Технология лесопильного производства

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

1.1 Составление плана раскроя брёвен

1.2 Расчет баланса древесины

1.3 Составление сортового состава пиломатериалов

1.4 Составление технологического процесса

2. ВЫБОР И РАСЧЁТ ОБОРУДОВАНИЯ

2.1 Выбор и расчёт головного бревнопильного оборудования

2.2 Выбор и расчёт технологического оборудования

2.3 Выбор и расчёт транспортного и вспомогательного оборудования

2.4 Составление заказной спецификации оборудования

3. СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМЫ И ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

3.1 Описание технологического процесса

4. РАСЧЁТ ОСНОВНЫХ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЦЕХА

5. ЭНЕРГО И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ

5.1 Энегросбережение

5.2 Ресурсосбережение

6. ОХРАНА ТРУДА

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Ни одна отрасль народного хозяйства не обходится без древесины. Поэтому важную роль в развитии экономики играет лесообрабатывающая отрасль промы-шленности.

Лесопильное производство выпускает пиленую продукцию (пилопродукцию). Пиленая продукция -- это продукция из древесины, получаемая при продольном делении бревен на части поперечного и продольного раскроя полученных частей. Ее выпускают в виде пиломатериалов: брусьев, брусков, досок, шпал, обапола.

По форме и размерам поперечного сечения продукция лесопильного производства делится на виды, имеющие различные названия. Брус -- пилопродукция шириной и толщиной 100 мм и более. Двухкантный брус -- брус с двумя противоположными пластями, которые обработали пилением или фрезерованием. Трехкантный брус -- брус, имеющий три продольные обработанные пилением или фрезерованием поверхности. Четырехкантный брус -- брус, имеющий четыре продольные обработанные пилением или фрезерованием поверхности.

Брусок -- пилопродукция толщиной до 100 мм и шириной не более двойной толщины.

Доска -- пилопродукция, толщиной до 100 мм и шириной более двойной толщины. Широкие стороны называются пластью. Узкие -- кромкой. Толщина доски определяется расстоянием между пластями, ширина -- расстоянием между кромками. Длина доски измеряется вдоль волокон между торцами. Торец -- концевое поперечное сечение материала. Линия пересечения пласти и кромки называется ребром.

Различают доски обрезные и необрезные. У обрезных досок кромки опилены перпендикулярно пластям, величины обзола на кромках не более допустимого.

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

1.1 Составление плана раскроя бревен

План раскроя - система поставов, которые обеспечивают использование спецификации пиломатериалов при условии рационального распиливания данного сырья. Для составления плана раскроя необходимо учитывать заданную спецификацию бревен по размерам и качеству, спецификацию пиломатериалов, которые необходимо выпилить, и нормативы сортового выхода пилопродукции.

Основными этапами составления плана раскроя являются:

· cоставление поставов;

· расчет поставов;

· составление плана раскроя.

Составить постав - значит выбрать способ распиловки, определить количество досок в поставе, их местоположение и толщину. Поставы должны обеспечить рациональный раскрой бревен, выпиливание досок, которые отвечают спецификации и имеют высокое качество.

1. При распиловке вразвал с центральной зоны бревна предусматривают выпиловку толстых досок, а по мере приближения к краю торца толщина досок в поставе уменьшается. При распиловке с брусовкой толщину выбирают в пределах 0,55 - 0,8 вершинного диаметра бревна с учетом спецификации пиломатериалов; толщину досок за брусом в первом проходе и толщину боковых досок за пределами пласти бруса определяют по приведенным графикам (рис.1 и 2) и принимают по возможности одинаковых размеров; толщину досок, которые выпиливают со средней части бруса во втором проходе, определяют с учетом качественных зон бревна и спецификации пиломатериалов. При этом желательно выпиливать толстые доски только одного - двух размеров по толщине.

Распиловка с брусовкой обеспечивает лучшее использование качественных зон бревна и меньшее рассеивание размеров пиломатериалов, чем распиловка вразвал. Объемный выход обрезных досок, особенно спецификационных, при распиловке с брусовкой увеличивается.

2. Постав должен быть симметричным относительно центра бревна. Несимметричные постав увеличивают количество размеров досок по ширине, усложняют их сортировку, создают неблагоприятные условия для работы лесопильной рамы.

3. В один постав не рекомендуется включать доски смежной толщины (16-19; 19-22; 22-25), так как при их сортировке усложняется размещение по размерам досок, толщина которых меньше чем на 5 мм.

4. Не рекомендуется составлять постав с большим количеством пил, это значит выпиливать только тонкие доски, так как при перезагрузке лесорамы значительно снижается ее производительность. Оптимальное количество досок в поставе выбирают по табл.1 приложения.

5. В связи с тем, что сердцевинная часть доски имеет низкое качество, толщина центральных и сердцевинных досок должна быть принята не менее, чем указано в табл.2.

6. Ширина постава не должна превышать размера наибольшего граничного обхвата диаметра бревна поставом.

При составлении поставов используют графики и табл. Профессора М. А. Батина.

Брёвна диаметром 20 см и длиной 5 м распиливают на ЛАПБ. Ширина пропила составляет 4.0 мм. Составить постав на распиловку этих брёвен вразвал.

Устанавливаем номер графика, по которому будем определять толщину досок, по формуле:

N= (m+1)-n (1.1)

где N - номер графика, по которому определяют толщину доски;

m - общее количество пар досок в поставе;

n - порядковый номер доски от центра торца бревна.

N₁= (3+1)-1=3;

N₂= (3+1)-2=2.

N₃= (3+1)-3=1.

Это значит, толщину первой доски определяем по графику 3 (в приложении), следовательно, толщину второй доски - по графику 2, третей - по графику 1.

Для определения толщины доски необходимо знать расстояние от центра до внутренней пласти доски.

Для первой доски это расстояние:

C₁=0,5s (1.2)

где s - ширина пропила.

С₁=2 мм.

Тогда на оси абсцисс находим пункт c₁=2 мм и по вертикали поднимаемся до пересечения с кривой, соответствующей диаметру 20 см. Пункт пересечения переносим на ось ординат и находим, что стандартная толщина а₁=44 мм.,y₁=1,4

Для второй доски расстояние от центра постава до внутренней пласти:

С₂ = с₁ +(a₁+y₁+s) (1.3)

С₂=2+(40+1,2+4)=51,4 мм.

Обозначим, что величина усушки у₂=0,8 мм., для доски толщиной а₂=25 мм определим по таблице 2 приложения.

По графику 2 определим толщину второй доски: а₃=19 мм. , y₃=0,6 мм.

С₃=45,1+(25+0,8+4)=81,2 мм.

Тогда постав имеет вид: 19-25-44-44-25-19

Находим общую ширину этого постава, это значит расстояние между внешними пластями крайних досок:

=2((а₁+у₁+s/2)+(a₂+y₂+s)+(a₃+y₃+s)) (1.5)

=2((44+1,4+4/2)+(25+0,8+4)+(19+0,6+4))=100,8=201,6=1,008d

Вычисление поставов на выпиловку обрезных досок.

Хвойные бревна диаметром 20 см, длинной 5 м распиливают вразвал на обрезные доски по поставу:

Ширина пропила 4.0 мм. Вычислить размеры досок, их объем и объемный выход бревна.

Сначала определим ширину пифогаричной зоны:

E_кр (1.6)

где d и D - диаметр бревна в верхних и комлевых торцах.

Для этого находим диаметр бревна в комлевом торце:

D= d+cЧL (1.7)

где с - сбег бревна;

L - длина бревна.

D = 20+ 0,77x5 = 238,5мм.

Тогда:

E_{кр =} = 177,64мм.

(ширину пифагорической зоны можно вычислить так же по таблице 5).

Затем определим расстояние между симметричными пластями досок в поставе:

E₁=2(a₁+ y₁ + s/2) (1.8)

Е₁= 2(44 +1,4 + 4/2) =94,8мм;

E₂=E₁+ 2(a₂ + y₂ + s) (1.9)

Е₂= 94,8+2(25+0,8+4) =154,4мм;

Е₃= 154,4+2(19+0,6+4) =185,2мм;

где а₁, а₂ - номинальная толщина досок в поставе;

у₁, у₂ - припуски на усушку по толщине для соответственных досок;

s - ширина пропила.

При разностях расстояние между симметричными пластями досок в поставе можно пользоваться таблицей 3. Из расчётов видно, что первая и вторая доски находятся в пифагоричной зоне , , Определим ширину досок:

b_n= (1.11)

где d - диаметр бревна в верхнем торце;

E_n - расстояние между симметричными внешними пластями i-й доски.

Тогда:

b₁мм.

b₂мм.

Если отнять припуски на усушку по ширине, тогда стандартная параметры этих досок будет соответственно 200 мм. и 130 мм.. Оптимальную ширину этих досок определим по формуле:

b₀= (1.12)

b₃=86,76 мм. 100 мм.

Находим расчетный диаметр для 3-ей доски:

d_p3=bp3²+E₃²==200,68 мм.

Находим длину укороченной доски:

L₃===4,25 мм.

Таким образом, в итоге вычисления постава нашли такие параметры обрезных досок (в метрах) и их объём:

V₁=0,044Ч0,200Ч5Ч2= 0,088 м³;

V₂=0,025Ч0,130Ч5Ч2= 0,032 м³;

V₃=0,019Ч0,100Ч4,2Ч2=0,015 м³;

V_д= 0,088+0,032+0,015=0,135 м³ ;

Объёмный выход обрезных пиломатериалов с бревна составляет:

? = 100V_д/V_б (1.16)

где V_д - объём получаемых досок;

V_б - объём бревна.

? = 100Ч(0,135/0,190) =71%; 70

Составим постав на распиливание бревна хвойных пород диаметром 58 см и длиной 5 м., распиливают на ленточнопильном станке, на обрезные пиломатериалы с брусовкой. Ширина пропила составляет 2 мм.

Постав для первого прохода.

С учётом спецификации пиломатериалов выбираем толщину бруса 275 мм. По таблице 1выбираем количество досок, которые выпиливают в 1 проходе (по три с каждого боку). После этого составляем схему постава для 1 прохода. Толщину досок вычисляем по графикам М.А. Батина.

Устанавливаем номер графика, по которому будем определять толщину досок. Для второй доски - этот график 3, а для третей - график 2,а для четвертой - график 1. Затем вычисляем расстояние от центра постава до внутренней пласти досок. Для второй доски:

C₂=1/2 (h_b+y_b) + s (1.17)

где h_b- номинальная толщина бруса;

y_b- припуск на усушку.

C₁= 1/2 (275+6,6) +2= 142,8 мм.

C₂= 142,8+ (75 +2,3+2) = 222,1 мм. a₂=75 мм.

C₃= 222,1+ (44+1,4+2)= 269,5 мм. a₃=44 мм.

С₄= 269,5+(25+0,8+2)= 297,3 мм. a₄=25 мм.

В этих вычислениях h_б - номинальная толщина бруса; у_б, у₂ - припуски на усушку по толщине бруса и второй доски; s - ширина пропила.

Таким образом, постав первого прохода будет иметь следующий вид:

- -

E_n= (а₁+у₁) + 2(a₂+y₂+s) + 2(a₃+y₃+s) (1.18)

E_n1 = (275+ 6,6) + 2(75 +2,3+ 2) + 2(44 + 1,4+ 2) + 2(25+0,8+2) = 590,6 мм. =1,01d.

Это значит, охват диаметра поставом соответствует требованиям рационального раскроя.

Постав для 1 прохода.

Сначала определим ширину пласти бруса:

В_б (1.19)

где d - диаметр;

у_б- припуск на усушку.

D = 58+1,7Ч5 = 66,15 см.

Рассчитываем расстояние между симметричными пластями досок в поставе:

E₁=275+6,6=281,6 мм.

E₂=281,6+2(75+2,3+2)=440,2 мм.

E₃=440,2+2(44+1,4+2)=535 мм.

E₄=535+2(25+0,8+2)=590,6 мм.

Определяем ширину пифагаричной зоны:

E_кр= E_{кр =} = 534,6 мм.

E_1кр

E_2кр

E_3кр укороченная

E_4кр укороченная

Находим ширину пласти бревна:

B_Бр==507 мм.

b₂= =377 мм.

b₃==224 мм.

b₄=172 мм.

b_p2=300 мм.

b_p3=250 мм.

b_p4=175 мм.

Диаметр расчетный:

b_р3==580 мм.

b_р4==615 мм.

Тогда длина укороченных досок определяем по формуле:

L=(D-dp)/c (1.15)

l₃=(661,5-580)/17=4,7 м.

l₄=(661,5-615)/17=2,7 м.

Находим объем досок:

V₂=0,075Ч0,300Ч5Ч2=0,22 м³

V₃=0,044Ч0,250 Ч4,7Ч2=0,1 м³

V₄=0,025Ч0,175Ч2,7Ч2=0,023 м³

-

Общая ширина этого постава находим по формуле (1.7):

E_п2=4(100+2,8)+2(40+1,2+2)+2(32+1+2)=567,6=1,01 d.

Вычисление поставов на выпиловку обрезных досок.

Хвойные бревна диаметром 58 см. и длинной 5 м. распиливают с брусовкой по поставу:

I проход: - - , II проход: -

Вычисляем комлевый диаметр бревна по формуле (1.7):

D =58+17,5Ч5 = 66,15 см.

Ширина пифагоричной зоны Е_кр = 534,5 мм.

После этого вычисляем расстояние между симметричными пропилами во 2 проходе (рисунок 2), пользуясь таблицей 2.

2 проход:

Е₁=4(100+2,8+2)=419,2 мм. E₃E_кр

Е₂=419,2+2(40+1,2+2)=506 мм. E₃E_кр

Е₃=506+2(32+0,8+2)=576 мм. E₃E_кр укороченная

Вычисляем размеры досок во 2 проходе:

b₁==401 мм. b_p1=300 мм.

b₂= =283 мм. b_p2=275 мм.

b₃=187 мм. b_p3=175 мм.

Диаметр расчетный:

b_р3==601 мм.

Тогда длину укороченной доски находим по формуле (1.15):

l₃ = (66,15-60,1)/1,7= 3,5 м.

Находим объемы обрезных досок 2 прохода:

V₁ = 0,100Ч0,300Ч5Ч4=0,6 м³

V₂ = 0,040Ч0,275Ч5Ч5=0,20 м³

V₃ = 0,032Ч0,175Ч3,5Ч2=0,004 м³

Таким образом, общий объём обрезных досок составляет: (1.22)

V_д=V₁+V₂+V₃ 1 прохода и +V₁+V₂+V₃ 2 прохода

V_д = 0,22+0,1+0,023+0,6+0,20+0,04=1,18 м³.

Объёмный выход пиломатериалов с бревна определим о формуле (1.16):

? = 100Ч(0,18/1,57) = 75% 70

При составлении плана раскроя в первую очередь предусматривают выпиливание широких и толстых досок с крупных брёвен, а также досок тех размеров, которые требуются в большом количестве. Одновременно с этим основными пиломатериалами в поставе включаются доски тонкие и узкие. Их выпиливают с периферийной зоны бревна или бруса.

Затем постепенно переходят к распилке средних брёвен на пиломатериалы, которые ещё не выпилены. Таким образом, постепенно выпиливают заданные пиломатериалы при распиловке всего сырья по спецификации.

Отметим, что при составлении постава необходимо стремится выполнить заданную спецификацию пиломатериалов.

Количество бревен, которые необходимо распиливать с учетом нужного количества пиломатериалов по спецификации, это значит 1000 . Объём бревна в (м³) для распиливания 1000 м³ пиломатериалов определяют по формуле:

В = (1.23)

(1.24)

где ?₁,?₂,…?₇ - объёмный выход досок по каждому поставу,%;

P₁;P₂;..P_e- для брёвен соответствующих диаметров по спецификации, %.

=71,1%.

В 1381 м³.

А общие количество брёвен размечают по диаметрам с учётом спецификации сырья. Сначала определяют объём бревна каждого диаметра (м³) по формуле:

В_i (1.25)

это значит:

B₁= 897,65 м³;

В₂ м³.

Затем вычисляют количество таких брёвен (штук) с учётом объёма одного бревна соответствующего диаметра, это значит:

N_i (1.26)

N₁шт. бревен;

N₂ шт. бревен.

В формулах (1.25) и (1.26) В_i и N_i - соответствующего объёма и количества бревна i-го диаметра; P_i-доля бревна i-го диаметра в общем объёме сырья по спецификации, %; V_i-объёме одного бревна i-го диаметра, м³.

Составим план раскроя бревна по спецификации сырья (таблица1.1) на пиломатериалы по спецификации (таблица1.2).

Таблица 1.1Спецификация сырья

d, см	% по объёму	% по сортам	Всего
		I	II	III
20	65	10	60	30	100
58	35	40	40	20	100
Всего	100	Длина бревна 5 м

Таблица 1.2 Спецификация пиломатериалов

Ш, мм Т, мм	100	130	175	275	200	250	300	Всего, м3
		Объем досок м3
19	70							70
25		150	7					157
32				12				12
40				62				62
44					416	30		446
75							68	68
100							185	185
Всего								1000

Результаты составления и расчёта поставов для выполнения заданной спецификации пиломатериалов при раскрое бревна диаметром 20 см и 58 см приведены в таблице 1.3.

Таблица 1.3 Ведомость расчёта поставов

	Постав	Расстояние между пластями досок, мм	Размеры досок стандартные	Количество досок	Объём досок, м3	?, %
			Толщина, мм	Ширина, мм	Длина, мм
d= 20см L=5 м V= 0,190м3	44/2	24,8	44	200	5	2	0,088
	25/2	154,4	25	130	5	2	0,032
	19/2	185,2	19	100	4,2	2	0,015
Всего	0,135	71
d= 58см L= 5м V= 1,57м3	275/1	281,6	275	507	-	-	-
	75/2	440,2	75	300	5	2	0,22
	44/2	535	44	250	4,7	2	0,1
	25/2	590,6	25	175	2,7	2	0,023
	100/4	419,2	100	300	5	4	0,6
	40/2	506	40	275	5	2	0,20
	32/2	576	32	175	3,5	2	0,04
Всего	1,18	75

Результаты распределения брёвен приведены в таблице 1.4.

Таблица 1.4 Распределения брёвен

Характеристика бревна	Доля бревна в общем объёме, %	Количество брёвен
d, см	L, м	V, м3		м3	шт.
18	5	0,156	60	843,8	5409
38	5	0,67	40	562,5	839
Всего	100	1406,3	6248

После расчёта количества брёвен, которые распиливают на каждом поставе, составляем план раскроя брёвен (табл. 5).

Таблица 1.5 План раскроя брёвен

Номер постава	Диаметр бревна, см	Кол-во брёвен, распиливаемых по поставу	Размеры выпиливаемых досок	Всего досок, м3
			19х100	25Ч130	25Ч175	32Ч275	40Ч275	44х200	44Ч250	75Ч300
		шт.	м3	Объём досок, выпиливаемых со всех брёвен, м3
11	20	4724	897,65	70,8	150,9				415,7			637,5
22	58	308	483,35			7	12,3	61,6		30,8	65,7	364,2
Всего		70,8	150,9	7	12,3	61,6	415,7	30,8	65,7	1001,7

В таблицу записывают все составленные поставы. При этом, чтоб определить общий объём досок каждого размера поперечного сечения, необходимо объём досок этого размера, выпиливаемых с одного бревна умножить на количество брёвен, распиливаемых по этому поставу.

Фактический объёмный выход досок по плану раскроя определяют по формуле:

?_пл.р. (1.27)

где А_пл.р. - всего досок;

В - объём бревна.

?_пл.р.72,5%.

1.2 Расчет баланса древесины

Вразвал. Вычислить баланс древесины при распиловке хвойных бревен диаметром 20 см, длинной 5 м вразвал на обрезные доски по поставу на многопильном станке. Ширина пропила составляем 4.0 мм.

При распиливании вразвал объём пиления определяют по формуле:

V_п(р)= 0,75d_срЧzЧsЧL (1.31)

где d_ср=см;

z =n+1=6+1=7 - количество пропилов;

s=4 мм. - ширина пропила.

Тогда V_п(р)= 230 м³.

Это составляет от объёма бревна:

?_п= (1.32)

?_п

При обрезке необрезных досок объём пиления составляет:

V_п(обр) (1.33)

Тогда:

V_п(обр)= м³.

Это составляет от объёма бревна:

?_п(обр) Ч 100 = 3,2%

Значит, общий процент пиления составляет:

?_п (1.34)

?_п.

Затем определяют объём усушки (таблица1.6).

Таблица 1.6 Объём усушки

Размеры сырых досок	Количество	Объём сырых досок, м3	Объём сухих досок, м3	Объём усушки, м3
Толщина а+у, мм	Ширина b+y, мм	Длина
45,4	201,4	5	2	0,091
25,8	130,8	5	2	0,033
19,6	100,6	4,25	2	0,016
Всего	0,14	0,135	0,005

Примечание: 1) величина усушки на толщину и ширину приведена в табл. 3;

2)объём усушки досок приняты по табл. 6(приложения).

Процент усушки от объёма бревна составляет:

?_ус=(?v_д(сыр)-?v_д(сух)) /v_б (1.35)

?_ус

Затраты древесины на распыление принимаем ?_расп=1,5 %.

Объём кусковых отходов определяем:

?_к.отх.= 100-(?_п/м+?_п+?_ус+?_расп) (1.36)

?_к.отх.= 100-(71+15,3+2,6+1,5) = 9,6 %.

Объёмный выход обрезных досок ?_п/м= 71 % принимаем по таблице 1.3.

Баланс древесины по расчётному поставу приведены в таблице 1.7

Таблица 1.7 Баланс древесины по поставу

Название продукции, отходов и затрат	Количество
	м3	%
Продукция обрезные доски	0,135	71
Отходы, всего в том числе: пиление кусковые отходы	0,04731 0,02907 0,01824	24,9 15,3 9,6
Затраты, всего в том числе: усушка распыление	0,00752 0,00494 0,00285	4,1 2,6 1,5
Всего	0,190	100

Однако средний объёмный выход досок по плану раскроя ?_пл.ротличается от объёмного выхода по расчётному поставу ?_п.м.. Тогда необходимо скорректировать баланс древесины с учётом коэффициента:

К (1.37)

%

Тогда баланс древесины по плану раскроя можно определить, когда умножить на этот коэффициент процент кусковых отходов и процент пиления, это значит:

?_п= 15,3Ч0,93 = 10,83 %;

?_к.отх = 9,6Ч0,93 = 8,92%.

Кусковые отходы перерабатывают на технологическую щепу, выход которых составляет в среднем 90% от объёма отходов, и их применяют в качестве сырья для производства древесных плит. Остальные 10% составляют мелкие щепки, которые присоединяют к пилению.

Таким образом, кондиционную технологическую щепу составляют:

?_т.щ

Мелкие щепки составляют:

?_д.щ

Результаты расчёта баланса древесины по плану раскроя с учётом переработки кусковых отходов на технологическую щепку приведены в таблице 1.8.

Таблица 1.8.Баланс древесины по плану раскроя

Название продукции, отходов и затрат	Количество
	м3	%
Продукция, всего в том числе: обрезные доски технологические щепки	1111,15 944,5 166,6	83 72 12,79
Отходы, всего в том числе: пиление дробные щепки	217 199,3 18,5	16 15 1,42
Затраты, всего в том числе: усушка распыление	53 33,8 19,5	4,1 2,6 1,5
Всего	1381	100

1.3 Составление сортового состава пиломатериалов

Сортовой состав пиломатериалов необходимо знать для того, чтобы можно было рассчитать экономические показатели и выбирать наибольшие эффективные направления дальнейшего использования досок в зависимости от их качества.

Для определения распределения досок на сорта необходимо знать нормативы сортового состава пиломатериалов при распиловке брёвен в зависимости от их размеров, качества и породы древесины.

Долю пиломатериалов каждого сорта в общем объёме (%) можно определить по формуле:

С_n(m) (1.28)

где С_n(m)- доля досок n-го сорта, выпиливаемых с бревна m-го сорта, %;

P_n(m)- нормативный процент досок n-го сорта, выпиленных с бревна m-го сорта (таблица 8а приложения);

а_m- доля бревна m-го сорта по спецификации сырья, %.

Производим расчет сортового состава пиломатериалов для диаметра 20 см:

Общее:

Объём пиломатериалов каждого сорта определяют по формуле:

A_п= (1.30)

где A_п- объём пиломатериалов n-го сорта, м³;

А_пл.р - общий объём выпиливаемых досок по плану раскроя, м³;

С_n(ср) - средне свешенный процент досок n-го сорта, %.

Находим объём пиломатериалов каждого сорта:

А_п0=;

А_пI=;

А_пII=;

А_пIII=;

А_пIV=;

А_п(к)=;

А_п(об)=12,2

Производим расчет сортового состава пиломатериалов для диаметра 58 см. по формуле (1.28)

Объём пиломатериалов каждого сорта определяют по формуле: (1.30)

А_п(0) = ; А_п(к)= ;

А_п(I)= ; А_п(об)= .

А_п(II)= ;

А_п(III)= ;

А_п(IV)=;

1.4 Составление технологического процесса

Брёвна диаметром 20 см будем раскраивать развальным способом на необрезные доски. При этом используем ЛАПБ Logic-2000. Брёвна диаметром 58 см будем раскраивать на доски двумя проходами. За первый проход будем раскраивать бревна на вертикальном ленточнопильном станке получая брус, необрезные доски и горбыли. За второй проход распиливаем брус на многопильном станке получаем необрезные доски, обрезные доски и горбыли.

Все отходы при пилении вразвал и брусовке подаются на рубильную машину и измельчаются в технологическую щепу.

2. ВЫБОР И РАСЧЕТ ОБОРУДОВАНИЯ

2.1 Выбор и расчет головного бревнопильного оборудования

Вразвал:

Определяем продуктивность ЛАПБ, который распиливает хвойные бревна диаметром 20 см, длиной 5 м на 6 обрезных досок.

Сменная продуктивность определяется по формуле:

П= (2.1)

П= м^3/смену

Затем находим количество сырья для выпиливания 1000 м³ досoк:

В=(1000/71)100= 1408 м³.

При продуктивности одной станкосмены 328,32 м³ для распиловки этого сырья необходимо будет: 1408/328,32=4 станкосмен.

П= =2304 шт. бревен/смену

С брусовкой:

1 проход:

Определяем производительность ленточнопильного станка:

П= (2.2)

П=

П= =144 шт. бревен/смену

2 проход:

Определяем производительность лениочнопильного станка, который распиливает брус:

П= (2.3)

П= м³/смену

При продуктивности одной станкосмены будет:

П==1152 шт. бревен/смену

2.2 Выбор и расчёт технологического оборудования

бревно раскрой пиломатериал ресурсосбережение

Исходя из максимальной ширины и толщины распиливаемых досок, а также технических характеристик торцовочных и обрезных станков, для торцовки досок выбран позиционный торцовочный станок ОПТИМА-7.

Развал:

П== м³/смену.

В штуках:

П=шт

Брусовка 1проход:

П= (2.5)

П= м³/смену.

В штуках:

П=369,26/1,57=235 шт.

2 проход:

Пмн.= (2.6)

П= 2954,11 м3/смену

В штуках:

П= 1881 шт.

Производительность торцовочного станка MAS-6-4-4 определяем:

Пторц.=шт/смену

Производительность обрезного станка ASM-300 определяем:

Побр.=(100

Количество торцовочных и обрезных станков в лесопильном потоке составляет:

n=N/П (2.7)

n=33768/82944=0,40=1 торцовочный станок

n=5172/5760=0,89=1 обрезной станок

где П_торц - производительность станка;

N - количество необрезных досок.

Таблица 2.1 Количество досок, которые поступают на торцовку (обрезку)

№ постава	Количество досок с одного бревна	Сменная производительность лесорамы при КТКi = 0,98	Сменная производительность лесорам, шт. досок
	I проход	II проход		1 поток
	Необр.	Обр.	Необр.	шт. брёвен	м3	№ 1	№ 2
						Необр.	Обр.	Необр.
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	6	-	-	2885	715,008		17310	-
2	6	6	2	235	369,26	1410	11286	3762
				1881	2954,11

2.3 Выбор и расчёт транспортного и вспомогательного оборудования

Количество кусковых отходов, которые поступают на дробление, обусловлено производительностью цеха по распиленному сырью при распиловке брёвен по каждому поставу. Количество отходов, которые поступят на дробление, определяется с учётом результатов расчёта баланса древесины при распиливании, которые приведены в таблице 1.7.

Bыбираем рубильную машину MP2-20 производительность которой составляет 70-90 м³/час, следовательно, сменная производительность её составит:

(2.8)

где П_г - производительность рубильной машины м³/час;

Т - продолжительность смены;

К_р - коэффициент использования рабочего времени (К_р = 0,8).

м³

Количество рубильных машин:

(2.9)

где П - наибольшая сменная производительность лесоцеха по распиливанию сырья при К_ТК_i = 0,98-1, м³;

Р_к - количество кусковых отходов по балансу.

Рубильная машина MP2-20 имеет производительность 70-90 м³/час.

Следовательно, безостановочное сортирование щепок от одной рубильной машины обеспечит одна сортировальная установка.

Определим, обеспечит ли продольный цепной конвейер CA-40 для подачи брёвен безостановочную работу фрезернопильной линии Термит 150ФП, который распиливает бревна диаметром 20см и длиной 5 м вразвал:

Пк=3600бр/ч

n=144/259,2=0,5=1 конвейер

Определим, обеспечит ли продольный цепной конвейер БА-40 для подачи бревен безостановочную работу лесопильной рамы Р63-4Б, который распиливает бревна диаметром 38см и длиной 5 м:

Пк=3600бр/ч

П.=30,7 бр/ч

n=144/259=0,5=1 конвейер

Определим поперечный цепной конвейер БА-40:

П.=3600 259,2 бр/ч

Определяем модель ленточного конвейера предназначенного для удаления щепок от рубительной машины CH380HF . Производительность этой рубительной машины по технической характеристике составляет 70 м³плотных. С учетом коэффициента разрыхления щепок К_р=2,7 производительность ее будет

П_р.м=2,7Ч20=54 м³

Скорость движения ленты конвейера принимаем V=1,5м/с.

Тогда ширина ленты конвейера определяется по формуле:

, (2.10)

где П - производительность конвейера, м³ сыпучих.

= 0,5 м.

Принимаем ленточный конвейер КСЛ5040-60 с шириной ленты 500 мм.

2.5 Составление заказной спецификации оборудования

Таблица 2.2 Заказная спецификация

Позиция	Название и техническая характеристика оборудования	Тип, марка оборудова-ния	Кол-во	Устан-. мощность кВт	Масса, кг
1	Линия агрегатной переработки брёвен. Скорость подачи - 40-80м/с	Logic ? 2000	1	2*75	-
2	Вертикальный ленточнопильный станок. Скорость подачи до 45м/c	SFC ? 12	1	55	2900
3	Многопильный станок. Частота вращения пильного вала-2600 мин-1, скорость подачи-5-20м/мин.	СМ2211	1	220	4400
4	Обрезной станок. Частота вращения пильного вала-2400 мин-1, максимальная скорость подачи-150м/мин.	Ц2Д - 7А	1	38(53)	4250
5	Торцовочный станок. Максимальная длина заготовки-6,3м, скорость подачи-до 75м/мин	MAS-6-4-4	1	5,9	470
6	Рубильная машина. Производительность-20м3/ч, толщина щепы-15-25мм	МР2-20	1	-	6060
7	Бревнотаска. Наибольший диаметр-40см Длина -7,5 м, скорость подачи-0,8м/с	БА-40	1	10	3850
8	Бревнотаска. Наибольший диаметр-60см Длина-7,5м, скорость подачи-0,8м/с .	БА-60	1	17	3950
9	Накопитель бревен.	-	2	-	-
10	Позади станочный конвейер	РЦ8Д-8	3	-	-
11	Впереди станочный конвейер	ВЦ8Д-8	1	-	-
12	Ленточный конвейер	ВЦ2Д-8	3	-	-
13	Поперечный конвейер для перекладывания бруса	БрП 75-1	1	-	-

3. СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМЫ И ОПИСАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

3.1 Описание технологического процесса

Брёвна со склада сырья подаются в цех к лесопильному оборудованию. К ЛАПБ Logic-2000, для распиловки вразвал, поступают сосновые брёвна диаметром 20 см и длиной 5 м продольным конвейером БА-60 (1) на впереди станочный конвейер ВЦ8Д-8, а брёвна диаметром 58 см и длиной 5 м к ленточнопильному станку SFC-12, для распиловки с брусовкой, продольным цепным конвейером БА-60. Так как на ленточнопильном станке брёвна распиливают с брусовкой, то сначала из бревна выпиливают брус толщиной 250 мм и 6 необрезных досок, а затем перемещают его с помощью тележки к многопильному станку СМ2211 для распиловки на обрезные (3 доски) и необрезные 2 доски. После раскроя доски торцуются на торцовочном станке MAS-6-4-4, а затем к обрезному станку Ц2Д-7А, на выходе получаются обрезные и оторцованные доски, которые поступают на сортировку к сортировочной установке для досок, отсюда доски, отсортированные по сортам, поступают на склад продукции. При выполнении операций по раскрою от ленточнопильного,многопильного, торцовочного и обрезного станков к рубильной машине МР2-20 передаются кусковые отходы и крупная щепа на измельчение, далее щепа сортируется на установке и по ленточному конвейеру поступает в бункер на хранение.

После раскроя бревен на многопильном станке ЛАПБ Logic-2000 вразвал, доски конвейером подаются на торцовочный станок MAS-6-4-4 для торцовки, и которые далее поступают на сортировку к сортировочной установке для досок, отсюда доски, отсортированные по сортам, поступают на склад продукции.

4. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЦЕХА

1) Среднесменная производительность оборудования:

- при распиливаемом сырье: Пр.= В/Ру (4.1)

Пр.=1381/9=153.4 м³

- по пропущенному сырью: Пр.= (В2Вр)/ Ру (4.2)

П=(1408+2Ч1333)/9=2822м³

- по выпуску пиломатериалов: Ппм.= Аф/Ру (4.3)

Ппм.=1001.7/9=11.3 м³

2) Сменная производительность цеха:

- по распиливаемому сырью: Пц(с).= ПN (4.4)

Пц(с).= 153.4Ч1=153.4 м³

- по выпуску пиломатериалов: Пц(пм).= ПN (4.5)

Пц(пм). =111.3Ч1=111.3 м³

3) Годовая производительность цеха:

- по распиливаемому сырью: Пг(с).= ПN (4.6)

Пг(с).=153.4Ч1Ч250Ч1Ч0.96=36816 м³

- по выпуску пиломатериалов: Пг(пм).= ПN (4.7)

П_г(пм).=111.3Ч1Ч250Ч1Ч0.96=26712 м³

- по выпуску технологической щепы:

П=36816Ч12.79/100=4708 м³

4) Комплексное употребление сырья:

?к.в=72.5+12.79+12.3=97%

5) Коэффициент брусовки:

- по оборудованию: Кр.= Рбр/Ру (4.8)

Кр.= 5/9=0.55

- по сырью: Кс.= Вбр/В (4.9)

Кс.= 1333/1381=0,96

Таблица 4.1Технико-экономические показатели цеха

Наименование показателя	Оценка	Величина
Исходные данные: Количество установочного обд Количество рабочих дней в году Продолжительность смены Сменная работа обд Производительность головного обд: По распиливаемому сырью По пропущенному сырью По выпиливанию пиломатериалов Сменная производительность цеха: По распиливаемому сырью По выпуску пиломатериалов Коффициент брусовки: По сырью По оборудованию Объемный выход пиломатериалов Комплексное употр.древесины Годовая производительность цеха: По распиливаемому сырью По выпиливанию пиломатериалов По выпуску технолог. Щепы Количество установочного обд: Обрезных станков Торцовочных станков Рубильных машин Установочная мощность обд Количество рабочих	шт дней часов смен м3 м3 м3 м3 м3 % % м3 м3 м3 шт шт шт кВт	2 250 8 2 64,5 90,3 45,9 129 91,8 0,39 0,3 71,1 98,4 61920 44064 14489,2 2 1 268,1 8

5. Энергоcбережение- и ресурсосбережение

5.1 Энергосбережение

Энергосбережение (экономия энергии) -- реализация правовых, организационных, научных, производственных, технических и экономических мер, направленных на эффективное (рациональное) использование (и экономное расходование) топливно-энергетических ресурсов и на вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии.

Самым главным мероприятием, которое включает в себя энергосбережение на предприятии, является применение автоматизированных систем, позволяющих проводить учет электроэнергии и осуществлять оперативный контроль основных показателей энергоёмкости производимых технологических процессов на конкретных участках.

При правильной эксплуатации, своевременном проведении поверки и технического обслуживания автоматизированных систем, которые позволяют производить учет электроэнергии и организации диспетчерского управления процессом потребления электроэнергии должны решаться такие задачи:

значительное уменьшение суммы платежей за электроэнергию при обоснованном снижении заявленного ранее максимума нагрузки;

соответствие электропотребления технологических и прочих цехов определенным суточным лимитам;

Сведение к минимуму финансовых и материальных потерь, возникающих от производимых системой ограничений объектов потребления;

постепенное снижение потерь электроэнергии и активной мощности при правильном выборе состава используемого силового оборудования.

Не менее важной задачей для того чтобы обеспечить энергосбережение на предприятии, является установка автоматизированных систем, которые производят точный учет потребления тепловой энергии, газа, питьевой воды, пара и т.п.

Пути достижения энергосбережения на предприятии:

1)оборудование конкретных объектов энергетического хозяйства специальными датчиками, снимающими и предоставляющими первичную информацию;

2)определение контрольных точек для сбора и произведения предварительной обработки информации;

3)организация пунктов управления, имеющих локальные современные вычислительные сети;

4)создание центрального диспетчерского пункта и локальных пунктов;

5)создание взаимосвязи системы диспетчерского управления энергохозяйством и автоматизированной системы управления конкретного предприятия.

Энергосберегающий путь в развитии экономики допустим только в реализации формирования и применения программ и мероприятий по энергосбережению на предприятиях и производствах. Необходимо установить на промышленных предприятиях максимально рациональное применение и использование энергоресурсов.

5.2 Ресурсосбережение

Ресурсосбережение предполагает наиболее полное, экономически целесообразное извлечение и рациональное использование полезных компонентов всех видов ресурсов, задействованных в сфере производства продукции деревообработки, с целью максимального удовлетворения постоянно возрастающих потребностей общества. Общепринято к ресурсам относить работников, инфраструктуру, производственную среду, информацию, поставщиков и партнеров, природные и финансовые ресурсы; материальные ресурсы (усовершенствованные производственные и вспомогательные средства); нематериальные ресурсы (интеллектуальная собственность); ресурсы и механизмы, содействующие инновационным постоянным улучшениям. Отсюда следует, что организация и управление ресурсосбережением представляют собой довольно сложный и многогранный процесс, предполагающий построение на предприятии соответствующих систем обеспечения этого управления, которые опирались бы на использование современных методов планирования, нормирования, учета и анализа затрат.

Выводы:

1) Ввиду большой материалоемкости деревообрабатывающих производств наиболее эффективным направлением ресурсосбережения является снижение материальных затрат и, в первую очередь, -- рациональное использование древесных ресурсов.

2) Повышение эффективности использования потенциала древесных ресурсов означает экономию живого труда, энергии и других затрат на более ранней стадии производственного цикла и, в связи с этим, является важной составной частью снижения себестоимости продукции.

3) Совершенствование системы использования древесного сырья дает возможность не только получить дополнительную прибыль, но и уменьшить зависимость от поставщиков.

6. Охрана труда

Охрана труда представляет собой комплекс мер, направленных на создание условий деятельности рабочих, способствующих повышению производительности труда и исключающих возможность получения травм и возникновения профессиональных заболеваний.

Каждое предприятие является местом определённой деятельности, к объектам которого предъявляются требования санитарных норм и правил. Данные правила содержат требования по эксплуатации самой территории предприятия, а также зданий, цехов и производственных площадок, находящихся за ней.

Территория предприятия должна быть ограждена со всех сторон. Вход и выход необходимо осуществлять через контрольно - пропускные пункты, а въезд и выезд - через контрольные ворота. Въезд личного транспорта на территории запрещается, для его стоянки оборудуются специальные площадки.

Автомобильные дороги на территории предприятия должны иметь твёрдое ровное асфальтированное покрытие с шириной проезжей части не менее ширины транспортного средства с грузом плюс 1 м.

Пешеходные дорожки и тротуары также выполняются из твёрдого покрытия. При перемещениях транспорта и пешеходов по территории предприятия необходимо соблюдать правила дорожного движения.

Площадки, на которых осуществляются подъёмно - транспортные работы, тоже должны иметь твёрдое покрытие с ровным уклоном, составляющим не более 5 %. К данным работам допускаются только квалифицированные специалисты, посторонним в зоне работы подъёмных механизмов находится строго воспрещается.

При наличии железнодорожного транспорта на предприятии места пересечения путей с автомобильными проездами или пешеходными дорожками должны быть оснащены указательными знаками и светозвуковой сигнализацией, предупреждающей о движении состава. Проезд транспорта или переход людей через пути осуществляется по специальным настилам, высота которых должна быть не менее высоты рельсового полотна.

Курение на территории предприятия разрешается только в специально отведённых местах, согласованных с пожарной охраной.

Нарушение данных правил безопасности приводит к несчастным случаям и травмам, что влечёт за собой административную и уголовную ответственность виновных.

Производственные помещения на предприятиях также должны удовлетворять санитарным нормам и правилам, обеспечивающим безопасные условия труда всем работающим.

Естественное и искусственное освещение в цехе должно обеспечивать комфортные условия работы в цехе - не ухудшать видимость объектов, но и не утомлять глаза.

В цехах, имеющих большое число станков и механизмов, уменьшение шумового фона обеспечивается поглощающей звукоизоляцией, а также индивидуальными средствами защиты от шумов.

Воздух в рабочей зоне необходимо постоянно очищать от древесной пыли или примеси вредных химических веществ, для устанавливается приточно - вытяжная вентиляция.

Цеха являются объектами повышенной опасности, так как включают в себя работающие станки и механизмы, находящиеся под напряжением. Поэтому все рабочие места должны иметь заземление и закрытые участки электропроводки.

Каждый станочник должен иметь индивидуальную аптечку для оказания первой медицинской помощи, а также средства для тушения пожара.

Курение в цехе разрешается только в специально отведённых для этого местах - курительных комнатах. Кроме того, для рабочего коллектива цеха предусматривается подсобные помещения для отдыха, переодевания, гигиенических процедур, а также душевые.

Заключение

В данной курсовой работе был произведён расчёт поставов, по результатам которого выбрано основное, вспомогательное и транспортное оборудование лесопильного цеха, рассчитана его производительность и потребное количество отдельных станков. Составлена схема цеха и заказная спецификация. Разобраны вопросы энерго- и ресурсосбережения, а также охраны труда.

Список используемой литературы

1. А. А. Янушевич: Технология лесопильного производства. Курсовое и дипломное проектирование - Минск, 2008. 148 с.

2. В.А. Корниенко, С.В. Трапезников: Технология лесопильно-деревообрабатывающих производств. Составление спецификационных поставов и технологический расчет лесопильных потоков. Красноярск 2004.

3. Кротова Л.Л., Сыпневская Л.А. Вспомогательные материалы к составлению спецификационных поставов и технологическому расчёту лесопильного потока. Методические указания для студентов специальности 0902, 1720, 0519. - Красноярск: СТИ, 1982.

4.Технология лесопильно-деревообрабатывающих производств, Определение параметров лесопильной рамы. Методические указания для студентов специальности 0902, 1720, 0519. - Красноярск: СТИ, 1993.

5. Дополнительные ресурсы «интернет».

Размещено на Allbest.ru