₀ – коэффициент учитывающий организационные потери древесины на участке лущения чураков, 0,975-0,995.
N = 9751,25/ 0,072*0,975 = 138 907 штук
Средний выход шпона определяется по формуле (28), м³
V_Шср = 100/ а₁/V_ш1 + а₂/V_ш2 + а₃/V_ш3, (28)
где а₁, а₂, а₃ – процентное количество чураков к общему объёму сырья 1, 2, 3 сорта, %;

V_ш1, V_ш2 , V_ш3 – объём шпона из чуроков 1, 2, 3 сортов, м³
V_Шср = 100/ 20/0,052 +40/0,066 +40/0,1 = 0,072 м³
Объём выхода всего шпона из чураков по сортам определяется по формуле (29), м³

V_ш1 = V₂ + V₃ , (29)
где V₂ – объём выходы неформатного шпона, м³

V₃ – объём выходы форматного шпона, м³
V_ш1-1 = 0,0059+0,046= 0,052 м³
V_ш1-2 = 0,00624+0,06= 0,066 м³
V_ш1-3 = 0,012+0,088= 0,1 м³
Объём выходы неформатного шпона, определяется по формуле (30), м³
V₂ = 3,14*l_ч/4 *d²_ч*(K²_в-K²_д), (30)
где l_ч – длина чурака, м

d_ч – диаметры чураков по сортам, м

K_в – коэффициент выхода шпона

K_д – коэффициент выхода форматного шпона
V_2-1 = 3,14*3,3/4*0,18²*(0,77-0,7) = 0,0059 м³
V_2-2 = 3,14*3,3/4*0,2²*(0,76-0,7) = 0,00624 м³
V_2-3 = 3,14*3,3/4*0,24²*(0,754-0,679) = 0,012 м³
Объём выходы форматного шпона, определяется по формуле (31), м³
V₃ = 3,14*l_ч/4 * (K²_д *d²_ч - d²_к ), (31)
где d_к – диаметр остающихся карандашей, м
V_3-1 = 3,14*3,3/4*(0,7*0,0324-0,0049)= 0,046 м³
V_3-2 = 3,14*3,3/4*(0,7*0,04-0,0051)= 0,06 м³
V_3-3 = 3,14*3,3/4*(0,7*0,0576-0,0064)= 0,088 м³
Диаметр остающихся карандашей, по сортам сырья определяется по формулам (32), (33), (34), м
d_к-1 = d₀ -0,00275+0,245* d_ч² -0,195* d_ч³, (32)

d_к-1 = 0,065-0,00275+0,245*0,0324-0,195*0,005832= 0,07 м
d_к-2 = d₀ -0,00275+0,26* d_ч² -0,12* d_ч³, (33)
d_к-2 = 0,065-0,00275+0,26*0,04-0,12*0,008= 0,072 м
d_к-3 = d₀ -0,0021+0,275* d_ч² -0,08* d_ч³, (34)
d_к-3 = 0,065-0,0021+0,275*0,0576-0,08*0,013824= 0,08 м
Объём карандаша определяется по формуле (35), м³
V_к = 3,14* d_к² / 4 V_ч *l_ч, (35)
где d_к – средний диаметр карандаша, м

l_ч – длина чурака, ч
V_к-1 = 3,14*0,0055/4*0,09372*3,3= 0,15 м³
V_к-2 = 3,14*0,0055/4*0,11484*3,3= 0,12 м³
V_к-3 = 3,14*0,0055/4*0,1716*3,3= 0,02 м³
Объём шпона рванины определяется по формуле (36), м³
V_р = V_ч + (V_ш +V_к ), (36)
V_р-1 = 0,09372 – (0,052+0,15) = 0,1 м³
V_р-2 = 0,11484 – (0,066+0,12) = 0,07 м³
V_р-3 = 0,1716 – (0,1+0,02) = 0,05 м³
Объём сырья определяется по формуле (37), м³
Q₆=N*V_ч, (37)
Q_6-1 = 138907 *0,09372 = 13018,4 м³
Q_6-2 = 138907 *0,11484 = 15952,1 м³
Q_6-3 = 138907 *0,1716 = 23836,4 м³
Количество отходов на карандаши и шпон рванных определяют по формулам (38), (39), м³

q_к = Q*V_к, (38)

q_р = Q*V_р, (39)
q_к-1 = 13018,4 *0,15 = 1952,8 м³
q_к-2 = 15952,1*0,12 = 1914,2 м³
q_к-3 = 23836,4 *0,02 = 476,7 м³
q_р-1 = 13018,4 *0,1 = 1301,8 м³
q_р-2 = 15952,1*0,07 = 1116,6 м³
q_р-3 = 23836,4 *0,05 = 1191,8 м³
Потребное количество сырья в кряжах определяется по формуле (40), м³
Q₇ = 100* Q₆/(100-а₇), (40)
где а₇ – величина отходов при раскрое кряжей, 2%
Q_7-1 = 100*13018,4 / 100-2 = 13284,08 м³
Q_7-2 = 100*15952,1/100-2 = 16277,6 м³
Q_7-3 = 100*23836,4 / 100-2 = 24322,8 м³
Величина отходов при раскрое кряжей определяется по формуле (41), м³
q₇ = Q₆* а₇/ 100- а₇, (41)
q_7-1 = 13018,4 *2/100-2 = 265,7 м³
q_7-1 = 15952,1*2/100-2 = 325,5 м³
q_7-1 = 23836,4 *2/100-2 = 486,4 м³
Расход сырья на 1 м³ готовой фанеры определяется по формуле (42), м³
R = Q₇ / Q₁, (42)
R₁ = 13284,08/6583,7 = 2,02 м³
R₂ = 16277,6 /6583,7 = 2,47 м³
R₃ = 24322,8 /6583,7 = 3,7 м³
Расход сухого шпона на изготовление одного кубометра готовой фанеры определяется по формулам (43), (44), м³
нешлифованной R₄ = Q₃ / Q₀, (43)
шлифованной R₄^/ = R₄ *К_и*К_ш, (44)
R₄ = 8280,8/ 6452 = 1,28 м³
R₄^/ = 1,28*1,01*1,08 = 1,4 м³
Расход сырого шпона на изготовление 1 м³ готовой фанеры определяется по формуле (45), м³

R₅ = Q₅ / Q₀, (45)
R₅ = 9751,25/6452 = 1,5 м³
Расход сырья на изготовление 1 м³ сырого шпона определяется по формуле (46), м³

R₆ = Q₇ / Q₅, (46)
R_5-1 = 13284,08 /6452 = 2,06 м³
R_5-2 = 16277,6 /6452 = 2,52 м³
R_5-3 = 24322,8 /6452 = 3,77 м³
Выход шпона из сырья определяется по формуле (47), %
Р = (V_Шср/ V_ч)*100%, (47)
Р₁ = (0,072 /0,09372)*100 = 76,8%
Р₂ = (0,072 /0,11484)*100 = 62,7%
Р₃ = (0,072 /0,1716)*100 = 41,9%
Результаты расчетов сведены в таблицу 2.
Таблица 2

Баланс древесины

Составляющие	Показатели
	м3	%
1	2	3
Сырье:	13284,08	100
Фанера	6452	48,6
Отходы и безвозвратные потери
- на складе сырья	265,7	2
- в лущильном цехе: карандаши шпон рванина	1952,8 1301,8	14,7 9,8
- в сушильно-комплектовочном цехе: на усушку при сортировке, починке и ребросклеивании	1170,15 300,3	8,8 2,3
- в клеильном цехе: на упрессовку	579,6	4,3
- на участке окончательной обработки: на обрезку на переобрезку	1117,43 131,7	8,4 0,9

Расчет количества клея, необходимого для изготовления фанеры

При изготовлении фанеры определяется производственный расход клея в килограммах на 1 м³, учитывающий все возможные потери клея, как при его изготовлении, так и при использовании.

Для изготовления фанеры марки ФК используется клей КФ-Б карбамидоформальдегидный.

Принят следующий рецепт клея:

Смола КФС 79,5-78,5 массовых частей

Сульфитно-спиртовая бражка 20 массовых частей

Хлористый аммоний 0,5-1,5 массовых частей
Потребное количество применяемого клея на 1 м³ фанеры определяется по формуле (48), кг/м³

Q_ж = q*(m-1)*K₀*K_п/ S_ф , (48)
где q – техническая норма расхода, г/м²

m – слойность фанеры

S_ф – толщина фанеры, мм

K₀ – коэффициент, учитывающий потери клея при обрезке материала

K_п – коэффициент, учитывающий потери клея при его изготовлении и последующем использовании, 1,03-1,05
Q_ж = 120*(5-1)*1,14*1,03/ 6 = 93,9 кг/м³
Коэффициент, учитывающий потери клея при обрезке материала определяется по формуле (49)

K₀ = F_п/ F₀ , (49)
где F_п – площадь листа склеиваемого материала до его обрезки, м²

F₀ – площадь листа фанеры после его обрезки, м²
K₀ = 2,56/ 2,2356 = 1,14 м²
Результаты расчетов сведены в таблицу 3
Таблица 3

Расчет количества клеевых материалов

Марка фанеры	Норма расхода клея, г/м2	Расход клея на 1 м3 фанеры	Расход клея на программу, т	Расход компонентов клея на программу, тонн
				Смола	Отвердитель	Наполнители
						Сульфитно-спиртовая бражка	Хлористый аммоний
1	2	3	4	5	6	7	8
ФК	120	93,9	14085	79,5	1,8	20	1,2

Выбор и расчет технологического оборудования

Определение производительности бассейна
Тонкий слой древесины, срезаемый при лущении с чурака, должен быть достаточно плотным и не иметь трещин. Чтобы избежать это, им искусственно усиливают деформативность древесины предварительным ее нагревом. Для получения качественного шпона температура древесины перед лущением должна быть у берёзы не менее 20⁰С.

Гидротехническую обработку древесины можно производить нагревом в воде или пропариванием.

Для производства лущенного шпона применяют гидротермическую обработку древесины нагревом в воде.

Гидротехническую обработку сырья перед лущением можно производить по мягким (35-40⁰С) и жестким (70-80⁰С) режимам.

Режим тепловой обработки чураков включает температуру нагревающей среды и продолжительность их в этой среде. При этом продолжительность обработки чураков зависит:

- от температуры нагревающей среды;

- от физических свойствах древесины;

- от диаметра чураков и их начальной температуры;

- от желаемой температуры на поверхности карандаша.

1. Для начала определили отношение радиуса карандаша к радиусу чурака по сортам (r/R):
(r/R)₁ = 0,035/0,09 = 0,39
(r/R)₂ = 0,036/0,1 = 0,36
(r/R)₃ = 0,04/0,12 = 0,33

2. За тем по способу доставки чураков на завод, по породе древесины выбрали ее влажность:

- доставка – сухопутная;

- влажность древесины для березы = 60-80%.