Проектирование цеха по производству фрезерованных пиломатериалов

      Годовой эффективный фонд времени определяется по формуле:

                                    (5.2)

где В – количество выходных дней в году;

     П – количество праздничных дней в году;

     Р – количество дней для ремонта оборудования в году (Р=2 для станков с ручной подачей; Р=5 для станков с механической подачей; Р=10 для линий и конвейеров);

     с – число рабочих смен;

     τ – продолжительность смены, ч.

      Годовой эффективный фонд времени:

               для линий и конвейеров:

 

 

       Формула годовой программы выглядит следующим образом:

                                      (5.3)

где П_ч – часовая оптимальная производительность оборудования, компл/час;

     Т_г.эф – годовой эффективный фонд времени, часов.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Разработка технологического процесса изготовления изделия 

      Производство клееного бруса имеет следующую технологическую цепочку:

      1. Распил лесоматериала на доски и выбраковка.

      2. Сушка отобранного материала в специально оборудованных сушильных камерах.

      3. Калибровка и раскрой

      4. Выбраковка проявившихся дефектов материала, скрытых ранее.

      5. Сращивание по длине на минишип в доски (ламели) на линиях торцевого сращивания.

      6. Полученные полуфабрикаты после высыхания обрабатываются антипиренами и антисептиками

      7. Калибровка на четырехсторонних продольно-фрезерных станках

      8. Склеивание бруса на специальных гидравлических прессах

      9. Профилирование бруса на четырехсторонних станках. Это один из самых ответственных моментов изготовления клееного бруса. От точности изготовления пазо-гребневого соединения зависит качество всего бруса и, в конечном счете, качество будущего дома

      10. Нарезка на элементы необходимого размера.

      11. «Зарезание» в брусе на специальных чашкорезных станках венцовых чашек и сверление отверстий под нагели.

      Для склеивания ламелей между собой используют специальные высокопрочные водостойкие экологически чистые клеи, которые не нарушают способности древесины «дышать». Качество склеивания соответствует международному стандарту DIN EN 204, класс водостойкости - D4. При склеивании в единый брус направление древесных волокон в ламелях задается в противоположные друг от друга стороны. За счет этого клееный брус становится более прочным по сравнению с обычным, а при изменении влажности он не изменяет своей формы, то есть его «не ведет». Склеиваемых ламелей может быть от 2 до 5, что дает возможность делать клееный брус с максимальной толщина до 260 мм, а длинна достигает 9 м.

      Использование в качестве основного строительного материала клееного бруса, который почти не дает усадки, позволяет значительно сократить сроки возведения дома. Материалом для клееного бруса служат хвойные породы деревьев.  
 
 
 
 
 

      Основные требования, предъявляемые к клееным конструкциям и балкам. 

      ГОСТ 20850-84 Конструкции деревянные клееные.

      Производство клееного бруса в отличие от производства обычного бруса или оцилиндрованного бревна - это многоэтапная и довольно насыщенная технологическая операция. Именно поэтому его стоимость несколько выше других аналогичных деревянных строительных материалов. В целом, продажа клееного бруса - это не только продажа дерева как такового, а продажа дополнительных трудовых и высоко технологичных затрат при производстве. 

      Технические условия на выпускаемую продукцию: 

1. Клееные конструкции состоят из строганых слоев, склеенных по толщине. Толщина слоев (ламелей) около 40 мм;
2. Наличие в конструкции слоев из древесины различных пород не допускается;

3. Влажность древесины в склеиваемых слоях 12+3%. Разница во влажности между склеиваемыми слоями не должна превышать 3%;
4. При склеивании конструкций используется клей, не содержащий формальдегид, класса водостойкости D4 по качеству соответствующий ГОСТ 15613.1, ГОСТ 17005-82;
5. Сращивание ламелей по длине на шип длиной L=10 мм, по ГОСТ 19419-90;
6. Склеивание;
7. Качество продукции из сращенной древесины регламентируется техническими условиями на клееную продукцию.

 
 

      Согласно техническим условиям № 5366-029-53914668-2004, разработанным ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко, по физико-математическим показателям: 

1. Шероховатость поверхности деталей не более 320 мкм;
2. Средняя прочность клеевых соединений при скалывании вдоль волокон древесины после кипячения в воде в течении 3 часов, не менее 3,2 МПа;
3. Прочность зубчатого клеевого соединения на изгиб не менее 24 МПа.

      Из  года в год, в строительстве, клееный  брус приобретает все большую популярность. Он имеет довольно стойкий «иммунитет» по отношению к гнили, грибкам, более того, этот брус обладает высокой степенью, в смысле, огнестойкости.

      К основным эстетическим и эксплуатационным качествам клееного бруса можно  отнести такие параметры как клеевой состав, качество и количество сращиваемых ламелей, а также количество сростки по длине ламели. Отсюда вытекает одно из основных достоинств клееного бруса (клееная балка), а именно длина готового клееного изделия, которая может достигать 18-ти метров (при длине обычного профилированного бруса 6 метров). Сборка дома из такого бруса в значительной степени упрощается из-за меньшего количества скрепляющих (монтажных) элементов.  
 
 
 
 
 
 
 
 

4. Описание производственного процесса 

            Производство клееного бруса (ламель)

      Возьмем коротенькие брусочки — например, отходы столярного производства - и, слегка подготовив их, склеим торцами (торцы при этом не гладкие, а шипованные, и назовем это склейкой в длину терминология здесь не устоялась, и мы предпочтем  слова самые   иллюстративные.

      Получилось  трех-четырех метровой длины изделие исходного уровня с самым "ветвистым" будущим. Его чаще всего ласково зовут клееной дощечкой (ламелью).

      Клееная доска не пригодна для конечного  потребителя.

      Первый  вариант будущего для такого товара - сбыт в качестве сырья.

      Если  сплотить три-пять клееных дощечек по всей длине, сложив их плоскими частями друг с другом (по нашей терминологии это склейка в высоту), - выйдет брус.

      Действительно, зачем клеить, если в природе есть бревна?

      Ответ: цельную древесину "ведет", она  очень сильно "дышит" при увлажнении и трещит со всеми сопутствующими спецэффектами. Почему? Брус (не евро, а обычный) страшно сложно сушить по правилам: у него большое сечение, из-за чего влагу в сушилке он теряет неравномерно. "Евробрус" же собирают из уже сухих элементов, и он гораздо стабильнее.

      Из  евробруса делают много нужных народу вещей. Например, строительные конструкции  — половую доску, наличник, плинтус, стропила. За рубежом все эти изделия давным-давно поголовно клееные. 
 

      

      

      Кроме вышеприведенной сферы, клееные деревоизделия используют в производстве оконного бруса, из которого, в свою очередь, делают так называемое моноокно.

      Наконец, клееные дощечки можно сплотить по длине узкими гранями друг другу (склейка в ширину). Это клееный щит — основа экологичной мебели. Страны побогаче монтируют ее, отнюдь, не и: МDF и тем более не из ДСП. Еврощит неплох и для "столярки" - скажем, дверных филенок (а стояки в дверном полотне, обрамляющие филенчатую  часть неплохи из евробруса).

        

      Линия по производству клееного бруса и  КДК (клееных деревянных конструкций) обеспечивает промышленное изготовление этих изделий требуемого количества и высокой степени заводской  готовности. Качество изготовления соответствует самым высоким требованиям. 

      Технологический процесс 

      Технологический процесс изготовления клееного конструкционного бруса разделен на 2 потока:

      Поток подготовки пиломатериалов и заготовок 

      Поток изготовления конструкционного бруса.

      В свою очередь потоки подразделяются: на самостоятельные участки. Кроме производственных в цехе должны быть предусмотрены вспомогательные помещения (клееприготовительная, краскоприготовительная, участок заточки режущего инструмента), административно-бытовые, а также склады для хранения 1-2-х суточного запаса конструкций.

      Технология  подготовки пиломатериала и заготовок  включает операции сушки и кондиционирования, сортировку и сращивание заготовок  по длине. После кондиционирования  штабеля пиломатериалов поступают  в цех. 
 

       Сушильные пакеты подаются к рабочему месту линии  сращивания по длине, которая оснащена оборудованием для торцовки и  вырезки дефектов, фрезерование шипов, нанесение клея, опрессовки, фрезерования пластей и раскроя непрерывной  ленты на заготовки требуемой длины (слои конструкций). Пакет пиломатериалов подается на подъемные рычаги установки поштучной выдачи досок. 

      Доски поштучно поступают на роликовый  транспортер, где проходит контроль на предельно допустимую влажность  пиломатериала, при котором влагомер производит измерение влажности каждой заготовки и в зависимости от характера отклонения влажности подает сигнал сбрасывающему блоку сортировочного роликового конвейера. Блок сбрасывает заготовки с влажностью, превышающий допуск на обе стороны. Отбракованные заготовки подаются на сушку или  
 

      

      

кондиционирование, а заготовки, соответствующие параметрам влажности, подаются на строгальный  станок для строжки.

      После строжки заготовки поступают  на участок разметки заготовок для  вырезки дефектных мест. Заготовки подаются к торцовочному устройству, где происходит вырезка дефектов и раскрой заготовок на категории качества, откуда в соответствии с потребностью подаются на загрузочную станцию, где производят сборку пакетов и подачу их на шипорезный станок для нарезки шипов и нанесения клея.

      

      Обработанный  пакет поступает на поперечный транспортер, разбирается и подается в пресс.

      

      Непрерывная лента склеенных заготовок по длине проходит через торцовочное устройство на котором автоматическая пила, раскраивает ее на заготовки (ламели) необходимой длины. Склеенные по длине заготовки (слои конструкций) укладываются в пакетах на секции роликового  

      

      

транспортера. После набора пакет определенной высоты поперечным транспортером подается в зону выдержки, где выдерживаются 8 часов.

      Таким образом, технологический процесс  изготовления конструкционного клееного бруса и клееных деревянных конструкций  состоит из операций склеивания пакетов, механической обработки их и отделки. Сухие пакеты для изготовления конструкционного клееного бруса поступают из зоны выдержки при помощи поперечного транспортера подаются на загрузочное устройство. Загрузочное устройство производит поштучную выдачу заготовок-плетей на транспортер. По транспортеру заготовки подаются к четырехстороннему