книги из ГПНТБ / Демидов Ю.М. Измельчение древесины для производства древесностружечных плит

Для определения часовой производительности дисковых ру­ бильных машин можно пользоваться формулой

Л

П = 6 • ІО-5 • Я • 2 • /щ • / • /<3 • Лр пл. м3/ц,

где п — число оборотов ножевого диска в минуту; г —число режущих ножей, щт.; /щ—длина щепы (по волокну), мм;

f — площадь сечения перерабатываемого материала, см3;

К3 — коэффициент использования машинного времени по за­ грузке (принимается равным 0,3-ь 0,5);

Лр—коэффициент использования рабочего времени (принима­ ется равным 0,7-г- 0,8).

Производительность барабанной рубильной машины, имеющей механизм принудительной подачи материала, определяется по фор­ муле

/7 = 3,6 • 10~3 • b • h ■ и„ • Кр • КкК3- Кп пл. м3/ч,

где b и h — ширина и высота приемного окна механизма подачи,

мм;

ип — скорость подачи сырья, M¡cea;

Ки, Лр—коэффициент использования машинного и рабочего

7<п — коэффициент полнодревесности сечения перерабатыва­ емого сырья в обжатом состоянии (принимается для

СОРТИРОВКА ЩЕПЫ

Для сортировки щепы применяются плоские и барабанные сор­ тирующие устройства. Плоские сортировочные устройства по срав­ нению с барабанными имеют более высокую пропускную способ­ ность и относительно небольшие габаритные размеры. Поэтому ба­ рабанные сортировки не находят широкого применения в лесо- пильно-деревообрабатывающей промышленности.

По принципу действия плоские сортировочные устройства под­ разделяются на вибрационные (грохоты), качающиеся и гирационные (с круговым качанием в горизонтальной плоскости).

Рабочая часть плоских сортировок состоит из сита с перфо­ рацией отверстий (ячеек) определенных размеров круглого или квадратного сечения. Расстояние между центрами смежных отвер­ стий перфорированных сит составляет 1,2—1,5 диаметра отверстий. По ГОСТ 3584—53 сита характеризуются размером стороны отвер­ стия в свету.

Сита устанавливаются в подвижном коробе, по способу подве­ ски которого различают сортировки напольные и подвесные.

50

Для интенсификации процесса и повышения качества сортиров­ ки щепы большое значение имеет равномерное распределение пос­ тупающей щепы по всей поверхности сита. Плоские гирационные сортировки в отличие от вибрационных совершают круговое качательное движение в горизонтальной плоскости и за счет центро­ бежных сил, возникающих при круговом движении, обеспечивают более равномерное распределение щепы по плоскости сита. При таком способе сортировки достигается наилучший рассев щепы от мелочи и сводится до минимума попадание крупных кусков с верх­ него сита на нижнее. В связи с этим плоские гирационные сорти­ ровки получили наиболее широкое применение как за рубежом, так и в нашей стране.

Отечественной промышленностью выпускаются несколько типо­ размеров вибрационных (СЩП-1, СЩ-02) и гирационных (СЩ-1, СЩ-120) сортировок щепы.

в действие от электродвигателя через клиноременную передачу и эксцентриковый вал. Для уравновешивания инерционных сил, возникающих при работе сортировки, на эксцентриковом валу смонтирован регулируемый противовес, направленный в сторону, цротивоположную эксцентрику.

На опорной раме устанавливается четыре опорных подшипника и крепится привод.

Загрузка сортировки и отбор щепы могут производиться лю­ бым видом транспортных средств.

Сортировка щепы СЩ-120 по принципу работы и конструктив­ ной схеме не отличается от сортировки СЩ-1М. Так как вес коро­ ба сортировки СЩ-120 значительно превышает вес короба сорти­ ровки СЩ-1М, в ее конструкции имеется восемь шаровых опор вместо четырех.

Пропускную способность сортировок можно определить при­

51

количества частиц щепы меньшего размера (принимает­ ся для 10% содержания 0,36; для 30% —0,62).

ДЕЗИНТЕГРАТОРЫ

Для вторичного измельчения щепы крупной фракции, поступаю­ щей от сортировок, применяются дезинтеграторы. По конструкции дробильного узла дезинтеграторы различают молотковые и ноже­ вые. Ножевые дезинтеграторы различают дисковые и барабанные. Отечественной промышленностью выпускаются дезинтеграторы молотковый ДЗН-1 и ножевой (дисковая рубильная машина)

МРН-3 или (АЗ-00).

Дезинтегратор ДЗН-1 состоит из корпуса, внутри кото­ рого закреплены четыре ряда неподвижных ножей и установлен ротор с шестью рядами вращающихся бил (молотков). Загружае­ мая щепа направляется билами на неподвижные ножи и измельча­ ется. При попадании больших или твердых кусков (сучков, камней и т. и.) билы отклоняются, переворачиваясь вокруг стержня, на котором они подвешены, а затем под действием центробежной си­

* Сортировки должны комплектоваться ситами с размером отверстий в соот­ ветствии с требованиями к технологической щепе по фракции.

52

плоский ножевой диск, установленный на валу, который располо­ жен на раме в двух сферических подшипниках. На диске по радиу­ сам прижимными накладками укреплены в специальных гнездах 10 ножей. Установка ножей закрытая. Перед установкой на диск настраивается установочная ширина ножей (109 мм). К наружной цилиндрической поверхности диска крепятся пять лопаток, кото­ рые направляют измельченную щепу в циклон.

53

МЕТАЛЛОИСКАТЕЛИ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ СЕПАРАТОРЫ

В древесном сырье, подлежащем измельчению в рубильных ма­ шинах и стружечных станках, возможны включения металлических предметов (осколков, скоб, гвоздей, гаек, шайб и т. п.), которые в процессе измельчения могут привести к поломке режущего инст­ румента и оборудования. Поэтому перед измельчением необходимо

проверить наличие в древесине металлических включений и из­ влечь их.

Для обнаружения металлических включений в дровяном сырье и кусковых отходах применяют электронные металлоискатели типа ЭМИ-64П, ДМИ-65 и ДМИ-1.

Me таллоискатель ЭМИ-6 4П состоит из электронного блока и датчика металла, соединяемого с электронным блоком ко­ аксиальным кабелем. Датчик металлоискателя устанавливается на горизонтальных и наклонных участках транспортеров, имеющих неметаллическую ленту шириной от 500 до 2000 мм в любом поло­ жении по длине транспортера, но не ближе 1,5—2 м от приводного барабана. Обычно датчик устанавливается в таком положении, что верхняя ветвь транспортера проходит через окно датчка-прибора. По опыту Кировской лесоперевалочной базы датчик может быть установлен под лентой на расстоянии 30 мм. Такая схема установ­ ки датчика исключает возможные удары датчиков поленьями и за­ щищает его от поломок.

54

При обнаружении металла в транспортируемой древесине прибор сигнализирует о его наличии при помощи звукового или светового сигнала и одновременно выключает транспортер подачи древесины. После удаления металла транспортер включается.

Для извлечения ферромагнитных предметов из сыпучего мате­ риала (щепы), перемещаемого ленточными транспортерами со ско­ ростью не более 2 місек, применяются электромагнитные сепарато­ ры подвесного типа ЭП1М. и ЭП2М, шкивы типа ЭШ и барабаны типа БМ.

Выбор необходимого типоразмера электромагнитного сепарато­ ра производится в зависимости от ширины конвейерной ленты и предельно допустимой толщины слоя сепарируемого материала.

Техническая характеристика электронных металлоискателей

ЭМИ-64П ДМИ-1 ДМИ-65

Габаритные размеры, мм:

ков катушек 1 и соединительной коробки 3. Катушки заключены в металлические кожухи для защиты от механических поврежде-

55

ний. Извлечение ферромагнитных предметов производится полюс­ ными наконечниками под воздействием магнитного поля, возбуж­ даемого катушками при прохождении постоянного тока.

Подвесные сепараторы выбираются в зависимости от ширины ленты конвейера.

Рис. 12. Электромагнитные сепараторы:

а — подвесной электромагнитный сепаратор ЭП1М и ЭП2М; б — электромагнитный шкив типа ЭШ

Техническая характеристика подвесных электромагнитов

56

Габаритные размеры,

мм526X730X662 546X1050* (1200)**Х773

Техническая характеристика электромагнитных шкивов

*Для конвейера шириной ленты 1200 мм.

**Для конвейера шириной ленты 1400—1600 мм.

Электромагнитный шкив типа ЭШ (рис. 12, б) со­ стоит из стальных дисков-полюсов с неподвижно закрепленными на них катушками. Наружная поверхность катушки защищена

57

немагнитными межполюсными кольцами. Концы катушек выведены через отверстие вала к его торцу и подсоединяются к контактным кольцам токораспределительной коробки. Подвод напряжения к последним осуществляется посредством медно-графитных щеток.

Электромагнитные шкивы устанавливаются вместо ведущего или ведомого барабана ленточного конвейера на разгрузочной стан­ ции. Ферромагнитные предметы, попадая на электромагнитный шкив, удерживаются им от сбрасывания в поток транспортируемо­ го материала (щепы) и направляются в специальный приемник.

Электромагнитные шкивы изготовляются следующих типораз­ меров: ЭШб/6,3; ЭШ8; ЭШ10; ЭШ12; ЭШ14/10; ЭШ6,5/6,3.

Г Л А В А VI

ИЗГОТОВЛЕНИЕ СТРУЖЕК

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ДРЕВЕСИНЫ

ВСТРУЖКИ

Впроизводстве древесностружечных плит применяются специ­ альные стружки, изготовляемые путем измельчения на стружечных станках. Процесс стружкообразования, осуществляемый на стру­ жечных станках различных конструкций (дисковых, чашечных, фрезерных, с ножевым валом и роторных), и предъявляемые к не­ му требования отличаются от обычных видов резания, применяе­

мых при механической обработке древесины (фрезеровании и стро­ гании деталей). Основным отличием этого процесса является то, что продуктом измельчения при этом служат отделяемые от мас­ сива древесные частицы (стружки), по качественным характери­ стикам которые должны отвечать требованиям производства дре­ весностружечных плит. В то же время стружки, получаемые при механической обработке деталей, являются отходами, и требова­ ния, предъявляемые к процессу резания, при этом направлены на обеспечение качественной обработки деталей (размерная точность деталей, шероховатость и т. д.). При измельчении древесины на

ности волокон, которые определяют специфику взаимодействия резца с древесиной и создают особенности процесса стружкообра­ зования. Вместе с тем процесс измельчения древесины в специаль­ ные стружки основывается на общих положениях теории резания, применяемой при механической обработке древесины [2].

Условиям получения стружек наилучшего качества при мини­ мальной затрате энергии отвечает измельчение древесины методом поперечного резания или близкого к нему.

Древесные частицы (стружки), применяемые для производства древесностружечных плит, должны иметь определенные формы и размеры, а также гладкую и ровную поверхность с минимальны­ ми величинами шероховатости и трещин.

58

Для получения стружек с указанными показателями качества необходимо обеспечить условия образования лентообразных слив­ ных стружек (без трещин).

Однако в условиях измельчения древесины на стружечных стан­ ках возможно получение лентообразных стружек с трещинами (процесс стружкообразования неустановившегося типа, форма стружкообразоваяия— изгиб с разрывом). Такие стружки харак­ теризуются наличием трещин со стороны, прилегающей к передней грани ножа, которые резко снижают их качество. Они нарушают целостность волокон в стружках, вследствие чего при последующем прохождении по технологическому потоку изменяются размеры и формы и тем самым увеличивается количество мелочи и пыли.

Важнейшим условием получения качественных стружек с задан­ ными размерами является обеспечение стабильного процесса стружкообразования в заданных условиях резания, а последнее обусловливается выбором оптимальных параметров резания и при­ меняемого для его осуществления режущего инструмента.

По кинематике резания в существующих конструкциях стру­ жечных станков различают два вида процесса измельчения древе­ сины в стружки: строгание с вращающимися ножами в плоскости (дисковые стружечные станки); цилиндрическое фрезерование (стружечные станки с ножевым валом, чашеобразной и фрезерной головкой).

К основным факторам, влияющим на процесс стружкообразо­ вания, относятся: свойства древесины (влажность, прочность и температура) ; толщина изготовляемых стружек; скорость реза­ ния; геометрия резца; кинематические углы взаимодействия резца

сдревесиной; степень затупления резца.

Взависимости от степени влияния того или иного фактора ре­ зания процесс измельчения древесины в стружки характеризуется качеством изготовляемых стружек и силовыми показателями из­ мельчения.

Показателями качества стружек при изучении процесса стружкообразования принимаются: соответствие фактической толщины номинальной и показатель изменчивости толщины ѵ, глубина и ко­ личество трещин, чистота поверхности (шероховатость), кривизна стружек, количество мелочи и пыли.

Силовыми показателями измельчения являются составляющие силы резания (касательная Р и нормальная R) и силы надрезания (касательная Р„ и нормальная /?„).

Рассмотрим основные положения процесса измельчения древе­ сины в стружки и влияние отдельных его факторов на этот про­ цесс с целью определения и выбора оптимальных параметров стружкообразования, обеспечивающих получение стружек наилуч­ шего качества с минимальными энергозатратами.

Стружкообразование строганием вращающимися ножами.. При строгании вращающимися ножами, расположенными радиально на торцевой поверхности диска, снимается слой древесины, ограни­ ченный двумя поверхностями, образованными режущими кромками

55