3.5 Выводы :

1. Определены наилучшие параметры работы экспериментальной установки (P=0,963 MПа, Т=225,5⁰С) с термосиловым воздействием на древесные композитные плиты для достижения минимальной их шероховатости с подготовкой под ламинирование.

2. Получено экспериментальное подтверждение закономерности зависимого изменения шероховатости от входных факторов.

3. Определено время нагрева (t=10 мин.) термопротяжной пластины за счёт её трения о плиту на холостых оборотах с целью определения энергозатрат.

4. Получен график диагностики отклонения ошибок прогноза значений выходного фактора от нормального распределения.

4. Технология обработки и технико-экономическое обоснование введения термосилового воздействия в процессе калибровки древесностружечных плит

4.1. Уравнение регрессии, описывающее процесс поверхностной обработки древесностружечных плит

В результате проведения эксперимента и его обработки с помощью программного обеспечения Statgraphics [94] было получено уравнение регрессии, описывающее процесс термосилового воздействия с учётом входных факторов температуры и давления прижима и получаемая при этом шероховатость поверхности древесной композитной плиты:

Y = 441,65 – 393,86 Х₁ – 0,51 Х₂ + 0,26 Х₁ Х₂ + 175,65 Х₂² . (4.1)

Полученное уравнение регрессии выражает модель процесса термосиловой обработки и параметры входящих факторов, при которых получается необходимая шероховатость поверхности древесных композитных плит.

Проведём проверочный расчёт по выходному параметру Y, подставив в это значение минимальной шероховатости поверхности плиты. Необходимые данные возьмём из таблицы 3.12 поверхности отклика выходного параметра.

Y = 441,65 – 393,86 Х₁ – 0,51 Х₂ + 0,26 Х₁ Х₂ + 175,65 Х₂² = =441,65 – 393,86*0,963 – 0,51*225,49 + 0,26*0,963*225,49 + +175,65*225,49² = 166,5 мкм. (4.2)

Проверочный расчёт подтвердил правильность определения уравнения регрессии при помощи пакета прикладных программ “Statgraphics”.

4.2. Оптимизация параметров обработки и технико-экономические расчёты

В процессе исследования процесса термосиловой обработки плит на основе древесины, для достижения требуемой шероховатости, была разработана технологическая схема станка, исключающая шлифовальную ленту из процесса обработки и обеспечивая должное качество плит.

Вопрос ширины обработки плиты не является принципиальным, так как поперечное перемещение инструмента относительно подачи плиты обеспечивает обработку изделия по всей площади.

Калибровальный агрегат осуществляет снятие припуска плиты и выглаживанием поверхности за счёт действия винтовой фрезы с двумя степенями подвижности с последующим термосиловым воздействием на обработанную поверхность.

Используемые в настоящее время шлифовальные станки “Бизон” потребляют значительное количество энергии, при этом они образуют невозвратные отходы в виде абразивной пыли. [117] К тому же одним из главных недостатков таких станков является большой расход шлифовальной ленты и большие габариты самого станка, а также высокая мощность потребления.

Рисунок 4.1. Производственная шлифовальная лента «Rauma Repola»

Под экономической эффективностью внедрения технологии термосилового воздействия следует понимать степень снижения затрат на обработку в результате её внедрения, а также на степень повышения качества обработки поверхности плит. Чем выше эта степень, тем выше эффективность нового способа обработки. Для расчёта экономической эффективности служат основные измерители, такие как, капитальные вложения, необходимые для внедрения способа, стоимость обработки до и после внедрения нового способа; экономия от снижения стоимости; прирост производительности труда, прирост прибыли. [113]

Расчёты технико-экономической эффективности внедрения новых методов обработки древесных материалов должны проводиться в соответствии с “Методикой определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений”.

При определении экономической эффективности величина капитальных вложений используется как составная часть стоимости общих затрат технологии обработки плит и для вычисления сроков окупаемости капитальных затрат. Величина капитальных затрат рассчитывается отдельно как для базового способа, т.е. внедрения новой технологии, так и для внедряемого способа обработки.

В состав первоначальной стоимости основных фондов входят:

- затраты на проектирование нового оборудования,

- стоимость нового оборудования, включая издержки на его доставку и монтаж,

- стоимость используемого ранее использованного оборудования,

- затраты на модернизацию действующего оборудования,

- стоимость строительства и реконструкции зданий и сооружений, необходимых для внедрения нового способа обработки. [113]

При составлении калькуляции стоимости шлифования и калибровки ДСтП по базисному варианту при заводской отчётной калькуляции, составленной по методу нормативного отчёта, следует учитывать фактический расход потребляемой энергии, фактическую заработную плату рабочего персонала и других материально- технических ресурсов. При составлении проектной калькуляции необходимо учитывать, что уровень расхода электроэнергии при калибровании и шлифовании ДСтП новым методом устанавливается на основе данных эксперимента. Для проведения экономического расчёта способа термосиловой обработки плит ДсТП определим время нагрева термопротяжной пластины до оптимальной температуры используя эффект трения пластины о плиту ДСтП. Время нагрева пластины определяем экспериментально. Нагрев пластины определяется при оптимальных режимах обработки плиты, при которых достигается минимальная шероховатость плиты. Для этого построен график зависимости температуры нагрева пластины от времени работы калибровально-термопротяжного узла. Получается уравнение этой зависимости в программе Microsoft Office Excel., решаемое как квадратное уравнение:

Y = 0,550x² + 14,005x + 27,305 , (4.3)

где:

X – время работы термопротяжного органа, мин;

Y – температура нагрева термопротяжной пластины,⁰С.

Получаем время нагрева работы калибровально-термопротяжного органа с пластиной до оптимального режима, что составляет 10,00 мин.

Таблица 4.1. Время нагрева термопротяжной пластины от трения о плиту при оптимальном режиме прижима пластины (P = 0,963 МПа или M =39,953кг)

X	0	5,0	7,5	12,0
Y	26,50	115,23	159,00	275,56

Рисунок 4.2. Кривая зависимости времени нагрева термопротяжной пластины от трения и её поверхности при оптимальном режиме прижима.