4.3 Расчет потребного количества сырья

Объем шпона с учетом потери на усушку П₅, м³/ч рассчитывается по формуле

, (11)

где А₅ - процент тангентальной усушки шпона, %.

Для лиственницы шпона тангентальная усушка составляет 8,8 %.

Потери при усушке Q₅, м³/ч, составят

Q₅=П₅-П₄, (13)

Q₅ = 7,56-6,88=0,68

Для определения потребного количества сырья в чураках составляется баланс древесины при лущении.

Погрешности формы чурака и ошибки его установки между шпинделями лущильного станка не позволяют переработать всю содержащуюся в чураке древесину в пригодный для использования шпон. Различают четыре зоны поперечного сечения чурака.

1. Зона шпона-рванины, из которой при лущении чурака получают кусковой шпон неопределенных размеров. Размер этой зоны зависит от сбежистости чурака, формы его сечения, искривленности продольной оси и составляет (21 ...23) % объема чурака.

2. Зона длинных кусков, из которой получают шпон, длина кусков которого равна длине чурака, а ширина меньше длины окружности чурака. Размер этой зоны зависит от точности базирования чурака и составляет (4...5) % объема последнего.

3. Зона форматного шпона, из которой получают непрерывную ленту шпона шириной, равной длине чурака. Объем заключенной в этой зоне древесины составляет (54...60) % объема чурака.

4. Зона карандаша, который неизбежно остается после лущения чурака. Размер этой зоны зависит от сорта сырья, диаметра чурака и его длины и составляет (11...13)% объема чурака. При использовании ограничителей прогиба чурака в конце лущения диаметр остающихся карандашей от станков легкого типа составляет (50...55) мм, среднего (70... 100) мм.

Кусковой и форматный шпон образуют в сумме деловой шпон. Отношение объема делового шпона к общему объему чурака, выраженное в %, является полезным выходом. А его обратная величина определяет расход древесины при лущении. Деловой шпон направляется на дальнейшую переработку, а шпон-рванина и карандаши измельчаются в щепу. Объем зон шпона-рванины, зоны длинных кусков, зоны форматного шпона и зоны карандаша определяется в следующей последовательности.

Диаметры остающихся после лущения карандашей D₁, D₂, D₃, м, вычисляют по формулам

- для сырья первого сорта

D₁=D₀-0.00275+0.245D_ч²-0,195D_ч³, (14)

- для сырья второго сорта

D₂=D₀-0.00275+0.26D_ч²-0,12D_ч³, (15)

- для сырья третьего сорта

D₃=D₀-0.0021+0.275D_ч²-0,08D_ч³, (16)

где D₀ – диаметр кулачков, м (D₀=0,065)

D_ч – диаметр чурака, м.

D₁=0,065-0,00275+0,245*0,28²-0,195*0,28³=0,066

D₂=0,065-0.00275+0.26*0,28²-0,12*0,28³=0,073

D₃=0,065-0.0021+0.275*0,28²-0,08*0,28³=0,078

Средний диаметр карандаша D_к, м, определяется по формуле

D_к=(D₁*p₁+D₂*p₂+D₃*p₃)/100, (17)

где – p₁, р₂, р₃ – соответственно распределение сырья по сортам согласно задания, %.

D_к=(0,066*24+0,073*26+0,078*50)/100=0,0738

Объем карандаша определяется по формуле

V_кар=(π*D_к²*L_ч)/4, (18)

где L_ч – длина чурака, м.

V_кар=(3,14*0,0054*1,6)/4=0,0055

Объем кускового шпона V_кус, м³, определяется по формуле

V_кус=π*D_ч²*L_ч*(К_в²-К_л²)/4, (19)

где К_В и К_л – соответственно коэффициенты выхода шпона и форматного шпона.

Коэффициент выхода шпона К_в, определяется по формуле

К_в=(К_в1*р₁+К_в2*р₂+К_в3*р₃)/100, (20)

где К_в1, К_в2, К_в3 – коэффициента выхода шпона соответственно для 1, 2 и 3 сорта и заданного диаметра чурака.

К_В=(0,904*24+0,899*26+0,886*50)/100=0,89

Коэффициент выхода форматного шпона К_Л, определяется по формуле

К_Л=(К_л1*р₁+К_л2*р₂+К_л3*р₃)/100, (21)

где К_л1, К_л2, К_л3 – коэффициента выхода шпона соответственно для 1, 2 и 3 сорта и заданного диаметра чурака.

К_л=(0,867*24+0,858*26+0,842*50)/100=0,855

V_кус=3,14*0,28²*1,3*(0,89²-0,85²)/4=0,0224

Объем форматного шпона V_ф, м³, определяется по формуле

V_ф=π*L_ч*(К_л²*D_ч²-D_к²)/4

V_ф =3,14*1,3*(0,85²*0,28²-0,0738²)/4=0,053

Объем шпона-рванины V_р, м³, определяется по формуле

V_р=V_ч-(V_ф+V_кус+V_кар), (22)

где V_ч – объем чурака, м³.

V_р=0,089-(0,053+0,0224+0,0055)=0,009

Таблица 4.3 - Баланс древесины при лущении

Статьи баланса	Длина чурака Lч=1,6
	м3	%
Объем чурака	0,089	100
Объем шпона, в т.ч. длинных кусков	0,0224	25,17
Объем форматного шпона	0,053	59,55
Объем карандаша	0,0055	6,17
Объем шпона-рванины	0,009	10,11

Для определения потребного количества сырья в чураках составляется баланс древесины, при лущении. Объем чурака определяется как объем цилиндра.

Объем зон шпона-рванины, зоны длинных кусков, зоны форматного шпона и зоны карандаша определяется по методике /1, с.130...131/. Результаты расчетов сводятся в таблицу определенной формы (таблица 4.4).

Процент отходов при лущении А₆, %, находится из таблицы 4.3 как сумма процентов карандашей и шпона рванины. Объем сырья в чураках П₆, м^З/ч, определяется по формуле

, (23)

Количество отходов при лущении Q₆ м³/ч, определяется по формуле

Q₆=П₆-П₅, (24)

Q₆=9,03-7,56=1,47

Процент отходов при раскрое кряжей на чураки А₇, %, составляет по данным производства 1...3 %. Потребное количество сырья в кряжах П₇, м³/ч, определяется по формуле

, (25)

Таблица 4.4 - Баланс древесины в производстве фанеры

Наименование	Количество
	м3/ч	%	м3 в год
Сырье	9,2	100	55200
Готовая продукция	4,83	52,5	28980
Отходы в т.ч. на складе сырья при лущении при починке шпона при переобрезе по формату при переобрезе	0,17 1,47 0,14 0,62 0,21	1,85 15,98 1,52 6,74 2,28	1020 8820 840 3720 1260
Безвозвратные потери в т.ч. на усушку на упрессовку	0,68 1,08	7,39 11,74	4080 6480

Таблица 4.5 - Требуемая производительность на технологических операциях

Наименование операции	Часовая производительность, м3/ч
1. Гидротермическая обработка	9,2
2. Окорка	9,2
3. Раскряжевка	9,3
4. Лущение шпона	7,56
Наименование операции	Часовая производительность, м3/ч
5. Рубка ленты на листы	7,56
6. Сушка шпона	6,88
7. Сортировка шпона	6,88
8. Починка шпона	2,064
9. Ребросклеивание	1,011
10. Нанесение клея на шпон	3,37
11. Сборка пакетов	6,74
12. Подпрессовка	6,74
13. Склеивание пакетов	5,66
14. Технологическая выдержка	5,66
15. Обрезка по формату	5,04
16. Сортировка фанеры	5,04
17. Починка фанеры	0,2
18. Шлифование фанеры	5,04
19. Переобрез фанеры	0,0966
20. Упаковка фанеры	4,83