Đang tải... (xem toàn văn)
Thiết kế xưởng sản xuất ván dăm
Li Núi u Hiện nay gỗ rừng tự nhiên ngày càng khan hiếm mà nhu cầu sử dụng gỗ ngày càng cao. Vì vậy nó đòi hỏi chúng ta phải tìm ra các biện pháp để sử dụng gỗ một cách hợp lý và tiết kiệm,Nghành công nghiệp ván nhân tạo ra đời đã giải quyết vấn đề trên, giúp chúng ta sử dụng gỗ một cách hợp lý hơn, mang lại hiệu quả cao hơn.Gỗ là loại vật liệu dị đẳng hớng, tính chất vật lý theo ba chiều là khác nhau. Do đó trong quá trình sản xuất gia công chế biến gỗ, gỗ hay bị cong vênh, nứt nẻ, co rút làm thay đổi hình dạng của sản phẩm. Và sản phẩm ván dăm ra đời đã khắc phục đợc một số nhợc điểm đó. Ván dăm là loại vật liệu có tính chất kỹ thuật phù hợp với nhiều lĩnh vực sử dụng khác nhau, có hai tính chất đặc biệt sau đây, đó là ván dăm có tính chất ổn định kích thớc cao hơn gỗ tự nhiên , vì thế giá trị sử dụng của đợc tăng lên so với việc dùng ván gỗ tự nhiên, tỷ lệ co rút theo các chiều nói chung là bé. Ván dăm là loại ván nhân tạo đợc sản xuất bằng phơng pháp ép các dăm gỗ, có sự tham gia của chất kết dính, trong một số điều kiện về nhiệt độ, áp suất một cách nhất định. u điểm nổi trội của ván dăm là có thể tận dụng đợc các loại nguyên liệu từ nhiều ngành công nghiệp khác nhau, nh có thể tận dụng đợc các loại gỗ tròn , cành nhánh, bìa bắp, đầu mẩu, các loại phế liệu từ gỗ hoặc ngoài gỗ do vậy giúp chúng ta giải quyết rất nhiều vấn đề bảo vệ nguồn tài nguyên rừng , bảo vệ môi trờng .Nguyên liệu sản xuất ván dăm rất đa dạng: Gỗ, tre, nứa, phế liệu công nghiệp . Căn cứ vào tình hình sản xuất của các nớc trên thế giới thì 90 % nguồn nguyên liệu dùng là gỗ. Các nguyên liệu khác nhau thờng bị hạn chế nguồn cung cấp, khó khăn về khâu vận chuyển, bảo quản nên ít đợc sử dụng. Phế liệu gỗ thu đ-ợc qua gia công chế biến rất có ý nghĩa với việc cung cấp nguyên liệu cho việc sản 1 xuất ván dăm. Do sự tàn phá rừng một cách bừa bãi dẫn đến nguồn tài nguyên rừng bị cạn kiệt, nguyên liệu để sản xuất ván nhân tạo giờ đây chủ yếu là gỗ rừng trồng với đờng kính và kích thớc nhỏ. Với sự hớng dẫn của thầy giáo Lê Xuân Phơng em đã tiến hành thực hiện đồ án môn học Công nghệ sản xuất ván dăm với tên đồ án là Thiết kế xởng sản xuất ván dămMục đích của việc làm đồ án là vận dụng lý thuyết đã học trên lớp về công nghệ sản xuất ván dăm để từ đó thiết kế, tính toán lựa chọn máy móc, thiết bị cho một dây chuyền sản xuất ván dăm nhất định phù hợp với thức tế sản xuất.Trong quá trình thiết kế em không thể tránh khỏi những sai sót, em rất mong nhận đợc sự chỉ bảo của các thầy cô và các bạn đồng nghiệp để đồ án của em đợc hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô và các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án của mình.Sinh viên: inh Hng Trng bảng ký hiệu dùng trong đồ án2 stt Ký hiệu Thông số Đơn vị1Khối lợng thể tích g/cm32 tChiều dày mm3Thời gian ép ván Phút4 Páp suất ép Mpa5 TNhiệt độ0C6 LChiều dài Mm7 WChiều rộng Mm8 pHĐộ pH -9Độ thon -10 U-FUrea-fofmaldehude -11 HkHàm lợng khô %12 QNăng suất m3/ năm13 MCĐộ ẩm %Các thông số đề bài :Sản phẩm I : A1: L x W = 1220 x 1830, mm; B3 : t = 15 mm; C2 : V = 0.6 g/cm3;3 D3 : 1 :3,5: 1 (tỉ lệ kết cấu) F4:55 % (tỉ suất sản phẩm) E4: 30000, m3/ năm; ( công suất xởng )Sản phẩm II : A3 : L x W = 1220 x 2550, mm;B2 : t = 12 mm;C4 : V = 0.66 g/cm3;D4 : 1 : 4 : 1 (tỉ lệ kết cấu) F3: 45% (tỉ suất sản phẩm)E4: 30000, m3/năm; ( công suất xởng )Các dữ kiện khác1) Nguyên liệu : Gỗ và chất kết dính sinh viên tự chọn theo yêu cầu của mục tiêu sử dụng của sản phẩm nh : đồ mộc, sàn nhà, vách ngăn, nhạc cụ, xây dựng.đặc điểm chung của sản phẩmChúng ta biết rằng các sản phẩm ván dăm rất phong phú và đa dạng, chúng có rất nhiều đặc diểm nổi bật hơn so với các vật liệu khác nhng bên cạnh đó thì sản phẩm từ ván dăm tồn tại một số nhợc điểm mà các nhà kỹ thuật cần cố gắng khắc phục dần nhằm cho sản phẩm ván dăm có chất lợng tốt nhất, đáp ứng nhu cầu của thị trờng. + u điểm của ván dăm- Không quá lựa chọn nguyên liệu, giá thành của sản phẩm ván dăm rẻ hơn nhiều so với các loại ván nhân tạo khác- Có thể tạo ra đơc tấm ván có kích thớc chiều dài và chiều rộng khác nhau tùy theo mục đích của ngời sử dụng, thông thờng hiên nay trên thị trờng kích thớc của ván là L ì W = 2400 ì 1200 (mm), cấp độ chiều dày khác nhau t = 9, 12, 14, 15, 16, 24(mm) 4 - Do màu sắc tự nhiên của ván không đẹp nên có thể dùng công nghệ trang sức, dán phủ lên bề mặt ván dăm bằng các tấm và sơn nh: ván lạng. giấy tẩm keo, tấm trang sức cứng, sơn vécny - Ván dăm có khả năng chống chịu đợc sâu mọt, do trong quá trình trộn dăm với keo ngời ta có thể cho thêm chất bảo quản có tác dụng chống chịu đợc sâu mọt .+ Nhợc điểm của ván dăm- Khă năng dán cạnh yếu, gia công tạo hình theo chiều dày là khó khăn do có bề mặt xù xì.- Ván dăm có khối lợng thể tích từ 0,5 ữ 0,85 g/ cm - Do ván dăm là một loại vật liệu dễ hút ẩm trong khí, do vậy độ ẩm trong không khí càng lớn thì tỷ lệ trơng nở chiều dày càng tăng . - Ván dăm đợc kết dính bởi keo Urea - formaldehyde nên trong ván luôn luôn có hàm lợng formaldêhyde tự do thải ra gây ảnh hởng đến sức khoẻ cuả con ngời - Ván dăm có độ trơng nở chiều dày lớn do chúng co khả năng hút ẩm từ không khí do vậy với tinh chất này có ảnh hởng rất lớn đến tính chất cơ học của ván nh về giới hạn bền uốn tĩnh, giới hạn bền kéo dọc thớ, giới hạn bền kết hợp bên trong, giới hạn bền kết hợp bề mặt va lực bám đinh, sau đây là chỉ tiêu về tính chất vật lý và tính chất cơ học của ván dăm.Phần mộtTính toán công suất máy ép nhiệt 1. Kích thớc mặt bàn épLMBE = Lt + (60 ữ 80) , mm; WMBE = Wt + (60 ữ 80), mm;5 Trong đó : LMBE : chiều dài mặt bàn ép, mm; WMBE : chiều rộng mặt bàn ép, mm; LT : chiều dài thảm, LT = LSP + 80 = 1830 + 80 =1910 mm; WT : chiều rộng thảm, WT = WSP + 80 = 1220 + 80 = 1300 mm;Do ta có 2 loại sản phẩm có kích thớc khác nhau nên khi thiết kế ta lấy kích thớc max của 2 loại đó LMBE = 2550 + 80 = 2630 mmWMBE = 1220 + 80 = 1300 mm 2. Tính toán số máy ép* Q = *1000*****60 ntFKKVCDNim ,m3/h (1) Trong đó: Km : hệ số sử dụng máy (Km = 0.9ữ 0.95)Chọn Km = 0.93 KZ(Kt) : hệ số sử dụng thời gian (KZ = 0.7 ữ 0.85), Chọn KZ = 0.80 Fi :diện tích loại ván i đã rọc cạnh, m2; FI = LI*WI = 1830*1220 = 2232600 mm2 = 2,2326 m2 FII = LII*WII = 2550*1220 =3111000 mm2 = 3.111 m2 tVCDNi : chiều dày sản phẩm cha đánh nhẵn thứ i, mm ta có : t1 = (6 ữ 12%)tSP1 , lấy t = 10015*12=1,8 mm ta có : t2 = (6 ữ 12%)tSP2 , lấy t = 10012*12= 1,44 mmtVCDN1 = tSP + t = 15 + 1,8 = 16,8 mm;tVCDN2 = tSP + t =12 + 1,44 = 13,44 mm;n : số tầng máy ép: Thời gian một chu kì ép ván, phút; = =71ii *Tính thời gian cho một chu kì ép6 - 1: thời gian nạp ván1= +bvLNi601, phút;Trong đó : Li : hành trình nạp của ván thứ i L = LT + ( 100 ữ 120 ) mm; Chọn L = LT I + 120 = 1910 + 120 =2130mm; L = LT II + 120 = 2630 + 120 = 2750 mm;vN : vận tốc nạp ván ( = 100 ữ 150 mm/s ). Chọn v = 150 mm/sb : thời gian đóng mở cơ cấu ( 3ữ 5 ) s. Chọn b = 5s spI1= 32.051502130*601=+ phỳtspII1 = 389.051502750*601=+ phút- 2: thời gian đóng khoang máy ép2 = nvthdESB**601 , phút;Trong đó : h : chiều cao khoang ép, mm; h = tT + tTD + h0, mm; Với : tT : chiều dày thảm dăm đa vào ép, mm; tT = (6 ữ 12) * tSP Chọn tT I = 10 * tSPI = 10 * 15= 150 mm tT II = 10 * tSPII = 10*12 = 120 mmtTD : chiều dày tấm đáy,mm;+ với tấm đáy là kim loại, tTD = 5mm;7 + với tấm đáy là lới kim loại, tTD = 1.5mm;Ta lấy tTD = 5mmh0 : khoảng trống để đa phôi vào (h0 = 50mm );hI = hII = 150 + 5 + 50 = 205, mm;n : số tầng máy ép cần tínhtESB : chiều dày thảm sau khi ép sơ bộ, mm;ta có : tT1 tESB1 = (2 ữ 4)*tSP1lấy tT tESB1 = 4* tSP1 tESB1 = tT 4*tSP1 = 150 4*15 = 90 mmChọn tESBI = 90 mm;vd : vận tốc đóng khoang máy ép (vd = 20 ữ 60 ) mm/sChọn vd = 60 mm/stT2 tESB2 = (2 ữ 4)*tSP2lấy tT2 tESB2 = 4* tSP2 tESB2 = tT2 4*tSP1 =120 4*12 = 72 mm spI2 = n*6090205*601 = 0.0319* n phút spII2 = n*6072205*601 = 0.0369 * n, phút - 3: Thời gian tạo áp suất max (thời gian để đa áp suất từ P0 Pmax)3= nK* , phút; Với : K: hệ số thời gian = f(nhiệt độ ép, phơng pháp ép.); K= 2ữ5 s, ChọnK = 5 s spIIspI33= = 0.083 * n , phút;8 -4 : Thời gian duy trì áp suất max, phút; 4= f(tuỳ thuộc vào loại keo, thông số kĩ thuật của keo, P , T0 ,MC, tSPlựa chọn 4 cho phù hợp).Phơng pháp hiện đại 4= 0.1ữ 0.6 phút/mm chiều dày sản phẩm;Ta dùng phơng pháp hiện đại, sử dụng keo U-F với máy ép nhiệt nhiều tầng, nhiệt độ ép 160 ữ1800C nên chọn spIIIspI44== 0.1 * 10 = 1,0 phút;- 5: Thời gian giảm áp , phút;5 = f(nhiệt độ, áp suất, loại chất kết dính sử dụng, chiều dày sản phẩm); tSP = 19 ữ 32mm 5 = 3 ữ 5 phút; tSP < 19mm 5 = 2 ữ 3 phút; Do tSP1 = 15mm < 19mm, nên ta chọn spI5 = 2 , phút; spIII5 =2.5 , phút; - 6: Thời gian mở khoang máy ép , phút; nvYthMESB*1001**6016= Trong đó : y : độ co ngót khi ép nhiệt 9 y1 = 100*11PVtt ,%y2 = 100*22PVtt, %; Với : tV = tSP1 = 15mm tP = tESB = 90mm y1 = 100*9015= 16,66 ,%; Với : tV2= tSP2 = 12mm tP2 = tESB2 = 72mm y2 = 100*7212= 16,66 %; vM : vận tốc mở khoang máy ép, vM = 50 mm/s =spI6 n*5010066,161*90205*601= 0.0433 * n , phút; =spII6 n*5010066,161*72205*601= 0.048 * n , phút- 7: Thời gian dỡ ván phút 7= 1(dỡ ván đồng thời)10 [...]... 1.1 Các thông số của dăm + Dăm lớp mặt : chiều dài dăm lM = 1 ữ 2mm, lấy lM = 2mm; chiều rộng dăm wM = 40 ữ 70mm, lấy wM = 70mm; 13 chiều dày dăm tM = 0.1ữ 0.25mm, lấy tM = 0.25mm; độ thon của dăm M = l = 100 ữ 200 t + Dăm lớp lõi : chiều dài dăm lL = 4 ữ 7mm, lấy lL = 7mm; chiều rộng dăm wL = 40ữ 70mm, lấy wL = 70mm; chiều dày dăm tL = 0.2 ữ 0.4mm, lấy tL = 0.4mm; độ thon của dăm L = l = 60 ữ100 t... từng loại loại sản phẩm QTB = 312,4 * 30 =6,310 m3/ h; 610,6 + 29,15 * 30 QI' = QTB * PI = 6.310 * 55% = 3,471 m3/ h; ' QII = QTB * PII = 6,310 * 45% = 2,839 m3/ h; phần hai tính toán nguyên liệu 1 Nguyên liệu gỗ 12 Tính chất của nguyên liệu có ảnh hởng lớn đến tính chất của ván Vì vậy trong sản xuất ván dăm cần phải sử dụng nguyên liệu hợp lí Khi dùng các loại gỗ khác nhau để sản xuất ván dăm có cùng... thảm và căn cứ vào yêu cầu của sản phẩm Theo tài liệu Máy và thiết bị chế biến gỗ - tác giả TS Hoàng Việt Nhà xuất bản nông nghiệp, hà nội 2003 Trang 402 Ta chọn máy băm dăm kiểu trống có năng suất định mức 7m3/phút = 420m3/h; * Năng suất nhiệm vụ NNV 31 Ta đã có NSTB của xởng trong 1giờ để sản xuất 1m3 sản phẩm là QTB = 6,193 m3/h Lợng gỗ yêu cầu để sản xuất 1m3 sản phẩm trong 1giờ là Q1h = 12,1125... 19,9725 + 18,0495 i =1 i 19 - Lợng dăm lớp mặt trung bình cho cả 2 loại sản phẩm là : M GTB = 100 55 45 + 9,0895 10,4965 =9,673 (kg) - Lợng dăm lớp mặt trung bình cho 1m3 sản phẩm là : 100 3 1m GTB sp = PI 3 1 GMm sp + PII 3 1 GMm sp = 100 55 45 + 967,3 1049,965 = 1002,83kg / m 3 ** Lợng nguyên liệu để sản xuất 1m3 sản phẩm (nguyên liệu thực có trong sản phẩm) + Đối với sản phẩm I : VM = L * W * t M =... (mm3) Tơng tự với sản phẩm II 1m3 sản phẩm cần có : X II = 10110750 = 0,351(m 3 ) 10110750 +18660000 YII = 18660000 = 0,649( m 3 ) 10110750 +18660000 20 ở phần đầu ta có thể tính đợc lợng nguyên liệu yêu cầu để sản xuất dăm mặt và lõi của từng MspI LspI MspII LspII MspI sản phẩm là QYC , QYC , QYC , QYC có nghĩa là : 1m3 dăm lớp mặt cần QYC m3 nguyên liệu cho lớp mặt Vậy XI spI m3 sản phẩm I cần q M... * 1,72 = 1,1163 m3/m3 Vậy :1m3 sản phẩm I cần qspI = qM + q L spI spI , m3 nguyên liệu; = 0,71 + 1,1088 =1,8188 (m3 ) 1m3 sản phẩm II cần q spII = q M + q L spII spII = 0.667 + 1,1163 = 1,7833 (m3) TB Ta tính thêm q M và q TB của 2 sản phẩm tức là trung bình khi sản xuất cả 2 sản phẩm L TB TB cùng lúc thì cần q M m3 nguyên liệu cho dăm lớp mặt và q L m3 nguyên liệu cho dăm lớp lõi TB qM = TB qL = 100... mặt, lõi, hoặc 1 sản phẩm, cm3; i : khối lợng thể tích dăm lớp mặt, lớp lõi, hoặc 1 sản phẩm g/cm3; KVS : hệ số co rút thể tích khi sấy (5 ữ 10%), lấy KVS = 10% MCi : độ ẩm dăm lớp mặt, lớp lõi trớc khi trộn chất kết dính; MCM = 2 ữ 4% , lấy MCM = 4%; MCL = 1 ữ 3% , lấy MCl = 3%; MCEU : độ ẩm của sản phẩm đạt yêu cầu , MCEU = 8%; 18 Pi : lợng keo khô kiệt so với dăm khô kiệt; Keo dùng cho dăm lớp mặt :... 1780 2260 8.28 2 Máy đập dăm Ta giả thiết rằng chỉ đập dăm lớp mặt, dăm trớc khi đập không đồng đều, MC thấp Theo tài liệu Máy và thiết bị chế biến gỗ - tác giả TS Hoàng Việt Nhà xuất bản nông nghiệp, hà nội 2003 Trang 415 Ta chọn máy đập dăm kiểu búa có năng suất định mức NDM = 1500*0.035 = 52.5 m3/h; * Năng suất nhiệm vụ NNV : 32 M N NV = GTB * F = 6,25 * * Số máy đập dăm n = 30000 = 52,09m 3... Hệ thống vận chuyển dăm Chọn hệ thống vận chuyển bằng sức gió Thông số, đơn vị Trị số 33 Công suất động cơ quạt, kw Số vòng quay, v/ph Đờng kính quạt, mm Đờng kính ống dẫn, mm 45 1450 620 250 5 Bunke chứa dăm và dự trữ dăm Dung tích 10m3 , sử dụng 2 bunke để chứa dăm sau khi sấy, nghiền và phân loại, 1 bunke để chứa dăm lớp mặt và 1 để chứa dăm lớp lõi 6 Thiết bị trộn keo Dùng thiết bị dạng trống quay... quay 1220, v/ph 7 Thiết bị trải thảm Phụ thuộc vào kết cấu sản phẩm, trải thảm có 2 nhiệm vụ - Định lợng đúng khối lợng thể tích - Thực hiện quá trình phân loại Yêu cầu : tạo cho đồng đều về mật độ dăm, thiết bị trải thảm lên khuôn tối thiểu phải trải đợc thảm rộng 1320mm, thời gian trải thảm lên khuôn cho sản phẩm nhỏ hơn thời gian một chu kì của sản phẩm có chu kì ép ngắn nhất Chọn thiết bị trải thảm . sản xuất ván dăm với tên đồ án là Thiết kế xởng sản xuất ván dămMục đích của việc làm đồ án là vận dụng lý thuyết đã học trên lớp về công nghệ sản xuất. sản xuất ván dăm để từ đó thiết kế, tính toán lựa chọn máy móc, thiết bị cho một dây chuyền sản xuất ván dăm nhất định phù hợp với thức tế sản xuất. Trong