Главная
страница
Сведения об авторе
СПОСІБ ЗМЕНШЕННЯ ВІДХОДІВ У ПРОЦЕСІ КАЛІБРУВАННЯ-ШЛІФУВАННЯ ПЛИТНИХ ДЕРЕВНИХ МАТЕРІАЛІВ
Кійко О. А., Національний лісотехнічний університет України, Львів, Україна
Принципи
ресурсоощадного та екологічно
безпечного розвитку економіки
зумовлюють необхідність створення
у меблевому та будівельному
виробництвах замінників масивної
деревини. Нарощування об'ємів
виготовлення деревностружкових
плит, волокнистих плит середньої
щільності, фанери та інших плитних
деревних матеріалів дає можливість
задовольнити стрімко зростаючі
потреби споживачів.
Технологічний процес виготовлення
де-ревностружкової плити
передбачає обов'язкове
калібрування (оброблення в розмір
за товщиною), оскільки, наприклад,
для номінальної товщини Н = 16
мм ДСП різні підприємства
виготовляють плиту різної
середньої товщини (рисунок).
Рисунок. Середні значення товщини деревностружкової плити
Таким чином,
встановлення науково
обґрунтованої мінімальної товщини
після пресування дозволить суттєво
зменшити кількість відходів.
Для оптимізації процесу
калібрування-шліфування плитних
деревних матеріалів одним
шліфувальним агрегатом, який
складається з двох опозитно
розташованих жорстких абразивних
циліндрів, пропонується такий
алгоритм.
1. На першому етапі здійснюють
статистичне оброблення
експериментальних даних з метою
перевірки статистичної гіпотези
про відповідність емпіричних
замірів одному із видів
теоретичного розподілу випадкової
величини. Як правило, у процесі
статистичного оброблення
обчислення здійснюють для
визначення:
• середнього значення товщини
деревного матеріалу до початку
процесу калібрування-шліфування
HТ, мм;
•дисперсії товщини плити S2,
мм;
• середнього квадратичного
відхилення товщини плити S(H),
мм.
2. Сутність другого етапу полягає в
аналізі шляхів зменшення величини
середнього квадратичного
відхилення S(H). Розсіювання
товщини плити спричинене впливом
механічних чинників (точність
виготовлення обладнання,
жорсткість його елементів, умови
експлуатації) і технологічних
параметрів, які визначають
величину деформативності
деревностружкових плит за товщиною
у процесі їх виготовлення і
технологічної витримки.
Якщо на даному етапі досліджень
існує можливість здійснення
заходів із зменшення величини
середнього квадратичного
відхилення, то такі заходи
реалізуються. Якщо ж цього зробити
не можна, величина S(H) фіксується
і приймається для подальших
досліджень.
Налагодження технологічних чи
механічних параметрів передбачає
повторне проведення робіт першого
етапу.
3. На третьому етапі визначається
мінімально можлива середня товщина
плити. Такою величиною вважають
мінімальне значення усередненої
товщини плити, при якому можливе
забезпечення якісних
характеристик оброблюваного
матеріалу: різнотовщинності та
висоти мікронерівностей
оброблюваної поверхні. Умовою
виконання цих нормативних вимог є
наявність достатнього припуску на
оброблення
(1)
де hRm
— товщина матеріалу плити,
необхідна для отримання
нормативної шорсткості
оброблюваної поверхні, мм; дельтаЕ
— припуск, який враховує
екстремальну можливість появи
товщини плити, меншої за мінімально
допустиму згідно з прийнятою
статистичною гіпотезою про
відповідність певному
теоретичному розподілу.
Мінімальну величину припуску на
оброблення також можна визначити,
як різницю величини Нтmin та
мінімально допустимої величини
згідно з нормативом Ннmin
(2)
Величину Нтmin визначають, використовуючи характеристики теоретичного розподілу. За умови прийняття гіпотези про відповідність експериментальних даних нормальному закону розподілу
(3)
де H — середнє
значення товщини плити, мм; S(H)
— середнє квадратичне відхилення
товщини плити, мм.
Товщину матеріалу плити, необхідну
для отримання нормативної
шорсткості оброблюваної поверхні,
можна визначити за формулою
(4)
де n — кількість
абразивних циліндрів у
шліфувальному агрегаті, шт.; Rmmax(i-1)
— висота мікронерівностей після
оброблення, мм; Rmmax(i) —
висота мікронерівностей до
оброблення (після пресування та
технологічної витримки), мм.
Підставивши вирази (2)—(4) у (1),
отримаємо
(5)
Значення, знайдене з
виразу (5), порівнюють із
теоретичною величиною, визначеною
раніше. Якщо H < HТ,
то корегування середньої товщини
необхідне (зміна середньої товщини
плити здійснюється шляхом зміни
товщини дистанційних планок пресу)
в напрямку її збільшення для
недопущення браку. ЯкщоH < HТ, то зменшення
середньої товщини здійснюють з
метою економії деревних та в'яжучих
матеріалів.
На сьогодні відомі методики
визначення економії круглих
лісоматеріалів не тільки з точки
зору їх вартості як напівфабрикату,
що використовується у виробничому
процесі, але й з огляду на
надзвичайно актуальне екологічне
значення.
На жаль, необхідно констатувати, що
ці способи грошової оцінки
економії круглих лісоматеріалів
майже не використовуються
підприємствами галузі на сучасному
етапі розвитку економіки держави.
У даній роботі запропоновано
враховувати вартість деревини,
використовуючи такий підхід:
•заходи, спрямовані на економію
деревини, реалізують на початку
процесу оптимізації, чим
підкреслюється їх першочергове
значення. У даному випадку
керуються принципом: якщо є
можливість зменшити витрати
деревини, то вона обов'язково має
бути використана;
• надалі розрахунок економії
деревних і в'яжучих матеріалів
проводиться на основі базової
величини товщини шару плити, на яку
здійснюється зменшення hек
= H < HТ із
урахуванням ринкової вартості цих
матеріалів.
4. Встановлюється інтервал
варіювання налагоджувальної
товщини калібрування-шліфуван-ня
для проведення наступних
досліджень. Величина
налагоджувальної товщини
калібрування-шліфування за умови
встановлення значень для S(H)
(перший і другий кроки алгоритму
оптимізації) і H (третій етап)
повинна забезпечити виконання
вимог до різнотовщинності та
якості
(6)
де Ннmin — мінімальна товщина плити згідно з нормативними вимогами стандарту; Ннmax — максимальна товщина плити згідно з нормативними вимогами стандарту. Враховуючи вираз (6), отримаємо
(7)
5. Проводяться
дослідження з метою вибору значень
для налагоджувальної товщини
калібрування-шліфування Нн,
швидкості подачі Vs,
швидкості різання V, твердості
абразивних циліндрів Нц,
коефіцієнта зернистості
абразивних циліндрів Kz
на оптимізаційній моделі.
6. Останній етап полягає в уточненні
результатів обчислень на
імітаційній моделі.
A WASTE MINIMISATION OPTION FOR THE PROCESS OF WOODEN BOARD CALIBRATION AND FACE GRINDING
Kiyko O. A., National Forestry and Wood Technology University of Ukraine, Lviv, Ukraine
The new concept of simulation on the
basis of object-statistical methodology for increase of
efficiency during wooden board calibration and face-grinding
process that involves the use of rigid multi-layer tool is
described in the paper. The paper also provides the scientific
justification of the necessity of statistical parametrization of
thickness of processed material when addressing the issue of
abrasive processing of wooden board materials with the purpose of
their calibration and face grinding.
Кійко Орест Антонович, к. т. н., доц., зав. кафедрою технології виробів з деревини, Національний лісотехнічний університет України, вул. Залізняка, 11, каб. 21, Львів, 79057, Україна. Тел. (032) 238-45-04, факс (032) 238-44-96. E-mail: nluzavtvddogtxnet.com
© Независимое агентство экологической информации
Последние изменения внесены 24.04.07