Участок изготовления щепы из кругломерной древесины производительностью 20 пл. м3/час

Участок изготовления щепы из кругломерной древесины производительностью 20 пл. м3/час
Содержание
1. Введение
2. Обоснование выбора ведущего оборудования для участка изготовления щепы из кругломерной древесины производительностью 20 пл. м3/час
3. Устройство и принцип действия оборудования для производства древесной щепы
4. Описание оборудования участка изготовления щепы из кругломерной древесины
4. Технологические расчеты
4.1. Расчет производительность рубительной дисковой машины МРНП-30
4.2. Расчет потребляемой мощности оборудования
7. Заключение
8. Использованная литература

Участок изготовления щепы из кругломерной древесины производительностью 20 пл. м3/час

Горизонтальное
Наклонное
Проходное сечение патрона, мм
220х420
350х585
350х585
250х250
250х250
250х250
550х550
Диаметр диска, мм
1270
1600
1600
1270
1270
1270
2440
Частота вращения диска, об/мин
740
590
590
590
740
740
375
Число режущих ножей, шт.
12
10
10
16
16
16
10
Число контрножей, шт.
2
2
2
3
3
3
3
Средняя длина щепы, мм
18
20
20
18
18
18
12-24
Выброс щепы
Вниз
Вверх
Вниз
Вверх
Вверх
Вниз
Вверх
Установленная мощность электродвигателя привода диска, кВт
90
160
160
55
90
90
500
Габаритные размеры, мм:
- длина;
- ширина;
- высота
2660
1630
1370
3610
2440
2145
3610
2440
2060
2600
1700
1745
2600
1700
1745
2600
1670
1420
6800
3400
4070
Масса, кг
5200
13950
12600
4550
5750
5380
25900
В зависимости от аппарата подачи, т.е. загрузочного патрона, дисковые рубительные машины могут иметь свободную или принудительную подачу кругломерной древесины к диску для дальнейшей переработки в щепу. В рубительных машинах со свободной подачей древесина поступает к ножам диска за счет «самозатягивания» [4, 6].
Механизм принудительной подачи материала в машину (рис. 3.9. а,б) представляет собой два ряда приводных вальцов 1 с шипами (рябухи). Перерабатываемый материал захватывается вальцами и направляется к режущим ножам 4, Величина просвета между нижним и верхним подающими вальцами определяется толщиной перерабатываемого слоя отходов и регулируется перемещением верхних подающих вальцов вверх или вниз под действием противовеса или пружин.
Дисковые рубительные машины бывают с плоской и геликоидальной рабочей поверхностью диска. Геликоидальная рабочая поверхность диска (рис. 3.9. в), представляющая собой винтовую поверхность, расположена между ножами 4, Винтовые поверхности сливаются с задними кромками ножей, заточенными по той же винтовой линии. При вращении такого диска с расположенными в нем ножами и при одновременной подаче древесины к диску ножи срезают древесину не в одной плоскости, как у машин с плоским диском (рис. 3.9. а,б), а по винтовой линии. Резание происходит не в вертикальной плоскости, а по ходу винта. Благодаря этому обеспечивается устойчивое положение и самозатягивание перерабатываемой древесины в процессе резания.
Промышленно дисковые рубительные машины выпускают с наклонной и горизонтальной подачей перерабатываемого сырья. В машинах с наклонной подачей (рис. 3.10.) сырья загрузочный люк (патрон 2) располагается под углом 45-50° к горизонтальной плоскости (или плоскости диска машины). Поэтому в таких машинах щепа всегда срезается под углом в пределах 45-50° к направлению волокон, в результате чего значительно уменьшается расход энергии на измельчение (рубку) древесины [4, 6].
Рис. 3.10. – Дисковые машины с наклонным (а) и горизонтальным (б) расположением патрона. 1 – подача древесины; 2 – патрон; 3 – подшипник; 4 – выход щепы; 5 – корпус; 6 – привод
В рубительных машинах с горизонтальной подачей (рис. 2.10. б) патрон устанавливается под углом 38° к плоскости диска машины, в результате облегчаются условия резания, что приводит к уменьшению расхода энергии. При наклонной подаче облегчается подача сырья к диску с ножами, поэтому наклонная подача эффективна при переработке короткой кругломерной древесины около 3 м и менее. При этом машины с наклонной подачей не так чувствительны к затуплению режущих ножей. Недостатком машин с наклонной подачей сырья считается некоторая сложность установки машины, поскольку необходима большая высота здания для установки загрузочной воронки и загрузочного патрона машины. Машины с горизонтальным расположением загрузочного легче в установке и загрузке длинномерного сырья.
Горизонтальная подача сырья особенно эффективна при переработке длинномерных отходов, но они не удобны при переработке коротких отходов длиной от 1 м и менее. Горизонтальное расположение загрузочного патрона требует строгой согласованности скорости загрузочного конвейера и скорости подачи сырья в машину, которая определяется скоростью затягивания древесины ножами. При скорости ленточного конвейера ниже скорости затягивания увеличивается количество мелкой фракции и снижается производительность машины.
Рубительные машины различают также по способу удаления щепы из кожуха машины, они могут быть с выбросом щепы вверх в циклон или вниз на конвейер. Выброс щепы вверх по трубопроводу в циклон осуществляется за счет напора воздуха, создаваемого в кожухе лопастями, которые закреплены на периферийной кромке диска. В зависимости от процесса измельчения дисковые рубительные машины разделяются на машины с прерывистым (с 3-5 ножами в диске) или непрерывным (с 10-16 ножами в диске) резом. В отличие от малоножевых рубительных машин с прерывистым резом в многоножевых машинах каждый нож врезается в древесину до выхода из нее предыдущего ножа.
Многоножевые машины с геликоидальной поверхностью диска обеспечивают резание и затягивание древесины под ножи, при этом происходит регулирование соотношения между величиной подачи и скоростью резания. Это значительно эффективнее, чем в механизмах с принудительной подачей [4].
Отечественная промышленность выпускает многоножевые рубительные машины с геликоидальной поверхностью диска, которые предназначены для переработки на щепу отходов лесопиления, круглого лесоматериала, карандашей фанерного производства и др. В таблице 3.1. приведены характеристики рубительных машин с геликоидальной рабочей поверхностью диска [4].
Машина МРГ-20Н с геликоидальной поверхностью диска (рис. 3.2.) имеет горизонтальную подачу древесины. нижний выброс щепы, левое расположение загрузочного патрона. На литой раме 2 рубительной машины крепятся все ее узлы. Два двухрядных сферических подшипника 3 и 5 служат опорами ножевого диска, насаженного на вал 6. Ножи крепятся на диске с помощью подкладок, накладок и шпилек. Одна из полумуфт втулочно-пальцевой муфты 7 является тормозным диском. Кожух 4 состоит из трех секторов. Левый и правый секторы кожуха откидываются на шарнирах в стороны при смене ножей или осмотрах. По горизонтальному разъему секторов кожуха установлены с приводной стороны два конечных выключателя, предназначенные для блокировки электродвигателя 10 машины, который не включается в работу, если не закрыты сектора кожуха или включен тормоз 8. Тормоз состоит из тормозной ленты, рычага 9 управления, блокировочного устройства. ограждения и основания. Включают и выключают тормоз вручную; при надвигании рычага 9 «на себя» тормоз включается. В комплект к машине входит также инструмент и приспособления для установки и смены рабочих ножей, с помощью дополнительного приспособления обеспечивают установку переменного угла заточки ножа путем скручивания ножа относительно режущей кромки [4].
Патрон 1 представляет это желоб, отлитый вместе с рамой, и на котором закреплены контрножи и устройство для регулирования зазора между ними и ножами диска.
Работа рубительной машины заключается в следующем. Древесина, поступающая для переработки на щепу, направляется е загрузочный патрон 1 конвейером, который установлен применительно к местным условиям, где измельчается в щепу. Образующаяся щепа через сквозные окна в теле диска выбрасывается в кожух 4. а из него через окно в раме 2 направляется к устройству, отводящему щепу (ленточный или скребковый конвейер или пневмо-транспортная установка). Минимальная длина древесного сырья, поступающего для переработки на щепу, 1000 мм. Длина получаемой щепы не регулируется, она определяется шагом геликоидальной поверхности диска.
Чтобы при рубке кусковых отходов деревообработки щепа получалась хорошего качества, отходы следует подавать в машину пачками или слоем. При этом сечение патрона должно заполняться не менее чем на 25-30%. Кроме того, зазор между кромками ножей и контр ножей в точке стыка нижнего и бокового контрножей должен быть в пределах 0,5-0,6 мм.
Кинематическая схема машины приведена на рис. 3.11.
Рис. 3.11. – Кинематическая схема рубительной машины. 1 – рама; 2 – электродвигатель; 3 – втулочно-пальцевая муфта; 4 – ножевой диск; 5 – сменные ножи; 6 – контрнож; 7 – загрузочное устройство; 8 – съемный кожух; 9 и 10 - подшипники
Рис. Дисковая рубительная машина МРНП-30 с наклонной подачей сырья и выбросом щепы вверх. 1 – рама, 2 – подшипник, 3 – наклонный патрон, 4 – кожух диска, 5 – подшипник, 6 – вал диска, 7 – муфта, 8 – тормоз, 9 – рычаг тормоза, 10 – электродвигатель, 11 – патрубок выброса щепы.
Рубительная машина содержит раму 1, на которой смонтированы электродвигатель 2 и ножевой диск 4. Привод вала ножевого диска осуществляется путем непосредственного присоединения его к валу электродвигателя через втулочно-пальцевую муфту 3. Вал опирается на роликовые подшипники 9 и 10. На ножевом диске жестко закреплены сменные ножи 5. На раме также установлено загрузочное устройство 7 с контрножом 6. Ножевой диск с ножом и зона резания закрыты съемным кожухом 8 [2, 6].
4. Описание оборудования участка изготовления щепы из кругломерной древесины
Предлагаемая в нашей работе схема изготовления щепы из кругломерной древесины основывается на принятой технологии производства древесных плит, которая приведена на рис. 3.
Рис. 3 Общая технологическая схема производства древесных плит
На участок получения щепы кругломерная древесина поступает со склада по ленточному конвейеру в рубительную машину. Далее древесина из рубительной машины по конвейеру с погруженными скребками перемещается в бункер щепы, откуда, через питатель поступает по конвейеру с погруженными скребками и затем в центробежный стружечный станок. Стружка из центробежного стружечного станка по пневмотранспортной линии поступает в бункер, откуда после накопления идет на сушку и далее на установку механической сортировки.
Крупная стружка после отсева на сортировке стружки поступает в мельницу для доизмельчения. Мелкая фракция стружки – пыль поступает по конвейеру в отдельный бункер.
Далее высушенная стружка находится в бункере для сухой стружки и ее используют для приготовления плитных смесей с использованием органических связующих. Технологическая схема производства щепы из кругломерной древесины приведена на рис. 3.1.
Кругломерное сырье
Подача сырья ленточным конвейром в рубильную машину
Изготовление технологической щепы
Сортировка древесины
Технологическая щепа
Мелкая фракция щепы
Хранение
Рис. 4.1. Технологическая схема изготовления щепы из кругломерной древесины
Для обеспечения надежной и бесперебойной работы участка и получения качественной технологической щепы необходимо соблюдать определенные правила.
Перед пуском рубительной машины оператор обязан проверить состояние режущих кромок ножей; положение задней кромки ножей по отношению к накладке (накладка не должна выступать над задней кромкой ножа); наличие зазора 0,5-0,6 мм между кромками контрножей и режущими кромками ножей; надежность затяжки болтовых соединений, крепление ножей на диске, крепление стенок с контрножами в патроне и контрножей к стенкам; наличие смазки в корпусе подшипников; отсутствие на подающем конвейере посторонних предметов; плотность закрытия секторов кожуха.
После запуска оператор проверяет работу машины на холостом ходу, устанавливая отсутствие или наличие постороннего шума и повышенной вибрации. После этого можно включать конвейер, отводящий щепу от машины, а затем конвейер подачи древесины в машину.
При эксплуатации оборудования на участке необходимо соблюдать следующие правила техники безопасности. Необходимо отключать привод электродвигателя при открывании кожуха диска работающей машины; останавливать диск с помощью тормоза в течение 1 мин; автоматически отключать конвейер подачи древесины в машину при перегрузке привода электродвигателя; отключать привод электродвигателя при длительной перегрузке; ограждать вращающиеся части машины; фиксировать диск при ремонте и смене ножей.
Кроме того категорически запрещается эксплуатировать машину с открытым кожухом, со снятыми ограждениями, при ненадежной затяжке крепежных деталей; эксплуатировать машину с ножами без опорных планок; регулировать или ремонтировать, открывать или снимать ограждения до полной остановки диска; оставлять машину без присмотра до полной остановки диска и находиться в плоскости вращения диска. Также запрещается опираться руками и ногами на фланец нижней половины кожуха ножевого диска при открытом кожухе и замене ножей; производить замену ножей при расторможенном диске и работать на машине при наличии постороннего стука, с неисправными или отключенными конечными выключателями [6].
4. Технологические расчеты
4.1. Расчет производительность рубительной дисковой машины МРНП-30
Технологические характеристики рубительной дисковой машины МРНП-30
Расчет проводим по формуле:
Q = 0,06 n*z*lщ*F*Кз*Km*Kp, где
Q - производительность рубильной машины, пл. м3/час;
n – частота вращения ножевого диска, 1/мин;
z – число режущих ножей, шт.;
lщ – длина щепы по волокну, мм
F – площадь проходного сечения загрузочного патрона, м2;
Кз – коэффициент заполнения сечения загрузочного барабана,
Kм – коэффициент использования машинного времени по загрузке