1.2.2 Обгрунтування вибору способу виробництва тришарових дереви-ностружечних плит

При виготовленні одношарових і багатошарових плит технологічний процес відрізняється найбільшою простотою, тому що на всіх технологічних опе-раціях застосовують однотипне одиничне обладнання. Самі ж виробництва розрізняються між собою тільки операцією (і вживаним обладнанням) формування стружкового килима. Зважаючи на більш досконалого процесу фор-мування стружкового килима багатошарові плити мають значні переваж-вин перед одношаровими і тому виробництво багатошарових плит більш широко застосовується в зарубіжній практиці.

Характерною особливістю способу виробництва тришарових деревно-стружкових плит є чітке розділення двох потоків виготовлення стружки для внутрішнього і зовнішніх шарів / 3 /. Для виготовлення стружки та її осмоления на кожному потоці використовують різнотипова обладнання і навіть раз-особисті технологічні режими на окремих операціях.

Стружка товщиною 0,2 ... 0,3 мм для зовнішніх шарів виготовляється на стружкових верстатах з ножовим валом, які забезпечують отримання плоскою різаною стружки високої якості. Стружку для внутрішнього шару виготовляють шляхом подрібнення кругломерного сировини і кускових відходів в тріску, яку за-тим переробляють в игольчатую стружку товщиною 0,5 ... 0,6 мм на центробеж-них стружкових верстатах. Крім того, для внутрішнього шару використовують привіз-ву технологічну тріску, тирсу від лісопильних рам і стружку-відходи від де-ревообрабативающіх виробництв. При змішуванні стружки зі сполучною до стружці для зовнішніх шарів додають більшу кількість сполучного, ніж до стружці для внутрішнього шару. У результаті такої технології одержують трьох-слойні, плити з високими механічними показниками, гладкою і рівною по-поверхнею.

Ускладнення технологічної схеми і складу устаткування виправдано значними перевагами тришарових плит перед одношаровими і навіть багатошаровими плитами.

З метою підвищення ступеня механізації переробки сировини в стружку і зниження її собівартості все ширше використовують однопоточному схему виготов-лення стружки / 3 /. Кругломерное сировину і кускові відходи переробляють спочатку в рубітельної машині в тріску, яка після сортування подрібнюється в игольчатую стружку на відцентрових стружкових верстатах. Така схема переробки сировини в стружку прийнятна при виготовленні всіх видів плит - одно-, трьох-, п'яти-і багатошарових. Однак неодмінною умовою виробництва високоякісних плит за такою технологією є сортирование отриманої стружки на дві (при виготовленні тришарових плит) фракції на механічних сортування або пневматичних сепараторах або соче-ння цих двох способів сортування. Крім того, при такій схемі переробки сировини в стружку організовується додаткове подрібнення великих деревних частинок на зубчасто-ситових або молоткових дробарках. Умовою отримання високоякісної-кокачественних плит з мелкоструктурной поверхнею з голчастою стружки, особливо при виготовленні тришарових плит, є пневматична фракції-дії внутрішніх стружки при формуванні зовнішніх шарів безперервного стру-жечного килима. Для виробництва застосовують обладнання, описане нижче.

Для обробки довгомірного сировини по довжині застосовують високопроізво-тації верстат ДЦ-10. Як видно з технічної характеристики верстата ДЦ-10, максимальний діаметр розпилюється сировини становить 400 мм, у той час як на підприємства надходить певна кількість (10-20%) сировини більшого діаметра (толстомер). До недавнього часу така сировина відсортовувати і розрізають на мірні відрізки за допомогою ручної пилки «Дружба». Шестіпільное пристрій складається з двох стійок, несучої балки, кронштейнів, пильних вузлів з приводом, що включають корпус підшипників, вал, дискову пилу і шків клино-ремінної передачі. Пили діаметром 1250 мм обертаються з частотою 1000 хв -1. Потужність приводу кожної пили 12 кВт.

Як ріжучий інструмент у верстаті ДЦ-10 використовують дискові пилки Д 1250Ч4, 5Ч50Ч120Ш за ГОСТ 980-69.

Головним конструкторським бюро з проектування деревообробн-ють обладнання (ГКБД) розроблений роз'єднувача ДЗЦ-10А який призначений для прийому довгомірного сировини в пучках, розкочування пучка в од-норядний шар і поштучної видачі колод або хлистів на верстат ДЦ-10.

Роз'єднувача складається з трьох самостійних агрегатів: приймального ціп-ного конвеєра, похилого конвеєра, що видає конвеєра з відсікачем. Каж-дий конвеєр має індивідуальний привід від мотора-редуктора. Управління роботою роз'єднувача - дистанційне з пульта управління, встановленого в кабіні оператора верстата ДЦ-10. Оператор має можливість пустити в роботу або зупинити будь-конвеєр.

У подрібнену деревину можуть потрапляти металеві предмети, камінь, вугілля, пісок і інші абразивні матеріали. Металеві предмети можна видалити за допомогою електромагнітних шківів Ше, підвісних електромагнітних по-магнітних сепараторів ЕП, підвісних залізовідділювачі ЕПР.

Для переробки різного по виду сировини (довгомірних дров'яна дре-дується, дрова, кускові відходи лісопиляння, олівці і шпон-рваніна фанерного виробництва, обрізки деревообробних цехів та ін) застосовують рубітельної машини. По виду робочого органу вони поділяються на дискові й барабанні. Основним робочим органом дискових рубітельних машин є сталевий диск з радіально закріпленими на ньому ножами. У залежності від конструкції машини патрон розташовують під кутом 45 - 50 о до площини диска (машини з похилою подачею) або під кутом 38 о (машини з горизонтальною подачею сировини) для полегшення зусилля різання і зменшення витрати енергії. Однак похила подача сировини ускладнює установку машини, оскільки потрібні високі будівлі для завантажувальної воронки, що направляє сировину в завантажувальний патрон. У рубітельних машиною з горизонтальною подачею сировини не може переробка коротких відходів. Тому краще застосовувати барабанну рубай-тільну машину.

Робочим органом барабанних рубітельних машин є барабан із закріпленими на його циліндричній поверхні ножами. До барабанним рубай-них відноситься машина ДУ-2, вітчизняного виробництва, яка може переробляти в тріску відходи лісозаготівель (сучки, вершини, гілки), відходи ле-сопіленія і дрібні кускові відходи деревообробки при найменшій довжині 100 мм і навіть шпон-рваніну (у пакетах) фанерного виробництва.

Рубітельної машини ДУ-2 складається з механізму різання, механізму подачі, вентилятора для видалення тріски з порожнини барабана і пристосування для заточування ножів. Порожній ножовий барабан розташований під кутом 35 ° до осі живильника. При рубці деревної сировини тріска через подножевие щілини проходить в порожнину барабана, а потім з відкритого торця забирається повітряним потоком, обра-вуються вентилятором. Механізм примусової подачі складається з шести вертикальних і горизонтальних подаючих вальців з шипами. Верхній валець підвішений шарнірно і переміщається по висоті на відстань від 5 до 300 мм залежно від товщини подається в машину матеріалу. Ножі заточуються в самій ма-шині спеціально передбаченим заточним пристосуванням. З барабанних рубітельних машин, що випускаються іноземними фірмами, найбільше поширення странение отримали машини західнонімецьких фірм «Майєр», «Клекнер» / 2 / та ін Всі ці машини мають приблизно однакові конструкції і принцип роботи.

Всі ці рубітельної машини мають подає стрічковий конвеєр дли-ної 2000 мм.

Барабанна рубітельної машина складається з механізму різання з приводом, рами (корпуси), механізму подачі і стрічкового конвеєра подачі пере-ється сировини в живильник машини. Механізм різання включає ножовий барабан, в поздовжніх пазах якого встановлено від 2 до 4 ножів з кутом заточив-ки близько 32 °. Механізми подачі бувають трьох типів: у вигляді рифлених вальців, у вигляді ланцюгових конвеєрів або комбіновані.

При виготовленні стружки на стружкових верстатах утворюється суміш з різними розмірами (довжиною, шириною і товщиною). У суміші нарівні з конди-ційної стружкою містяться дрібні деревні частки (пил) і товсті великі частки (відколи, грубі стружки). Дрібні і великі деревні частки негативно впливають на фізико-механічні показники плит. Тому для по-лучения плит заданих властивостей зайву пил і товсті грубі деревні частки виділяють із загальної маси стружки.

У зв'язку з впровадженням у промислове виробництво технології про-виробництва деревостружкових плит з мелкоструктурной поверхнею сортувал-ка стружки набуває нового значення. Раніше від стружки відділялися дрібні деревні частинки і пил, які найчастіше направлялися на спалювання, а в даний час ця дрібна фракція використовується для формування зовнішніх шарів для отримання поверхні шорсткістю не нижче 7-8-го класів. Рань-ше всіляко намагалися запобігти утворенню дрібних деревних частинок в період виготовлення і транспортування стружки, а зараз створюється спеціальне обладнання для подрібнення стружки в тонкі деревні частинки. Тому операцією сортування передбачають наступні цілі:

1. Відокремити від загальної маси стружки дрібні деревні частинки і пил і направити їх в потік зовнішнього шару для отримання плит з високоякісною поверхнею.

2. Відокремити від загальної маси стружки великі грубі деревні частки і направити їх на додаткове подрібнення в спеціальних дробарках, щоб після подрібнення повернути їх у виробництво.

3. При виготовленні тришарових плит без облицювання папером відокремити від стружки внутрішнього шару частина дрібних деревних частинок і пилу і направити в потік стружки для зовнішнього шару, а від стружки зовнішніх шарів відокремити круп-ні (некондиційні) деревні частки і направити у внутрішній шар (иног-да після додаткового подрібнення).

Зазвичай сортують висушену стружку. Для цього застосовують механічні-етичні хитні сортування та пневматичні сепаратори. Перші сортують стружку по довжині і ширині, другі-по товщині. Високоякісна клас-класифікацією стружки по фракціях може бути досягнута лише за двох-ступінчастою сортування: спочатку механічної, потім пневматичної. На пред-ємствах з вітчизняним обладнанням краще застосовувати сортування оте-кількісний виробників: ДРС-2, ДПС-1.

Щоб витримати задану норму витрати сполучного необхідно точно дозувати сполучна і стружку, що подаються в змішувач. Сполучне дозують за об'ємом (л / хв) за допомогою насосів НД 1000/10, які забезпечують висо-ку точність. Стружку за обсягом дозувати не можна, так як об'ємна маса деревних частинок залежить від багатьох факторів: розмірів і фракційного складу стружки, породи деревини, вологості та ін Тому стружку дозують за масою за допомогою ваг періодичної і безперервної дії. У вертикальних бункерах ДБО-60 ваги не передбачено, тому при їх використанні для сухої стружки необхідно передбачити дозатор. Однак з терезів періодичного кого дії стружка теж виходить порціями. У разі застосування малога-барітних швидкісних змішувачів після дозування за масою необхідно мати пристрої для рівномірної видачі стружки в змішувач. Для цього можуть бути застосовані віброживильники, або бункер-живильник.

Завданням формування стружкового килима (пакетів) є дозування і рівномірний розподіл обсмолені деревних частинок для забезпечення однакової товщини, щільності та міцності за площею деревостружкових плит при подальшому пресуванні.

Формування стружкового килима - одна з найважливіших операцій у технологічному процесі виробництва деревостружкових плит. Від якості формування стружкового килима залежать щільність, коливання її за площею плити (равноплотность), міцність, стабільність її по площі плити, рівномірність товщини, упрессовка плит по товщині при подальшій облицюванні, формо-змінність (жолоблення плити). Нерівномірність розподілу деревних частинок за площею є однією з основних причин разнотолщності деревно-стружкових плит у зв'язку з їх різним відновленням первинних раз-меров; викликаним різними пружнопластичних властивостями пресованої маси, а також окремих ділянок кожної "плити. Тому при формуванні стру-жечного килима основне увага повинна бути приділена рівномірності насипання стружки за площею і рівномірної видачу стружки в одиницю часу кожної головкою формує станції.

Критерієм оцінки якості формування килима служить тільки Варіано-ційний коефіцієнт рівномірності розподілу маси стружки по площі. Прийнято вважати, що для якісного формування стружкового килима цей коефіцієнт не повинен перевищувати 3-4%.

Формування та підготовка стружкового килима включає наступні операції:

1. Насипання нескінченного стружкового килима і поділ його на пакети необхідної довжини.

2. Зволоження поверхонь пакетів для прискорення прогріву при далекому-шем гарячому пресуванні плит у пресі.

3. Контроль маси формованого килима (пакетів) і видалення з потоку па-кетів, маса яких виходить за допустимі межі.

Перераховані операції виконують за допомогою головного конвеєра і формують машин. У найбільш поширених конвеєрах килими форми-рують і транспортують на металевих піддонах або гнучких безперервних стрічках.

До конвеєрів з круговим рухом піддонів відносяться вітчизняні ДК-1А, ДК-1М, а також конвеєри в цехах з імпортним обладнанням, поставл-енним фірмами Зімпелькамп, Беккер і Ван Хюллен. У ці конвеєри вбудовані формують станції, прес попередньої подпрессовки та прес гарячого пресування, контрольні ваги, дощувальні установки, камера охолодження піддонів. Стружкових килим насипається на піддони у вигляді нескінченної стрічки з наступним поділом на пакети (конвеєр фірми Беккер і Ван Хюллен) і у вигляді заготовок (пакетів) певної довжини (конвеєри ДК-1А, фірми Зім-пелькамп). Формуючий конвеєр (ділянка під формують машинами) дви-жется безперервно і обов'язково з рівномірною швидкістю для отримання одно-мірного стружкового килима. Решта конвеєри, що входять до складу головного, можуть переміщатися безперервно або періодично.

У конвеєрах з послідовним розташуванням устаткування і транс-кравців коштів стружкових килим формується на безперервній (сталевий, про-резіненной або синтетичної) гнучкою стрічці. Зазначене вище обладнання рас-покладено послідовно один за одним в одну лінію.

Формують машини безперервно дозують і рівномірно видають (наси-пают) стружку на рухомі внизу піддони або стрічковий конвеєр. Для обра-тання стружкового килима, що складається з декількох шарів, що відрізняються раз-заходами деревних частинок і змістом сполучного, в головному конвеєрі уста-новлюють послідовно один за одним кілька (від трьох до восьми) фор-мірующіх машин. Наприклад, у вітчизняному головному конвеєрі передбачено чотири формують машини, які формують тришарові стружкові пакети. На підприємствах з вітчизняним обладнанням застосовують такі формують машини: ДФ-1, ДФ-2 (ДФ-2М) і ДФ-6.

Далі розглянемо стадію пресування деревностружкових плит. Примі-няют п'ять способів гарячого пресування деревностружкових плит:

в багатоповерхових гідравлічних пресах (періодичний спосіб);

в одноповерхових пресах імпульсного (ступеневої) пресування (періодичний спосіб);

в екструзійних пресах (безперервний спосіб);

в гусеничних пресах безперервної дії (безперервний спосіб);

в валкових (каландрових) пресах (безперервний спосіб).

Основним способом у світовій практиці є пресування деревинно-стружкових плит в багатоповерхових гідравлічних преса. Вітчизняної промислово випускається кілька типів багатоповерхових гідравлічних пресів. З них найбільш широко застосовуються преси ПР-6 і А4743Б.В сучас-сних цехах з виробництва плит температуру пресування (плит преса) приймають у межах: 160-180 ° С в багатоповерхових гідравлічних пресах і 180-220 ° С в одноповерхових гідравлічних і валкових (каландрових) пресах. Відхилення температури плит преса в межах однієї плити не повинне пере-вищувати ± 5 ° С.

Для попередження передчасного затвердіння сполучного в по-верхностних шарах загальна тривалість завантаження преса брикетами і досягнень-вання початкового (високого) тиску не повинна перевищувати 45 с; при цьому підйом плит (змикання) повинен складати 12-15 с. Для повного виключення передчасного затвердіння сполучного в поверхневих і зовнішніх шарах пресування при високій температурі рекомендується проводити без додавання затверджувача в зовнішні шари. Така технологія прийнята на багатьох підприємствах / 2 /.