ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОГО МОДИФИЦИРОВАНИЯ ДРЕВЕСИНЫ

Аксенов А.А., Малюков С.В.

DOI: 10Л2737/15473

Аннотация. Представлена принципиальная технологическая схема линии термомеханического модифицирования древесины и принцип ее работы.

Показана перспективность применения изделий из ДМ.

Ключевые слова: модифицированная древесины, технологическая схема, узлы трения.

Узлы трения являются ответственными и, в то же время, уязвимыми конструктивными элементами машин и механизмов, часто определяющими их надежность и ресурс [1]. Эксплуатация их неизбежно связана с протеканием процессов изнашивания, интенсивность которых зависит от свойств материалов деталей, технологической подготовки поверхностей и их качества, от условий работы узла трения: нагрузки, скорости, температуры, смазки и др. Снижение интенсивности изнашивания является одной из самых острых проблем современности. Свыше 80 % отказов машин происходит из-за износа узлов и деталей. Потери средств от трения и износа в развитых государствах достигают 4...5 % национального дохода, а преодоление сопротивления трения поглощает во всем мире 20.. .25 % вырабатываемой за год энергии [2].

Эксплуатация узлов трения многих машин и механизмов в различных отраслях промышленности протекает в абразивных, агрессивных и влажных средах в различных диапазонах температур. Одним из лучших антифрикционных материалов, способных работать в таких условиях является прессованная древесина [3].

Линия ТММД является базой исследований по созданию высоких, экологически чистых и безопасных технологий. Технологический процесс линии ТММД включает следующие операции: нагрев исходных заготовок до температуры 90 °С; комплектация подогретых заготовок в кассеты и установка кассет в прессформы, расположенные на нижней плите пресса; плоское уплотнение на гидравлическом прессе; перемещение кассет с уплотненными заготовками к термосушильным установкам; сушка и термообработка спрессованных заготовок в кассетах при температуре 110... 130 °С с последующим их охлаждением до температуры окружающей среды; выгрузка и разборка кассет, контейнирование готовой продукции, возврат кассет в исходное положение (на стол комплектации).

На рисунке 1 представлена принципиальная технологическая схема (план размещения оборудования) линии ТММД [4]. Линия включает установку 1 для нагрева и выдачи заготовок, снабженную шаговым транспортером с укрепленными на нем контейнерами; перегружатель-укладчик 2 прогретых заготовок в кассеты для прессования; пресс 3 с установленными на нижней плите прессформами; робот-манипулятор 4 для перемещения исходных заготовок в кассетах по кругу на рабочие места; термосушильную установку 5, снабженную шаговым транспортером с открытым передним концом для укладки пакетов; стол разборки кассет 6; транспортное средство 7 для возврата кассет к перегружателю-укладчику 2.

Полуавтоматическая линия термомеханического модифицирования древесины

Рисунок 1 - Полуавтоматическая линия термомеханического модифицирования древесины

Линия работает следующим образом. Поступающие из заготовительного отделения исходные заготовки загружают в очередной контейнер,

расположенный на открытой части шагового транспортера на входе в камеру нагрева установки нагрева и выдачи заготовок 1. После загрузки контейнер шаговым транспортером перемещается на один шаг (расстояние между контейнерами) и загруженный контейнер поступает в камеру нагрева, а его место на открытой части шагового транспортера занимает следующий пустой контейнер, устанавливаемый под загрузку. За время одного цикла (перемещения контейнера на один шаг) на выходе из камеры выгружается очередной контейнер с нагретыми заготовками и за время выстоя транспортера перегружатель-укладчик заготовок в кассеты 2 (через окна в стенах камеры) перегружает нагретые заготовки в кассеты, установленные на приемном столе перегружателя. После загрузки кассет робот-манипулятор 4 круговым движением с подъемом перемещает кассеты с нагретыми заготовками и производит установку их в прессформы, установленные на столе пресса 3. После уплотнения кассеты с спрессованными заготовками роботом- манипулятором 4 вынимаются из прессформ, перемещаются по кругу и устанавливаются на открытой части шагового транспортера термосушильной установки 5. Укомплектованные пакеты из кассет на открытом конце шагового транспортера перемещаются в камеру предварительной обработки (нагрева) термосушильной установки 5. После термообработки и стабилизации формы и размеров заготовок кассеты пакетами выгружаются из термосушильной установки 5 и на столе выгрузки и разборки кассет 6 производится их разборка, т.е. готовая продукция вынимается из кассет и направляется на склад готовой продукции. Возврат пустых кассет к перегружателю-укладчику 2 производится с помощью транспортного устройства 7.

Подшипники из ДМ в узлах трения нефтекачалок удлиняют их срок службы (межремонтный пробег) в 2...3 раза и уменьшают в 2,5 раза стоимость узла трения по сравнению с другими материалами. В настоящее время проведены испытания и доказано, что замена цветных, черных металлов и других дефицитных антифрикционных материалов в узлах трения многих машин, механизмов и оборудования в нефтедобывающей, электротехнической, пищевой, легкой, сельскохозяйственной и других отраслях народного хозяйства России (около 50 наименований) дает большой экономический эффект и при этом повышает экологическую чистоту производств, работоспособность и долговечность узлов трения, при резком снижении их энергоемкости и металлоемкости.

Введенный для сравнения коэффициент замены цветных и черных металлов в узлах трения скольжения древесиной, модифицированной термомеханическими способами показывает сколько 1 тонна ДМ может заменить тонн цветных и черных металлов, с учетом массы подшипника и срока службы. Этот экономический критерий показывает, что 1 тонна ДМ может заменить 5...20 тонн цветных и черных металлов. 1 тонна втулок из ДМ в винтовых конвейерах подачи песка, цемента и извести позволяет заменить 27 тонн антифрикционного чугуна.

Список литературы

  • 1. Анненков, В. Ф. Древесно-полимерные материалы и технология их получения / В. Ф. Анненков. М.: Лесная промышленность, 1974. 87 с.
  • 2. Аксенов, А. А. Узлы трения с подшипниками из прессованной древесины / А. А. Аксенов, Н. И. Винник. Saarbrucken: LAP LAMBERT, 2013. 137 с.
  • 3. Аксенов, А. А. Твердость и деформации прессованной древесины при отрицательных температурах / А. А. Аксенов, С. В. Малюков // Лесотехнический журнал. 2014. Т. 4. № 3 (15). С. 184-192.
  • 4. Шамаев, В. А. Технология и оборудование химико-механического модифицирования древесины карбамидом / В. А. Шамаев. Автореф. Дисс. Док. техн. наук, Воронеж, 1995. 27 с.

Аксенов Алексей Александрович, кандидат технических наук, доцент кафедры производства, ремонта и эксплуатации машин, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», г. Воронеж, РФ

Малюков Сергей Владимирович, кандидат технических наук, доцент кафедры механизации лесного хозяйства и проектирования машин, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Т.Ф. Морозова», г. Воронеж, РФ

УДК 621.791.927.5

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >