Материал: Склеивание древесины

Давление на пакет должно быть таким, чтобы обеспечить максимально тонкий, однородный по толщине и непрерывный по структуре слой. Давление на пакет должно действовать в течение времени, обеспечивающего образование надёжной связи между склеиваемыми слоями древесины. Хвойный шпон, с меньшим модулем упругости, более разрыхлённый, а следовательно, более податливый, склеивают при давлении 1,4…1,7 МПа. Для уменьшения упрессовки фанеры, обычно толстой или из древесины хвойных пород, пакеты склеивают при уменьшающемся в течение времени склеивания давлении. Применяются ступенчатый или плавный режим уменьшения давления.

При склеивании по режиму ступенчатого уменьшения давления аго величина поддерживается максимальной до момента формирования клеевого слоя, отвечающего требованиям - в течении 0,55…0,65 от общего времени склеивания. Затем давление снижают до 0,8…1,0 Мпа и поддерживают таким до окончания времени склеивания. По истечении времени склеивания, в течение которого на пакет действует постоянное или переменное давление, оно снижается до нуля и пресс размыкается. При склеивании с охлажением давление снижается в течение 1…2 мин.

Продолжительность горячего склеивания - это время, в течении которого обычно достигается наибольшая прочность и водостойкость клеевого соединения. Продолжительность склеивания тем больше, чем меньше реакционная способность клея, ниже температура склеивания, толще склеиваемый пакет.

Продукт после склеивания подвергается кондиционированию в течении 24 ч, что необходимо для стабилизации температуры, перераспределения влажности и внутренних напряжений в склеенном материале. Для этого её укладывают в стопы высотой до 3 м.

4. Расчёт производительности пресса

Расчёт производительности пресса, м³/ч, производится для каждого заданного вида продукции по формуле:

,

где -площадь листа обрезной фанеры, м²;

- толщина фанеры, мм;

- количество этажей пресса;

- количество пакетов, загружаемых в один промежуток пресса;

- продолжительность цикла работы пресса, с;

- коэффициент использования рабочего времени, .

Продолжительность цикла, с, включает ряд составляющих - время собственно на склеивание и снижение давления по окончании процесса и время на выполнение вспомогательных операций.

,

где - продолжительность загрузки пресса, с;

- продолжительность смыкания плит пресса, с;

- продолжительность создания давления на пакет, с;

- продолжительность склеивания, с;

- продолжительность снижения давления, с;

- продолжительность размыкания плит пресса, с;

- продолжительность выгрузки пакетов из пресса, с.

Следует подчеркнуть, что состав и продолжительность составляющих цикла - загрузки и выгрузки пресса зависит от принятой или заданной схемы его механизации.

В соответствии с описанием загрузка-выгрузка пресса производится одновременно. Продолжительность загрузки-выгрузки пресса по этой схеме рассчитывается по формуле, с:

,

где  - скорость загрузки пакета с этажерки в пресс, мм/с;

 - расстояние между полками загрузочной, разгрузочной этажерок и прессом, принимаем ;

 - номинальный размер необрезного листа пакета шпона, мм.

Время смыкания плит пресса до закрытия его промежутком, с:

,

где  - высота промежутков пресса, мм;

 - суммарная толщина пакета, загружаемого в один промежуток пресса, мм;

 - число рабочих промежутков пресса;

 - скорость вертикального перемещения стола пресса, мм/с.

,

где - номинальная толщина фанеры, мм;

- число пакетов, загружаемых в промежутки плит пресса;

- упрессовка фанеры, % (табл. 3.5 [1]).

Толщина сырого шпона, мм, определяется по формуле:

,

где - слойность фанеры.

Толщина сухого шпона, мм:

,

,

Для фанеры 12 мм:

Толщина пакета, мм:

Толщина шпона, мм:

.

Для фанеры 21 мм:

Толщина пакета, мм:

Толщина шпона, мм:

.

Упрессовка определяется по формуле:

Для фанеры 12 мм:

Для фанеры 21 мм:

.

Время создания давления, с:

,

.

Продолжительность склеивания, с, определяется по формуле:

,

Для фанеры 12 мм:

.

Для фанеры 21 мм:

.

Продолжительность снижения давления для первого этапа составляет 10 с; для второго берём из табл.3.2 [1], и составляет:

Для фанеры 12 мм - 180 с;

Для фанеры 21 мм - 210 с .

Время размыкания плит пресса, с:

,

Для фанеры 12 мм:

Для фанеры 21 мм:

.

Находим время цикла:

Для фанеры 12 мм:

.

Для фанеры 21 мм:

.

Определяем производительность пресса, м³/ч:

Для фанеры 12 мм:

Для фанеры 21 мм:

.

После расчёта производительности пресса устанавливается средневзвешенная производительность при заданном ассортименте , м³/ч, по формуле:

,

где - производительность пресса при изготовлении продукции каждого вида, м³/ч;

- заданный объём производства продукции каждого вида, %

.

Количество  продукции каждого вида  м³/смену установим по формуле:

,

где - заданный объём производства продукции каждого вида, %.

Для фанеры 12 мм:

.

Для фанеры 21 мм:

.

5. Расчёт количества древесного сырья и клея потребных для производства заданного количества фанеры

В производстве клеёных материалов количество готовой продукции всегда меньше количества перерабатываемого сырья из-за неизбежных технологических и производственных его потерь в процессе переработки.

.1 Расчёт количества сухого шпона

Количество фанеры каждой толщины определяется с учётом переобреза. При расчётах фанеры процент отходов  можно принять равным 2%. Количество переобрезной фанеры определяется по формуле:

,

где  - объём производства фанеры каждого вида, м³/смену;

- процент отходов, %, можно принять равным 2%.

Объём отходов, получаемых при переобрезке, устанавливается из выражения:

Процент отходов на обрезку фанеры  определяют из выражения:

,

где - площадь необрезного листа фанеры, м²;

- площадь обрезного листа фанеры, м².

.

Припуск на обработку по длине и ширине листов фанеры обычно равны 60-80 мм (на обе стороны). С учётом величины отходов при обрезке  определяют количество необрезной фанеры из выражения:

,

Объём отходов, образующихся при обрезке фанеры, составит:

Потери шпона на упрессовку  находятся по формуле 3.9.

Количество сухого шпона , поступающего на участок сборки пакетов, с учётом потери на упрессовку  определяют из выражения:

Потери на упрессовку при склеивании:

.

Полученные значения внесены в графы 13, 14 и 15 табл. 5.1.

если фанера , то .

Количество сухого шпона, выходящего из сушилок, с учётом отходов, образующихся при сортировании, ребросклеивании, транспортировке, изготовлении ленточек шпона для починочных станков, можно определить из выражения:

,

Объём отходов шпона, образующихся на участке сортировки, починки и ребросклеивании шпона:

.

Зная общий расход шпона на изготовление фанеры  каждого вида и используя полученные процентные соотношения, рассчитывают расход шпона каждого вида в м³.

Количество продольного шпона определяем по формулам:

,

где - количество слоёв в листе фанеры (слойность), шт.;

 - количество продольных слоёв в листе фанеры, шт.;

- число пакетов, загружаемых в промежуток пресса.

Для фанеры 12 мм:

.

Для фанеры 21 мм:

.

Количество поперечного шпона вычисляем по формуле:

,

где - количество поперечного шпона в листе фанеры, шт.

.

Для фанеры 12 мм:

.

Для фанеры 21 мм:

.

5.2 Расчёт количества клея, необходимого для изготовления заданного количества фанеры

При изготовлении фанеры определяется производственный расход клея в кг на 1 м³, учитывающий все возможные потери клея при его изготовлении, так и при использовании.