đồ án môn học công nghệ sản xuất ván dăm Đề tài Thiết kế xưởng sản xuất ván dăm

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 g

Lời Nói Đầu

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 hướng, 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 được một số nhược 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 thước cao hơn gỗ tự nhiên, vì thế giá trị sử dụng của được 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 được sản xuất bằng phương 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

ưu điểm nổi trội của ván dăm là có thể tận dụng được các loại nguyên liệu từ nhiều ngành công nghiệp khác nhau, như có thể tận dụng được 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

trường

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 nước trên thế giới thì 90 % nguồn nguyên liệu dùng là gỗ Các nguyên liệu khác nhau thường bị hạn chế nguồn cung cấp, khó khăn về khâu vận chuyển, bảo quản nên ít được sử dụng Phế liệu gỗ thu

được qua gia công chế biến rất có ý nghĩa với việc cung cấp nguyên liệu cho việc sản 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 đường kính và kích thước nhỏ

Với sự hướng dẫn của thầy giáo Lê Xuân Phương em đã tiến hành thực hiện

đồ án môn học Công nghệ sản xuất ván dăm với tên đồ án là “ Thiết kế xưởng sản xuất ván dăm”

Mục 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 được sự chỉ bảo của các thầy cô và các bạn đồng nghiệp để đồ án của em được hoàn thiện hơn Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô và các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ em hoàn thành đổ án của mình

Sinh viên:

Đỉnh Hồng Trường

bảng ký hiệu dùng trong đồ án

Gỗ và chất kết dính sinh viên tự chọn theo yêu cầu của mục tiêu sử dụng của sản phẩm

như : đồ mộc, sàn nhà, vách ngăn, nhạc cụ, xây dựng

ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA SẢN PHẨM

Chúng 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 nhưng bên cạnh đó thì sản phẩm từ ván dăm tồn tại một số nhược điểm mà các nhà kỹ thuật cần cố gắng khắc phục dần nhằm cho sản phẩm ván dăm có chất lượng tốt nhất, đáp ứng nhu cầu của thị trường

+ ưu 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 được tấm ván có kích thước chiều dài và chiều rộng khác nhau

tùy theo mục đích của người sử dụng, thông thường hiên nay trên thị trường kích

thước của ván là L x W = 2400 x 1200 (mm), cấp độ chiều dày khác nhau t = 9, 12,

14, 15, 16, 24(mm)

- 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 như: ván lạng giấy tẩm keo,

tấm trang sức cứng, sơn vécny

- Ván dăm có khả năng chống chịu được sâu mọt, do trong quá trình trộn dăm với keo người ta có thể cho thêm chất bảo quản có tác dụng chống chịu được sâu

mọt

+ Nhược 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 lượng thể tích từ 0,5 + 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 trương nở chiều dày càng tăng

- Ván dăm được kết dính bởi keo Urea - formaldehyde nên trong ván luôn

luôn có hàm lượng formaldêhyde tự do thải ra gây ảnh hưởng đến sức khoẻ cuả con người

- Ván dăm có độ trương nở chiều dày lớn do chúng co khả năng hút ẩm từ không khí do vậy với tinh chất này có ảnh hưởng rất lớn đến tính chất cơ học của ván như 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

— — + 5 | phat; LỄ 60 (Vy seo

Trong d6 : L, : hanh trinh nap của ván thứ 1

~ 60

Chon t,,; = 10 * ty, = 10 * 15= 150 mm

trụ = 10 * te = 10*12 = 120 mm

tạp : chiều dày tấm đáy,mm;

+ với tấm đáy là kim loại, tr = 5mm;

+ với tấm đáy là lưới kim loại, tr, = 1.5mm;

try — tesa, = (2 + 4)* top,

lay ty — tespy = 4* typ) tpss› = trạ — 4* typ, =120- 4*12 = 72 mm

Với : Ý x : hệ số thời gian = f(nhiệt độ ép, phương pháp ép.);

Tx =2+5s8, Chọn?7„ =5s

Ty" = 73" = 0.083 * n, phi:

-T, : Thoi gian duy trì áp suất max, phút;

#+= f(tuỳ thuộc vào loại keo, thông số Kĩ thuật của keo, P, T? ,MC, tạ

lựa chọn 74 cho phù hợp)

Phương pháp hiện đại tfa=0.1+ 0.6 phút/mm chiều dày sản phẩm;

Ta dùng phương pháp hiện đại, sử dụng keo U-F với máy ép nhiệt nhiều tầng, nhiệt độ ép

160 ~180°C nên chọn

tp 0.1 * 10 = 1,0 phút;

- #s; Thời gian giảm áp , phút;

7s = f(nhiệt độ, áp suất, loại chất kết dính sử dụng, chiều day sản phẩm);

Theo đầu bài thì năng suất nhiệm vụ của dây chuyền khi sản xuất 2 sản phẩm là

F= A m/năm, một ngày 2ca, 1 ca 8giờ, một năm làm việc 300 ngày

0, -—4A oy NV Tre De ›m /năm;

Trong đó : A = 30,000 mỶ/năm;

H =8 giờ;

D: số ngày trong năm, 300 ngày;

C : số ca làm việc trong ngày, 2 ca;

Số máy ép trong xướng là:

Chon m=1 co: n= 29,3 tang chon n=30 tang

Vậy ta có số máy là 1 máy, mỗi máy 30 tầng, mỗi tầng có chiều cao h = 205mm Chiều cao

vần dăm có cùng khối lượng thể tích thì gỗ có khối lượng thể tích nhỏ cần một lượng lớn hơn

gỗ có khối lượng thể tích lớn Cường độ của gỗ càng cao thì cường độ của ván càng cao Do

vậy khi sản xuất ván dăm, tốt nhất là dùng loại gỗ có khối lượng thể tích nhỏ và cường độ chiu luc cao, y = 0.4+0.6 g/cm’;

- Gỗ không được mối mọt, rỗng ruột

- Lượng vỏ trong ván < 10% tính theo khối lượng

- Gỗ tương đối mềm đồng đều về các phương, không có giác lõi phân biệt

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

thước

- Nguyên liệu băm phải có MC = 40>60% ;

- 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/ cm”

+ Cường độ uốn tinh ˆ MOR > 130 kgf/ cm”

+ Sai số kích thước 1/b=0,3 mm

+ Trương nở chiều dày As < 12%

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

1) Gỗ tỉa thưa, chiếm tỉ lệ 50%

2) Ván mỏng vụn + lõi gỗ bóc 30%

3) Đầu mẩu + bìa bắp 20%

Mặt khác ta c6 Yop = (1.2 ~ 1.8)* yyy

Với sản phẩm I, II có y = 0.6g/cmỶ, ta có yw = (0,45-0,55) g/cm”, ta chọn yy, = 0,48¢/cm? Gõỗ:Trám Trắng

1.1 Các thông số của dăm

+ Dăm lớp mặt : chiều dai dim 1,, = 1 + 2mm, lay 1,, = 2mm;

chiều r6ng dam w,, = 40 + 70mm, lay w,, = 70mm;

chiều day dam t,, = 0.1+ 0.25mm, lay t,, = 0.25mm;

l

dé thon cua dim Ay = 7 = 100+ 200 + Dăm lớp lõi :

chiều dai dam 1, = 4 + 7mm, lay 1, = 7mm;

chiéu rong dim w, = 40+ 70mm, lay w, = 70mm;

chiéu day dim t, = 0.2 + 0.4mm, lay t, = 0.4mm;

l

độ thon của dăm A, = ; = 60 +100

1.2.Tính lượng gỗ cho 1m? san phém

Qyc = Qer * K

Trong đó : Qx¿ : năng suất yêu cầu, mỶ/h;

Q.+ : năng suất cần thiết, mỶ/ h;

K : hệ số mất mát nguyên liệu trong quá trình sản xuất ván

Qer= >, * (100 + P.)*(100 + MC 5, )6™/™ san Pham)

Trong đó : y, : khối lượng thể tích của sản phẩm thứ i, y, = 0.6 g/cm’

x;=0.66g/cm”

+„ : khối lượng thể tích cơ bản của gỗ, y„ = 0.515 g/ cm

P;, : lượng keo khô kiệt so với lượng đdăm khô kiệt

P = (10; 12.8; 14%; ), Chon P,= 12%

MC, : d6 4m ban dau của nguyên liệu trước khi sấy

MC, = 30 + 40%, Chon MC, = 40%

MCygp : d6 4m cuối cùng của sản phẩm, MC;¿ = 8%

Ky, : hé s6 co rút ván khi sfy (Ky, = 5+10%), Chon Ky, = 10%

sett = OPT + OFT = 101 4 1,132 =2,233 (m/ m?)

+ Năng suất cần thiết trung bình :

* Năng suất yêu cầu :

+ Đối với sản phẩm I :

se = 1,0017 *1.953= 1,954 (m?/ m3)

LspI

yc = 1,02926 *1,745 = 1,954 (m?/ m*) m= OF 4 OF?! = 1954+ 1,954 = 3,75 (m?/m?)

* Tính lượng gỗ để sản xuất đăm cho từng lớp của sản phẩm

G, : khối lượng dim cho lớp mặt, lớp lõi hoặc 1 sản phẩm;

V, : thể tích lớp đăm mặt, lõi, hoặc 1 sản phẩm, cm’;

+, : khối lượng thể tích dăm lớp mặt, lớp lõi, hoặc 1 sản phém g/cm’;

Ky, : hé s6 co rit thé tich khi say (5 + 10%), lay K,, = 10%

MC, : độ ẩm đăm lớp mặt, lớp lõi trước khi trộn chất kết dính;

MC„=2 + 4% , lấy MC, = 4%;

MC = 1 + 3%, lay MC, = 3%;

MC,, : d6 4m cua san phẩm đạt yéu cau , MC,,, = 8%;

P, : lượng keo khô kiệt so với dăm khô kiệt;

Keo dùng cho dăm lớp mặt : 10 ~ 12%, lấy Pụ = 12%;

Keo dùng cho dăm lớp lõi : 7 + 9%, lấy P, = 9%;

** Lượng nguyên liệu để sản xuất 1mỶ sản phẩm (nguyên liệu thực có trong sản phẩm)

+ Đối với sản phẩm I: Vi, = L*W*t,, = 1830 * 1220 * 5,45 = 12167670 (mm?)

= 0.667 + 1,1163 = 1,7833 (mì)

Ta tính thêm đ„¿ và đ; của 2 sản phẩm tức là trung bình khi sản xuất cả 2 sản phẩm

cùng lúc thì cần đ„ mỂ nguyên liéu cho dim I6p mat va 4; mẺ nguyên liệu cho dăm lớp

1.3 Tính toán nguyên liệu cần cho dây chuyền

* Lượng nguyên liệu cần tiêu hao trong 1 nim

- Luong dau mau + bia bap : 100 *55167 =11033 4 m3/nam

* Tính lượng tiêu hao gỗ trong 1gid m°*/h;

Lượng đầu mẩu, bìa bắp : lh B= 300*16 = 2,298 m3/h

2 TINH LUGNG CHAT KET DINH

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

- Chất phụ gia :

+ Chất chống ẩm : paraffine nóng chảy (0.4 1%) lượng dăm khô tương ứng;

+ Chất chống cháy : NH„PO,.3H,O hoặc dùng poly vinyl clorua

+ Chất bảo quản : CuSO, (2% lượng dăm khô kiệt)

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

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

Hàm lượng khô : 50 ~ 70%

pH bao quan :8

pH su dung =6

Độ nhớt tính thông thường (30~50)*10Pa.s

* Đơn pha chế keo CTY GỖ CẦU ĐUỐNG

Độ nhớt tính thông thường (30~50)*10Pa.s

* Đơn pha chế keo M4 (theo đơn của CTY GỖ CẦU ĐUỐNG

Trong d6 : G,, : lượng keo yéu cau: g

G.+ : lượng keo cần thiét: g K' : hệ số mất mát keo trong quá trình sản xuất van

K’, : hé số mất mát khi đánh nhắn, lấy K?” = Ki?" =1.12

K?; : hệ số mất mát khi kiểm tra chất lượng sản phẩm

K” =K*”"= 101 K”, : hệ số mất mát khi trộn keo, K?, > 1.1, lấy Ky = 1.15

Với : yø, : khối lượng thể tích của từng lớp, g/ cm”

Yse (Yv) = 0,6 g/cm' > Yspr = 0,666/cm*

- Luong keo dung trong lca cho SPII:

58,13*1

M joi = muoi 116 = 0,5 kg/m › 3,

Pyne = 3.5 MPa Puc = 3.0 MPa

P, = 0.4 *Py,, = 1.4 MPa P, = 1.2 MPa

P, = 0.4 *P, = 0.56 MPa P, = 0.48 M

* Biểu đồ ép

PHẦN BA

Tính toán lựa chọn thiết bị

1 May bam dam

Nguyên tac chọn thiết bị : căn cứ vào khối lượng 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 - /c giá TS Hoàng Việt - NHÀ XUẤT BẢN NÔNG NGHIỆP, HÀ NỘI - 2003 Trang 402

Ta chọn máy băm đăm kiểu trống có năng suất định mức 7m”/phút = 420mÌ/h;

* Năng suất nhiệm vụ Ngy

Ta đã có NSTB của xưởng trong 1giờ để sản xuất 1m” sản phẩm là Q;„ = 6,193 mỶ/h

Lượng gỗ yêu cầu để sản xuất 1mỶ sản phẩm trong 1giờ là Q,, = 12,1125 mỶ/h

Nyy = Org * Qy, = 6,193 *12,1125 = 75,013 mh;

n= Nựy _ 73,013 ~ 0.1786

* Số máy băm dăm cần dùng N 420 chọn n= 1 may;

DM

+ Đặc tính kĩ thuật của máy băm đăm kiểu trống

Đường kính max nguyên liệu g1a công, mm 180

Ta giả thiết rằng chỉ đập dăm lớp mặt, dăm trước khi đập không đồng đều, MC thấp

Theo tài liệu MÁY VÀ THIẾT BỊ CHẾ BIẾN GỖ - /c giá TS Hoàng Việt - NHÀ

XUẤT BẢN NÔNG NGHIỆP, HÀ NỘI - 2003 Trang 415

Ta chon may dap dim kiểu búa có năng suất định mức N„„ = 1500*0.035 = 52.5 mÌ/h;

* Năng suất nhiệm vụ Nụy :

Năng suất dăm khô tuyệt đối, khúc gỗ/ h | 0.2 1500

Cơ cấu đầy -

Kích thước máy (LxBxH), mm -

3 Máy phân loại dăm gỗ

Lợi dụng dòng khí động học để vận chuyển làm sao cho chất lượng dăm đạt tốt nhất và máy đạt năng suất cao nhất