Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

И разработка схемы размещения оборудования в цехе»

Поиск

ЗАДАНИЕ 1

на курсовую работу по предмету

«Технология и оборудование клееных материалов»

Студенту _Абрамовских А.О.____________________________________________________

Срок выполнения _1.12________________________________________________

Выполнить курсовой проект на тему:

«Расчет технологического процесса производства фанеры

И разработка схемы размещения оборудования в цехе»

Исходные данные:

Годовой выпуск фанеры _____ _ 42000 ___________м3 в год

Спецификация фанеры:

а) формат ________________ 1525*1525 ____________ мм

б) толщина ______________ _ 4 и8 ________________ мм

в) марка __________________ ФК ________________

г) соотношение по толщине _ 60/40 _______________ %

Спецификация древесного сырья:

                   а) соотношение чураков по диаметрам _ 60/ 40 ______ %

                   б) длина чураков____________________ _1,6 ________ м

                   в) диаметр чураков ___________________ 28 и 32 ____ см

                   г) порода древесины ______________ Береза ________

                   д) соотношение чураков по сортам I, II _____ 30/70 ___ %

Содержание курсового проекта

1. Рассчитать потребность древесного сырья, клея и технологических нужд.

2. Выбрать и рассчитать количество технологического оборудования.

3. Составить схему технологического процесса производства фанеры.

4. Начертить план размещения оборудования в цехе с указанием основных габаритных и привязочных размеров, расстановкой рабочих мест.

5. Дать описание технологического процесса производства фанеры, связав с планом размещения оборудования.

 

 

Задание выдано ________________ доцент, к.т.н. Синегубова Е.С.

 

 

Литература

ü Дружинин А. В., Зырянова А. А. Технологические расчеты в производстве клееных слоистых материалов из древесины. Учебное пособие. – Екатеринбург: УГЛТУ, 2004.

 

ü Дружинин А. В. Технология клееных материалов. Учебное пособие. – Екатеринбург: УГЛТУ, 2005.


 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
5
КП 12.00.00.00 ПЗ  
Введение

 

Производство клееных слоистых материалов из древесины является высокомеханизированным и автоматизированным деревообрабатывающим производством. В курсовом проекте произведем расчет расхода сырья и материалов на каждой технологической операции, определим необходимое количество технологического оборудования и на основании этих расчетов построим технологический процесс изготовления фанеры.

Обычная клееная фанера представляет собой многослойный материал, слои которого могут быть изготовлены из одной или нескольких пород древесины. Волокна древесины в двух соседних слоях располагаются под углом 90°. Такую фанеру можно использовать в различных производствах.

Облицованная фанера представляет собой многослойный материал; одна или обе рубашки ее изготовляются из древесины с красивой текстурой, а также из бумаги, металла, асбеста, стеклянной ткани, пластмассы. Фанера, облицованная строганым шпоном ценных пород древесины (орехом, дубом и т. д.), может быть использована при производстве мебели, отделке кают судов, железнодорожных вагонов и т. д.


Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
6
КП 12.00.00.00 ПЗ  
1. Расчет сырья, полуфабрикатов, основных и вспомогательных материалов

Расчет сырья и полуфабрикат

 

Расчет сырья и полуфабрикатов ведется отдельно для каждого сортимента продукции.

1.1.1. Определим общее количество фанеры в соответствии с заданным процентным соотношением продукции:

где Qп – годовая программа;

Q – процентное соотношение.    

Толщина 4:

Толщина 8:

1.1.2. Определяем количество готовой фанеры, сданной на склад:

 

 

где а1 – потери при переобрезке для рядовой фанеры, 1% - рядовая фанера.

Толщина 4:

Толщина 8:

1.1.3. Объемное выражение потерь при переобрезке:

где  – общее количество фанеры, м3;

 – количество готовой фанеры сданной на склад, м3.

Толщина 4:

Толщина 8:


1.1.4. Процент отходов при обрезке:

 

где Fн – формат необрезной фанеры;

F0 – формат обрезной фанеры.

1.1.5. Количество необрезной фанеры определяется по формуле

где  – общее количество фанеры, м3;

 – процент отходов при обрезке.

Толщина 4:

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
7
КП 12.00.00.00 ПЗ  

Толщина 8:

1.1.6. Объемное выражение отходов на обрезку:

где  – общее количество фанеры, м3;

 – количество необрезной фанеры, м3.

Толщина 4:

Толщина 8:

Для определения объема сухого шпона принимаем величину потерь на упрессовку а3 = 8% [1, приложение 1].

1.1.7. Объем сухого шпона, поступающего на сборку:

где  – количество необрезной фанеры, м3

 – величина потерь на упрессовку, %


1.1.8. Объем потерь на упрессовку:

где  – объем сухого шпона, м3;

   – количество необрезной фанеры, м3.

Толщина 4:

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
8
КП 12.00.00.00 ПЗ  

Толщина 8:

Процент отходов при ребросклеивании, починке и усовании шпона может быть укрупнено принят равным 3-4%. Принимаем а4=3.5%.

1.1.9. Объем сухого шпона, выходящего из сушилок:

где  – объем сухого шпона, м3;

 – процент отходов при ребросклеивании, починке и усовании шпона.

Толщина 4:

Толщина 8:

1.1.10. Объем отходов при ребросклеивании усовании и починке:

где  – объем сухого шпона, м3;

   – объем сухого шпона, выходящего из сушилок.

Толщина 4:

Толщина 8:

1.1.11. Суммарная толщина шпона определяется по формуле:

где Sф– номинальная толщина фанеры по заданию;

Yn = 8 – упрессовка пакетов при изготовлении фанеры [1, приложение 1];

χ – число шлифуемых сторон фанеры;

Δ – припуск на шлифование;

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
9
КП 12.00.00.00 ПЗ  
Толщина 4:

Толщина 8:

Для 4-миллиметровой фанеры принимаем слойность равную 3, с толщинами слоев шпона равными 1,6–1,5–1,6.

Тогда количество шпона будет равно:

шпон S = 1,5 мм; 1525х1525 мм  =

шпон S = 1,6 мм; 1525х1525 мм =

Всего 31242 М3

 

Для 8-миллиметровой фанеры принимаем слойность равную 7 с толщинами слоев шпона 1,5–1,5–1,5–1,5–1,5–1,5–1,5

Тогда количество шпона будет равно

шпон S = 1,5 мм, 1525х1525 =

 

Полученные результаты заносим в таблицу 1.


Таблица 1 - Расчет требуемого количества сухого шпона для выработки заданного количества фанеры

 

Склад готовой продукции

Клеильный цех

Сушильный цех

Фанера обрезная по максимальному стандартному формату

Готовая фанера (с учетом переобреза)

Необрезная фанера

Сухой шпон, поступающий на участок сборки пакетов

Сухой шпон, выходящий из сушилок

Отходы при перерезке

Q0, м3

Отходы при обрезке

Q2, м3

Отходы при ребросклеивании, починке, усовании

Q3, м3

Отходы при ребросклеивании, починке, усовании

Q4, м3

В том числе

Марка Толщина, мм Формат, мм Слойность Q1, м3 а1, % q1, м3 а2, % q2, м3 а3, % q3, м3 а4, % q4, м3 Квадратный Продольный Поперечный
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
ФК 60% 4 1525х1525 3 25200 1 252 24948 9,15 2538 27738 8 2412 30150 3,5 1093 31243 31243 - -
ФК 40% 8 1525х1525 7 16800 1 168 16632 9,15 1692 18492 8 1608 20100 3,5 729 20829 20829 - -
Всего       42000   420 41580   4230 46230   4020 50250   1822 52072 52072    

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
11
КП 12.00.00.00 ПЗ  
1.1.12. Определим количество сырья (чураков) для выработки заданного количества сухого шпона.

Для этого вначале находим потери шпона на усушку по ширине:

где Yш – усушка шпона по ширине;

    Wк – конечная влажность сухого шпона [1, приложение 8];

 Кs – поправочный коэффициент на толщину шпона;

 Кt – поправочный коэффициент на температуру агента сушки;

     Кn – поправочный коэффициент на породу древесины [1, приложение 9];

Для шпона толщиной S=1,6мм:

Для шпона толщиной S=1,5мм:

1.1.13. Усушка по толщине:      

где К – поправочный коэффициент при радиальной усушке;

К = 0,81 + 0,125∙S

где S – толщина шпона.

К1,6 = 0,81 + 0,125·1,6 = 1,01

К1,5 = 0,81 + 0,125·1,5 = 0,99

 

1.1.14. Определяем линейный припуск на усушку по ширине листа:

где b – ширина листа шпона при заданной конечной влажности.

      

Потери, при усушке по ширине, для шпона при высушивании его до конечной влажности 6-8%, условно принимаем равным 9%.

1.1.14. Объем сырого шпона определяем по формуле:

где  - потери на усушку, %

 

1.1.15. Объем потерь на усушку определяется по формуле

где  - потери на усушку, %

 

1.1.16. Объем чураков Q6 можно определить из равенства:

где N – потребное число чураков;

Vч – объем чурака среднего диаметра [1, приложение 11].

1.1.17. Число чураков:

где Vш – выход делового шпона из чурака данного диаметра, м3;

  К0 – коэффициент, учитывающий организационные потери чураков при лущении.

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
12
КП 12.00.00.00 ПЗ  

где lч–длина чурака;

Кв – коэффициент выхода делового шпона [1, приложение 7];

dч – средний диаметр чураков;

dк – диаметр карандаша, м.

 Так как в задании указаны соотношения сортов березового сырья, то значения Кв и dк будем рассчитывать как средневзвешенные величины:

а) для чураков длиной 1600 мм принимаем dкул = 65 мм.

для чураков среднего диаметра 28 см:

,  

для чураков среднего диаметра 32 см:

,

Тогда для чураков длиной 1600 мм объемный выход шпона будет равен:

.

 

Общее число чураков длиной 1,6м

Общее число чураков длиной 1,6м

Объем чурака:

,              ,

,         

Всего 88865 М3

1.1.18. Определяем объем отходов на карандаши для шпона толщиной 1,6 мм

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
13
КП 12.00.00.00 ПЗ  

где  - диметра карандаша, м;

 - длина чурака, м;

N - количество чураков, шт.

,

Всего 5919 М3

1.1.19. Процент отходов на карандаши:

,

1.1.20. Определяем объем отходов на шпон-рванину

Всего 25725 М3

1.1.21. Процент отходов на шпон-рванину

,

Принимаем отходы при раскряжевке = 2%.

1.1.22. Тогда объем кряжей будет равен:

,

Всего 90677 М3

 

1.1.23. Объем потерь при раскряжевке:

   ,

Всего 1812 м3

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
14
КП 12.00.00.00 ПЗ  
Результаты вычислений заносим в таблицу 2.


Толщина фанеры, мм

Сушильный цех

Лущильный цех

Раскряжевочный цех

Склад сырья

Сухой шпон

Сырой шпон

Чураки

Кряжи

Толщина, мм

Формат, мм

Q4, м3

Потери на усушку

 

Толщина, мм

Формат, мм

Q4, м3

Потери на усушку

а5т, %

а5р, %

аå, %

q5, м3

а5т, %

Рванина

а6к, % q6к, м3 а6р, % q6р, м3 а7, % q7, м3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

4

1,6

1525х1525

31243

5.73 3,99

9

3089

34332

7,19

3881

29,16

15731

53944

2

1100

55044

1,5 6.09 3,86
8 1,5 1525х1525 20829 6.09 3,86 9 2060 22889 5,83 2038 28,62 9994 34921 2 712 35633
 

Всего:

52072       5149 57221   5919   25725 88865   1812 90677

Таблица 2 – Расчет требуемого качества сырья для выработки количества сухого шпона

 

 


 

1.1.24. Определяем расходные коэффициенты для фанеры марки ФК.

Определяем выход готовой продукции из сырья:

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
16
КП 12.00.00.00 ПЗ  
,

1.1.25. Расход сырья (в кряжах) на 1 м3 готовой фанеры:

,

1.1.26. Расход сухого шпона на 1 м3 готовой фанеры:

,

1.1.27. Расход сырого шпона на 1 м3 сухого шпона:

1.1.28. Расход кряжей на 1 м3 сырого шпона

,

1.1.29. Произведение расчетных коэффициентов

 

Результаты вычислений запишем в таблицу 3.

Таблица 3 - Расходные коэффициенты

Показатели расхода для фанеры марок R4сух/гот R5сыр/сух R7кр/сыр R
ФK; S = 4 мм 1,25 1,1 1,6 2,2
ФK; S = 8 мм 1,25 1,1 1,56 2,15
Общий 1,25 1,1 1,58 2,175

Составим баланс древесины на основе произведенных ранее расчетов и оформим его в таблицу 4.

 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
17
КП 12.00.00.00 ПЗ  
Таблица 4 - Баланс древесины годовой

 

Составляющие

Количество

м3 % к объему  сырья
I Сырье (Q7) 90677 100
II годовая продукция (Q0) 41580 45,86
III отходы и безвозвратные (åq) потери 49092 54,14

В том числе:

1 на складе сырья (q7) 1822 2
2 В лущильном цехе:    
а) карандаши (q6к) 5919 6,53
б) шпон-рванина (q6р) 25725 28,37
3 В сушильно-сортировочном цехе:    
а) на усушку (q5) 5149 5,68
б) при ребросклеивании, починке, усовании (q4) 1822 2,01
4 В клеильном цехе:    
а) на упрессовку (q3) 4020 4,43
5 В сортировочно-обрезном цехе:    
а) на обрезку (q2) 4230 4,66
б) на переобрез (q1) 420 0,46

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
18
КП 12.00.00.00 ПЗ  
1.2. Расчет клеевых материалов, клеев, смол

 

При производстве фанеры из соснового сырья индивидуальная норма расхода фенольной или карбамидной смолы данной марки на 1 м3 фанеры данной толщины и слойности определяется по формуле:

где HТч – чистый расход товарной смолы;

Кт – коэффициент, учитывающий технологические потери смолы при производстве фанеры [1, приложение 17];

К0 – коэффициент, учитывающий потери смолы при обрезке фанеры по длине и ширине.

где q = 130 г/м2 – нормативный технологический расчет КФ клея на 1 м2 поверхности шпона породы сосны ( – приложение 18 Для березы 110), покрытого клеем;

m = 3 или 9 – число слоев шпона в фанере;

S = 4 мм или 12мм – толщина фанеры.

,         

 

1.2.1. Определим общее количество клея, требующегося для выполнения заданной программы

 

 

,

Результаты вычислений заносим в таблицу 5.

 

 

Таблица 5 - Сводная ведомость расхода клеев (смол) и клеевых материалов на заданную программу

№ п/п

Вид и марка продукции

Формат, мм

Толщина, мм

Слойность

Выработка продукции в обрезном виде, м3/год

Производственная норма клея Нт, кг/м3

Годовой расход клея (смолы) и клеевых материалов (компонентов), кг/год

Карбамидоформальдегидная смола Фенолформальдегидная смола
1 ФK 1525х1525 4 3 25200 63.9 - 1 610280
2 ФK 1525х1525 8 7 16800 95.9 - 1 611120

Всего:

    - 3221400

 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
19
КП 12.00.00.00 ПЗ  
2. Выбор и расчет потребного технологического оборудования

2.1. Расчет производительности оборудования для подготовки сырья к лущению

Расчет лущильных станков

 

Техническая характеристика станка ЛУ17-4

Параметры  
Длина чурака наибольшая, мм 1700
Диаметр чурака наибольший, мм 700
Диаметр кулачков, мм:  
наружных 110
внутренних 65
Толщина шпона, мм 0,2 – 3,2
Мощность электродвигателей суммарная, кВт 5,2
Габаритные размеры, мм  
Длина 6250
Ширина 3060
Высота 2750
Масса, кг 11150

 

где qсыр.шп – объем сырого шпона, из чурака данного размера и сорта;

  τц – продолжительность цикла разлущивания чурака;

где  – длина чурака, м;

 – Коэффициент выхода делового шпона;

 – диаметр чурака, м;

 – диаметр карандаша, м.

 


 

м3

Кр – коэффициент использования рабочего времени смены

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
22
КП 12.00.00.00 ПЗ  
где Ткосв = 36 мин – косвенные затраты рабочего времени при работе на линии лущения.

Косвенные затраты складываются из: затрат рабочего времени на техническое обслуживание станка (смена и установка ножа с одновременной смазкой и чисткой – 10 мин, правка ножа во время работы без съема его со станка – 7 мин, регулировка обжима шпона – 3 мин). Затраты рабочего времени на организационное обслуживание (подготовка к работе вначале смены, уборка рабочего места в конце смены) – 6 мин. Время на личные надобности рабочих – 10 мин.

.

Продолжительность цикла разлущивания чурака складывается из затрат времени в секундах на следующие операции:

1. Установка чурака на лущильном станке с помощью центрирующего устройства τ1 = 4 с [1](2¸4 с)

2.Зажим чурака шпинделями лущильного станка

где  – высота центра кулачка (10 – 50 мм);

30 – гарантийный зазор между острием центра кулачка и торцом чурака при разведенном положении шпинделя, мм;

 – коэффициент учитывает количество рабочих зажимных шпинделей; при одном рабочем шпинделе m = 2 ;(при двух рабочих шпинделях m =1.)

 – скорость осевого перемещения шпинделей, мм/с. Принимаем ;

3. Подвод суппорта к чураку на ускоренной подаче

где  – путь, проходимый суппортом на ускоренной подаче, мм. Принимаем =80 -  в пределах 20 – 80 мм;

   – скорость ускоренно перемещения суппорта, мм/с; принимаем =88 - в пределах 60 – 88 мм/с;

4. Оцилиндровка и лущение чурака.

где Кф =0,885+0,167۰ lч = 0,885+0,167۰1,6=1,2 – коэффициент формы чурака;

Коц =0,828+ 0,067۰ lч = 0,828 + 0,067·1,6 = 0,94 – коэффициент оцилиндровки чурака;

υоц – скорость оцилиндровочной подачи суппорта;

 

где Sсыр = 1,5 мм – толщина сырого шпона;

nш = 109 мин–1 – частота вращения шпинделей станка [2,таблица 2–11].

 

,

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
23
КП 12.00.00.00 ПЗ  
,

5. Отвод супорта на ускоренной подаче

где υус = 88 мм/с – скорость ускоренного перемещения супорта [1].

6. Отвод шпинделей

где hк = 10 мм – высота центра кулачка;

υш = 70 мм/с – скорость осевого перемещения шпинделей;

m = 2 – коэффициент учитывающий количество рабочих зажимных шпинделей.

7. Снятие карандаша принимается 3 с.

8. Прочистка зазора между ножом и линейкой  [1].

9. Включение различных механизмов станка  [1].

Полное время обработки одного чурака

   

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
24
КП 12.00.00.00 ПЗ  

Принимаем n = 3

Коэффициент загрузки .

Барабанного типа

 

Техническая характеристика станка КВ28-1

Параметры  
Рабочая длина клеенаносящих вальцов, мм 2800
Диаметр вальцов, мм 300
Размер заготовок, мм  
ширина наибольшая 2600
толщина наибольшая 60
толщина наименьшая 0,3
Окружная скорость вальцов, м/с  
наибольшая 0,5
наименьшая 0,25
Расход клея, г/м2  
наибольший 240
наименьший 90
Габаритные размеры, мм  
длина 3560
ширина 825
высота 1480
Масса, кг 1930

Определим сменную производительность клеенаносящего станка барабанного типа КВ28–1 при выполнении операции нанесения клея на внутренние листы шпона, сборки их в пакет

где τ4 = 7 с – время на один лист наиболее продолжительной операции цикла нанесения клея на лист шпона, укладки его в пакет;

τ5 = 1,5 с – косвенные затраты времени на один лист пропускаемого через станок шпона при нанесении на него клея и укладке его в собираемый пакет;

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
32
КП 12.00.00.00 ПЗ  
Кр = 0,98 – коэффициент, учитывающий перерывы в работе сборочного конвейера в момент загрузки пресса.

Принимаем n = 6

Коэффициент загрузки

2.5.2. Расчет производительности участка сборки

ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ

 

Техническая характеристика пресса марки 30-VPH

Параметры  
Давление прессования, МПа 2,5
Число этажей 30
Размер плит, мм:  
длина 1750
ширина 1750
толщина 45
Высота рабочего промежутка, мм 80
Теплоноситель Насыщенный пар
Скорость смыкания плит пресса, мм/с 16
Установленная мощность, кВт 30,6

Склеивание (прессование) фанеры будем производить в многоэтажном прессе периодического действия. Производительность пресса определяется по формуле:

где Sг = 12 мм – тол



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2021-12-07; просмотров: 2581; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.220.227.250 (0.011 с.)