Способы переработки сырья в стружку
Существуют следующие способы переработки сырья в стружку:
1. Раскрой длинномерного круглого сырья на мерные заготовки, которые в дальнейшем перерабатывают в резаную стружку на стружечных станках (с ножевым валом или дисковых). Получаемая при этом способе стружка отличается высоким качеством и может использоваться для наружных и внутренних слоев.
2. Переработка длинномерного круглого сырья и кусковых отходов (реек, горбыля, карандашей) в стружку на фрезерных стружечных станках без предварительной разделки сырья по длине. Получаемая при этом стружка также отличается высоким качеством и может быть использована для наружных и внутренних слоев плит.
3. Переработка длинномерного сырья, кусковых отходов и шпона-рванины в технологическую щепу, которую затем измельчают в стружку на центробежных стружечных станках. Преимущества этой технологии указаны выше. Качество получаемой этим способом стружки ниже, чем стружки, изготовляемой первыми двумя способами. Поэтому стружку, получаемую на центробежных стружечных станках, используют для внутреннего слоя трехслойных и пятислойных плит в производстве многослойных плит с фракционированием стружки. Однако после повторного измельчения такой стружки в зубчато-ситовых мельницах полученные мелкие древесные частицы (микростружка) могут быть использованы и для формирования наружных слоев.
Характеристика древесных частиц
Поскольку при изготовлении стружки невозможно получить древесные частицы одинаковых размеров, для размерной характеристики массы стружки пользуются понятием ее фракционного состава. Фракционный состав обусловлен распределением стружки по группам размеров и показывает долю каждой группы в процентах по отношению к общей массе стружки. Размер частиц данной фракции характеризуется средними размерами по длине, ширине, толщине и номером фракции. Номер фракции, например, 10/7, означает, что ее частицы прошли через сито с диаметром отверстий 10 мм и задержались на сите с диаметром отверстий 7 мм.
По фракционному составу древесные частицы в зависимости от размеров, мм, можно разделить на четыре фракции:
1 пылевая – толщина частиц 0,01-0,1; ширина 0,01-0,5; длина 0,1-1 (для формирования поверхностных слоев плит с мелкоструктурной поверхностью);
2 мелкая - толщина частиц 0,1-0,15; ширина 0,3-3; длина 1-10 (для формирования наружных слоев плит с пневматическим или механическим фракционированием);
3 средняя - толщина частиц 0,15-0,25; ширина 1-3; длина 10-20 (для формирования наружных слоев плит с обычной поверхностью и промежуточных слоев пятислойных плит);
4 крупная - толщина частиц 0,25-0,50; ширина 3-10; длина 20-40 (для формирования внутреннего слоя плит всех марок).
Плоская стружка применяется также для наружных слоев плит с ориентированной структурой. Виды и размеры древесных частиц представлены в табл. 22.
Таблица 22
Виды и размеры древесных частиц, мм, для производства плит
| Вид древесных частиц | Толщина | Ширина | Длина |
| Стружка плоская Стружка игольчатая Стружка мелкая Микростружка Волокно древесное техническое | 0,15…0,45 0,15…0,45 0,10…0,25 0,01…0,20 0,01…0,30 | До 12 До 2 До 2 До 1 До 1 | До 40 До 40 До 8 До 5 До 40 |
Требования, предъявляемые к древесным частицам для формирования разных слоев плит, приведены в табл. 23.
Таблица 23
Средние значения размеров древесных частиц для формирования древесностружечных плит
|
Параметр | Значение параметров, мм | ||
| для наружных слоев плит | для среднего слоя плит всех марок | ||
| с мелкоструктурной поверхностью | с обычной поверхностью | ||
| Толщина, мм, не более Ширина, мм, не более Длина, мм, не более | 0,25 1,5 5 | 0,40 2 20 | 0,80 10 30 |
Процентное соотношение размеров древесных частиц в общей массе стружки может меняться в зависимости от применяемого оборудования и качества инструмента.
Изготовление щепы
Изготовление щепы расширяет сырьевую базу производства древесных плит, так как при этом используются некондиционная и малоценная древесина, отходы лесозаготовительного производства, лесопиления и деревообработки.
В зависимости от назначения щепы нормируют ее размеры. Для производства древесностружечных плит плоского прессования длина щепы (измеряется по направлению волокон древесины) 20 – 60 мм при оптимальной 40 мм, а толщина не более 30 мм.
Щепу получают резанием на рубительных машинах. По виду рабочего органа машины делятся на дисковые (рис.58,а) и барабанные (рис.58,б) различных типов. На режущем органе дисковых машин – диске 1 диаметром 1270-3000 мм устанавливают 3 – 16 ножей 2. Сырье измельчается между ножом 2 и контрножом 3, установленным в загрузочном патроне станка 4. Дисковые машины применяют в основном для измельчения крупного сырья длиной до 6 м и диаметром до 600 мм.
Рис. 58. Схема изготовления щепы:
а – на дисковой рубительной машине;
б – на барабанной рубительной машине.
Они могут быть с гравитационной подачей сырья, которое по мере переработки затягивается в машину ножами, и с принудительной подачей зубчатыми вальцами. При свободной гравитационной подаче улучшаются условия переработки сырья, обеспечивается требуемая фракция щепы, предотвращается заклинивание сырья в загрузочном патроне машины. Сырье подается в машины наклонно под углом 45-500 к плоскости диска или в горизонтальной плоскости под углом 380. Машины в зависимости от способа удаления щепы бывают с верхним и нижним выбросом.
Производительность машин колеблется в больших пределах - 10-600 м3/ч плотной массы древесины. К дисковым машинам со свободной подачей сырья относятся МРГ-40, МРНП-30Н, МРН-150, а с принудительной – РМО-1600, РМО-2500 и др. отечественного и импортного производства.
Рабочий орган барабанных станков - барабан 5 диаметром 250-2000 мм с тремя-четырьмя закрепленными в нем ножами 6. Сырье в машину подается принудительно спаренными вальцами или цепными конвейерами, раздвигающимися при подаче в зависимости от толщины подаваемого материала. Это обеспечивает надежное базирование сырья при переработке и возможность регулирования длины щепы путем регулирования скорости подачи сырья. Такие машины применяют как для переработки крупномерного сырья, так и для отходов длиной более 100 мм. Имеются машины и с гравитационной подачей сырья.
Для уменьшения усилия резания на некоторых машинах барабан установлен под углом до 350 к направлению подачи сырья. Ряд барабанных рубительных машин оборудован ситовой обечайкой с размером ячеек 40х40 мм, охватывающей нижнюю часть барабана и предназначенной для сортирования щепы. Производительность машин 0,5-170 м3/ч плотной массы древесины. К барабанным машинам с принудительной подачей относятся МРП-800, ДУ-2, «Майер» (ФРГ), а с гравитационной – МРБ – 1, ДШ-3 и др.
Изготовление стружки
Изготовление высококачественной стружки осуществляется на стружечных станках. Стружечные станки классифицируются по конструкции ножедержателей:
1) дисковые, в которых ножи расположены на торцовой поверхности
вращающегося диска;
2) с ножевым валом, в которых ножи закреплены на поверхности
вращающегося цилиндра;
3) фрезерные с расположением ножей по наружной поверхности,
вращающейся ножевой головки;
4) центробежные, у которых ножи расположены на внутренней
поверхности ротора.
На рис. 59 показаны принципиальные схемы резания древесины на стружечных станках с различной конструкцией ножедержателей. Как видно из рисунка, конструкция ножедержателей определяет также систему удаления полученных стружек. Если в стружечных дисковых станках стружки удаляют через прорези в ножевом диске, а в центробежных станках через прорези в роторе, то в стружечных станках с ножевым валом и во фрезерных станках стружки вначале задерживаются в пазах соответственно ножевого вала или фрезы, а после их зоны соприкосновения с измельчаемой древесиной отрываются от них под действием центробежных сил.
Рис. 59. Принципиальные схемы резания древесины
на стружечных станках:
а-дисковых; б-с ножевым валом; в-фрезерных; г-центробежных;
1-стружечный нож; 2-измельчаемая древесина; 3-щепа; 4-диск;
5-ножевой вал; 6-фреза (ножевая головка); 7-крыльчатка
Дисковые станки (рис. 60) обеспечивают получение высококачественных плоских стружек при относительно небольшой мощности, некоторые типы таких станков обладают высокой производительностью.
Рис. 60. Схема дисковых стружечных станков
1 - электродвигатель; 2 - клиноременная передача; 3 - цепной питатель;
4 - кожух; 5 - режущие диски; 6 - сырье; 7 - подрезные ножи;
8 – кассеты; 9 - режущие ножи
Однако они требуют больших затрат труда на подготовку древесины к измельчению и обеспечивают высокую производительность только при измельчении кругляка. Поэтому такие станки рекомендуются для изготовления стружек, идущих на наружные слои высококачественных трехслойных плит. Наиболее распространены станки ДС-2 и ДС-2А, из импортных «ОРТМАН».
Стружечные станки с ножевыми валами больших диаметров позволяют вырабатывать стружки, не уступающие по качеству получаемым на дисковых станках. Производительность таких станков выше, чем дисковых. Затраты труда примерно одинаковы. Станки с ножевым валом применяются для изготовления высококачественных одно-, трех-, пяти- и многослойных плит. Наиболее известны станки ДС-6, (рис.61) ДС-8, «ХОМБАК».
Рис. 61. Схема стружечного станка ДС-6
И конструкция ножа станка.
1 - загрузочный конвейер; 2 - ножевой вал; 3 – контрножи; 4 - стружечный нож.
Фрезерные станки позволяют измельчать в них древесину без предварительной разделки по длине, что значительно уменьшает затраты труда. Однако качество получаемых стружек ниже, чем на предыдущих станках. Производительность фрезерных станков ниже, чем у станков с ножевым валом. Эти станки применяют при изготовлении стружек для внутренних слоев, наиболее известны ДС-4, «ХОМБАК» и др.
Такие станки отличаются наличием питателя в виде роликового желоба, подающего к ножевому валу сырье. Над питателем имеется устройство для прижима сырья у ножевого вала во время его резания. Ножевой вал смонтирован на каретке, совершающей прямые и обратные движения по направляющим массивной станины перпендикулярно периодическим перемещениям сырья в желобе.
Центробежные стружечные станки предназначены для измельчения щепы и мелкокусковых отходов. Получаемые из них стружки неравномерны по толщине (рис. 62).
Рис. 62 Схема центробежного стружечного станка ДС-7:
а-вид сбоку ; б-схема резания щепы
1 – ротор; 2 – крыльчатка; 3 – щепа; 4 – ножи; 5 – щель; 6 - контрножи.
Такие станки рекомендуется применять при изготовлении стружек внутреннего слоя трехслойных плит, а для наружных слоев только после специальной дополнительной обработки. Наиболее известны станки ДС-5, ДС-7, Палман, Майер.
Стружечные станки с ножевым валом и дисковые предназначены для переработки кругляка, обрезков досок. Для переработки горбылей, реек, а также кругляка без предварительной разделки по длине применяют фрезерные станки.
Для получения стружек определенной длины большинство станков имеет специальные надрезные ножи; в отдельных станках для этого применяются стружечные ножи со ступенчатой или гребенчатой заточкой.
Ширина стружек обычно больше требуемой, за исключением случаев измельчения шпона или других тонких отходов. При вторичном измельчении ширина уменьшается в молотковых дробилках или мельницах.
По способу регулирования толщины стружек стружечные станки можно разделить на две основные группы. К первой группе относятся станки, в которых толщина стружек определяется скоростью подачи и величиной, на которую выступает режущая кромка ножа из корпуса ножедержателя. В станках второй группы толщина стружек регулируется только величиной выступа режущей кромки ножа. В станках первой группы получаются стружки более равномерной толщины, чем в станках второй группы. Это объясняется тем, что в станках второй группы затупление ножей приводит к изменению толщины стружек. У большинства стружечных станков резание осуществляется в плоскости волокон перпендикулярной их длине. Это обеспечивает получение плоских и наиболее прочных стружек при минимальной затрате энергии.
Дата: 2019-02-02, просмотров: 565.
