Лущильные станки предназначены для получения лущеного шпона, в зависимости от размера перерабатываемого сырья подразделяются на три размерные группы: легкие станки – длина чураков до 900 мм, диаметр чураков до 700 мм; средние станки – длина чураков до 1900 мм, диаметр чураков до 800 мм; тяжелые станки – длина чураков свыше 1900 мм, диаметр чураков свыше 800 мм.
На фанерных предприятиях отрасли в нашей стране эксплуатируются в основном средние лущильные станки, в том числе отечественные ЛУ17-3, ЛУ17-4, ЛУ17-10, финские 2НV-66, FV-66, 3VKKT 66/L65. Из тяжелых станков нашли применение финские станки фирмы «Рауте» 2НV-78, 2НV-102VKKT 78/65, 4VKKT 92/Д75. Основные узлы лущильного станка – станина, шпиндельные бабки, суппорт, передаточные механизмы и система управления.
Станина сварной двутавровой конструкции, обладает достаточно высокой жесткостью для предотвращения вибраций. В станине предусмотрено окно для удаления карандашей.
Шпиндельные бабки литые чугунные, размещаются на станине, имеют места для крепления направляющих суппорта и разъемного корпуса конических шестерен, обеспечивающих вращательное движение ходовых винтов.
Суппорт лущильного станка состоит из двух основных частей – ножевой траверсы и траверсы прижимной линейки. Суппорт перемещается ходовыми винтами. Конструкция станка предусматривает при необходимости быстрое изменение положения прижимной линейки по отношению к ножу и подъем траверсы линейки при оцилиндровке чураков. Нож и линейка крепятся болтами и планкой клиновидного сечения.
Передаточные механизмы лущильного станка обеспечивают вращение шпинделей станка и перемещение суппорта на рабочей и ускоренной подаче.
В практике производства фанеры известны станки, позволяющие лущить чураки длиной до 5 м и диаметром до 4 м. Максимальная возможная толщина шпона 12 мм, хотя практически такой шпон применяется довольно редко. Станки среднего типа иногда снабжаются дополнительными приставками для изготовления микрошпона толщиной от 0,05 мм и выше.
В лущильные станки ряда стран внесены некоторые усовершенствования, направленные на повышение производительности, улучшение качества изготовляемого шпона и сокращение числа обслуживающего персонала:
В последнее время появились электронные системы, позволяющие вести точный учет поступающего на переработку сырья, получаемых продуктов и образующихся отходов. Они позволяют накапливать информацию о среднем диаметре поступающих на станок чураков, их объеме, конечном размере карандаша, остающегося после лущения чурака, числе карандашей, объеме образующихся отходов, погрешностях установки чурака в станок, объеме получаемого из чурака шпона и т.д. Имеющееся в системе сканирующее устройство направляет информацию в электронно-вычислительную машину, которая, будучи связана с кодирующим устройством, установленным на шпинделе станка, непрерывно накапливает ее и выдает на печать. Информация может выдаваться как непрерывно, в любой момент времени, так и в конце смены. Перерывы в работе лущильного станка не влияют на накопление информации и на ее печатание. Такая система имеет большое значение для правильной организации производственного процесса.
Количественный и качественный
Выход шпона из чурака
Погрешности формы чурака и ошибки его установки между шпинделями лущильного станка не позволяют переработать всю содержащуюся в чураке древесину и пригодный для использования шпон. По этой же причине теоретическим путем невозможно точно определить и выход шпона из чурака.
Характеристика зон чурака. Согласно рисунку 18, у поперечного сечения чурака различают четыре зоны.
1. Зона шпона-равнины, из которой при лущении чурака получают кусковой шпон неопределенных размеров. Размер этой зоны зависит от сбежистости чурака, формы его сечения, искривленности продольной оси и составляет 21-23% объема чурака.
2. Зона длинных кусков, из которой получают шпон, длина кусков которого равна длине чурака, а ширина меньше длины окружности чурака. Размер этой зоны зависит от точности базирования чурака и составляет 4-5% объема последнего.
3. Зона форматного шпона, из которой получают непрерывную ленту шпона шириной, равной длине чурака, а длиной, определяемой диаметром перерабатываемого чурака и толщиной шпона. Объем заключенной в этой зоне древесины 60-64% объема чурака.
4. Зона карандаша, который неизбежно остается после лущения чурака. Размер этой зоны зависит от сорта сырья, диаметра чурака. При использовании ограничителей прогиба чурака в конце лущения диаметр остающихся карандашей от станков легкого типа составляет 50-55 мм, среднего 70-100 мм и тяжелого – до 220 мм.
Рис. 18. Зоны поперечного сечения чурака
1 – зона рвнины; 2 – зона длинных кусков; 3 – зона форматного шпона; 4 – зона карандаша
Объем каждой из указанных зон нельзя рассчитывать аналитически, так как форма чурака очень неопределенна. По этой причине используют эмпирические зависимости. Для определения объема, м3, кусков, имеющих длину, равную длине чурака (из зоны 2), применяют формулу:
. (14)
Для определения объема форматного шпона, м3, из зоны 3
, (15)
где l - длина чурака (карандаша),м;
d к – диаметр карандаша, мм;
d ч – диаметр чурака в верхнем торце, мм;
Кл – коэффициент выхода форматного шпона;
Кв – коэффициент выхода шпона (таб.10)
Диаметры остающихся карандашей определяют по формулам:
для сырья 1-го сорта
; (16)
для сырья 2-го сорта
. (17)
Таблица 10
Значения коэффициентов Кв и Кл для березовых чураков
длиной 1,6 м
| Диаметр чурака,м | Кв для чураков сорта | Кл для чураков сорта | ||
| 1 | 2 | 1 | 2 | |
| 0,18 0,22 0,26 0,30 0,34 | 0,894 0,900 0,904 0,906 0,907 | 0,888 0,894 0,898 0,900 0,901 | 0,853 0,861 0,866 0,868 0,868 | 0,845 0,853 0,857 0,859 0,859 |
Выход шпона представляет собой сумму Vш=V2+V3
Подсчеты показывают, что разница в выходах шпона из сырья разных сортов составляет 3,5-4%. При известном процентном соотношении сортов
в партии сырья (а1,а2) средний выход шпона определяют по формуле:
, (18)
где V ш1, V ш2 - выход шпона из чураков соответственно 1-го, 2-го сортов, м3.
Фактический объем шпона будет несколько меньшим из-за организационно-технических потерь, величина которых зависит от состояния оборудования, квалификации обслуживающего персонала и т.д. В лущильном отделении эти потери составляют 0,5-2,5% объема шпона.
Объем карандаша, м3, остающегося после лущения чурака, определяют по формуле:
(19)
Объем шпона-рванины, м3, из одного чурака
Vp = V ч – ( V ш + V к ) , (20)
где V ч - объем чурака, м3.
Выход шпона из сырья принято выражать в процентах от объема чурака:
. (21)
Очень часто пользуются обратной величиной, т.е. расходом сырья на изготовление 1 м3 шпона:
. 
(22)
Практически расход сырья на изготовление 1м3 шпона колеблется в пределах 1,65-1,73 м3.
Качественный выход шпона из сырья определяется сортовым составом сырья, которым снабжается данное предприятие.
Основной порок древесины, определяющий качество шпона, - сучки различного вида, располагающиеся в центральной части сечения ствола. При этом ближе к продольной оси ствола располагаются сросшиеся сучки, а дальше от нее – несросшиеся. В периферийной зоне фанерных чураков сучков нет, вследствие чего она является наиболее ценной частью ствола, из которой можно получить шпон высокого качества. Объем этой зоны зависит от диаметра сырья и породы древесины.
При неточной установке чурака между шпинделями станка выход форматного шпона уменьшается за счет высококачественных листов шпона, вследствие чего понижается средняя сортность всей партии шпона. Качество шпона зависит также от состояния лущильного станка и квалификации обслуживающего персонала. При неправильной наладке станка, нарушении режимов лущения, излишне сильном зажиме чурака шпинделями станка и пр. в шпоне появляется дополнительное количество трещин. Трещины могут возникать и при неправильном приеме ленты шпона от лущильного станка, например, при свертывании толстого шпона в рулоны или при петлеобразной его укладке на приемный конвейер. Последнее особенно опасно для шпона из хвойных пород. Как показывают наблюдения, из общего числа трещин, обнаруженных в листах сырого шпона, 70% их объясняется плохим хранением сырья на складе, а 30%- некачественным лущением.
Наиболее часто встречающиеся дефекты лущеного шпона следующие: несоответствие толщины шпона заданному размеру, колебание толщины по длине и ширине ленты, низкое качество его поверхностей, трещины на левой стороне шпона и др. Появление этих дефектов связано, главным образом, с использованием изношенного или плохо налаженного оборудования, нарушением рекомендуемых режимов лущения или некачественной подготовкой чураков.
Пути увеличения выхода шпона из сырья следующие: улучшение базирования чураков при установке их между шпинделями станка, более полный отбор кускового шпона и лущение чураков до минимально возможного диаметра. Улучшение базирования чураков достигается с помощью механизмов различной конструкции.
Центрирование чураков в шпинделях станка может осуществляться по двум схемам базирования (рис.19): схема а – по трем точкам и схема б – по четырем точкам.
а б
Рис. 19. Схемы базирования чураков:
а – по трем точкам; б – по четырем точкам
Лучшие результаты дает второй способ базирования, при котором противолежащие точки располагаются всегда на одинаковом расстоянии от будущей оси вращения.
Применение механического способа базирования позволяет увеличить выход шпона на 3-5%. При лущении чураков образуется шпон-рванина, часть которого длиной более 0,8 м может быть отобрана и переработана в форматный шпон, что позволяет повысить выход последнего на 4-4,5%.
Что касается места центрирования чурака по длине, то положение сечений от центра чурака будет определяться координатами:
(23)
где x 1 , х2 - координаты центрирующих сечений от центра чурака, м;
l - длина чурака, м.
Применение механического способа базирования позволяет увеличить выход шпона на 3-5%. При лущении чураков образуется шпон-рванина, часть которого длиной более 0,8 м может быть отобрана и переработана в форматный шпон, что позволяет повысить выход последнего на 4-4,5%.
После лущения чураков, например l =1,6 м, остается карандаш диаметром 90-95 мм, объем которого составляет 15-17% объема чурака. Между тем диаметр карандашей может быть уменьшен до 65-70 мм, что увеличит выход форматного шпона на 5-7%. Возможность этого появляется при использовании лущильных станков с телескопическими шпинделями и ограничителями прогиба чураков.
Часовая производительность лущильного станка определяется по формулам:
в штуках чураков
; (24)
в м3сырого шпона
; (25)
в числе листов сырого шпона
, (26)
где τ – продолжительность обработки одного чурака, с;
V ш- объемный выход шпона из одного чурака, м3;
S - толщина шпона, мм; b - ширина сырого листа шпона, мм;
l- длина листа шпона, мм;
Кв- коэффициент использования рабочего времени.
Рубка шпона
Эта операция может следовать за лущением чураков (раскрой сырого шпона) и за сушкой шпона (раскрой сухой ленты). Как в первом, так и во втором случае будет выполняться прирубка кускового шпона и раскрой ленты на форматные листы. Как правило, на форматные листы раскраивается тонкий шпон толщиной до 2,2 мм. На полосы разной ширины раскраивают ленты шпона толщиной до 4,5 мм. При рубке должна обеспечиваться высокая чистота кромок листов, их прямолинейность и перпендикулярность торцовым кромкам. Формирование ширины листа должно быть с минимальными отклонениями. Высокая чистота обработки кромок позволяет отказаться от последующего фугования кромок. Рубку шпона выполняют ножницами различной конструкции. Боковой элемент их – траверса с прикрепленным к ней ножом. В вертикальной плоскости траверса перемещается эксцентриковым механизмом или пневмоцилиндром двойного действия.
Размеры обрезаемых листов шпона по ширине определяются расстоянием установленных от ножевой траверсы концевых выключателей. Главное условие успешной работы ножниц – минимальное время, затрачиваемое на один ход ножа, от этого зависит скорость подачи шпона в ножницы. В последних конструкциях ножниц это время сведено до 0,14-0,16 с. В настоящее время широко применяются ножницы НФ-18. Производительность их при непрерывной подаче шпона до 1750 листов в час.
Для прирубки кромок кусков шпона используется специальный автомат, позволяющий перерабатывать куски длиной 1600 мм и шириной 120 мм и более, толщиной от 0,8 и более.
Для укладки шпона используются специальные шпоноукладчики. Эти укладчики одновременно подсортировывают на ряд групп. Если сушится сырой шпон из березы, содержащий ложное ядро, его подсортировывают на две группы – с ложным ядром и без него, а при лущении хвойной древесины – отделяют ядровый шпон.
При рубке сухой ленты шпона укладчик может иметь большее число карманов с учетом числа сортов шпона.
Организация рубки шпона и применяемое оборудование должны быть такими, чтобы исключить задержки в работе лущильного станка и тем самым обеспечить достижение максимальной производительности при минимальных трудозатратах. Решение этого вопроса осложняется тем, что скорость движения ленты шпона, сходящей со станка, есть величина переменная, и кроме непрерывной ленты шпона, в начале лущения получается какое-то количество кускового шпона, кромки которого должны быть выровнены. Последнее требует разделения потока шпона на две части – кусковой шпон и ленту шпона, из которой может быть получен форматный шпон.
Возможные варианты связи ножниц
С лущильным станком
После отделения от чурака шпона-рванины с лущильного станка начинают сходить длинные куски, ширина которых постепенно увеличивается и они в конечном итоге превращаются в непрерывную ленту шпона. Если на предприятии принята технология, предусматривающая предварительную рубку шпона до его сушки, то между лущильным станком и сушилкой располагают ножницы для обработки кромок кусков и раскроя ленты шпона на форматные листы. При этом рубка должна быть выполнена так, чтобы кромки листов (кусков) шпона были прямые и без трещин. Размеры листов шпона по ширине не должны выходить за установленные пределы, а ширина полос шпона, получаемых из кусков, должна быть максимально возможной. Важно также, чтобы выбранная организация рубки шпона и применяемое оборудование не тормозили работу лущильного станка и обеспечивали достижение максимальной производительности при минимальных трудозатратах. Для этого необходимо, во-первых, чтобы производительность ножниц была равна или больше производительности лущильного станка, а операция укладки шпона была полностью механизирована. Последнее мероприятие позволит повысить производительность линии лущение – рубка шпона на 30 – 35%. Во-вторых, необходимо поток поступающего от станка шпона разделить на два и обрабатывать отдельно куски и ленту шпона. Возможные варианты организации обработки шпона на этом участке представлены на рисунке 20.
Вариант I предусматривает ручное снятие кусков шпона с транспортера, связывающего лущильный станок с ножницами, прирубку их на отдельных ножницах, установленных рядом с транспортером и обслуживающих обычно два лущильных станка. Это увеличивает трудозатраты на данном участке и сохраняет тяжелый физический труд по переносу кусков сырого шпона. Вариант применяется на предприятиях, где из-за недостатка места нет возможности лучше организовать работу.
Вариант II предусматривает рубку кусков и ленты шпона на одних ножницах. После этого шпон разделяется на два самостоятельных потока и укладывается с стопы. Все операции в этом случае могут быть механизированы. Однако использование одних ножниц, которые при рубке кускового шпона должны работать при ручном управлении, может отрицательно сказаться на производительности лущильного станка.
Вариант III по сравнению с предыдущим, более совершенен, так как в нем предусматривается четкое разделение шпона на два самостоятельных потока – длинных кусков и ленты шпона. Но при этом ножницы для кусков шпона могут оказаться недогруженными, вследствие чего управление их работой и работой ножниц для раскроя ленты шпона целесообразно сосредоточивать на едином пульте.
Вариант IV предусматривает выделение самостоятельного потока обработки кускового шпона и использование многоэтажного транспортера для приема и укладки на нем в плоском состоянии всего полученного из чурака шпона. Это необходимо при переработке сырья большого диаметра и изготовлении из него толстого шпона. Применяется этот вариант преимущественно при переработке хвойного сырья.
Рис. 20. Варианты организации участка лущение – рубка шпона:
1 – лущильные станки; 2 – конвейер для карандашей; 3 – конвейер для шпона – рванины; 4 – конвейеры; 5 – ножницы; 6 – автоматические ножницы с укладчиком шпона; 7 – конвейер для полос шпона; 8 – поворотные шиберы; 9 – укладчики листов форматного шпона; 10 – гравитационный конвейер для кусков; 11 – гравитационный конвейер для ленты шпона; 12 – приемный конвейер для шпона; 13 – приводной конвейер; 14 – многоэтажный конвейер
Дата: 2019-02-02, просмотров: 581.
