Длина и ширина плит определяются размерами прессующих элементов прессового оборудования. При изготовлении плит в одноэтажных и многоэтажных гидравлических прессах размеры прессуемых плит определяются размерами обог-реваемых плит пресса. При изготовлении плит в гусеничных прессах непрерывного действия, в валковых (каландровых) прессах, в одноэтажных прессах непре-рывного действия и в экструзионных прессах длина получаемых плит может быть любой. Размеры плит по длине и ширине устанавливают в договорах на поставку, исходя из характеристики применяемого оборудования.
Учитывая развитие отрасли — введение в действие и проектирование новых линий, а также то, что жесткое нормирование размеров по длине и ширине ограничивает оптимальные варианты карт раскроя плит у потребителей, в стан-дарте приведены только основные рекомендуемые размеры, мм: по длине— 1830; 2040, 2440; 2500; 2600; 2700; 2750; 2840; 3500; 3220; 3600; 3660; 3690; 3750; 4100; 5200; 5500; 5680; по ширине—1220; 1250; 1500; 1750; 1800; 1830; 2135; 2440; 2450; 2500.
1.2 Выбор способа производства древесностружечных плит
1.2.1 Выбор конструкции производимых плит
В Республике Беларусь в основном изготовляют трехслойные плиты. За рубежом, а в последнее время и в РБ выпускают также пятислойные плиты, объем производства которых расширяется, что связано в первую очередь со стремлением получить плиты с высококачественной поверхностью.
Чтобы сравнить свойства трех- и пятислойных плит в ГДР были проведены опыты /2/. Исходным материалом служила сосновая резаная стружка толщиной 0,2—0,4 мм. Для формирования наружных и обкладочных слоев она измельчалась в мельнице. Из полученной мелкой стружки отделялась пыль (частицы, прошед-шие через сито с ячейками 0,25Ч0,25 мм). Доля наружных слоев из мелких древесных частиц составляла 35%. Для внутреннего слоя использовалась стружка толщиной 0,4 мм. Количество добавляемого связующего составляло 12% к мелким древесным частицам для наружного слоя и 7% к стружке для внутреннего слоя. При изготовлении пятислойных плит доля обкладочных (внешних) слоев из мелких древесных частиц составляла 25%, промежуточных слоев из тонкой резаной стружки толщиной 0,2 мм 25%, внутреннего слоя из стружки толщиной 0,4 мм 50% от общей массы. К мелким древесным частицам обкладочных слоев добавляли 12% связующего, к резаной стружке промежуточных слоев 9, к стружке внутреннего слоя — 7%. Средневзвешенное содержание связующего в плитах обоих видов составляло 8,8%. В /2/ приведены физико-механические показатели плит. Из данных видно, что физико-механические показатели трехслойных и пятислойных плит примерно одинаковы. Таким образом, изготовление пятислойных плит не оправдано, так как технология подготовки стружечно-клеевой массы для них более сложна, чем для трехслойных, а именно: необходимы три линии подготовки массы и не менее шести формирующих машин.
Исходя из вышеприведенных доводов для производства выбираем трехслойные древесностружечные плиты.
1.2.2 Обоснование выбора способа производства трехслойных древес-ностружечных плит
При изготовлении однослойных и многослойных плит технологический процесс отличается наибольшей простотой, так как на всех технологических опе-рациях применяют однотипное единичное оборудование. Сами же производства различаются между собой только операцией (и применяемым оборудованием) формирования стружечного ковра. Ввиду более совершенного процесса фор-мирования стружечного ковра многослойные плиты имеют значительные преиму-щества перед однослойными и поэтому производство многослойных плит более широко применяется в зарубежной практике.
Характерной особенностью способа производства трехслойных древесно-стружечных плит является четкое разделение двух потоков изготовления стружки для внутреннего и наружных слоев /3/. Для изготовления стружки и ее осмоления на каждом потоке используют разнотипное оборудование и даже раз-личные технологические режимы на отдельных операциях.
Стружка толщиной 0,2…0,3 мм для наружных слоев изготовляется на стружечных станках с ножевым валом, которые обеспечивают получение плоской резаной стружки высокого качества. Стружку для внутреннего слоя изготовляют путем измельчения кругломерного сырья и кусковых отходов в щепу, которую за-тем перерабатывают в игольчатую стружку толщиной 0,5…0,6 мм на центробеж-ных стружечных станках. Кроме того, для внутреннего слоя используют привоз-ную технологическую щепу, опилки от лесопильных рам и стружку-отходы от де-ревообрабатывающих производств. При смешивании стружки со связующим к стружке для наружных слоев добавляют большее количество связующего, чем к стружке для внутреннего слоя. В результате такой технологии получают трех-слойные, плиты с высокими механическими показателями, гладкой и ровной по-верхностью.
Усложнение технологической схемы и состава оборудования оправдано значительными преимуществами трехслойных плит перед однослойными и даже многослойными плитами.
С целью повышения степени механизации переработки сырья в стружку и снижения ее себестоимости все шире используют однопоточную схему изго-товления стружки /3/. Кругломерное сырье и кусковые отходы перерабатывают первоначально в рубительной машине в щепу, которая после сортирования измельчается в игольчатую стружку на центробежных стружечных станках. Такая схема переработки сырья в стружку приемлема при изготовлении всех видов плит – одно-, трех-, пяти- и многослойных. Однако непременным условием производства высококачественных плит по такой технологии является сортирование полученной стружки на две (при изготовлении трехслойных плит) фракции на механических сортировках или пневматических сепараторах или соче-тание этих двух способов сортировки. Кроме того, при такой схеме переработки сырья в стружку организуется дополнительное измельчение крупных древесных частиц на зубчато-ситовых или молотковых дробилках. Условием получения высо-кокачественных плит с мелкоструктурной поверхностью из игольчатой стружки, особенно при изготовлении трехслойных плит, является пневматическое фракции-онирование стружки при формировании наружных слоев непрерывного стру-жечного ковра. Для производства применяют оборудование, описанное ниже.
Для разделки длинномерного сырья по длине применяют высокопроизво-дительный станок ДЦ-10. Как видно из технической характеристики станка ДЦ-10, максимальный диаметр распиливаемого сырья составляет 400 мм, в то время как на предприятия поступает определенное количество (10—20%) сырья большего диаметра (толстомер). До недавнего времени такое сырье отсортировывалось и разрезалось на мерное отрезки с помощью ручной пилы «Дружба». Шестипильное устройство состоит из двух стоек, несущей балки, кронштейнов, пильных узлов с приводом, включающих корпус подшипников, вал, дисковую пилу и шкив клино-ременной передачи. Пилы диаметром 1250 мм вращаются с частотой 1000 мин-1. Мощность привода каждой пилы 12 кВт.
В качестве режущего инструмента в станке ДЦ-10 используют дисковые пилы Д 1250Ч4,5Ч50Ч120Ш по ГОСТ 980—69.
Головным конструкторским бюро по проектированию деревообраба-тывающего оборудования (ГКБД) разработан разобщитель ДЗЦ-10А который предназначен для приема длинномерного сырья в пучках, раскатки пучка в од-норядный слой и поштучной выдачи бревен или хлыстов на станок ДЦ-10.
Разобщитель состоит из трех самостоятельных агрегатов: приемного цеп-ного конвейера, наклонного конвейера, выдающего конвейера с отсекателем. Каж-дый конвейер имеет индивидуальный привод от мотора-редуктора. Управление работой разобщителя — дистанционное с пульта управления, устанавливаемого в кабине оператора станка ДЦ-10. Оператор имеет возможность пустить в работу или остановить любой конвейер.
В измельченную древесину могут попадать металлические предметы, камень, уголь, песок и другие абразивные материалы. Металлические предметы можно удалить с помощью электромагнитных шкивов ШЭ, подвесных электромаг-нитных сепараторов ЭП, подвесных железоотделителей ЭПР.
Для переработки разного по виду сырья (длинномерная дровяная дре-весина, дрова, кусковые отходы лесопиления, карандаши и шпон-рванина фанерного производства, обрезки деревообрабатывающих цехов и др.) применяют рубительные машины. По виду рабочего органа они подразделяются на дисковые и барабанные. Основным рабочим органом дисковых рубительных машин является стальной диск с радиально закрепленными на нем ножами. В зависимости от конструкции машины патрон располагают под углом 45 – 50о к плоскости диска (машины с наклонной подачей) или под углом 38о (машины с горизонтальной подачей сырья) для облегчения усилия резания и уменьшения расхода энергии. Однако наклонная подача сырья усложняет установку машины, так как требуются высокие здания для загрузочной воронки, направляющей сырье в загрузочный патрон. В рубительных машиной с горизонтальной подачей сырья затрудняется переработка коротких отходов. Поэтому лучше применять барабанную руби-тельную машину.
Рабочим органом барабанных рубительных машин является барабан с закрепленными на его цилиндрической поверхности ножами. К барабанным руби-тельным относится машина ДУ-2, отечественного производства, которая может перерабатывать в щепу отходы лесозаготовок (сучья, вершины, ветви), отходы ле-сопиления и мелкие кусковые отходы деревообработки при наименьшей длине 100 мм и даже шпон-рванину (в пакетах) фанерного производства.
Рубительная машина ДУ-2 состоит из механизма резания, механизма подачи, вентилятора для удаления щепы из полости барабана и приспособления для заточки ножей. Полый ножевой барабан расположен под углом 35° к оси питателя. При рубке древесного сырья щепа через подножевые щели проходит в полость барабана, а затем с открытого торца забирается воздушным потоком, обра-зуемым вентилятором. Механизм принудительной подачи состоит из шести верти-кальных и горизонтальных подающих вальцов с шипами. Верхний валец подвешен шарнирно и перемещается по высоте на расстояние от 5 до 300 мм в зависимости от толщины подаваемого в машину материала. Ножи затачиваются в самой ма-шине специально предусмотренным заточным приспособлением. Из барабанных рубительных машин, выпускаемых иностранными фирмами, наибольшее распро-странение получили машины западногерманских фирм «Майер», «Клёкнер» /2/ и др. Все эти машины имеют примерно одинаковые конструкции и принцип работы.