đồ án thiết kế dây truyền sản xuất ván nhân tạo

Do đó để phục vụ cho nhu cầu sử dụng của các ngành nh : XÂY DựNG, GIAO THÔNG, Đồ MộC DÂN DụNG, TàU THUYềN, ....và để củng cố thêm kiến thức lý thuyết chúng em tiến hành làm Đồ áN MÔN HọC

Lời nói đầu

Môn học CN SảN XUấT VáN NHÂN TạO là môn rất quan trọng hiện nay đối với nền kinh tế quốc dân, vì hiện nay tài nguyên gỗ đang bị cạn kiệt dần mà nhu cầu sử dụng gỗ ngày càng cao Do đó để phục vụ cho nhu cầu sử dụng của các ngành nh : XÂY DựNG, GIAO THÔNG, Đồ MộC DÂN DụNG, TàU THUYềN, và để củng cố thêm kiến thức lý thuyết chúng em tiến hành làm

Đồ áN MÔN HọC “ THIếT Kế DÂY TRUYềN SảN XUấT VáN DĂM” Đợc sự giúp đỡ hớng dẫn nhiệt tình của thầy PHAN DUY HƯNG chúng

em đã cố gắng hết mình nhng do sự hiểu biết và trình độ có hạn nên trong quá trình làm đồ án không thể tránh khỏi thiếu sót Em kính mong sự góp ý và chỉ bảo của thầy và các bạn để em hoàn thiện kiến thức của mình hơn

Em xin chân thành cảm ơn !

Sv :

Tạ Minh Hiếu

Các thông số đề bài :

Sản phẩm I :

A1 : L x W = 1830 x 1220 ( mm ) B2 : t = 12 ( mm )

C5 : γv = 0,8 ( g/cm3 ) D2 : 1 : 3,5 : 1 (tỉ lệ kết cấu) F3 : 50% (tỉ suất sản phẩm) E5 : 100.000 ( m3/ năm ) ; ( công suất xởng )

Sản phẩm II :

A5 : L x W = 3660 x 1830 ( mm )B3 : t = 15 ( mm )

C1 : γγv = 0.6 ( g/cm3 )D5 : 1 : 5 : 1 (tỉ lệ kết cấu)F3 : 50% (tỉ suất sản phẩm)E5 : 100.000 ( m3/năm ) ; ( công suất xởng )

Các dữ kiện khác

1) 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

PhÇn métTÝnh to¸n c«ng suÊt m¸y Ðp nhiÖt

Km : hÖ sè sö dông m¸y (Km = 0.9÷ 0.93) Chän Km = 0.93

KZ(Kt) : hÖ sè sö dông thêi gian (KZ = 0.7 ÷ 0.85) Chän KZ = 0.80

= 1,8 ( mm )

→ tVCDN1 = tSP + ∆t1 = 12 + 1,44 = 13,44 ( mm )

→ tVCDN2 = tSP + ∆t2 = 15 + 1,8 =16,8 ( mm )

n : sè tÇng m¸y Ðp

τ : Thời gian một chu kì ép ván ( phút ) τ = ∑

=

7

1

i i

LN

L = LT II + 120 = 3740 + 120 = 3860 ( mm )

vN : vận tốc nạp ván ( 100 ữ 150 ) (mm/s ) Chọn v = 150 ( mm/s )

b : thời gian đóng mở cơ cấu ( 3ữ 5 ) ( s ) Chọn b = 5s

150

2030

*60

d

* 60

tT : chiều dày thảm dăm đa vào ép ( mm )

Ta lấy tTD = 5 ( mm )

h0 : khoảng trống để đa phôi vào (h0 = 50 mm )

→ hI = hII = 150 + 5 + 50 = 205 ( mm )

* 60

* 60

τK : hệ số thời gian = f ( nhiệt độ ép, phơng pháp ép )

Phơng pháp hiện đại τ 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

M

ESB

* 100 1

*

* 60

* 72 205

* 60

* 90 205

* 60

n

* 1679 , 0 618 , 3

* 339 , 1

* 1679 , 0 618 , 3

* 1000

* 10

* 44 , 13

* 2326 , 2

* 80 0

* 93 0

*

+

= +

n

* 1582 , 0 524 , 4

* 022 , 5

* 1582 , 0 524 , 4

* 1000

* 10

* 8 , 16

* 6978 , 6

* 80 0

* 93 0

*

+

= +

−

( m3/h ) N¨ng suÊt trung b×nh QTB

n

n n

n Q

P Q

P Q

P

Q

II

II I

I

i TB

* 1582 , 0 524 , 4

* 022 , 5 50

* 1679 , 0 618 , 3

* 339 , 1 50

100 100

= +

*9,679,

1688

+

+

=

Theo ®Çu bµi th× n¨ng suÊt nhiÖm vô cña d©y chuyÒn khi s¶n xuÊt 2 s¶n phÈm lµ

F = A m3/n¨m, mét ngµy 2ca, 1 ca 4giê, mét n¨m lµm viÖc 300 ngµy

C D H

H = 8 ( giê )

D : sè ngµy trong n¨m, 300 ngµy

C : sè ca lµm viÖc trong ngµy, 2 ca

20 , 833

2

* 300

* 8

000 100

* 31 , 28 8 , 700

* 33 , 8

* 31 , 28 8 , 700

* 9 , 67 9 , 1688

33 ,

8

+

+

= +

24

* 82 , 235

phần haiTính toán nguyên liệu

1 Nguyên liệu gỗ

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 khối lợng thể tích thì gỗ có khối lợng thể tích nhỏ cần một lợng lớn hơn gỗ có khối lợng thể tích lớn Cờng độ của gỗ càng cao thì cờng độ của ván càng cao Do vậy khi sản xuất ván dăm, tốt nhất là dùng loại gỗ có khối lợng thể tích nhỏ và cờng độ chịu lực cao, γ = 0,4 ữ 0,6 ( g/ cm3 )

- Gỗ không đợc mối mọt, rỗng ruột

- Lợng vỏ trong ván < 10% tính theo khối lợng

- Gỗ tơng đối mềm đồng đều về các phơng, không có giác lõi phân biệt

- Gỗ tận dụng từ rừng tỉa tha, phế liệu của xởng xẻ mộc, đa dạng về chủng loại và kích thớc

- Nguyên liệu băm phải có MC = 40ữ60% ;

- Theo yêu cầu về sản phẩm cần phảI thoả mãn các thông số kĩ thuật sau

+ Độ bền kéo vuông góc IB ≥ 3.5 kgf/ cm3

+ Cờng độ uốn tĩnh MOR ≥ 130 kgf/ cm3

+ Sai số kích thớc l / b = 0, 3 mm

+ Trơng nở chiều dày Δs ≤ 12%

Ta chọn nguyên liệu gỗ gồm 3 loại chủ yếu sau :

1) Gỗ tỉa tha, chiếm tỉ lệ 50%

2) Ván mỏng vụn + lõi gỗ bóc 30%

3) Đầu mẩu + bìa bắp 20%

Mặt khác ta có γSP = (1.2 ữ 1.8)* γNL

Với sản phẩm I, II có γ = 0.65g/cm3 , ta có γNL = (0,45-0,55) g/cm3 , ta chọn γNL = 0,48g/cm3

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 = = 60 ữ 100

t

lL

λ1.2.Tính lợng gỗ cho 1m3 sản phẩm

QYC = QCT * KTrong đó : QYC : năng suất yêu cầu, m3/ h;

K

Với : K1 : hệ số mất mát khi bóc vỏ và cắt khúc, thông thờng

K1∈ [ 1.13 ữ 1.15 ], lấy K1spI = K1spII = 1.15

K2 : hệ số mất mát khi vận chuyển và phân loại dăm

K2 = 1.15 ữ 1.35, lấy K2spI = K2spII = 1.35

K3 : hệ số mất mát khi rọc cạnh

K3 = ( ) ( )

SP SP

R SP

R SP

W L

W W

L L

801220

*802440

1.005

1220

* 2550

80 1220

* 80

2550

3

+ +

=

spII

K4 : hệ số mất mát do đánh nhẵn

K4 = 1.06 ữ 1.12, lấy K4spI = K4spII = 1.12

K5 : hệ số mất mát do quá trình lấy mẫu kiểm tra chất lợng sản phẩm,

i

MC P

MC

K

+ +

+

100

* 100

*

* 100

Trong đó : γi : khối lợng thể tích của sản phẩm thứ i, γ1 = 0.65 g/ cm3

γ 2 = 0.65 g/cm3

0

40

*1.0100

*9.0

*100

=++

.

0

40

* 1 0 100

* 65 , 0

* 100

= + +

+

, m3/ m3;

= +

CT

MspI CT

* ) 12 100 (

* 515

0

) 40

* 1 0 100 (

* 9 0

* 100

= + +

*)9100(

*515

0

)40

*1.0100(

*65.0

*100

=++

+

m3/ m3 ;

= +

6061

,240

100100

2

1

≈+

60 58

, 3 40

100 100

= +

= + spII

YC

II spI

YC

I

Q

P Q

* 2

* 5 , 4 9 0

* 1

* 2 65

*2

16

*1

*2

≈

tL = 11,07

5,41

*2

16

*5,4

* 2

* 5 9 0

* 1

* 2 65 ,

tL = 7 , 14

5 1

i i

P MC

MC K

V

+ +

+

100

* 100

*

10

* 100

Vi : thể tích lớp dăm mặt, lõi, hoặc 1 sản phẩm, cm3;

γi : 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%;

Pi : lợng keo khô kiệt so với dăm khô kiệt;

Keo dùng cho dăm lớp mặt : 10 ữ 12% , lấy PM = 12%;

Keo dùng cho dăm lớp lõi : 7 ữ 9% , lấy PL = 9%;

4

*1.0100

*9.0

*10

*1220

*2440

*92,

≈+

3

*1.0100

*65.0

*10

*1220

*2440

*07,

≈+

4

*1.0100

*9.0

*10

*1220

*2550

*

≈+

3

*1.0100

*65.0

*10

*1220

*2550

*14,

≈+

20 , 58

10 , 17

60 56

, 29 40

100

1002 1

= +

G E

60 33

, 11 40

100

= +

481

60 31

, 1133 40

100 100

3 3

3

m kg G

P G

P G

sp m M

II sp

m M I

M I

V V

V X

m

=+

và YI = 0,69

3295317614645856

32953176

=+ m3 dăm lớp lõi sau khi ép (sản phẩm) ?

6222000

=+

=

II

Y 0,78( )

217770006222000

m

=+

ở phần đầu ta có thể tính đợc lợng nguyên liệu yêu cầu để sản xuất dăm mặt và lõi của từng sản phẩm là QYC MspI , QYC LspI , QYC MspII , QYC LspII có nghĩa là : 1m3 dăm lớp

mặt cần QYC MspI m3 nguyên liệu cho lớp mặt Vậy XI m3 sản phẩm I cần qM spI m3

= +

=

spII M

II spI

P

62 , 0

60 57

, 0 40

100

≈ + m3/ m3;

35 , 1 48 , 1

60 2

, 1 40

100 100

≈ +

= +

=

spII L

II spI

P

q

m3/ m3 ;

1.3 Tính toán nguyên liệu cần cho dây chuyền

* Lợng nguyên liệu cần tiêu hao trong 1 năm

q = q M + q L

Trong đó : q M , q L : lợng dăm lớp mặt, lớp lõi khi sản xuất cả 2 sản phẩm

F q

= m3/năm;

- Lợng đầu mẩu + bìa bắp : *77600 15520

77600 2

* 8

* 300

23280lg

15520lg

h

2 Tính lợng chất kết dính

a) Các thông tin chung về chất kết chất dính:

- Chất phụ gia :

+ Chất chống ẩm : paraffine nóng chảy (0.4ữ1%) lợng dăm khô tơng ứng;

+ Chất chống cháy : NH4PO4.3H2O hoặc dùng poly vinyl clorua

+ Chất bảo quản : CuSO4 (2% lợng dăm khô kiệt)

Trộn keo cho lớp ngoài và hạn chế khả năng đóng rắn keo trong quá trình trộn dăm keo

- Đối với sản phẩm I ta chọn loại keo U-F có thông số kĩ thuật :

i i

K’2 : hệ số mất mát khi đánh nhẵn, lấyK4spI = K4spII = 1.12

K’3 : hệ số mất mát khi kiểm tra chất lợng sản phẩm

P MC

P

+ + * 100 100

MCESP : độ ẩm cối cùng của sản phẩm, MCESP = 8%

Pi : lợng keo khô kiệt/ lợng dăm khô kiệt , %;

Lấy PM = 12% ; PL = 9% ;

- Đối với sản phẩm I

* ) 8 100

(

12

* 9 0

*

105

≈ +

* ) 8 100

(

9

* 65 0

*

105

≈ +

(

* ) 8 100

(

12

* 9 0

*

105

≈ +

*)8100

(

9

*65.0

*

105

≈+

spII

G 116.9289 + 58,13 = 175,05 kg /m3 ;

* Lîng keo trung b×nh khi s¶n xuÊt c¶ 2 s¶n phÈm cïng lóc cho 1m3 s¶n phÈm, 1m3

cho líp mÆt,1m3 cho líp lâi

+

=

MspII YC

II MspI

YC I

M

TB

G

P G

P

9289.116

606786

.12740

II LspI

YC I

L

TB

G

P G

P

13,58

6060

,6340

100

≈+ kg/m3 ;

+

=

spII YC

II spI

YC I

TB

YC

G

P G

P

85 , 175

60 27

, 191 40

YC1 = * , kg/n¨m;

TB n YC

90 ,

36 ,

≈

=

−F U

0 , 179

319

3 0

* 28 , 191

* 28 ,

* 28 , 191

127

≈

=

−F U

319

3 0

* 6786

* 6786 127

≈

=

amon

0 6004

319

5 1

* 6786

=

=

−F U

0 , 059

319

3 , 0

* 60 , 63

* 60 , 63

* 60 , 63

100

* 05 ,

2

* 05 , 175

12

* 05 ,

1

* 05 , 175

1

* 05 ,

100

* 92

2

* 92 ,

12

* 92 116

≈

=

botdon

00 , 1 116

1

* 92 116

1

* 92 116

100

* 13 ,

2

* 13

1

* 13 ,

PMax = 3.5 MPa PMax = 3.0 MPa

P1 = 0.4 *PMax = 1.4 MPa P1 = 1.2 MPa

P2 = 0.4 *P1 = 0.56 MPa P2 = 0.48 MPa

* Biểu đồ ép Sản phẩm I Sản phẩm II

phần ba Tính toán lựa chọn thiết bị

1 Máy băm dăm

Nguyên tắc chọn thiết bị : căn cứ vào khối lợng thể tích để chọn máy trãi 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

Ta đã có NSTB của xởng trong 1giờ để sản xuất 1m3 sản phẩm là Q TB = 3,46 m3/hLợng gỗ yêu cầu để sản xuất 1m3 sản phẩm trong 1giờ là Q1h = 15,59 m3/h

NNV = QTB * Q1h = 3 , 46 * 15 , 95 = 55 , 18 m3/h;

* Số máy băm dăm cần dùng 0 , 132

420

18 , 55

N

P

TT

P

+ Đặc tính kĩ thuật của máy băm dăm kiểu trống

Loại máy DY-2A (Nga)

ờng kính trống dao, mm

Tần số quay trống dao, v/ph

ớc cửa liệu, mmờng kính max nguyên liệu gia công, mm

Công suất các ĐC điện, kw

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

40000

* 25 , 6

=

5 52

09 ,

Năng suất dăm khô tuyệt đối, khúc gỗ/ h khi chiều dày dăm, mm

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

- 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 bằng sức gió, mỗi thiết bị trải thảm kèm theo 1 cân định ợng để điều chỉnh lợng dăm trong sản phẩm

l-8 Các loại thiết bị khác : + Máy rọc cạnh,

+ máy đánh nhẵn kiểu trục có 4 trục gồm 4 loại nháp khác nhau theo yêu cầu sản phẩm

Trộn keo

Xử lí cuối

Kho

Giá thành sản xuất ván dăm có thể đợc phân bổ nh sau :

Keo và các chất phụ gia

do kiến thức có hạn cộng với việc tài liệu về máy móc thiết bị chế biến gỗ không có nhiều cho nên việc tính toán chọn thiết bị cho các khâu công nghệ làm chúng em gặp không ít khó khăn, máy móc chọn mang tính hình thức cha có cơ sở khoa học vững chắc Rất mong các thầy và các bạn giúp đỡ , góp ý để em hoàn thiện kiến thức của mình hơn Em xin chân thành cảm ơn!

sinh viên :

Tạ Minh Hiếu