Древесное сырье
|
Расход
компонентов в кг/м3
|
|
абсол. сухая
древесина (стружка)
|
портландцемент
|
Серно-кислый
алюминий
|
жидкое стекло
|
вода
|
круглая деловая
древ., сосна
|
280
|
770
|
7,7
|
27
|
460
|
3.1 Расчёт
древесного сырья
Расход древесного сырья на часовую программу и на 1м3
плит рассчитывают обычно в кг сухой G и влажной Gвл стружки. Для определения
расхода сырья на одну плиту необходимо умножить расход сырья, идущий на 1 м3,
на объём одной плиты.
,
Где G - расход сырья на 1 плиту;
Q - расход сырья на 1 м3;
Vпл - объём 1 плиты.
где l, b, h -
соответственно длина, ширина и толщина плиты, м.
Тогда:
Определим количество древесного сырья идущего на 1 каркас:
Где n - число одновременно прессуемых плит,
шт.; n = 14.
Расход древесного сырья складывается из полезного, находящегося в
готовой плите, и отходов, образующихся при переработке сырья и готовых плит.
При расчёте необходимо учитывать, что часть отходов может быть возвращена в
производство.
Поскольку ЦСП обычно выпускаются трехслойными, и на наружные и
внутренние слои используется стружка различного фракционного состава, расчёт
сырья ведётся по потокам. Полный расход сырья на плиту получают суммированием
расходов на наружные и внутренний слои.
Для расчета послойного содержания компонентов необходимо знать
долю наружных (iн=0,4) и внутренних слоев (iвн=0,6).
Поскольку плотности наружного и внутреннего слоев ЦСП практически
одинаковы, то расход абсолютно сухих компонентов рассчитывается по формулам:
на 1м3 плит:
на 1 плиту:
Определяем полный послойный расход древесного сырья:
на 1м3 плит:
.
на 1 плиту:
,
Где К1 - коэффициент потерь сырья при шлифовании
плит, который учитывается только в наружных слоях:
,
где - толщина наружного слоя плиты до шлифования,
мм;
- припуск на шлифование, мм; =1,15.
.
К2
- коэффициент потерь сырья при форматной обрезке:
,
где B,L - ширина и длина плит, м (В=1,25 м; L=3,6 м).
припуски на форматную обрезку: по ширине 30мм; по длине 50мм.
В1,
L1 - ширина и длина необрезных плит соответственно, м (В1=
1,28м; L1=3,65 м).
.
К3 - коэффициент потерь сырья при шлифовании
компонентов ЦСП, равен 1,01;
К4 - коэффициент потерь сырья при формовании, равен
1,01;
К5 - коэффициент, учитывающий потери сырьевых
материалов при приготовлении стружки, равен 1,08;
К6 - коэффициент потери при окорке, равен 1,01.
Таким образом, расход на 1м3 плит составит:
на 1 плиту:
Для получения полного расхода на 1м3 и на 1 плиту,
необходимо сложить расход на наружные и внутренние слои по формулам:
Определяем часовой расход древесного сырьяQчас:
Определяем сменный расход древесного сырьяQсм:
Определяем суточный расход древесного сырьяQсут:
Годовой расход составит:
Средний часовой расход влажной стружки составит: W=10-20%.
Чтобы перевести массу сухой стружки в объем влажной древесины (1м3)
необходимо разделить ее на условную (базисную) плотность древесины. Базисная
плотность древесины сосны равна 400 кг/м3.
3.2 Расчет
цемента
Определение расхода цемента:
Определим количество цемента идущего на 1 каркас:
Расход цемента на наружные и внутренние слои:
на 1м3 плит:
на 1 плиту:
Определяем полный послойный расход цемента:
на 1м3 плит:
;
на 1 плиту:
,
Где
К7
- коэффициент потерь цемента при его разгрузке и транспортировке, применяемый
равным 1,07.
Таким образом, расход на 1м3 плит составит:
на 1 плиту:
Полный расхода на 1м3 и на 1 плиту:
Определяем часовой расход цемента Qчас:
Определяем сменный расход цементаQсм:
Определяем суточный расход цементаQсут:
Годовой расход составит:
3.3 Расчет
расхода химических добавок
3.3.1 Расчёт
расхода жидкого стекла
Определим расход жидкого стекла на плиту:
Определим количество жидкого стекла, идущей на 1 каркас:
Расчёт послойного содержанияжидкого стекла:
на 1м3 плит:
на 1 плиту:
Определяем полный послойный расход жидкого стекла:
на 1м3 плит:
;
на 1 плиту:
,
где К8 - коэффициент на потери сырья при приготовлении
растворов химических добавок (К8 = 1,025).
Таким образом, расход на 1м3 плит составит:
на 1 плиту:
Полный расход на 1м3 и на 1 плиту составит:
Определяем часовой расход жидкого стеклаQчас:
Определяем сменный расход жидкого стеклаQсм:
Определяем суточный расход жидкого стеклаQсут:
Годовой расход составит:
3.3.2 Расчет
расхода сернокислого алюминия
Определим расход сернокислого алюминия на одну плиту:
Определим количество сернокислого алюминия, идущего на 1 каркас:
Расчёт послойного содержания сернокислого алюминия:
на 1м3 плит:
на 1 плиту:
Определяем полный послойный расход сернокислого алюминия:
на 1м3 плит:
на 1 плиту:
Таким образом, расход на 1м3 плит составит:
на 1 плиту:
Полный расход на 1м3 и на 1 плиту составит:
Определяем часовой расход сернокислого алюминияQчас:
Определяем сменный расход сернокислого алюминияQсм:
Определяем суточный расход сернокислого алюминияQсут:
Годовой расход составит:
3.4 Расчет
воды
Общее количество воды, находящейся в смеси, определено
рецептурой. Сюда входит вода, находящаяся в древесине Вд, в
растворе химической добавки Вх. и дополнительная
вода, вводимая в смеситель для получения цементного теста Вц:
Где Qw - стружка заданной влажности;
Qr - часовой расход сырья;
коэффициент 0,15 - 15% от общего количества воды.
4. Технология
производства цементно-стружечной плиты ЦСП-1
Цементно-стружечная плита производится из цемента и древесной
стружки, к которым добавляется небольшое количество химической добавки для
минерализации древесной стружки. Процесс минерализации позволяет древесной
стружке противостоять биологическому воздействию, эрозии и гниению. Эта
трансформация органического материала в состояние, при котором оно способно
сопротивляться воздействию влаги, гнили, грызунов, грибков, огня, насекомых,
химикатов, погодных условий и т.д. Структура ЦСП монолитна.
В качестве сырья используют портландцемент, тонкомерную
древесину, кусковые отходы деревообработки и лесопиления (горбыли, рейки),
химические добавки.
Древесина должна быть окорена, не иметь гнили и выдержанна
при положительной температуре на складе в течение 3 месяцев. Исследования
свидетельствуют, что влияние породы на прочность ЦСП при различных видах
механических испытаний неоднозначно. Так, при изгибе прочность ЦСП из древесины
ели выше, чем из древесины осины и березы, а при срезе и скалывании прочность
ЦСП из березовой стружки выше, чем из сосновой и еловой. Ударная вязкость не
зависит от породы.
В качестве вяжущего в основном применяют портландцемент марки
М500. Влияние вида цемента проявилось при испытании плит на сжатие, срез и
ударную вязкость. Прочность при растяжении, изгибе, скалывании на всех видах
цемента практически одинакова. Марка цемента оказывает влияние на прочностные
показатели лишь в ранние сроки твердения. При эксплуатации изделия из ЦСП важны
показатели свойств, характеризующие поведение плит при различных видах
увлажнения. Известно, что под действием влаги увеличивается масса и толщина,
что необходимо учитывать при разработке конструкций из ЦСП. Водостойкость ЦСП
значительно выше, чем ДСтП, что объясняется различиями в свойствах матричного
материала и его количестве.
В качестве химических добавок для нейтрализации действия
цементных ядов применяются композиции из жидкого стекла и сернокислого
алюминия.
В качестве древесного наполнителя
используется невыдержанная древесина, следовательно, необходимо в начале ввести
операции сортировки, окорки, разделки и хранения сырья. Таким образом,
технологический процесс будет следующим.
1. Подготовка древесного сырья
Разгрузка транспорта производится кранами, затем сырье
подается на разобщитель, далее поштучно на продольный лесотранспортер в
отделение подготовки сырья. Древесина окаривается на станке ОК-66М. Разделка
древесного сырья на мерные заготовки на ДЦ-10М.
. Изготовление стружки
Плиты лучшего качества получаются при применении специально
резаной тонкой стружки. Такую стружку получают на стружечном станке ДС-8. После
первого измельчения стружка пневмотранспортом подается на сортировку, имеющая
сито с отверстиями для наружных и внутренних слоев. Стружка для наружных слоев
доизмельчается в молотковой мельнице Bison 85/200, после чего поступает на сортировку.
Готовая стружка хранится в бункерах ДБО-60.
Разгрузка весов в смесительном отделении производится по мере
накопления нужной порции стружки. При помощи конвейера порции стружки
загружаются в смеситель. Вяжущее поступает со склада. Емкости с цементом
обеспечивают семи суточный запас. Цемент подается пневмотранспортной установкой
высокого давления из бункера цемента в выравнивающий бункер, который
обеспечивает непрерывную подачу к весам. При получении химической добавки из
соли ее загружают в емкость, заливают водой и перемешивают до заданной
плотности раствора. Приготовленные таким образом растворы химических добавок
дозируются с помощью электронного взвешивающего устройства, на котором задаются
масса каждой порции. Процесс смешивания происходит в смесительном агрегате
периодического действия фирмы Keller, куда компоненты поступают в последовательности:
стружка, дополнительная вода, химические добавки, цемент. Продолжительность
цикла перемешивания не должна превышать 10 минут. После перемешивания готовая
смесь должна иметь влажность 40-43%.
. Формирование пакета
Формирование осуществляется на формирующей машине ДФ-6.
Распределение внутреннего слоя происходит через вращающийся валик с дисковыми
ножами. Наружные слои формируются методом воздушной сепарации. Настил
3-слойного ковра осуществляется на транспортных стальных листах, располагаемых
на формирующем конвейере. Поддоны смазывают, затем они укладываются
автоматически внахлест.
. Прессование
Заполненные плитами рабочие силовые тележки задвигаются по
средством передвижной платформы в пресс. Время загрузки не должно превышать
один час. Давление прессования 1,8-2,0 МПа. Используется пресс Д-2245.
. Термообработка
Прессованные в силовой тележке плиты поступают в камеру
термообработки. Температура в камере 50-800С, W=50-60%.
Продолжительность выдержки 8 часов.
. Распалубка
После термообработки силовые тележки направляются на
размыкание в прессовую установку. Открытая зажимная тележка по выходе из пресса
с помощью траверсной тележки через роликовый конвейер подаются в расштабеллер,
который разбирает пакет. Затем они направляются для укладки в штабель.
. Твердение плит
Твердение плит в штабеле происходит в помещении цеха при
температуре не ниже 160С. Штабеля готовых плит укрывают
полиэтиленовой пленкой для предотвращения высушивания. Длительность твердения
7-14 суток. После выдержки W=40%.
. Сушка, обрезка, контроль
Осуществляется в сушильной камере проходного типа. Плиты
сушат в вертикальном положении при температуре 80-1000С. Испаряемая
плитами влага отводится вместе с воздухом через выводящие отверстия. Свежий
воздух подводится через систему вентиляторов и нагревательных калориферов. По
выходе из сушильной камеры плиты обрезают по формату на станке фирмы
Фауст-Грекон. После плиты сортируют по качеству, укладывают в штабеля и
электропогрузчиком отвозят на склад готовой продукции.
Схема одного из цехов по производству цементно-стружечных
плит изображена на рисунке 1, на котором позициями обозначены следующие станки,
выполняющие определенные операции.
Рисунок 1 - Схема производства цементно-стружечных плит
1 - стружечный станок;
- бункер для стружки;
, 4 - мельницы длядоизмельчения стружки
- склад цемента,
- сортировка стружки (грохот);
- бункер для несортированной стружки;
- бункер для мелкой фракции стружки;
, 10 - бункеры для стружкисреднего слоя;
- кантователь поддонов;
- смесители;
- склад поддонов;
- формирующая станция;
- устройство для очистки и смазки поддонов;
- бункер-дозатор для цемента и других добавок;
- возвратный транспортёр;
- контрольно-весовое устройство;
,20 - штабелирующие устройства;
- пресс;
- зона отверждения плит;
- промежуточный склад;
- зона климатизации плит;
- кромкообрезная пила.
Стружка, изготовленная в стружечном станке 1, доизмельчается
в мельницах 3 и 4, сортируется в грохоте 6 и хранится в бункерах 8 (для
наружных слоёв) 9 и 10 (для среднего слоя плит). Цемент со склада 5 поступает в
бункер-дозатор 16. Смешивание компонентов происходит в двух смесителях 12,
раздельно для наружных и внутреннего слоёв ЦСП. На формирующей станции 14 на
поддоны насыпается трёхслойный цементно-стружечный ковёр, который примерно
втрое толще, чем получаемая из пресса цементно-стружечная плита.
С формирующего конвейера поддоны поступают на контрольные
весы 18. Если они фиксируют отклонение веса от заданного на величину более
допустимой, поддон автоматически сбрасывается на возвратный транспортёр 17 и смесь
передаётся в бункер для среднего слоя. Остальные поддоны передаются к
штабелирующим устройствам 19 или 20.
Плиты уплотняются в штабель с силовой тележке. Время загрузки
не должно превышать 1 часа. Далее плиты запрессовываются в прессе 21, при
давлении прессования 1,8-2,0 МПа. Уперссованные в силовой тележке плиты
поступают в камеру термообработки или зону отверждения 22, где приобретают
начальную прочность, достаточную для распалубки. После термообработки силовая
тележка направляется на размыкание в прессовую установку, где при давлении 0,2
МПа происходит размыкание плит, таким образом плиты освобождаются от поддонов и
укладываются в штабель.
Твердение плит осуществляется в помещении цеха 24 при
температуре не ниже 16 С, для того чтобы твердение происходило не быстро
штабель укутывают в полиэтиленовую пленку. Твердение происходит в течение 7-14
суток.
Готовые плиты обрезаются по формату на трехпильном обрезном
станке 25 пилами с твердосплавными напайками или алмазными дисками. Далее после
прохождения контроля качества плиты упаковываются и маркируются. Упакованные
плиты поступают на склад готовой продукции.
В производстве ЦСП в основном используется рецептура с
применением жидкого стекла и сернокислого алюминия. Содержание тех или иных
компонентов колеблется в зависимости от вида сырья, условий производства и
качества получаемых плит.
5.
Определение количества основного оборудования
5.1 Окорка
древесного сырья
d - диаметр брёвен, см;
- коэффициент заполнения подающего рольганга = 0,8;
- коэф-т использования рабочего времени станка = 0,8;
- скорость подачи при окорке ≈ 20 м/мин;
d= 24 см;
Таблица 6 - Характеристика окорочного станка ОК-35
Наименование
показателей
|
Значения
|
Диаметр сырья,
мм Наим: Наиб:
|
350 70
|
Наименьшая
длина брёвен, м
|
1
|
Ножевой ротор
Число короснимателей Число оборотов в мин.
|
5 410; 205
|
Окружная
скорость короснимателей, м/сек При mind
сырья При max d сырья
|
1,58 7,9
|
Скорость подачи
бревна, м/мин
|
8-55
|
Мощность
электродвигателя, кВт
|
22,8
|
Габариты
станка, мм
|
1600×1400×1585
|
Масса, кг
|
3500
|
Количество требуемых станков:
Общее количество плит вгод:
Годовой расход древесины в круглом виде:
Часовой расход древесины в круглом виде:
Количество станков:
Принимаем 1 станок.
5.2 Разделка
древесного сырья
Разделка древесного сырья производится на многопильном станке
ДЦ-10М, технические характеристики которого приведены в таблице 7.
Таблица 7 - Характеристика многопильного станка ДЦ-10
Наименование
показателей
|
Значения
|
Размеры
перерабатываемого сырья длина, м диаметр, см
|
2-6,5 80-400
|
Производительность,
м3/ч
|
До 40
|
Длина
получаемых мерных отрезков, мм
|
1000
|
Число пил, шт.
|
6
|
Диаметр пил, мм
|
1250
|
Шаг между
упорами, мм
|
960
|
Общая мощность
эл/дв, кВт
|
141,6
|
Габаритные
размеры: ДШТ, м11,512,44,5
|
|
Скорость
резания, м/с
|
63,3
|
Скорость подачи
конвейера U, м/мин
|
6,0
|
Масса, т
|
29
|
Часовая производительность многопильного станка ДЦ-10:
где U - скорость подающего конвейера, м/мин;
q - средний объем бревна, м3; q = 0,33 м3;
К1 - Коэффициент использования рабочего времени; К1
= 0,7-0,8;
К2 - коэффициент подающего конвейера; К2 =
0,5-0,6;
t - шаг между упорами цепи; t = 0,96 м.
Количество станков:
Принимаем 1 станок.
5.3
Переработка сырья в стружку
Используем станок ДС-8 для переработки сырья в стружку.
Технические данные этого станка приведены в таблице 8.
Таблица 8 - Характеристика стружечного станка с ножевым
валом ДС-8
Наименование
показателей
|
Значения
|
Размеры
перерабатываемого сырья длина максимальная, мм длина минимальная, мм диаметр
наибольший (толщина), мм
|
1080 450 400
|
Толщина
получаемой стружки, мм
|
0,15-0,6
|
Производительность
абс. сухой стружки, кг/ч
|
3250-6500 при
толщине стружки 0,2-0,4 мм
|
Размеры
ножевого вала, мм длина диаметр
|
1100 565
|
Число пазов для
ножей
|
14 (28)
|
Частота
вращения ножевого вала, мин-1
|
985
|
Общая мощность
эл/дв, кВт
|
204,5
|
Габаритные
размеры: ДШТ, м3,53,63,01
|
|
Скорость
резания, м/сек
|
64-65
|
Масса, т
|
14,2
|
Определим часовую и сменную производительность:
,
где L - длина заготовки, м;
В - расстояние между цепями питателя, м;
S - толщина стружки, м;
z - число пазов для режущих ножей;
n - частота вращения ножевого вала, мин-1;
ρбаз - базисная плотность древесины;
Kз -
коэффициент заполнения питателя, Kз = 0,3-0,6;
Кz - коэффициент использования рабочего
времени, Кz = 0,33;
Кр - коэффициент использования длины ножа, Кр
= 0,5.
;
Определим количество станков:
Принимаем 1 станок.
5.4
Сортировка стружки
Применяется механическая сортировка ДРС-2.
Максимальная производительность установки до 10000 кг/ч.
Техническая характеристика приведена в табл.9
Таблица 9 - Техническая характеристика ДРС-2
Параметр
|
ДРС-2
|
Производительность
по сухой стружке, кг/ч
|
10 000
|
Общая площадь
сит, м2
|
16,4
|
Размеры ячеек в
комплекте сит, мм
|
5х5; 1х1;
0,5х0,5
|
Макс. размеры
просеиваемых частиц, мм
|
-
|
Угол наклона
сит, град.
|
4
|
Частота
колебаний сит, 1/мин
|
150-180
|
Амплитуда
колебаний, мм
|
50
|
Установленная
мощность, кВт
|
4,0
|
Габаритные
размеры, м
|
5,3 х 2,67 х
3,1
|
Масса, кг
|
4500
|
5.5 Повторное
измельчение
Для получения стружки, пригодной для наружных слоев ЦСП,
необходимо повторное измельчение. Его осуществляют в молотковой мельнице фирмы
"Bison". Производительность мельницы "Bison 85/200" берем из
технической характеристики (табл.10).
Таблица 10 - Техническая характеристика молотковых мельниц
фирмы "Bison" марки 85/200
Наименование
показателей
|
Значения
|
Производительность
по абс. сухой стружке, кг/ч
|
3000
|
Диаметр ротора,
мм
|
850
|
Частота
вращения ротора, мин-1
|
1057
|
Установленная
мощность, кВт
|
75
|
Габаритные
размеры: ДШТ, м2,81,371, 19
|
|
Часовой расход абсолютно сухой стружки:
Количество мельниц:
Принимаем 1 мельницу.
5.6 Хранение
межоперационных запасов
Для создания межоперационных запасов стружки применяют
бункеры. Устанавливаем бункера ДБО-60.
Техническая характеристика установки в табл. 11
Таблица 11 - Техническая характеристика установки ДБО-60
Показатели
|
Значения
|
Емкость
бункера, м3
|
60
|
Число
выгрузочных винтовых конвейеров
|
3
|
Производительность
одного винтового конвейера, м3/ч
|
3,8 - 40
|
Установленная
мощность двигателей, кВт
|
21,9
|
Высота опор, м
|
4
|
Общая высота
бункера, м
|
11,75
|
Общая масса
бункера, т
|
18,5
|
Количество бункеров для хранения заданного объема стружки
можно найти по данной формуле
,
где
Qн (вн) rw -
часовой расход стружки заданной влажности для наружных и внутреннего слоев;
τхр - время хранения запасов, ч;
Vб - объем
бункера, м3;
Кз - коэффициент заполнения бункера, Кз =
0,8-0,9;
рстр - насыпная масса стружки при заданной влажности,
кг/м3, рстр = 80-120 кг/м3.
Для внутреннего слоя:
.
Принимаем 1 бункер для внутреннего слоя.
Для наружных слоев:
.
Принимаем 1 бункер для наружных слоев.
5.7 Расчет
смесительных агрегатов
Используются смесительные агрегаты периодического действия
фирмы Keller, работающие раздельно на наружные и внутренние слои (табл.12).
Таблица 12 - Характеристики смесительных агрегатов
периодического действия фирмы "Келлер"
Наименование
показателей
|
Значения для
слоя
|
|
наружного
|
внутреннего
|
Полный объем, м3
|
3
|
6
|
Мощность эл/дв,
кВт
|
37
|
110
|
Габаритные
размеры: ДШТ510016502150600020002600
|
|
|
Производительность
смеси, кг/ч
|
5000
|
10000
|
Масса, кг
|
8500
|
13000
|
Для определения количества смесителей, обеспечивающих
бесперебойную работу, необходимо знать часовой расход древесностружечной смеси
на наружный и внутренний слои ЦСП.
Часовой расход смеси:
Количество смесителей определяется из следующей формулы:
Производительность смесителя берем по технической характеристике
(табл. 11):
для наружных слоев - 5000 кг/ч;
для внутреннего слоя - 10000 кг/ч.
Получим:
Принимаем для наружных слоев - 1 смеситель, для внутреннего слоя
также 1 смеситель.
5.8 Расчет и
настройка формирующих машин
Формирование ковра осуществляется на формирующей машине ДФ-6
с техническими характеристиками, указанными в табл. 13. Формирование ковра
происходит непрерывно на уложенные на конвейер металлические поддоны, идущие
один за другим непрерывно. Для настройки машин необходимо знать скорость
конвейера и скорость формирования ковра отдельно каждой машиной.
Таблица 13 - Характеристики формирующей машины ДФ-6
Наименование
показателей
|
Значения
|
Рабочий объем
бункера дозатора, куб. м.
|
1,7
|
Ширина
формируемого ковра, мм
|
1800, 1860
|
Производительность,
кг/ч:
|
|
минимальная
|
240
|
максимальная
|
5400
|
Скорость
наклонного транспортера, регулируемая ступенчато, м/с (м/мин.):
|
|
минимальная
|
0,002 (1,2)
|
максимальная
|
0,6 (36)
|
Толщина слоя
материала на наклонном транспортере, мм:
|
|
минимальная
|
30
|
максимальная
|
55
|
Скорость
донного транспортера, регулируемая бесступенчато, м/с (м/мин.):
|
|
минимальная
|
5,3 х 10 - 4
(0, 032)
|
максимальная
|
2,6 х 10 - 2
(1,6)
|
Максимальная
толщина слоя материала на донном транспортере, мм
|
600
|
Габариты машины
(длина, ширина, высота), мм
|
3460 x 3365 x
3100
|
Масса, кг
|
5375
|
Количество
электродвигателей, шт
|
4
|
Суммарная
мощность электродвигателей, кВт
|
9,1
|
Скорость формирующего конвейера:
где
Lн/о -
длина формирующего пакета, мм;
R - ритм главного конвейера, с.
Минутная производительность формирующей машины:
n - число машин, формирующий соответствующий слой:
для наружных слоев n=2
для внутреннего слоя n=2
Скорость формирования каждой машины:
где iн (вн) - доля наружных и внутреннего слоя;
n - число формирующих машин данного слоя.
Исходя из скоростей формирующей машины и часового расхода
полученной смеси, сравним его с часовой производительностью формирующей машины
и получим, что для смешивания может быть принято: 2 машины для наружных слоев и
2 машины для внутреннего слоя.
5.9 Расчет
установки формирования пакета
Таблица 14 - Техническая характеристика установки
формирования пакетов фирмы "Bison"
Наименование
показателей
|
Значения
|
Габаритные
размеры станции, мм длина ширина высота
|
28750 2950
6810
|
Соотношение
высоты ковра к толщине готовой плиты
|
3/1
|
Объемная масса,
кг/м3 наружный слой внутренний слой
|
420 380
|
Влажность
смеси, %
|
Масса
формирующей станции, т
|
35
|
Время сборки одного пакета (каркаса):
,
где t - время укладки одного поддона с ковром,
с;
n - количество плит в пакете;
- время замены нижнего основания каркаса.
.
Суточная производительность, м3, станции формирования
пакета:
,
где nсут - количество пакетов, которое установка может собрать за
сутки;
Vкар -
объем каркаса, м3.
где H - максимальная высота прессуемого
штабеля, м;
Lнеоб -
длина плиты с припусками на обработку, м;
Bнеоб -
ширина плиты с припусками на обработку, м.
Тогда , что позволяет принять 1 установку
формирования пакета.
5.10
Прессование
Для прессования плит используется прессовая установка фирмы
"Bison". Расчет указан в главе 2.
5.11 Расчет
производительности камеры термообработки
Для приобретения прочности достаточного для расформирования
пакетов и освобождения от поддонов каркасы плит выдерживают в термокамере
проходного типа в течение 8-12 ч (табл. 15).
Таблица 15 - Техническая характеристика камеры твердения
Наименование
показателей
|
Значения
|
Время твердения
плит, ч
|
8
|
Цикл
загрузки-разгрузки, мин
|
30
|
Твердение, 0С
|
90-100
|
Мощность эл/дв,
кВт
|
12,85
|
Габаритные
размеры: ДШТ, м3363,3
|
|
Количество пакетов (каркасов):
где L - длина камеры, мм;
l - длина необрезной плиты, мм;
l - расстояние
между каркасами, мм; l=400 мм.
Часовая производительность камеры:
где
V - объем пакета (каркаса);
τт. о - время термообработки, мин;
τзагр - время загрузки, мин.
Принимаем 1 камеру.
5.12
Распалубка
После термообработки тележки выходят из камеры и направляются
на размыкание в пресс-установку. Размыкание происходит при давлении 3-3,5 МПа.
5.13 Расчет
площади склада для выдержки плит, где происходит их твердение
На складе плиты подаются в пачках высотой 500-600 мм. Такие
пачки укладываются в штабель с высотой до 4,5 м и разделяются прокладками
толщиной 100 мм.
Количество пачек в штабеле:
,
где H - высота штабеля, м; примем H = 4 м;
h - высота одной пачки, м; примем h = 0,6 м.
Перед сушкой плиты хранятся на складе в течение Т = 7-14 суток,
тогда
,
где Vшт - объем штабеля, м3;
;
Псут - суточная производительность, определяется по
профильному оборудованию, в данном случае прессу, с которого начинались
расчеты, м3/смену;
Псут = 142,27 м3/см.
.
Общая площадь склада для выдержки плит:
,
где k - коэффициент, учитывающий компактность
складирования; k = 0,5.
.14 Расчет камеры сушки
Готовые ЦСП должны иметь влажность 9±3%, в связи с этим сушка плит
обязательна. Она осуществляется в камерах проходного типа (табл.16). Плиты
транспортируются в вертикальном положении на двух рольгангах, снабженных
специальными захватами, фиксирующими положение плит. Одновременно могут
находиться 620 плит. Время сушки обычно принимается из расчета 0,5 часа на 1 мм
толщины плиты.
Таблица 16 - Техническая характеристика камеры сушки
Наименование
показателей
|
Значения
|
Габаритные
размеры: ДШТ, м4513,3
|
|
Температура
воздуха, 0С
|
80-110
|
Цикл загрузки -
разгрузки, мин
|
2-3
|
Установленная
мощность, кВт
|
15
|
Производительность камеры:
где
L, B - длина, ширина необрезной плиты, м;
S - толщина плиты, мм;
n - количество плит в камере;
τзагр,раз - время загрузки и разгрузки плит, мин;
τц - время цикла термообработки, мин.
.
Так как камеры сушки меньше прессовой установки, принимаем 1 камеру.
5.15 Расчет
форматно-обрезных станков
Для форматной обрезки ЦСП применяется станок фирмы
Фаус-Грекон с алмазными кругами, техническая характеристика которого
представлена в таблице 17.
Таблица 17 - Характеристика станка Фаус-Грекон для
форматной обрезки
Наименование
показателей
|
Значения
|
Габаритные
размеры: ДШТ, м6,63,12,235
|
|
Установленная
мощность, кВт
|
35,2
|
Скорость
подачи, м/мин
|
8-40
|
Потребность в
сжатом воздухе, л/мин
|
210
|
Масса, т.
|
8
|
Часовая производительность форматно-обрезного станка
определяется по формуле:
,
где u - скорость подачи, м/мин; примем U = 8 м/мин;
S, B - толщина, ширина плиты, м;
К1 - коэффициент использования машинного времени; К1
= 0,8-0,9;
К2 - коэффициент использования рабочего времени; К2
= 0,9-0,95.
.
Часовой объем производимых плит ЦСП равен.
Найдем потребное количество станков:
Принимаем 1 форматно-обрезной станок.
6. Расчет
площади складов годовой продукции
После сортировки плиты отправляются на склад готовой
продукции, где хранятся в течении 5-7 суток.
Объем одного штабеля обрезных плит:
,
где V - объем одной обрезной плиты, м3;
H - высота штабеля, м.
Количество штабелей, которые должны быть размещены на складе:
,
где Т - время хранения плиты на складе в сутках;
Псут - суточная производительность цеха.
Общая площадь склада:
.
где k - коэффициент заполнения площади склада; k = 0,5.
7. Расчет
внутрицеховых транспортных средств
Перемещение внутри цеха производится электропогрузчиками
ЭП-501, техническая характеристика которых приведена в таблице 18.
Таблица 18 - Характеристика электропогрузчика ЭП-501
Наименование
показателей
|
Значения
|
1.
Грузоподъемность, кг
|
4800-5000
|
2. Максимальная
высота подъема, м.
|
4,5
|
3. Скорость
передвижения, км/ч с грузом без груза
|
6 8
|
4. Радиус
поворота, мм внутренний внешний
|
290 2790
|
5. Наименьшая ширина
проездов, пересекающая под углом 900С, мм
|
2570
|
6. Скорость
подачи каретки, м/мин с грузом без груза
|
6 10
|
7. Скорость
опускания каретки, м/мин с грузом без груза
|
8 15
|
Часовая производительность:
,
где
G - грузоподъемность погрузчика, кг;
К1 - коэффициент использования рабочего времени
погрузчика; К1 = 0,6-0,8;
К2 - коэффициент использования погрузчика по
грузоподъемности:
,
где Gм - вес перевозимого груза, кг;
- плотность ЦСП;
G - грузоподъемность погрузчика, кг;
Тц - цикл работы электропогрузчика:
где - время взятия груза, мин; принимаем мин;
- время перемещения груза, мин; принимаем мин;
- время укладки, мин; принимаем мин;
- время возврата погрузчика, мин; принимаем мин;
Тогда, .
Количество электропогрузчиков:
.
Принимаем 1 электропогрузчик.
8.
Технико-экономические показатели
Основными технико-экономическими показателями
производственного процесса являются расходы сырья, вяжущего, химических добавок
на 1м3 плит, средний удельный расход электроэнергии и воды.
Расход сырьевых материалов берется из соответствующих
расчетов, расход электроэнергии рассчитывается как сумма установленных
мощностей с учетом количества станков и их загрузки.
Технико-экономические показатели:
расход древесины в круглом виде: 0,934 м3/м3;
расход древесной стружки: 2522,8 кг;
расход цемента: 919,6 кг/м3;
расход жидкого стекла: 30,9 кг/м3;
расход сернокислого алюминия: 8,8 кг/м3;
расход воды: 460 л/м3;
удельный расход электроэнергии: 792 кВт/час.
Выводы
В результате проведенной работы была разработана технология
изготовления ЦСП-1. Цех при годовой программе в 37000 м3 работает в
3 смены.
В работе были произведены расчеты древесного сырья, вяжущих,
химических добавок и воды. Также выбрано оборудование и произведен его расчет.
Представленные технико-экономические показатели дают полную
картину данного производства.
Список
использованной литературы
1. Мельникова
Л.В. Технология композиционных материалов: Учебно-методическое пособие к
курсовой работе для студентов специальности 260200.2-е издание, стер. - М.:
МГУЛ, 2003. - 52 с.
2. Мельникова
Л.В. Технология композиционных материалов из древесины: Учебник. - М.: МГУЛ,
2002. - 234 с.