Волынский ТКМиП

169

Примечание. Коэффициенты указаны для плит форматом 1525 х 1525 мм, по 1 листу в промежутке пресса. Для плит форматом 1830 х 1525, 2440 х 1220 и 2440 - 1525 мм применят коэффициенты 0,857; 0,914 и 1,143 соответственно.

8.3. Технологические коэффициенты для фанерных плит .

Примечание. Коэффициенты указаны для плит форматом 1525 х 1525 мм, по 1 листу в промежутке пресса. Для плит форматом 1830 х 1525, 2440 х 1220 и 2440 х 1525 мм применяют коэффициенты 0,857; 0,914 и 1,143 соответственно.

8.2. Выбор конструкции фанеры и расчет толщин шпона

Стандарты предписывают выбирать толщину шпона и фанеры из ряда реко- мендуемых значений. Задача выбора конструкции фанеры заключается в со- гласовании слойности продукции nс с толщинами шпона Sш и заданной толщи- ной фанеры Sф с учетом упрессовки Уп. Зависимость имеет вид

S= ΣSш (100 −Уп ) ;

ф100

где ΣSш - сумма толщин шпона, мм, составляющего лист фанеры. Для равнослойной фанеры имеем:

170

Расчетная толщина шпона должна быть округлена до ближайшей стандартной величины (см. табл..2.1), а фактическая упрессовка рассчитана по формуле, %

= 100(ΣSш − Sф )

Уп ΣSш

При расхождении фактической упрессовки с табличной величиной более 5% абс. можно предусмотреть конструкцию неравнослойной фанеры, в частности с толстым хвойным шпоном в средних слоях. Так как упрессовка хвойного (со- снового) шпона больше, чем березового, то расчетная зависимость принимает

вид

Некоторые рекомендуемые схемы сборки пакетов березовой фанеры даны в табл. 8.5

8.5. Рекомендуемые схемы набора пакетов шпона

8.3. Расчет потребности в шпоне

Необходимое количество сухого и сырого шпона для выполнения программы выпуска фанерной продукции М может быть рассчитано аналитическим путем.

Сначала определяется необходимый объем сухого шпона на программу выпуска фанеры данной толщины и марки, м3,

где lш, bш - длина и ширина шпона, мм (можно считать, что припуск на обра- ботку составляет 75 мм на две стороны); lф, bф - длина и ширина обрезной фа- неры, мм; Sф - заданная толщина фанеры, мм; Кр - коэффициент потерь шпона

171

на стадии прирубки кусков для их ребросклеивания; Кп - коэффициент потерь при починке шпона; Кш - коэффициент потерь при шлифовании фанеры.

Значения коэффициентов зависят от конкретных условий производства:

где Ус - усушка шпона,%; для березы - 9,0 %; для осины - 7,0 %; для лиственни- цы, сосны и ольхи - 7,5 %; К1 - коэффициент потерь шпона на стадиях сушки и сортировки, К1= 1.01...1.03.

8.4.Расчет потребности в сырье.

Впоперечном сечении чурака различают четыре зоны (рис.8.1):

Рис. 8.1. Зоны чурака: 1 - карандаш; 2 - зона форматного шпона; 3 - зона длинных кусков; 4 - шпон - рванина (отходы при оцилиндровке).

При определении объёмов этих зон пользуются формулой объёма пустотелого цилиндра:

но добавляют к ней эмпирические коэффициенты, учитывающие отклонения формы чураков от формы идеального цилиндра. К таким коэффициентам отно- сятся коэффициент выхода делового шпона Кд и коэффициент выхода формат- ного шпона Кф, зависящие от диаметра чурака и сорта сырья. В результате

формулы расчета объёма делового Vдш и форматного Vфш шпона приобретают вид:

Vдш . = πl( Кд 2 Dc 2 − dк 2 ) ; 4

Vфш = πl( Kф2Dc2 − dk 2 ) , 4

172

где l - длина чурака, м; Dc - диаметр чурака; dk - диаметр карандаша, м;

0бъём кускового шпона определяется как разность между объёмами делового и форматного шпона:

4

Объём отходов при оцилиндровке:

Vоц = Vc −(Vд.к +Vк )

Если принять объём чурака за 100%, то можно записать:

Сущность метода расчета потребности в сырье заключается в определении процентного содержания основных составляющих баланса древесины при луще- нии чураков, а именно: объема шпона-рванины (отходов при оцилиндровке); объ- ема делового шпона, в том числе форматного и кускового; объема карандаша. Зная количество отходов (шпона-рванины и карандаша), рассчитывают потреб- ность в чураках исходя из известного количества сырого шпона. В данных расче- тах объем чурака принимают за 100%.

В расчетах необходимы следующие исходные данные:

1)Длина чурака lс , м. Принимается в соответствии с маркой намечаемого лу- щильного станка. Например, для отечественных станков типа ЛУ-17-10 длина чурака составляет 1,6 м.

2)Диаметр чурака Dc, м. В расчет целесообразно заложить средний диаметр чурака, характерный для данного предприятия. Если нет конкретных сведений по этому вопросу, то можно применить ориентировочные значения 24 см для березового сырья и 40 см для хвойного.

3)Объем чурака Vс, м3. Определяется по таблицам объемов круглых лесома- териалов в зависимости от вершинного диаметра и длины сортимента (табл.3.5). Не следует определять объём кряжа как объём цилиндра, так как это дает зани- женную величину. Фактически форма кряжа ближе к форме усеченного конуса,

адиаметр чурака показывает вершинный диаметр без коры.

4)Доля сырья 1, 2, 3-го сортов в общем объёме поставки q1, q2 , q3 (по дан- ным предприятия), при этом (q1 + q2 + q3) = 100%

5)Диаметр малого кулачка лущильного станка d0, м (табл.4.3).

6)Потребность в сыром шпоне Qсш, м3.

7)Программа выпуска фанеры М, м3.

Расчетные формулы.

1) Коэффициенты выхода делового шпона из сырья 1, 2, 3-го сортов:

173

2) Средневзвешенный коэффициент выхода делового шпона

Kq = Kq1 * q1 + Kq2 * q2 + Kq3 * q3 ; 100

3) Диаметры карандаша, из сырья 1,2,3-го сортов, м

dк1 = dо - 0,00275 + 0,245Dc2- 0.195*Dc3

dк2 = dо - 0,00275 + 0.260Dc2 - 0.120Dc3 ; dк3 = dо - 0,00210 + 0.275Dc2 - 0.080Dc3

4) Cредневзвешенный диаметр карандаша, м

d . = dk1q1 + dk 2 q2 + dk 3 q3

ср.к 100

5) Выход делового шпона, %

= 100πlc ( Kq 2 Dc 2 − dср.к 2 ) Pдш . 4Vc

6) Коэффициенты выхода форматного шпона из сырья 1, 2, 3-го сортов соот- ветственно:

7) Средневзвешенный коэффициент выхода форматного шпона

8)Выход форматного шпона, %:

=100πlc ( Kф 2 Dc 2 − dср.к 2 ) Pф.ш 4Vc

9) Выход делового кускового шпона, %

Pдк= Pдш - Pфш

10) Объем отходов на карандаш,%

= 100πlc dср.к .2 Pk 4Vc

11) Объем отходов на шпон-рванину, %

Pоц = 100 - ( Pдш + Pк )

12) Всего отходов, %

Pотх = Pоц + Pк

13) Потребность сырья в чураках, м3

174

14) Потребность сырья в кряжах, м3

100Qс

Qкр = 100 − Рразд

Отходы при разделке Рразд в среднем составляют 5,5 %.

15) Расход сырья на 1 куб.м фанеры

= Qкр

qуд . М

16) Расход сырья на 1 м3 сырого шпона

Qкр qш.уд. = Qс.ш

В ряде случаев требуются укрупненные расчеты для предварительной оценки потребности в сырье и шпоне. Для этих целей имеются нормы расхода сырья на 1 м3 сырого шпона, разработанные ЦНИИ фанеры с учетом породы, сорта и диаметра сырья (табл.8.6).

8.6. Нормы расхода березового сырья (длиной 1,6 м) на 1 м3 сырого шпона.

При другой длине березовых чураков поправочные коэффициенты на длину составляют:

Для сосны применяется коэффициент 0,98. (Так как форма ствола сосновых чураков более правильная, то расход снижается на 2 %.)

8.5. Составление баланса древесины

Выполненные расчеты наглядно могут быть показаны в таблице, где отражен

основной технологический поток и все потери древесины в ходе изготовления фанеры (табл.8.7).

8.7. Cхема движения материала в производстве фанеры

175

Втом числе:

возвратные

безвозвратные (потери)

Неучтенные потери

Расход сырья на 1 м3 сырого шпона

Расход сырья на 1 м3 фанеры

Пояснения к составлению таблицы 8.7:

1. Отходы при разделке Qразд представляют собой разницу между объемом

кряжей и объемом чураков

Qразд = Qкр - Qч

2.Объем коры ориентировочно можно принять равным 10-12 % от объема окариваемого материала. Если в технологии принята другая последовательность операций (например, окорка перед разделкой), то это должно быть отражено в данной таблице.

3.Объем чураков, поступающих на лущение, принимается равным 100%. По- сле лущения он разделяется на три составляющие: деловой сырой шпон, шпон - рванина и карандаши.

4.Потери на усушку Qус рассчитываются как разница между объёмом сырого

исухого шпона

Qус = Qсш - Qш

5. Отходы на ленты для починки шпона Qпш принимаются с учетом коэффи- циента потерь на починку шпона Кп (стр.185).

Qпш = Qш (Кл - 1)

6. Отходы на прирубку кусков Qзс рассчитываются с учетом соответствующе- го коэффициента потерь на прирубку и ребросклеивание (Кр).

Qзс = (Qш - Qпш)*(Кр – 1)

7. Отходы на упрессовку Qуп рассчитываются от объёма сухого шпона, посту- пившего на сборку пакетов, с учетом упрессовки Уп.

Qуп = (Qш - Qпш - Qзс)* Уп/100

8. Объём сухого шпона за вычетом всех потерь дает объём необрезной фане- ры Qнф:

176

Qнф = (Qш - Qпш - Qзс - Qуп)

9. Отходы на форматную обрезку Qобр определяются разностью между разме- рами шпона (необрезной фанеры) и обрезной фанеры:

Qобр = Qнф * ( lшbш − 1) lфbф

10. Объём шлифовальной пыли Qшлиф в пл.м3 может быть рассчитан по фор-

муле

Здесь Р - доля шлифованной фанеры в процентах от всего выпуска, n – число шлифуемых сторон фанеры (одна или две), – припуск на шлифование (в среднем 0,2 мм на сторону). При учете продукции толщина шлифованной и нешлифованной фанеры считается равной номинальной толщине.

По результатам расчетов определяется сумма всех отходов и отдельно - без- возвратные (потери на упрессовку и усушку). Неучтенные отходы представля- ют собой разницу между расчетной программой предприятия М и объёмом об-

резной фанеры Qоф

Qоф = Qнф - Qобр

Они возникают из-за неполного учета возможных потерь (например, при транспортировке материала, потерь на физико - механические испытания про- дукции и пр.).

Итоговая таблица 8.7 позволяет увидеть возможные резервы производства и более полно планировать переработку вторичного сырья, объём которого пре- вышает объём основной продукции даже на самых современных предприятиях. Пути возможного использования вторичных ресурсов рассмотрены в гл.10.

8.6. Расчет потребности в связующем

Расчету потребности должен предшествовать выбор марки связующего и ре- цептуры клея (табл. 8.8, 8.9). Производственный расход клея на программу вы- пуска составляет, кг,

Величину Qк.уд можно сравнить с нормами расхода синтетических смол (табл.8.11). Потребность в отдельных компонентах рассчитывается согласно рецептуре клея.

8.11. Нормы расхода клеев, кг/м3 , на производство фанеры

178

8.7. Расчет потребности в оборудовании для производства шпона и фанеры

Необходимое число станков (агрегатов, линий) находят по формуле

N= Qгод ;

Пгод

где Qгод - годовой объем работ для данного участка фанерного предприятия, м3; для участка раскроя это потребный объем кряжей, для участка окорки и ГТО

-объем чураков, для лущильного цеха - потребность в сыром шпоне и т.п.; Пгод

-годовая производительность данного станка,

Пгод =Пчас Тэф ,

Пчас - часовая производительность, м3/ч, определяемая для каждой единицы оборудования по формуле, зависящей от принципа работы станка, уровня меха- низации и других факторов; Тэф - эффективный годовой фонд времени работы оборудования, ч; зависит от сменности работы.

Фанерные предприятия относятся к предприятиям непрерывного цикла, по- этому основное оборудование работает в 3 смены. Годовой фонд рабочего вре- мени определяют из расчета 95 выходных и праздничных дней в году и 10 дней остановки оборудования на капитальный ремонт. Число рабочих суток со-

ставляет 365 - 95 - 10 = 260; число смен 260 . 3 = 780.

Средняя продолжительность смены рассчитывается из следующих условий: 1- я смена работает 6 дней в неделю по 8 часов; 2-я смена - 5 дней по 8 часов; 3-я смена - 5 дней по 7 часов. Всего в неделю отрабатывается 16 смен общей про- должительностью 123 ч, то есть средняя продолжительность смены составляет 123:16 = 7,69 ч. Следовательно,

Тэф = 260 . 3 . 7,69 = 6000 ч.

В ряде случаев необходимо отказываться от ночных смен, если выбранное (неголовное) оборудование может обеспечить выполнение программы в две или даже одну смену. При двухсменной работе средняя продолжительность смены составляет 8 часов, а Тэф = 260 . 2 . 8 = 4160 ч. При односменной работе Тэф = 2080 ч.

Если расчетное число станков N выражено дробным числом и дробь состав- ляет более 10% от целого числа, то ее следует округлить до следующего целого числа; если меньше 10%, то ее не учитывают, полагая, что перегрузка может быть устранена за счет интенсификации работы, уплотнения рабочего времени.

Коэффициент загрузки оборудования,%:

К = N р 100 ,

Nпр

где Nр - расчетное число станков, шт.; Nпр - принятое число станков, шт.

В некоторых случаях часовая производительность станка аналитически не может быть определена, поэтому приходится пользоваться справочными дан- ными. Если в справочнике указана не часовая, а сменная (Псм) производитель- ность, то

Пгод = Псм * N

где N - число смен в году, равное 780, 520 или 260 соответственно при трех-, двух- и односменной работе данного оборудования.