ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЖЕСТКИХ АБРАЗИВНЫХ ЦИЛИНДРОВ ДЛЯ КАЛИБРОВАНИЯ-ШЛИФОВАНИЯ ПЛИТНЫХ ДРЕВЕСНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Кийко О.А. (УкрГЛТУ, г. Львов, Украина)

The technological and economical outlooks of rigid abrasive barrels usage for calibrating - grinding of board’s wood materials are reviewed.

Принцип ресурсосберегающего развития экономики обуславливает в мебельном и строительном производстве необходимость создания заменителей массивной древесины. Наращивание объемов изготовления древесностружечных плит, волокнистых плит средней плотности, фанеры и других плитных древесных материалов дает возможность удовлетворить стремительно возрастающие потребности потребителей.

Операция калибрования-шлифования, которая отличается повышенной трудоемкостью из-за особых физико-механических свойств плитных древесных материалов - обязательный этап в технологическом процессе их изготовления.

В УкрГЛТУ предложен новый шлифовальный инструмент – жесткий абразивный цилиндр многослойной структуры, который позволил заменить на операциях калибрования-шлифования дорогую шлифовальную шкурку. Внедрение нового способа механической обработки плитных древесных материалов на многих предприятиях Украины и вне ее границ доказало его эффективность.

Жесткие абразивные цилиндры предназначены для калибрования и шлифования мебельных щитов из массивной древесины, паркетных щитов, древесностружечных, цементностружечных, гипсостружечных, MDF плит, фанеры, плит OSB и других материалов в размер по толщине. Точность обработки таким инструментом составляет ±0,1 мм. За один проход инструмент снимает 1...3 мм материала. Согласно результатам применения на деревообрабатывающих предприятиях, ресурс работы этих инструментов составляет 1,0...1,5 лет. Такие абразивные цилиндры можно использовать на специализированных шлифовальных станках, которые конструктивно и в эксплуатации значительно более просты сравнительно со станками фирм “Бизон”, “Раума-Репола” и другими, в которых используется шлифовальная шкурка.

Жесткие абразивные цилиндры для осуществления процесса калибрования-шлифования плитных материалов могут устанавливаться на:

·        реконструированное существующее шлифовальное оборудование;

·        специально изготовленное оборудование.

Наличие флуктации толщины плитных древесных материалов делает невозможным эффективное использование многочисленных исследований процесса калибрования-шлифования для потребностей мебельной, строительной и других областей промышленности.

Существующие исследования в области механической обработки плитных древесных материалов шлифовальным инструментом многослойной структуры не разрешают смоделировать и исследовать классическую схему многократного шлифования с постепенным уменьшением линейных размеров абразивного зерна и не предусматривают изучения влияния входных факторов на один из важнейших показателей процесса калибрования-шлифования – процент бракованных плит, то есть тех плит, которые не удовлетворяют требованиям к нормированной стандартом разнотолщинности и высоте микронеровностей обрабатываемой поверхности.

Поэтому возникает научно-техническая проблема, которая имеет важное народнохозяйственное значение: повышение эффективности калибрования-шлифования плитных древесных материалов на основе использования новых научно-обоснованных методов выбора эффективных параметров процесса, которые учитывают обязательное наличие разнотолщинности и особенности абразивной обработки древесных материалов. Обязательным условием повышения эффективности процесса калибрования-шлифования плитных древесных материалов есть экономия древесины, экологическое значение которой в условиях соблюдения принципов постоянного развития не вызывает сомнений.

  Автором для исследования процесса калибрования-шлифования древесины и древесных материалов предложена имитационная модель, которая реализованная с помощью компьютерной программы.

Использование для изучения процессов калибрования-шлифования древесины и древесных материалов имитационного моделирования разрешает:

·        учесть присущий древесине и древесным материалам случайный характер многих входных факторов;

·        максимально реально воссоздать многоэтапный процесс калибрования-шлифования древесины и древесных материалов.

Автором сделан вывод о том, что эффективность процессов механической обработки древесины и древесных материалов не логично оценивать скоростью снятия обрабатываемого материала. Очевидно более правильным есть использование с целью оценки эффективности процесса критериев, которые бы учитывали минимальное количество снятого материала при условии максимума износостойкости инструмента и минимума общих инвестиционных затрат, что разрешает учитывать современную концепцию постоянного развития. В начале ХХІ века надо экономить не только деловую качественную древесину, но и “малоценное” древесное сырье для изготовления древесных заменителей.

Добавочная стоимость от использования результатов исследований процесса калибрования-шлифования плитных древесных материалов жесткими абразивными цилиндрами может быть создана за счет:

·        экономии от замены шлифовальной ленты на абразивные цилиндры;

·        экономии от увеличения общего ресурса работы шлифовального инструмента;

·        экономии от уменьшения затрат древесины и других материалов на изготовление плитных древесных материалов.

Будущая перспектива внедрения результатов исследований процесса калибрования-шлифования плитных древесных материалов жесткими абразивными цилиндрами базируется на следующих фактах:

·        неустанный рост населения земного шара приводит к постоянному возрастанию потребностей на продукцию из древесины и древесных материалов;

·        ограниченность лесных ресурсов в мире приводит к необходимости все более широкого использования заменителей древесины, в том числе и плитных древесных материалов;

·        технологические особенности изготовления плитных древесных материалов предопределяют их обязательное калибрование (обработку в размер по толщине);

·        экологическая ценность древесины предопределяет необходимость разработки мероприятий, которые бы обеспечивали ее экономию;

·        жесткий абразивный цилиндр более эффективен в процессе калибрования-шлифования плитных древесных материалов чем шлифовальная шкурка;

·        применение предложенной методики имитационного моделирования разрешает исследовать процесс калибрования-шлифования древесины и древесных материалов любыми видами обрабатываемых инструментов и разработать мероприятия по увеличению эффективности обработки за счет увеличения производительности и экономии затрат древесины и других материалов. Учет в этих исследованиях случайного характера многих сменных факторов разрешает максимально реально воссоздать технологический процесс, учитывая его сложность и наличие многих стадий.

Расчет экономии, представленный в табл.1, осуществлен для условного объема плит, которые подлежат калиброванию-шлифованию.

Таблица - Расчет экономии от внедрения в производство результатов исследования процесса калибрования-шлифования  плитных древесных материалов жесткими абразивными цилиндрами

Таким образом, общая годовая экономия от внедрения результатов исследования процесса калибрование-шлифование плитных древесных материалов жесткими абразивными цилиндрами (при условии прогнозируемого годового выпуска) составляет 660937,5 EUR.