Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Контрольная работа по "Технологии изделий из древесины"

Федеральное агентство по образованию

УГЛТУ

Кафедра

Механической обработки древесины

Контрольная работа №2

по предмету

Технология изделий из древесины

Выполнил: студент ЗФ

5 курса специальности

250300

Неустроев Е.В.

шифр 71211

Екатеринбург 2011.

Содержание

Раздел 2 …………………………………………………………………………………..3

Раздел 3 …………………………………………………………………………………..5

Раздел 4 …………………………………………………………………………………..8

Раздел 5 …………………………………………………………………………………..10

Раздел 6 …………………………………………………………………………………..14

Раздел 7 …………………………………………………………………………………..16

Раздел 8 …………………………………………………………………………………..19

Определение вида и количества отходов. Баланс сырья. Пути использования отходов основного производства. Дать пример.

В зависимости от производства, при котором образуются древесные отходы, их можно подразделить на два вида: отходы лесозаготовок и отходы деревообработки.

Отходы лесозаготовок — это отделяемые части дерева в процессе лесозаготовительного производства. К ним относятся хвоя, листья, неодревесневшие побеги, ветви, сучья, вершинки, откомлевки, козырьки, фаутные вырезки ствола, кора, отходы производства колотых балансов и т. п.

В своем естественном виде отходы лесозаготовок малотранспортабельны, при энергетическом использовании они предварительно измельчаются в щепу.

Отходы деревообработки — это отходы, образующиеся в деревообрабатывающем производстве. К ним относятся: горбыль, рейки, срезки, короткомер, стружка, опилки, отходы производства технологической щепы, древесная пыль, кора.

По характеру биомассы древесные отходы могут быть подразделены на следующие виды: отходы из элементов кроны; отходы из стволовой древесины; отходы из коры; древесная гниль.

В зависимости от формы и размера частиц древесные отходы обычно подразделяются на следующие группы: кусковые древесные отходы и мягкие древесные отходы.

Кусковые древесные отходы — это откомлевки, козырьки, фаутные вырезки, горбыль, рейка, срезки, короткомеры. К мягким древесным отходам относятся опилки и стружки.

Количество древесных отходов. Количество отходов при производстве конкретного вида товарной продукции из древесины определяется по ее доле, которая осталась не использованной в данном технологическом процессе.

Количество образующихся древесных отходов исчисляется обычно в процентах от объема древесного сырья, использованного при производстве продукции. Оно зависит от вида производимой продукции.

Отходы лесозаготовок. На основании многочисленных исследований, проведенных ЦНИИМЭ, ВНИПИЭИ леспромом, а также различными авторами при составлении массовых таблиц и других таксационных материалов, установлено, что имеется зависимость между количеством вывозимой стволовой древесины и количеством отходов лесозаготовок. В первом приближении эта зависимость принимается линейной.

Отходы лесопиления. В процессе лесопиления получаются различные кусковые отходы, которые в ряде случаев используются для энергетических целей. Кусковые отходы лесопиления образуются из периферийной части бревен и при отсутствии предварительной окорки бревен имеют в своем составе такое количество коры, при котором использование их для варки целлюлозы и производства древесных плит невозможно.

Отходы окорки древесины. Количество коры, находящейся на древесине, зависит главным образом от породы, а также от возраста деревьев, условий их произрастания, диаметра ствола и т. п.

Общее количество коры, получаемой при окорке древесины на предприятиях, с учетом потери коры в процессе лесозаготовок, изменяется в пределах от 10 до 14,5 % объема ликвидной древесины. При транспортировании древесины сплавом часть коры отваливается и фактический выход коры в среднем составляет 8...10 % от объема окоренной древесины.

Продуктами лесного хозяйства являются лесоматериалы - круглый лес, бревна, а также распиленная, дополнительно обработанная древесина. В деревообрабатывающем производстве первичным сырьем являются круглые сортименты – дрова, шпальник, пиловочник и т.п. Один из видов первичного сырья – балансы.

Баланс сырья как продукт деревообработки: определение и применение

Баланс сырья (бансовая древесина, балансы) – круглые или колотые заготовки лесоматериалов, длиной 1-3 м и диаметром 8-24 см. Балансы используются в качестве сырья в целлюлозно-бумажной промышленности, для производства целлюлозы и древесной массы. Заготовки баланса производятся из древесины хвойных пород: ели, сосны, а также из осины, тополя и других лиственных пород.

Заготовки балансовой древесины: некоторые цифры из истории деревоперерабатывающей промышленности

Весь лес, поставляемый из лесного фонда в качестве сырья, можно разделить на два вида: строевой лес и балансовая древесина: баланс сырья. В объемах заготовок балансов в различное время были существенные колебания.

Так, до 1974 г. балансов заготавливалось больше, чем строевой древесины. А уже в 1976 г. объём баланса, поставленного в качестве сырья на деревоперерабатывающие предприятия, составлял всего 22-24 млн. м3, что существенно меньше объемов заготовок предыдущего десятилетия.

Уменьшение заготовок балансовой древесины вследствие перехода на новые технологии

В середине 70-х гг. лесоперерабатывающие предприятия, расположенные на территории бывшего Союза, перешли на новую технологию, которая предполагала использование кругляка меньшего диаметра с тем же успехом и экономической выгодой, что и строевой лес. Со временем эта технология получила развитие, и часть кругляка, ранее используемая как баланс, стала сырьем для лесопильных предприятий. Исходя из этого, львиная часть лесной продукции стала реализовываться как строевой лес.

Понятие о конструкторских и технологических базах. Основные правила выбора баз.

Термин база происходит от греческого слова «базис» — основание.

В технологии механической обработки различают следующие виды баз:

конструкторские,

технологические,

сборочные.

Рис 1. Конструкторская база

Понятие конструкторская база относится к чертежу детали. Под ним подразумевают линию или точку чертежа, по отношению к которой ориентированы другие линии или точки. Так как по чертежу нельзя сказать, какая из двух линий ориентирует другую, необходимо знать направление ориентирующего размера. Это направление определяется порядком выполнения обработки той или иной поверхности, форма и положение которой в детали поясняется ее чертежом.

Иначе говоря, понятие конструкторская база приобретает смысл лишь при рассмотрении технологического процесса обработки детали. Например, конструкторской базой для линии АВ на Рис 1. будет линия CD, определяющая поверхность 1, обрабатываемую раньше, чем поверхность 2, определяемую линией А В на чертеже.

Технологические базы подразделяют на установочные и измерительные.

Установочные базы, в свою очередь, подразделяются на опорные и проверочные.

В большинстве случаев (в серийном и массовом производствах) для обработки на станке заготовки устанавливают в приспособления или на столы станков, не производя выверки правильности их положения. В этих случаях правильность положения установленной заготовки обеспечивается автоматически, путем контакта ее поверхностей с соответствующими элементами приспособления, с последующим зажатием заготовки.

Те поверхности заготовки, при контакте которых с установочными элементами приспособления она автоматически занимает нужное положение в требуемом направлении с достаточной точностью, называют опорными установочными базами.

Рис. 2. Установочная база

Не все поверхности заготовки, контактирующие с элементами приспособления, являются установочными базами: например, при фрезеровании плоскости 1 (рис. 2, а) требуется лишь выдержать с заданной точностью размер Н, в направлении которого и должна быть правильно ориентирована заготовка так, чтобы поверхность после обработки была параллельна ранее обработанной поверхности, служащей в данном случае опорной установочной базой.

Поверхность должна упираться в установочное приспособление, так чтобы заготовка при обработке не сдвинулась под действием сил резания. Поверхность 3 не является установочной базой, так как она не ориентирует положение заготовки в направлении, важном для обеспечения нужной точности обработки. Такое направление определяется размером H.

Однако, если требуется обработать поверхность 4 (рис. 2, б) ориентированную на чертеже заготовки размерами h и l, то опорными установочными базами уже будет не только поверхность 2, но и поверхность 3, поскольку от их положения на станке зависит положение поверхности 4 (после ее обработки) относительно поверхности 2 и 3.

В примере, показанном на рис. 2, в, для обработки поверхности 4 необходимо лишить заготовку всех степеней свободы, чтобы обеспечить достижения заданных размеров N и M, т. е. требуемого положения поверхности 4 после ее обработки относительно поверхностей 1, 2, 3, 5.

В некоторых случаях поверхности заготовки обрабатывают специально для базирования по ним в процессе обработки. Такие поверхности называют вспомогательными установочными базами. Например, почти все ступенчатые валы обтачивают и шлифуют, базируя их по центровым отверстиям, специально обработанным для этой цели, в торцах валов.

Если изготовлять специальные установочные приспособления для заготовок на станке невыгодно (например, установки в единичном или в мелкосерийном производстве), то для придания нужного положения осуществляют выверку заготовки на станке. Для этого ее устанавливают на домкратики или регулируемые подкладки и выверяют (с помощью рейсмасса или, более точно, с помощью индикаторного устройства) положение той поверхности, которая принята за установочную базу относительно стола станка или его шпинделя.

Поверхность, по которой выверяется положение заготовки, называется проверочной установочной базой.

К такой выверке прибегают, например, при установке заготовки в четырехкулачковый патрон на токарном станке. При применении самоцентрирующего (трехкулачкового) патрона обеспечивается автоматическое занятие нужного положения заготовки относительно оси вращения шпинделя. Поверхность, зажатая в трехкулачковом патроне, будет опорной установочной базой.

Измерительными базами называют поверхности деталей, от которых производят отсчет размеров при измерении или производят контроль правильности положения других поверхностей детали относительно этих баз (проверку биения, неперпендикулярности и т. д.).

Сборочными базами называют те поверхности деталей, по которым они ориентируются по отношению к другим деталям в собранной машине или ее отдельном механизме.

Состав типового технологического процесса изготовления гнутоклееной детали детского стула. Оборудование. Дать пример.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ГНУТОКЛЕЕНЫХ ДЕТАЛЕЙ

Детали, получаемые склеиванием с одновременным гнутьем, называют гнутоклееными. Для их изготовления используют тонкие планки из сухой древесины, фанеру толщиной 2—3 мм и лущеный шпон толщиной 1—1,5 мм. Применение лущеного шпона позволяет получать криволинейные профили с радиусом кривизны до 30 мм с изгибом в одном или двух направлениях, замкнутые и незамкнутые.

Применение склеивания с одновременным гнутьем упрощает процесс изготовления криволинейных деталей по сравнению с гнутьем, позволяет более экономно расходовать древесину и вместе с тем получать высокохудожественные изделия.

Процесс изготовления гнутоклееных деталей включает следующие операции: подготовку слоев древесины к склеиванию; нанесение клея и сборку пакета; прессование; обработку заготовок.

Подготовка планок к склеиванию заключается в выпиливании их из заготовок и прострагивании по толщине на рейсмусовом станке. Подготовка шпона состоит из раскроя на листы нужного формата на круглопильном станке с кареткой или на гильотинных ножницах. Раскраивают одновременно целую пачку шпона. Причем при изготовлении узких деталей листы шпона делают кратными по ширине, чтобы затем разрезать склеенный блок на несколько деталей.

Направление волокон древесины в планках всегда одинаковое — вдоль длины планок, направление волокон в соседних слоях шпона

может быть и продольным, и взаимно перпендикулярным (в зависимости от конструкции изделия).

Для склеивания в основном используют синтетические клеи. Расход клея в среднем 200 г/м , толщина клеевого слоя 0,1—0,2 мм. Клей наносят кистью, щеткой или на клеянаносящих вальцах.

При небольшой кривизне деталей пресс-формы для склеивания с одновременным гнутьем изготовляют из древесины твердых пород в виде одного или двух шаблонов, один из которых имеет выпуклый профиль, а другой — вогнутый. Склеиваемую пачку помещают между шаблонами; при сдавливании она принимает форму, соответствующую их профилю. Сдавливают шаблоны с помощью струбцин, пневмоцилиндров или гидравлических прессов.

При использовании одного шаблона давление передается с помощью гибких шин, которые могут быть дополнены эластичными подушками.

На крупных предприятиях гнутоклееные заготовки изготовляют в пресс-формах, состоящих из матрицы (вогнутая часть) и пуансона, которые помещают в гидравлический пресс. Набранный пакет шпона укладывают в проем пресса на матрицу, изготовленную из трех частей. Боковые части матрицы могут совершать свободный ход. После загрузки пакета включают подачу вертикального цилиндра. Происходит рабочий ход до смыкания

нижней части матрицы с пуансоном, пакет входит в пресс-форму. Затем включают подачу боковых цилиндров, которые зажимают боковые части матрицы. По истечении времени склеивания производят сброс рабочего давления, пресс-форма размыкается, и склеенную заготовку вынимают из пресса.

Пакеты из шпона в жестких пресс-формах склеивают при давлении не менее 1,2 МПа. Клеевые слои нагревают электронагревателями или токами высокой частоты, что значительно сокращает время выдержки в прессе.

Гнутопропильные заготовки изготовляют так. На конце заготовок из массивной древесины делают пропилы, в которые вставляют промазанные клеем полоски шпона. Изгибаемую заготовку зажимают в верстаке с помощью струбцины прикрепляют к ней шаблон и металлическую шину. В отверстие шаблона вставляют съемный рычаг , снабженный обжимным роликом и прижимным винтом . Поворотом рычага в направлении, указанном стрелкой, изгибают заготовку.

Способы получения криволинейных заготовок и их сравнительная характеристика. Оборудование, режимы, организация рабочих мест, производительность.

Очень часто в производстве мебели используются криволинейные детали. Процесс их изготовления каждый раз совершенствуется, появляется новое оборудование для получения криволинейных деталей.

Существует несколько способов получения криволинейных деталей:

выпиливания из доски и других древесных материалов криволинейных заготовок из их последующей механической обработкой;

гнутье массивной древесины по заданным контуром с предыдущим гидротермическим разделкой и последующей механической обработкой;

гнутье массивной древесины с предыдущим пропиливанием;

гнутье с одновременным склеиванием заготовок из массивной древесины;

склеивания с одновременным гнутьем шпона по нужным радиусом.

Первый способ изготовления криволинейных деталей выпиливания из доски является простым. Он заключается в раскроя доски на мерные отрезки по длине, разметки отрезков с помощью шаблонов и выпиливании из них заготовок. В ряде случаев с целью увеличения выхода заготовок мерные отрезки склеиваются по кромке в щит с последующим его разметки и раскроя. Этот способ имеет ряд недостатков: перерезание волокон ослабляет прочность детали, полученные напивторцеви и торцевые поверхности хуже обрабатываются, увеличиваются расходы древесины. Криволинейные детали выпиливания из массивной древесины и других древесных материалов изготавливаются по технологии, которая характерна для деталей прямолинейной формы.

Гибка с одновременным склеиванием массивной древесины позволяет получить детали с небольшим радиусом изгиба. Трудоемкость процесса значительная, поскольку необходимое предварительное механическая обработка каждой планки, склеивается. Но в этом случае можно использовать заготовки малых толщин, что значительно повышает процент полезного выхода заготовок.

Технология изготовления гнуто-пропиленных деталей по своей сложности занимает среднее место между технологией гибки и гнутьем с одновременным склеиванием. При этом деталь за счет сделанных на заготовке из массивной древесины пропилов якобы состоит из пластинок, склеенные между собой, и не требует гидротермической обработки. Но такая технология позволяет получать детали, обычно, с небольшим радиусом изгиба, например, когда нужно согнуть концевые части заготовки.

Получение гнутоклееных и плоскоклеенные деталей из шпона является наиболее простым, поскольку не требует выполнения трудоемких операций гидротермической обработки. Кроме этого, для изготовления деталей полнее используется древесина, а склеенные детали при равных условиях имеют более высокие механические показатели.

Технология изготовления криволинейных деталей гнутьем прямолинейных заготовок из массивной древесины по количеству операций и оборудования сложнее, поскольку требует гидротермического обработки, но устраняются недостатки способа выпиливания. Основное, что полученная гнутая деталь является прочной от выпиленных, а удельный расход древесины значительно уменьшается.

Технология сгибания массивной древесины

Лесоматериалы раскраивают на прямолинейные заготовки по соответствующей схеме (поперечно-продольной или продольно-поперечный. Одновременно к заготовок для гибки предъявляются повышенные требования по качеству древесины. В заготовках не допускаются сучки, отклонение направления волокон от оси бруска не должно превышать 10 градусов. Процесс гибки проходит с некоторым упресованием древесины. В связи с этим в заготовках должны быть предусмотрены припуски на механическую обработку и возможное упресования (до 15 ... 40%). В ряде случаев гибки подвергают не только черновые заготовки, но и беловые, т.е. обработаны с толщиной до чистовых размеров, например, круглые детали стульев и других изделий. В этом случае после раскроя лесоматериалов заготовки подвергаются механическому обработке в чистовых размеров.

Пластификации или гидротермические обработка древесины проводят с целью увеличения эластичности массивной древесины перед гибкой. Существуют такие методы пластификации:

• проваривание;

• пропаривания;

• обработка аммиаком;

• нагрев в поле СВЧ.

• утечки различными растворами.

Проваривают заготовки в провательных баках при температуре 90 ... 95 град, в течение 1 ... 2,5 ч. Время проваривания зависит от поперечного сечения заготовок и породы древесины. Проваривательные баки изготовляют из древесины или из металла. Проваривание имеет ряд недостатков, которые основываются на неравномерности нагревания, сильном переувлажнении заготовок. Поэтому проваривание применяется мало, за исключением случаев, когда необходимо нагреть только часть заготовки.

Пропаривают заготовки в пропарочных котлах при давлении пара 0,02 ... 0,05 МПа и температуре 102 ... 105 Со. При пропаривании малоувлажненные заготовки повышают свою влажность, а переувлажненные - снижают. Оптимальная влажность заготовки должна быть 25 ... 30%. Пропарочные котлы имеют диаметр 0,3 ... 0,4 м, оборудуются контрольно-измерительной аппаратурой. Пропаривания сравнению с проваривание, более эффективное, поэтому широко применяется.

Обработка аммиаком ведется при любой влажности древесины. Бруски дерева помещаются в емкость с 20 ... 25%-ным раствором аммиака. Во время процесса поддерживается постоянный уровень концентрации аммиака. Продолжительность процесса - до 6 суток.

Прогревание деталей в поле СВЧ резко ускоряет процесс пластификации. Применение СВЧ для предоставления древесине пластичности перед гибкой - более эффективный метод, чем пропаривания, как по скорости нагрева, так и в способности заготовок набирать заданной формы при гнутье. Высокочастотное нагревание древесины позволяет применять для гибки заготовки влажностью 10 ... 12%, что сокращает время их сушки после гибки.

Замена пропаривания заготовок нагревом в поле СВЧ улучшает санитарные условия гнутарного производства, ускоряет процесс термообработки, позволяет механизировать его, повышает культуру производства.

Высокочастотное нагрева позволяет осуществлять местное нагревание, то есть участка заготовки подвергается непосредственно гибки, не нагревая всю заготовку. Так, промышленность выпускает установки для нагрева в поле СВЧ заготовок стула (ножек хвосте, царг, пронижок и др.) перед операцией гибки. По новым технологиям такие установки непосредственно монтируются в прессовое оборудование.

Принцип работы установки такой. Заготовки укладываются в деревянные контейнеры, помещаемые на подъемный стол и цилиндром подъема подаются в високопотенцийного электрода в зону обработки в поле СВЧ, которая создается подсоединения электрода к генератору СВЧ с помощью высокочастотного фидера. После прогрева контейнер с заготовками опускается в исходное положение, выдерживается и подается в гнутарного станка. В рабочем цикле участвуют четыре контейнера. Влажность заготовок укладываются в контейнер, может иметь колебания не более ± 5%.

Пропитка древесины растворами повышает ее пластичность. Этот эффект получается при использовании растворов дубильных веществ, фенолов и альдегидов концентрацией 0,1-1%. Применяются растворы солей железных и алюминиевых соединений, хлористого магния, хлористого кальция и др. Однако эти соли оказывают древесину менее прочной и более гигроскопичной. Значительное повышение пластичности дает пропитки древесины 40%-ным водным раствором мочевины в холодных ваннах, сушки ее к воздушно-сухой влажности и гибки при 100 град.

Оборудование

Процесс гибки массивной древесины выполняется холодным способом, горячим, на станках с подогревом, с одновременным прессованием и прессованием в поле СВЧ. Непосредственно гибки заготовок проводят на оборудовании двух типов:

• станках для гибки на полный круг;

• станках (прессах для гибки на неполное круг.

На станках для гибки по замкнутому контуру заготовки сгибают вокруг съемного необогреваемой шаблона. При работе на станке заготовка одним концом относится к подвижному шаблона с закрепленной на нем шиной. Вторым концом заготовка опирается в упор на шине, которая закреплена на каретке. При вращении шаблона заготовка вместе с шиной навивается на шаблон и закрепляется на нем скобой. Оптимальная скорость гибки на станках составляет около 40 ... 50 см . Изогнутая заготовка вместе с шаблоном снимается со станка и подается в сушильную камеру для сушки. Режимы сушки аналогичные режимам сушки пиленых заготовок из тех же пород дерева.

Контрольная работа по Технологии изделий из древесины 📙 Контрольная → 🆔 71310