Таблица 2.1.Исходные данные. Вариант 6.
| 1. Продукция из шпона: а)марка фанеры б)формат в обрезном виде (длина х ширина), мм в)толщина, мм г)количество данной толщины от общего её объёма, % д) марка клея е) порода древесины | ФК 1830x1220 9; 12; 15 35,35,30 КФ-МТ-05 Лиственница |
| 2. Количество прессов | |
| 3. Характеристика прессового оборудования: а) число рабочих промежутков пресса б) скорость движения загрузочной этажерки, мм/с в) скорость подъёма и опускания стола пресса, мм/с | |
| 4. Условия работы: способ склеивания | По одному листу |
| 5. Изделие 5.1. Наименование детали или сборочной единицы 5.2. Материал для изготовления детали или сборочной единицы | Шкаф для платья и белья Дверка ДСтП, облицованная шпоном |
Основной технологической операцией производства клеёных материалов является склеивание. Древесину склеивают холодным или горячим способом.
При холодном способе температура склеиваемого пакета постоянна и равна (18...20) °С. Толщина пакета может быть любой, так как она не оказывает влияния на продолжительность склеивания, которая определяется, прежде всего, свойствами применяемого клея.
При горячем способе склеивания температура пакета шпона по истечении определенного времени становится близкой к температуре плит пресса, что ускоряет процесс склеивания. Склеивание шпона горячим способом может производится по несколько пакетов в каждом промежутке пресса или по одному пакету. Число единичных пакетов, загружаемых в один промежуток пресса, зависит от толщины изготавливаемой фанеры.
Склеивание шпона толстыми пакетами позволяет при незначительном удельном весе вспомогательных операций в цикле склеивания обеспечить максимально возможную производительность пресса. Производительность пресса будет зависеть от числа этажей, формата, толщины и вида склеиваемой продукции.
Условия расчётов определены исходными данными к работе в табл. 2.1: вид продукции, её формат и толщина, количество листов в рабочем промежутке пресса, количество этажей пресса.
Содержание и последовательность расчётов при выполнении контрольной работы:
- Определение толщины и слойности пакета шпона до склеивания;
- Выбор режима склеивания;
- Определение затрат времени на каждую операцию цикла одной запрессовки и общей её продолжительности при заданных условиях работы пресса;
- Определение производительности клеильного пресса.
Для определения продолжительности склеивания (выдержки под давлением) необходимо определить толщину склеиваемого пакета.
Толщина пакета Sn, мм, склеиваемого в одном промежутке пресса, зависит от вида склеиваемой продукции, условий склеивания, породы древесины и может быть определена по формуле (2.1)
(2.1)
где Sф - заданная толщина готовой продукции, мм (табл. 3.5, п. 1в);
у - величина упрессовки пакета шпона, % (табл. 3.6).
Sф=9 мм: Sп = (100*9)/(100-10) = 10 мм
Sф=12 мм: Sп = (100*12)/(100-10) = 13 мм
Sф=15 мм: Sп = (100*15)/(100-11) = 17 мм
Число пакетов m, загружаемых в один промежуток пресса, зависит от толщины изготавливаемой фанеры, и при высоте промежутков от 65 мм и выше составляет:
Толщина фанеры, мм 3 4 6,5 9 и выше
Число пакетов в промежутке т, не более 4 3 2 1
Слойность пакета определяется исходя из его толщины (до склеивания) и толщины применяемого шпона.
Толщина шпона лиственных пород принимается в пределах 1,15... 1,6 мм, хвойных 1,8...3,6 мм с градацией 0,05...0,2 мм.
Цикл работы клеильного пресса складывается из времени, затрачиваемого на ряд операций, и определяется технологией, видом применяемого клея, толщиной склеиваемого пакета, породой древесины, наличием механизмов загрузки и выгрузки, этажностью пресса, организацией работ.
Продолжительность загрузки пакетов τχ, с, определяется по формуле
 |
(2.2):
(2.2)
где 11 - ход загрузочной этажерки, мм;
U1 - скорость движения загрузочной этажерки, мм/с (выбирается из табл. 2.1,).
Ход загрузочной этажерки обычно принимается равным наименьшему размеру листа обрезной продукции (табл. 3.5, п. 16) с припусками на обрезку (15...80 мм), увеличенному на 150...200 мм.
Принимаем 11 = 2030 мм
с.
Продолжительность подъёма стола пресса т2, с, определяется по формуле (2.3):
(2.3)
где h - высота рабочего промежутка пресса, мм (h = 70...80 мм);
Sn - толщина пакета шпона, мм;
т - число пакетов, загружаемых в один промежуток пресса;
п - число рабочих промежутков пресса (табл. 3.5, п. За);
U2 - скорость подъёма стола пресса, мм/с (табл. 3.5, п. Зв).
Толщина 9 мм
с
Толщина 12 мм
с.
Толщина 15 мм
с.
Продолжительность создания рабочего давления на пакет τ3, с, определяется по формуле (2.4):
τ3 = τэn, (2.4)
где тэ - время подъёма давления, отнесённое к одному этажу пресса (тэ = 0,2...0,3 с);
п - число рабочих промежутков пресса.
τ3 =0,25*35 = 8,8 с.
Продолжительность выдержки пакета под давлением τ4 и снижения давления τ5 может быть выбрана из вышеприведенных табл. 3.7, 3.8, 3.9 в зависимости от вида склеиваемой продукции, породы древесины, вида клея, толщины и слойности пакета, принятой температуры плит пресса.
Для пакета толщиной 10 мм принимаем τ4 = 5,0 с при температуре склеивания tс = 115ºС
Для пакета толщиной 13 мм принимаем τ4 = 6,5 с при tс = 115ºС
Для пакета толщиной 17 мм принимаем τ4 = 8,0 с при tс = 115ºС
τ5 = 120 с.
Продолжительность опускания стола пресса х6, с, определяется по формуле (2.5):
(2.5)
где U2 - скорость опускания стола пресса, мм/с (табл. 3.5, п. Зв).
Толщина 9 мм
с.
Толщина 12 мм
с.
Толщина 15 мм.
с.
Продолжительность выгрузки готовой продукции из пресса τ7 принимается равной τ1.
Продолжительность цикла работы пресса τ, с, определяется по формуле (2.6):
τ = τ1+ τ2+ τ3+τ4+ τ5+τ6+ τ7. (2.6)
В случае перекрытия во времени операции загрузки пакетов шпона в пресс и выгрузки из него необрезной продукции х7 должно быть исключено из цикла работы пресса. Цикл работы пресса определяется отдельно для каждого вида и размера продукции.
Толщина 9 мм
τ =4+22,8+8,8+5,0+120+23,1+4 = 187,7 с.
Толщина 12 мм
τ =4+21,7+8,8+6,5+120+22,1+4 =187,1 с.
Толщина 15 мм
τ =4+20,3+8,8+8+120+21+4 = 186,1 с.
Производительность пресса А, м3/ч, для фанеры заданных толщин определяется по формуле (2.7):
(2.7)
где F0 - площадь листа обрезной продукции, м, (табл. 3.5, п. 16);
Sф - толщина продукции, мм;
п - число рабочих промежутков пресса;
т - число пакетов, загружаемых в один промежуток пресса;
τ - продолжительность цикла работы пресса, с;
К - коэффициент использования рабочего времени (К = 0,95).
Толщина 9 мм
м3/ч
Толщина 12 мм
м3/ч
Толщина 15 мм
м3/ч
Далее, с учётом заданного процента выпуска продукции данной толщины Рi, (табл. 3.5, п. 1г), определяется средняя производительность пресса Аср, м3/ч, по формуле (2.8):
(2.8)
где А1, А2, А3 _ производительность пресса при изготовлении продукции данной толщины, м /ч;
Р1, Р2, Р3 - процент фанеры данной толщины от общего её количества. Р1+Р2+Р3 =100 %.
м3/ч
Общее количество выпускаемой фанеры Q, м3/смена, с учётом установленных в цехе прессов, определяется по формуле (2.9):
Q = 8AcpN, (2.9)
где N - количество установленных прессов (табл. 3.5, п. 2).
Q = 8*17,95*2 = 287,2м3/смена.