Технология лесопильно-деревоперерабатывающих производств
Спецификация сырья и пиломатериалов. Выбор и обоснование способов раскроя бревен. Требования при составлении поставов. Расчет баланса раскроя сырья, производительности и количества оборудования в технологическом процессе производства пиломатериалов.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 17.04.2016 |
Размер файла | 701,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
Наша страна очень богата лесными ресурсами. С каждым годом все больше и больше возрастает роль пиломатериалов в промышленности. Сегодня в России наблюдается интенсивный процесс развития структуры лесной и деревообрабатывающей промышленности. Открыты новые области применения изделий из древесины, поэтому необходимо изучение технологий лесопильно-деревообрабатывающих производств. Лесопильные процессы составляют основу обработки древесного сырья, предназначенного для получения полуфабрикатов (досок, брусков, заготовок, брусьев и т.д.), которыми снабжаются самые разнообразные отрасли промышленности и в первую очередь строительство. Поэтому через лесопильные процессы проходит основная масса заготовляемой древесины.
Общий рост выпуска различной продукции и полуфабрикатов из древесины нужно увеличивать за счет более глубокого рационального комплексного использования всей древесины, в том числе и всех отходов, получаемых на разных стадиях технологических процессов лесопиления и деревообработки.
Лесопиление совершенствуется непрерывно, происходит полная механизация процесса. В основу современных технологических процессов лесопильного производства должны быть заложены следующие основные принципы:
1) комплексное использование древесины и рациональное распределение баланса древесины.
2) рациональные технологические процессы, направленные на улучшение качества продукции, увеличение производительности, уменьшение трудозатрат на единицу вырабатываемой пилопродукции и снижение ее себестоимости:
3) использование нового современного оборудования и инструмента:
4) механизация и автоматизация производственных процессов;
5) охрана труда, техника безопасности и промышленная эстетика
Технология лесопильного производства - одна из специальных дисциплин, знакомящая с рациональными способами изготовления пиломатериалов и заготовок.
Умелое использование основ этого предмета, а именно теории раскроя пиловочного сырья, направлений специализации цехов и потоков, возможности дополнительной переработки отходов лесопильного производства, должно привести к улучшению комплексного использования древесины, сокращению до минимума ручных операций и обеспечению комплексной механизации и автоматизации производственных процессов.
Научная организация труда и производства будет служить основой для решения многих актуальных проблем лесопиления.
пиломатериал сырье технологический раскрой
1. Исходные данные
Таблица 1.1 Ведомость размеров и объемов сырья
Диаметры бревен, см |
Количество м3 |
Объем |
|
18 |
9000 |
0,138 |
|
22 |
41000 |
0,2 |
|
26 |
17000 |
0,28 |
|
30 |
8000 |
0,38 |
|
34 |
5000 |
0,49 |
|
Итого м3 |
80000 |
||
Длина бревна, м |
4,5 |
Таблица 1.2 Ведомость размеров и объемов пиломатериалов
Размеры пиломатериалов |
Количество м3 |
||
Ширина |
Толщина |
||
250 |
75 32 |
5100 1300 |
|
200 |
60 32 |
5100 2500 |
|
175 |
50 |
2500 |
|
150 |
50 25 |
10000 2500 |
|
125 |
50 25 |
5100 1300 |
|
100 |
50 25 |
1300 5000 |
|
75 |
22 |
2500 |
|
Разноширинные доски |
19 |
3800 |
|
Итого, м3 |
48000 |
2. Составление спецификаций сырья и пиломатериалов
Таблица 2.1 Спецификация пиловочного сырья
Диаметры бревен, см |
Длина бревна, м |
Объем в годовой программе, м3 |
Объем одного бревна, м3 |
Количество бревен в партии данного диаметра, шт |
|
18 |
4,5 |
9000 |
0,138 |
65217 |
|
22 |
4,5 |
41000 |
0,2 |
205000 |
|
26 |
4,5 |
17000 |
0,28 |
60714 |
|
30 |
4,5 |
8000 |
0,38 |
21053 |
|
34 |
4,5 |
5000 |
0,49 |
10204 |
|
Итого м3 |
4,5 |
80000 |
362188 |
По спецификации сырья определяются средний диаметр вершинных торцов бревен, см:
dср=
где, dср, …., dn - диаметры вершинных торцов бревен, см
m1, m2, …., mn - количества бревен, соответствующих указанным диаметрам торцов, шт.
dср=23,03 (см)
Таблица 2.2 Спецификация пиломатериалов
Размеры пиломатериалов |
Длина доски, м |
Объем одной доски, м3 |
Объем пиломатериалов в годовой программе, м3 |
Количество досок в годовой программе, шт |
||
Толщина |
Ширина |
|||||
75 |
250 |
4,5 |
0,084 |
5100 |
60444 |
|
32 |
250 |
4,5 |
0,036 |
1300 |
36111 |
|
60 |
200 |
4,5 |
0,054 |
5100 |
94444 |
|
32 |
200 |
4,5 |
0,029 |
2500 |
86806 |
|
50 |
175 |
4,5 |
0,039 |
2500 |
63492 |
|
50 |
150 |
4,5 |
0,034 |
10000 |
296296 |
|
25 |
150 |
4,5 |
0,017 |
2500 |
148148 |
|
50 |
125 |
4,5 |
0,028 |
5100 |
181333 |
|
25 |
125 |
4,5 |
0,014 |
1300 |
92444 |
|
50 |
100 |
4,5 |
0,023 |
1300 |
57778 |
|
25 |
100 |
4,5 |
0,011 |
5000 |
444444 |
|
22 |
75 |
4,5 |
0,074 |
2500 |
33670 |
|
19 |
Р.ш. |
Р.д. |
0,004 |
3800 |
950000 |
|
Итого, м3 |
48000 |
2545412 |
По спецификации пиломатериалов определяются средняя ширина досок, мм:
bср=
где b1,b2, b3,…, bn - ширины досок в спецификации пиломатериалов, мм;
Q1, Q2, Q3,…, Qn, - объемы досок заданной ширины, м3;
Qпм - общий объем пиломатериалов по спецификации.
bср=
2.1 Анализ возможности выполнения спецификаций пиломатериалов и сырья
Анализ проводится по двум показателям:
1. По объему пиломатериалов.
При усредненном объемном выходе 62% объем заданного сырья должен соответствовать объему заданных пиломатериалов:
Qпм ? 0,62*Qc,
где Qпм - объем пиломатериалов по спецификации, м3,
Qc - объем сырья в годовой программе, м.
48000 ? 0,62*80000
48000 ? 49600
Если условие выполнено, то объем пиловочных бревен достаточен для выполнения заданного объема пиломатериалов.
2. По размерам заданных сечений пиломатериалов должно быть справедливо неравенство:
bср ? 10*а*dср,
где а - коэффициент, зависящий от способа раскроя:
для 100% брусовки - 0,63
для 50% брусовки - 0,68
для 100%-го размера - 0,73
Если 100 % брусовки
138,43 ? 10*0,63*23,03
138,43 ? 145,09
Если 50 % брусовки
138,43 ? 10*0,68*23,03
138,43 ? 156,6
Если 100 %-го размера
138,43 ? 10*0,73*23,03
138,43 ? 168,12
Неравенство справедливо при всех видах распиловки сырья.
3. Выбор и обоснование способов раскроя бревен
3.1 Понятие о схемах раскроя бревен на пиломатериалы
Выработка пиломатериалов требуемых размеров и качества при распиловке бревен связана с необходимостью выполнять в определенной последовательности технологический процесс формирования ширины, толщины и длины выпиливаемой пилопродукции.
Раскрой пиловочного сырья - совокупность операций, которые выполняют при распиловке бревен на пиломатериалы требуемых размеров и качества. Распиловка ведется на однопильном и многопильном оборудовании и не учитываются индивидуальные особенности отдельного бревна. В работе используется способ распиловки с брусовкой. Распиловка с брусовкой в данном случае предусматривает раскрой бревна на один (рис. 1, а) или два двухкантных бруса (рис. 1, б) и необрезные доски. Далее из бруса получают обрезные пиломатериалы и необрезные, которые потом обрезают и торцуют. Обрезные доски, выпиленные из бруса, будут иметь ширину, равную его толщине.
а)
б)
Рис.1 Распиловка бревен с брусовкой: а - распиловка на один брус; б - распиловка на два бруса
3.2 Понятие о поставах, о пифагорической зоне, параболической зоне
Поставом называют техническую схему раскроя бревен на пилопродуцию заданных размеров и качества. Группу пил, установленных в многопильных станках в соответствии с планом раскроя бревен на пиломатериалы, также называют поставом.
Составление поставов - процесс определения оптимальных толщин досок при заданном их количестве.
Расчет поставов - процесс определения ширин и длин досок, а также объемного выхода.
Чаще всего составляют симметричные постава, поэтому для упрощения вычисление в расчетах используют не полный диаметр бревна, а лишь его половину, т.е. рассматривают полуохват бревна поставом.
Постав является основным технологическим документом, предопределяющим рациональность раскроя древесины.
В данной работе распиловка бревен производится поставами:
1. По расположению досок - симметричными (рис. 1);
2. По количеству досок - нечетными (рис. 1);
3. По количеству брусьев - с одним брусом (рис.1 а) и с двумя брусьями (рис.1 б);
4. По толщине выпиливаемых досок - смешанными (рис. 1).
Пифагорической называется зона бревна, из которой выпиливаемые доски не укорачиваются по длине, т.е. длина досок равна длине бревна.
Величина пифагорической зоны определяется по формуле:
где d - диаметр бревна в вершине, мм;
- диаметр бревна в комле, мм.
Величина пифагорической зоны для полупостава определяется по формуле:
Параболической зона - зона бревна, из которой выпиливаемые доски укорачиваются по длине (эта зона находится за пифагорической зоной).
Предельный охват бревна поставом - величина охвата, за пределами которой нельзя выпиливать досок с указанными размерами (м; мм).
Предельный охват бревна поставом определяется по формуле:
где С - сбег бревна, см/м;
- минимальная длина доски, м;
- минимальная ширина доски, мм.
Для полупостава предельный охват определяется по формуле:
4. Составление и расчет поставов
Правила составления поставов и технологические требования при составлении поставов.
Составление и расчет поставов выполняются в два этапа.
Первый этап - составления поставов - предусматривает выбор толщин досок, устанавливаемых в торец бревен разных диаметров; второй этап - расчет поставов - предусматривает определение ширин и длин досок и расчет объемного выхода пиломатериалов.
Составляя постав, следует наиболее полно использовать поперечное сечение бревна в торце, включая и зону сбега. Сбегом является увеличение диаметра от вершины к комлю на каждом метре длины бревна.
Так как в технологию раскроя бревен закладывается в основном распиловка с брусовкой, основой постава первого прохода (распиловка бревна) является брус, толщина которого обеспечивает во втором проходе (распиловка бруса) получение досок заданной ширины. За пределами бруса подбор толщин досок определяется условиями спецификации пиломатериалов и соблюдение границ предельного охвата диаметра бревна поставом.
Постав второго прохода составляется исходя из следующих положений. В пределах пропиленной пласти бруса устанавливаются доски, толщины которых соответствуют данной ширине. За пределами пропиленной пласти бруса набираются тонкие доски в соответствии с требованиями спецификации, правилами составления поставов и соблюдения границ предельного охвата диаметра бревна поставом.
При составлении поставов следует учитывать, что в первую очередь должны вырабатываться наиболее крупные сечения пиломатериалов из бревен наиболее крупных диаметров.
Составленные постава должны максимально удовлетворять требованиям рационального раскроя пиловочного сырья:
- получении наибольшего объемного выхода пиломатериалов;
- получении наибольшего спецификационного выхода пиломатериалов;
- получении наибольшего стоимостного выхода пиломатериалов.
Требования к поставам:
1. Толщину бруса , мм, желательно выбирать в пределах, определяемых отношением:
2. Постава должны быть симметричными относительно центра бревна.
3. Нельзя в одном поставе выпиливать доски, толщины которых отличается меньше, чем на 3 мм, т.е. досок толщиной 16 и 19 мм, 19 и 22 мм, 22 и 25 мм.
4. Нельзя перегружать бревнопильный станок большим числом пил. (Снижается производительность и увеличивается количество опилок).
5. В центральной части бревна следует выпиливать толстые доски. По мере приближения к периферийной части бревна толщина досок должна уменьшаться.
6. При распиловке бруса в зоне его пропиленной пласти следует ставить толстые пиломатериалы.
7. Предпочтительно применять постава с небольшим количеством сечений вырабатываемых пиломатериалов.
8. Необходимо стремиться к рациональному охвату диаметра бревна поставом.
9. Не следует планировать к выработке пиломатериалы шириной менее 75 мм и короче 1 м.
10. На краю постава не предусматривать выпиловку более двух тонких досок (19, 22).
11. Из бревен диаметром 42 см и более выпиливать два или три бруса.
12. При необходимости получения большого количества тонких досок в постав следует планировать доски двойной или тройной кратной толщины с последующим раскроем из на делительных станках с учетом пропила и припуска на усушку.
13. При составлении поставов по заданной спецификации необходимо преимущественно использовать распиловку с брусовкой, как обеспечивающую наиболее полное выполнение спецификаций пиломатериалов.
14. Высоту бруса на первом проходе необходимо выбирать по ширине ведущих в спецификации толщин досок.
15. Пропиленная пласть бруса на втором проходе должна распиливаться на доски одинаковой толщины.
16. Размеры крайних досок постава определяются заданными минимальными размерами по спецификации.
17. Составленный постав не должен превышать величины предельного охвата диаметра бревна поставом.
Расчетом поставов называют процесс определения оптимальных размеров выпиливаемых пиломатериалов по ширине и длине, а также вычисление объема выпиливаемых досок и их процентный выход.
Выделяем из спецификации пиломатериалов основные доски поставов. К основным относятся все доски толщиной 32 мм и более. Ширины этих досок определяют толщину бруса.
Расчетный диаметр бревен (dp) для выпиловки основных досок определяется из условий:
где Н - толщина бруса, см.
Таблица 4.1 Ведомость выбора диаметра бревна
Размер досок. мм |
Толщина бруса, мм |
Диаметр бревен, см |
Допускаемые отклонения |
|||
Толщина |
Ширина |
Расчетный |
Принятый |
|||
75 |
250 |
250 |
35 |
34 |
Н = (0,6-0,8)*d |
|
32 |
250 |
250 |
35 |
34 |
Н = (0,6-0,8)*d |
|
60 |
200 |
200 |
28 |
26;30 |
Н = (0,6-0,8)*d |
|
32 |
200 |
200 |
28 |
26;30 |
Н = (0,6-0,8)*d |
|
50 |
175 |
175 |
25 |
26 |
Н = (0,6-0,8)*d |
|
50 |
150 |
150 |
21 |
22;26 |
Н = (0,6-0,8)*d |
|
25 |
150 |
150 |
21 |
22;26 |
Н = (0,6-0,8)*d |
|
50 |
125 |
125 |
18 |
18;22 |
Н = (0,6-0,8)*d |
|
25 |
125 |
125 |
18 |
18;22 |
Н = (0,6-0,8)*d |
|
50 |
100 |
100 |
14 |
18 |
Н = (0,6-0,8)*d |
|
25 |
100 |
100 |
14 |
18 |
Н = (0,6-0,8)*d |
Расчет поставов
Расчетом поставов называют процесс определения оптимальных размеров выпиливаемых пиломатериалов по ширине и длине, а также вычисление объема выпиливаемых досок и их процентный выход.
Составление поставов следует начинать с наиболее толстых и широких досок (75*250), выпиливаемых из наиболее крупного диаметра бревен (34 см).
Определим предельный охват диаметра бревна поставом, см:
D=d+SL
Eпред=
где, D - комлевой диаметр бревна, см;
d - вершинный диаметр бревна, см;
S - сбег (1 см/м);
L - длина бревна, м;
bmin - минимальная ширина доски по спецификации, см;
lmin - минимальная длинна доски в соответствии с ГОСТом 24454-80.
D=34+1*4,5=38,5 см
Eпред=
Таким образом, в соответствии с величиной предельного охвата диаметра бревна поставом суммарная величина толщин досок в поставе первого прохода с припусками на усушку и пропил не должна превышать 363 мм для диаметра бревен 34 см.
Ширину пропила принимают 3,6 мм, влажность пилопродукции 22%.
Первый постав
d=34 см
L=4,5 м
S=1 см/м
Брус - 75*250
Боковые - 32*250 32*200 25*125 19*р.ш.
25*150 25*100 22*75
I проход
В центр постава устанавливается брус толщиной 250 мм. Толщины боковых досок за брусом выбираем 19 мм.
Расход ширины постава при выпиловке бруса определяется по формуле:
Епост= Нбр+ Убр+2*Р
где, Убр - усушка, мм
Р - ширина пропила, мм
Нбр=250 мм
Р=3,6 мм
Убр=6,2 мм
Епост=250+6,2+2*3,6=263,4 мм
Далее определяется остаток допускаемой величины постава, из которого выпиливаются боковые доски, мм:
Еост = Епред -Епост
Еост =363-263,4=99,6 мм
Еост/2= 49,8 мм
Боковые доски могут быть толщиной Боковые доски могут быть толщиной 32, 25, 22 и 19 мм. Они устанавливаются в постав симметрично относительно пластей бруса. Подбором определяем, что в остаток постава можно установить 4 доски толщиной 19 мм.
Рассчитывается расход толщины постава на боковые доски, мм:
Ебок=hini+ Убрni+pni
где, hi - толщина боковых досок, мм;
Убр - усушка на боковой доски, мм;
ni - количество досок одинаковой толщины, шт;
n - общее количество боковых досок, шт.
Е19=19*4+0,6*4+3,6*4=92,8 мм
Полный расход постава первого прохода, мм:
Еi=Eост+Eбок
Еi=263,4+92,8=356,2 мм
Еост=363-356,2=6,8 мм
Еост/2=3,4 мм
Полученный постав первого прохода: 19-19-250-19-19
II проход
Во втором проходе брус распиливается на доски основной толщины 75 мм и боковых толщин 32, 25, 22 и 19 мм. Необходимо получить как можно больше досок размерами 75*250 мм, выпиливаемых из пласти бруса. Ширина пласти бруса определяется по графику - квадранту на пересечении окружности вершинного диаметра бревна и половины расхода ширины постава на брус (263,4/2=131,7).
Епроп=
а==
Епроп=
n75=
n75=
R75=75+У75+Р=75+2,3+3,6=80,9 мм
n=2 штука
Расход ширины постава на эти доски составит, мм:
Е75=2*75+2*2,3+3*3,6=165,4мм
Аналогично составлению поставов в первом проходе определяются размеры и количество боковых досок второго прохода, мм:
Еост=Епред - Е75
Еост1=363-165,4=197,6 мм
Еост1/2=98,8 мм
В оставшуюся часть постава можно установить 32, 25, 22, и 19 мм доски.
Полный расход постава второго прохода, мм:
Е32=32*2+2*1+2*3,6=73,2 мм
Еост2=363-73,2-165,4=124,4 мм
Еост2/2=62,2 мм
Е25=25*2+2*0,8+2*3,6=58,8 мм
Еост3=363-73,2-165,4-58,8=65,6 мм
Еост3/2=32,8 мм
Е19=19*2+2*0,6+2*3,6=46,4 мм
Еост4=363-73,2-165,4-58,8-46,4=19,2 мм
Еост4/2=9,6 мм
Постав второго прохода: 19-25-32-75-75-32-25-19
Аналогичным образом составляются остальные постава и результаты заносим в таблицу.
Таблица 4.2 Ведомость расчета поставов к плану раскроя
Расчёт поставов к плану раскроя сырья |
|||||||||
Номинальная толщина доски, мм |
Число досок в поставе, шт |
Расход ширины постава на одну доску, мм |
Расстояние от оси бревна до наружной пласти доски, мм |
Ширина доски, мм |
Длина доски, м |
Объём досок, |
|||
расчётная |
стандартная |
из одного бревна |
общий |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Постав №1 d=34 см, L=4,5 м, q=0,49 м3, m=10204 |
|||||||||
первый проход |
|||||||||
250 |
1 |
256,2 |
128,1 |
256,2 |
- |
- |
- |
- |
|
19 |
2 |
23,2 |
151,3 |
153,9 |
150 |
4,5 |
0,026 |
261,733 |
|
19 |
2 |
23,2 |
1745 |
102,8 |
100 |
2,5 |
0,010 |
96,938 |
|
второй проход |
|||||||||
75 |
2 |
77,3 |
79,6 |
256,2 |
250 |
4,5 |
0,169 |
1721,925 |
|
32 |
2 |
36,6 |
116,2 |
256,2 |
250 |
4,5 |
0,072 |
734,688 |
|
25 |
2 |
29,4 |
145,6 |
153,9 |
150 |
4,5 |
0,034 |
344,385 |
|
19 |
2 |
23,2 |
168,8 |
153,9 |
150 |
3 |
0,017 |
174,488 |
|
V= % |
Итого: |
0,327 |
3334,157 |
||||||
Постав №2 d=30 см, L=4,5 м, q=0,38 м3, m=20020 |
|||||||||
первый проход |
|||||||||
250 |
1 |
256,2 |
128,1 |
256,2 |
- |
- |
- |
- |
|
19 |
2 |
23,2 |
151,3 |
102,8 |
100 |
3 |
0,011 |
228,228 |
|
второй проход |
|||||||||
75 |
2 |
82,7 |
82,7 |
256,2 |
250 |
4,5 |
0,169 |
3378,375 |
|
32 |
2 |
36,6 |
119,3 |
204,9 |
200 |
4,5 |
0,058 |
1153,152 |
|
25 |
2 |
29,4 |
148,7 |
102,8 |
100 |
4,5 |
0,023 |
450,450 |
|
V=68 % |
Итого: |
0,26 |
5210,205 |
||||||
Постав №3 d=30 см, L=4,5 м, q=0,38 м3, m=1033 |
|||||||||
первый проход |
|||||||||
250 |
1 |
256,2 |
128,1 |
256,2 |
- |
- |
- |
- |
|
22 |
2 |
26,3 |
154,4 |
77,3 |
75 |
4,5 |
0,015 |
15,34 |
|
второй проход |
|||||||||
32 |
2 |
37,5 |
37,5 |
256,2 |
250 |
4,5 |
0,072 |
74,376 |
|
32 |
2 |
36,6 |
74,1 |
256,2 |
250 |
4,5 |
0,072 |
74,376 |
|
25 |
2 |
29,4 |
103,5 |
153,9 |
150 |
4,5 |
0,034 |
34,864 |
|
25 |
2 |
29,4 |
132,9 |
153,9 |
150 |
4,5 |
0,034 |
34,864 |
|
19 |
2 |
23,4 |
156,3 |
102,8 |
100 |
2,5 |
0,01 |
9,814 |
|
V= 62% |
Итого: |
0,236 |
243,633 |
||||||
Постав №4 d=26 см, L=4,5 м, q=0,28 м3, m=47225 |
|||||||||
первый проход |
|||||||||
200 |
1 |
204,9 |
102,45 |
204,9 |
- |
- |
- |
- |
|
19 |
2 |
23,3 |
125,75 |
102,8 |
100 |
3 |
0,011 |
538,365 |
|
второй проход |
|||||||||
60 |
2 |
67,2 |
67,2 |
204,9 |
200 |
4,5 |
0,108 |
5100,300 |
|
25 |
2 |
29,4 |
96,6 |
153,9 |
150 |
4,5 |
0,034 |
1593,844 |
|
25 |
2 |
29,4 |
126 |
102,8 |
100 |
4,5 |
0,023 |
1062,563 |
|
V= 63% |
Итого: |
0,176 |
8295,071 |
||||||
Постав №5 d=26 см, L=4,5 м, q=0,28 м3, m=11700 |
|||||||||
первый проход |
|||||||||
200 |
1 |
204,9 |
102,45 |
204,9 |
- |
- |
- |
- |
|
25 |
2 |
29,4 |
131,85 |
102,8 |
100 |
4 |
0,020 |
234,000 |
|
второй проход |
|||||||||
32 |
2 |
37,5 |
37,5 |
204,9 |
200 |
4,5 |
0,058 |
673,920 |
|
32 |
2 |
36,6 |
74,1 |
204,9 |
200 |
4,5 |
0,058 |
673,920 |
|
25 |
2 |
29,4 |
103,5 |
153,9 |
150 |
4,5 |
0,034 |
394,875 |
|
19 |
2 |
23,3 |
126,8 |
102,8 |
100 |
3,5 |
0,013 |
155,610 |
|
V= 65% |
Итого: |
0,182 |
2132,325 |
||||||
Постав №6 d=26 см, L=4,5 м, q=0,28 м3, m=1789 |
|||||||||
первый проход |
|||||||||
175 |
1 |
179,4 |
89,7 |
179,4 |
- |
- |
- |
- |
|
25 |
2 |
29,4 |
119,1 |
102,8 |
100 |
4,5 |
0,023 |
40,253 |
|
второй проход |
|||||||||
50 |
1 |
51,5 |
25,8 |
179,4 |
175 |
4,5 |
0,039 |
70,442 |
|
50 |
2 |
55,1 |
80,9 |
179,4 |
175 |
4,5 |
0,079 |
140,884 |
|
25 |
2 |
29,4 |
110,3 |
128,4 |
125 |
4,5 |
0,028 |
50,316 |
|
19 |
2 |
23,3 |
133,6 |
102,8 |
100 |
2,5 |
0,01 |
16,996 |
|
V= 64% |
Итого: |
0,178 |
318,889 |
||||||
Постав №7 d=22 см, L=4,5 м, q=0,2 м3, m=29500 |
|||||||||
первый проход |
|||||||||
175 |
1 |
179,4 |
89,7 |
179,4 |
- |
- |
- |
- |
|
19 |
2 |
23,3 |
113 |
102,8 |
100 |
3,5 |
0,013 |
392,350 |
|
второй проход |
|||||||||
50 |
2 |
56,9 |
56,9 |
179,4 |
175 |
4,5 |
0,079 |
2323,125 |
|
25 |
2 |
29,4 |
86,3 |
128,4 |
125 |
4,5 |
0,028 |
829,688 |
|
19 |
2 |
23,3 |
109,6 |
102,8 |
100 |
2,5 |
0,010 |
280,250 |
|
V= 65% |
Итого: |
0,130 |
3825,413 |
||||||
Постав №8 d=22 см, L=4,5 м, q=0,2 м3, m=98800 |
|||||||||
первый проход |
|||||||||
150 |
1 |
153,9 |
76,95 |
153,9 |
- |
- |
- |
- |
|
25 |
2 |
29,4 |
106,35 |
102,8 |
100 |
4,5 |
0,023 |
2223,000 |
|
второй проход |
|||||||||
50 |
1 |
51,5 |
25,8 |
153,9 |
150 |
4,5 |
0,034 |
3334,500 |
|
50 |
2 |
55,1 |
80,9 |
153,9 |
150 |
4,5 |
0,068 |
6669,000 |
|
19 |
2 |
23,3 |
104,2 |
102,8 |
100 |
2 |
0,008 |
750,880 |
|
V= 66% |
Итого: |
0,131 |
12977,38 |
||||||
Постав №9 d=22 см, L=4,5 м, q=0,2 м3, m=60500 |
|||||||||
первый проход |
|||||||||
125 |
1 |
128,4 |
64,2 |
128,4 |
- |
- |
- |
- |
|
22 |
2 |
26,3 |
90,5 |
102,8 |
100 |
4,5 |
0,020 |
1197,900 |
|
22 |
2 |
26,3 |
116,8 |
77,3 |
75 |
4,5 |
0,015 |
898,425 |
|
второй проход |
|||||||||
50 |
1 |
51,5 |
25,8 |
128,4 |
125 |
4,5 |
0,028 |
1701,563 |
|
50 |
2 |
55,1 |
80,9 |
128,4 |
125 |
4,5 |
0,056 |
3403,125 |
|
19 |
2 |
23,3 |
104,2 |
102,8 |
100 |
3 |
0,011 |
689,700 |
|
V= 65% |
Итого: |
0,130 |
7890,713 |
||||||
Постав №10 d=22 см, L=4,5 м, q=0,2 м3, m=16200 |
|||||||||
первый проход |
|||||||||
100 |
1 |
102,8 |
51,4 |
102,8 |
- |
- |
- |
- |
|
25 |
2 |
29,4 |
80,8 |
102,8 |
100 |
4,5 |
0,023 |
364,500 |
|
25 |
2 |
29,4 |
110,2 |
102,8 |
100 |
3 |
0,015 |
243,000 |
|
второй проход |
|||||||||
50 |
1 |
51,5 |
25,8 |
102,8 |
100 |
4,5 |
0,023 |
364,500 |
|
50 |
2 |
55,1 |
80,9 |
102,8 |
100 |
4,5 |
0,045 |
729,000 |
|
22 |
2 |
26,3 |
107,2 |
77,3 |
75 |
4,5 |
0,015 |
240,570 |
|
V= 60% |
Итого: |
0,120 |
1941,570 |
||||||
Постав №11 d=18 см, L=4,5 м, q=0,138 м3, m=9000 |
|||||||||
первый проход |
|||||||||
100 |
1 |
102,8 |
51,4 |
102,8 |
- |
- |
- |
- |
|
19 |
2 |
23,3 |
74,7 |
102,8 |
100 |
2 |
0,008 |
68,400 |
|
второй проход |
|||||||||
50 |
2 |
56,9 |
56,9 |
102,8 |
100 |
4,5 |
0,045 |
405,000 |
|
25 |
2 |
29,4 |
86,3 |
102,8 |
100 |
4,5 |
0,023 |
202,500 |
|
V= 54% |
Итого: |
0,075 |
675,900 |
||||||
Постав №12 d=18 см, L=4,5 м, q=0,138 м3, m=2500 |
|||||||||
первый проход |
|||||||||
150 |
1 |
153,9 |
76,95 |
153,9 |
- |
- |
- |
- |
|
19 |
2 |
23,3 |
100,25 |
102,8 |
100 |
1 |
0,004 |
9,500 |
|
второй проход |
|||||||||
25 |
2 |
31,2 |
31,2 |
153,9 |
150 |
4,5 |
0,034 |
84,375 |
|
25 |
2 |
29,4 |
60,6 |
128,4 |
125 |
4,5 |
0,028 |
70,313 |
|
19 |
2 |
23,3 |
83,9 |
102,8 |
100 |
3 |
0,011 |
28,500 |
|
V= 56% |
Итого: |
0,077 |
192,688 |
||||||
Постав №13 d=18 см, L=4,5 м, q=0,138 м3, m=3500 |
|||||||||
первый проход |
|||||||||
150 |
1 |
153,9 |
76,95 |
153,9 |
- |
- |
- |
- |
|
второй проход |
|||||||||
25 |
2 |
31,2 |
31,2 |
153,9 |
150 |
4,5 |
0,034 |
118,125 |
|
25 |
2 |
29,4 |
60,6 |
128,4 |
125 |
4,5 |
0,028 |
98,438 |
|
19 |
2 |
23,3 |
83,9 |
102,8 |
100 |
2 |
0,008 |
26,600 |
|
V= 50% |
Итого: |
0,069 |
243,163 |
||||||
Постав №14 d=18 см, L=4,5 м, q=0,138 м3, m=11000 |
|||||||||
первый проход |
|||||||||
100 |
1 |
102,8 |
51,4 |
102,8 |
- |
- |
- |
- |
|
22 |
2 |
26,3 |
77,7 |
77,3 |
75 |
4,5 |
0,015 |
163,350 |
|
второй проход |
|||||||||
25 |
2 |
31,2 |
31,2 |
128,4 |
125 |
4,5 |
0,028 |
309,375 |
|
25 |
2 |
29,4 |
60,6 |
128,4 |
125 |
4,5 |
0,028 |
309,375 |
|
22 |
2 |
26,3 |
86,9 |
77,3 |
75 |
4,5 |
0,015 |
163,350 |
|
V= 62% |
Итого: |
0,086 |
945,450 |
||||||
Постав №15 d=18 см, L=4,5 м, q=0,138 м3, m=30000 |
|||||||||
первый проход |
|||||||||
75 |
2 |
154,6 |
77,3 |
77,3 |
- |
- |
- |
- |
|
19 |
2 |
23,3 |
100,6 |
102,8 |
100 |
2 |
0,008 |
230,280 |
|
второй проход |
|||||||||
25 |
2 |
31,2 |
31,2 |
77,3 |
75 |
4,5 |
0,017 |
511,313 |
|
25 |
2 |
29,4 |
60,6 |
77,3 |
75 |
4,5 |
0,017 |
511,313 |
|
19 |
2 |
23,3 |
83,9 |
77,3 |
75 |
3 |
0,009 |
259,065 |
|
V= 36% |
Итого: |
0,050 |
1511,970 |
5. Расчет баланса раскроя сырья
Баланс раскроя пиловочного сырья - это состав компонентов древесины, полученный при продольной распиловке пиловочного сырья. Он складывается из объемного выхода основной продукции, щепы, опилок, а также потерь на усушку и распыл.
Основные показатели баланса:
- Объем выработанных пиломатериалов каждого сорта.
- Объем кусковых отходов, определяется как разница между объемом сырья и суммой известных компонентов баланса, процент отсева от технологической щепы принимается 10 %.
- Усушка - безвозвратные потери, связанные с уменьшением линейных размеров пиломатериалов, вследствие удалении влаги из древесины, по принимается около 6%.
- Величина безвозвратных потерь на распыл принимается по нормативным данным и составляет около 2%.
- Объем опилок.
Данные баланса раскроя пиловочного сырья используют для оценки и анализа схем и способов распиловки, эффективности применяемых технических и технологических решений, разработки мероприятий по ведению сортировки сырья с целью лучшего подбора бревен в поставы, исследованию влияния качественных и размерных особенностей бревен на выход пилопродукции, поиску технологических решений по использованию кусковых и мягких отходов.
В рассчитанном балансе количество опилок, получаемых при распиловке минимально, т. к. распиловка производится на многопильных ленточнопильных станках с широкой пилой (80 мм). Особенностью ленточнопильных станков является небольшая ширина пропила (принято 2 мм). Это значительно меньше пропила лесопильной рамы или любого другого оборудования. Особенностью широких пил является уменьшение толщины пилы с ростом её ширины, что влечет за собой и уменьшение ширины пропила. Распиловка с брусовкой позволила получить высокий объёмный выход пилопродукции. Все кусковые отходы перерабатываются в технологическую щепу.
Пути повышения баланса древесины.
Улучшение баланса состоит в увеличении процентного содержания более ценных компонентов и снижение объема отходов и потерь при раскрое сырья.
1. Сырье перед раскроем нужно сортировать по диаметрам.
2. Использовать преимущество распиловки с брусовкой перед распиловкой вразвал.
3. Сырье с пороками распиливать по индивидуальным схемам раскроя и правильной ориентацией бревен по порокам относительно постава.
4. Снижать ширину пропила за счет применения тонких пил.
5. Крупные отходы перерабатывать на технологическую щепу.
V1, V2, …, Vn - объемный выход пилопродукции, в %, определяется при расчете поставов
Vср - средневзвешенный объемный выход пилопродукции, в %, определяется по формуле:
Vср=
где Р1, Р2, …, Рn - процентное содержание бревен каждой размерной группы общем сырья;
Vср=%
Потери древесины в опилки (м3) при формировании толщины, ширины и длины досок можно определить по следующим формулам:
Распиловка вразвал d=34
Объем опилок получаемых при распиловке бревен с брусовкой вычисляется по формуле:
dср=d+S*
где dcр - диаметр бревна по середине его длины, м3;
Нбр - толщина бруса, м;
z1 и z2 - число пропилов на первом и на втором проходе соответственно;
L - длина бревна, м;
Р - ширина пропила, м (0,0036).
dср=0,34+0,01*(4,5/2)=0,36 м3
Qoi=(0,65*0,36*6+0,95*0,25*9)*4,5*0,0036=0,057 м3
Объем опилок, полученных при обрезке досок:
Qoj=
где hср - средняя ширина досок поступающих на обрезку;
lср - средняя длина досок поступающих на обрезку;
Роб - ширина пропила при обрезке досок, м (0,0045);
nоб - количество досок, подвергающихся обрезке кромок, шт;
Qoi=0,125*3,5*0,0045*2*8=0,03 м3
Объем опилок, полученных при торцовке досок:
Qok=
где hср - средняя толщина торцуемых досок в поставе, м;
Вср - средняя ширина торцуемых досок в поставе, м;
Рт - ширина пропила торцовочного станка, м (0,005);
nторц - количество торцуемых досок, шт.
Qok=0,022*0,125*0,005*2*4=0,00011 м3
Общий объем потерь древесины в опилки:
Qo=0,057+0,03+0,00011=0,087 м3
В процентном соотношении объем опилок определяется по формуле:
Qi= Qi=
где qi - объем бревна, м3.
Распиловка вразвал d=30
dср=0,30+0,01*(4,5/2)=0,32 м3
Qoi=(0,65*0,32*4+0,95*0,25*7)*4,5*0,0036=0,04 м3
Qoi=0,15*4*0,0045*2*2=0,011 м3
Qok=0,025*0,15*0,005*2*6=0,000225 м3
Qo=0,04+0,011+0,000225=0,051 м3
Qi=
Объем опилок по другим поставам находится аналогичным образом.
Данные баланса раскроя пиловочного сырья используют для оценки эффективности схем и способов распиловки.
Средний объем опилок (Оср) рассчитывается как средневзвешанная величина:
Оср=
Величина безвозвратных петерь (П) на усушку и распыл принимается по нормативным данным и составляет около 6%.
В балансе предусмотрен компонент - отсев от щепы после переработки кусковых отходов в технологическую щепу на рубительных машинах. Процент отсева от технологической щепы (То), выражающий некондиционную фракцию, может быть принят для укрупн9енного расчета баланса 2,3% от объема сырья.
Кусковые отходы (горбыль, рейки, отрезки) могут быть переработаны в мелкую пилопродукцию или технологическую щепу.
В нашем примере все кусковые отходы переработаны в щепу.
Вычисление процентного содержания щепы в балансе древесины целесообразно вычислять по формуле:
Тi=100-(Vi-Oi-П-Ti)
Содержание баланса в объемном исчислении (м3) определяется по процентному соотношению компонентов в объеме сырья каждой размерной группы, распиленной по конкретным поставам, (Qг1, Qг2,…, Qгn) и всей программы в целом (Qг).
Снижение технологических потерь одна из основных задач развития технологии деревообрабатывающего производства. Основные направления работ по снижению технологических потерь: использование экономичных методов обработки в частности и ресурсосберегающих технологий в целом (качественная подготовка сырья, прецизионное резание, оптимизация раскроя, склеивание, исключение брака и т.п.).
6. Расчет производительности и количества оборудования в технологическом потоке производства пиломатериалов
6.1 Выбор оборудования
Выбор типа оборудования определяется экономической целесообразностью его использования для переработки сырья определенных диаметров при заданном объеме производства, для раскроя низкокачественных бревен, пораженных гнилью и имеющих кривизну, для получения пилопродукции определенного назначения и т.д. В одном цехе возможно организовать несколько специализированных потоков с различным оборудованием в зависимости от объемов переработки, размерно-качественного и породного состава пиловочного сырья. Для рационального использования сырья в технологическом потоке лесопильного производства предусматривается переработка отходов. Для этого выбирается оборудование для переработки кусковых отходов на технологическую щепу
Таблица 6.1 Оборудование лесопильного цеха
Операция |
Способ раскроя |
Оборудование |
|
Окорка бревен |
ОК-63 |
||
Продольный раскрой бревен и брусьев на доски |
Групповой (вразвал, с брусовкой, развально- и брусово-сегментный) |
2Р -75 |
|
Продольный раскрой досок - обрезка |
Параллельно оси доски |
Ц2Д-7А |
|
Поперечный раскрой досок - торцовка |
Формирование стандартной длины и вырезка пороков |
ЦКБ-40 |
|
Рубительная машина |
МРГ-20Н |
6.2 Расчет оборудования головных станков проходного типа
Производительность лесопильных рам
Таблица 6.2 Основные технологические параметры 2Р-75
Параметры |
Значение |
Единицы измерения |
|
Просвет пильной рамки |
750 |
мм |
|
Ход пильной рамки |
600 |
мм |
|
Наименьшая толщина пиломатериалов |
19 |
мм |
|
Посылка |
5-80 |
мм/об |
|
Количество пил в поставе |
12 |
шт |
|
Масса |
18000 |
кг |
|
Общая установленная мощность |
128,7 |
кВт |
|
Частота вращения коленчатого вала |
325 |
Характеристику пил, подачи брёвен на один зуб и другие, необходимые для расчёта, значения сведём в таблицу.
Таблица 6.3 Характеристика пил, подачи брёвен на один зуб.
Параметры |
Постав 1 d=34 см |
Постав 2 d=30 см |
Постав 3 d=30 см |
Постав 4 d=26 см |
Постав 5 d=26 см |
|
Шаг зубьев пилы , мм |
40 |
32 |
32 |
32 |
32 |
|
Площадь впадины зуба , |
615 |
430 |
430 |
430 |
430 |
|
Максимальная высота пропила на середине длины бревна , мм |
362 |
322 |
322 |
282 |
282 |
|
Величина подачи бревна на один зуб пилы , мм |
1,75 |
1,75 |
1,75 |
1,75 |
1,75 |
|
Количество пропилов на первом проходе, шт. |
6 |
4 |
4 |
4 |
4 |
|
Количество пропилов на втором проходе, шт. |
9 |
7 |
11 |
7 |
9 |
Для вертикальных лесопильных рам скорость подачи бревен выражается через посылку, т.е. величину бревна за один полный ход пильной рамки или за один оборот коренного вала рамы.
Расчёт посылок
Определим посылку по производительности:
Посылка по производительности пилы зависит от технических характеристик режущего инструмента:
где - высота хода пильной рамки, мм (600);
- площадь впадин зуба пилы, ;
- шаг зубьев пилы, мм;
-напряжённость впадины работающего зуба (0,83);
- максимальная высота пропила на середине длины бревна, мм;
- посылка по производительности, мм.
Определим посылку по качеству пропиленной поверхности:
Посылка по качеству пропиленной поверхности зависит от группы качества распиловки, величины подачи бревна на один зуб пилы и количества зубьев пилы, участвующих в распиловке.
где - высота хода пильной рамки, мм (600);
- шаг зубьев пилы, мм;
- величина подачи бревна на один зуб, мм;
- посылка по качеству пропиленной поверхности, мм.
Посылка по мощности привода лесопильной рамы находится по формуле:
где - мощность привода лесопильной рамы, кВт (128,7);
- коэффициент полезного действия лесопильной рамы (0,8);
- удельная работа резания древесины, мм;
- частота вращения коренного вала рамы, ;
- ширина пропила, мм;
- сумма высот пропилов при распиловке брёвен, мм;
- посылка по мощности привода лесопильной рамы, мм.
Определим суммы высот пропилов
где - диаметр бревна на середине его длины, см;
- коэффициент постава, принимаемый при распиловке вразвал - 0,8; при распиловке с брусовкой - 0,65;
- количество пропилов при распиловке бревна на первом проходе, шт.
Определим удельную работу резания древесины
где - постоянное давление передней грани зуба на древесину, , составляющее для сосны, ели, пихты - 3,5;
- максимальная высота пропила на середине длины бревна, мм;
- поправочный коэффициент на затупление зубьев пил, принимаемый после 1 ч работы - 1,3, после 2 ч - 1,5, после 3 ч - 1,75, после 4 ч - 2,0;
- удельное усилие на трение и деформацию задней гранью зуба на 1 мм ширины лезвия, для сосны, ели, пихты - 0,72 ;
- ширина пропила, мм;
- величина подачи бревна на один зуб пилы, мм.
;
Определим посылку по мощности привода лесопильной рамы
Сведём все полученные значения посылок в таблицу и определим рациональную посылку по наименьшей из полученных.
При определении производительность рам очень важно правильно установить величину расчетной посылки. Как известно, при распиловке бревен посылка должна обеспечить устойчивую работу пил, требуемое качество пиломатериалов (шероховатость пропиленной поверхности) и рациональное использование мощности привода лесопильной рамы. За расчетную посылку принимается наименьшая из величин посылок, определенных по производительности пил, качеству распиловки и мощности привода. Установленная таким образом посылка не должна превышать максимальную конструкционную посылку, указанную в технической характеристике рамы.
Таблица 6.4 Посылки
Посылки, мм |
Постав 1 d=34 см |
Постав 2 d=30 см |
Постав 3 d=30 см |
Постав 4 d=26 см |
Постав 5 d=26 см |
|
По производительности |
30,7 |
30,2 |
30,2 |
34,4 |
34,4 |
|
По качеству пропиленной поверхности |
26,25 |
32,8 |
32,8 |
32,8 |
32,8 |
|
По мощности привода лесопильной рамы |
60,26 |
105,28 |
105,28 |
124,71 |
124,71 |
|
Рациональное посылка |
26,25 |
30,2 |
30,2 |
32,8 |
32,8 |
Производительность лесопильной рамы первого ряда определяется по формуле:
где - время смены, мин(480);
- расчётная посылка, ;
- коэффициент использования рабочего времени станка (0,93);
- коэффициент использования машинного времени (0,93);
- объём бревна i-го диаметра, ;
- длина бревна i-го диаметра, м;
- частота вращения коренного вала рамы, (325);
- сменная производительность оборудования при распиловке сырья i-го диаметра, .
6.3 Расчет количества головного оборудования
Необходимое количество бревнопильных станков (лесопильных рам) определяем по количеству рамо-смен, потребных для распиловки сырья по плану раскроя.
Расчёт количества рамо-смен проводится на распиловку 1000 сырья по отдельным поставам.
Составим таблицу распределения сырья по поставам при переработки 1000 .
Таблица 6.5 Распределение сырья по поставам в объёме 1000
№ постава |
Диаметр бревна, см |
Процентное содержание сырья в общем объёме |
Объём сырья по поставам в 1000 |
|
1 |
34 |
17 |
170 |
|
2 |
30 |
27 |
270 |
|
3 |
30 |
1 |
20 |
|
4 |
26 |
43 |
430 |
|
5 |
26 |
11 |
110 |
|
Итого: |
100 |
1000 |
Количество поставов в таблице должно соответствовать поставам по плану раскроя сырья. Процентное содержание сырья вычисляется в зависимости от потребленного количества бревен, распиленных по конкретным поставам.
Определим необходимое количество рамо-смен для распиловки сырья по поставам:
где - потребное количество эффективных рамо-смен для выполнения работ по поставу;
- объём сырья в 1000 , подлежащий распиловке по поставу, ;
- сменная производительность рам, .
Определим общее количество эффективных рамо-смен для распиловки 1000 сырья
где - количество рамо-смен на первом проходе.
Определим общее количество установленных рамо-смен для распиловки 1000 сырья:
Определим количество рамо-смен, необходимое для распиловки годового объёма сырья
где - объём сырья, подлежащий распиловке в течение года, .
Определим расчётное количество рам при известном режиме цеха
где - количество смен работы каждого станка в году (500);
- коэффициент использования станка в году, учитывающий остановку оборудования на капитальный ремонт.
Принимаем фактическое количество рам
Определим процент загрузки оборудования
Процент загрузки оборудования определяется отношением расчетного количества станков к принятому фактическому количеству Rф
Фактическое количество установленных станков принимается с допустимой перегрузкой не более 3%.
Таблица 6.6 Потребное количество рамо-(станко)-смен
№ постава |
Диаметр бревна, см |
Расчетная посылка, |
Производительность, |
Способ раскроя |
Количество рамо-смен |
||
Эффективных |
Установленных |
||||||
1 |
34 |
26,25 |
385,659 |
с брусовкой |
0,44 |
0,88 |
|
2 |
30 |
30,2 |
344,087 |
с брусовкой |
0,78 |
1,56 |
|
3 |
30 |
30,2 |
344,087 |
с брусовкой |
0,058 |
0,116 |
|
4 |
26 |
32,8 |
275,366 |
с брусовкой |
1,56 |
3,12 |
|
5 |
26 |
32,8 |
275,366 |
с брусовкой |
0,4 |
0,8 |
|
Итого: |
3,238 |
6,476 |
6.4 Расчет станков в потоке за головным оборудованием
Для синхронизации работы оборудования в лесопильном потоке расчёт оборудования для обрезки и торцовки досок ведём по ритму головных станков.
Ритм работы бревнопильных станков определяется временем, необходимым для распиловки бревна по поставу (мин):
где - расчётная посылка, мм/об;
- коэффициент использования машинного времени лесопильной рамы (0,9);
- длина бревна;
- частота вращения коренного вала рамы, об/мин.
Таблица 6.7 Ритм работы головного оборудования
№ постава |
Диаметр бревна, см |
Длина бревна, м |
Расчётная посылка, мм/об |
Ритм работы станка, мин |
|
1 |
34 |
4,5 |
26,25 |
0,59 |
|
2 |
30 |
4,5 |
30,2 |
0,51 |
|
3 |
30 |
4,5 |
30,2 |
0,51 |
|
26 |
4,5 |
32,8 |
0,47 |
||
26 |
4,5 |
32,8 |
0,47 |
Количество потребного количества оборудования в любой операции процесса зависит от ритма головного оборудования и определяется по формуле:
где - потребное количество станков для выполнения операции, шт;
- затраты времени на выполнение работ по поставу, мин.
где - объём работ в данной операции по поставу: для обрезного станка - суммарная длина досок в метрах, поступающих с одного постава на обрезку; для торцовочного станка - суммарное количество досок в штуках, поступающих с одного постава на торцовку;
- производительности обрезного или торцовочного станков, соответственно м/мин или шт/мин.
Производительность обрезного станка, м/мин:
где - скорость подачи обрезного станка, м/мин;
- коэффициент машинного времени станка.
где - средняя длина доски в поставе, м;
- не перекрытое вспомогательное время выполнения операции - 2 с.
Определим среднюю длину доски каждого постава, м:
где - длина доски в поставе заданной длины, м;
- количество необрезных досок заданной длины в поставе, шт;
- общее количество необрезных досок в поставе, шт.
Определим производительность обрезного станка, м/мин:
Аналогично произведём расчёт и получим:
.
Определим затраты времени на выполнение работ обрезного станка по поставу, мин:
Определим потребное количество обрезных станков Ц2Д-7А для каждого постава, шт:
Таблица 6.8 Количество обрезных станков Ц2Д-7А в лесопильном потоке
№ по-става |
Диаметр бревна, см |
Ритм, мин |
Производи-тельность обрезного станка |
Объём работ по поставу, м |
Время на выполне-ние |
Количество станков |
||
Расчёт-ное |
Приня-тое |
|||||||
1 |
34 |
0,59 |
40,2 |
29 |
0,72 |
1,29 |
2 |
|
2 |
30 |
0,51 |
40,2 |
24 |
0,6 |
1,18 |
2 |
|
3 |
30 |
0,51 |
40,2 |
24 |
0,6 |
1,55 |
2 |
|
4 |
26 |
0,47 |
40,2 |
24 |
0,6 |
1,28 |
2 |
|
5 |
26 |
0,47 |
40,2 |
24 |
0,6 |
1,28 |
2 |
Принимаем два обрезных станока марки Ц2Д-7А.
Определим процент загрузки станка:
Определим производительность торцовочного станка, шт/мин:
где - время на выполнение операции торцовки (8 с).
Определим затраты времени на выполнение работ торцовочного станка по поставу, мин:
Определим потребное количество торцовочных станков для каждого постава, шт:
Таблица 6.9 Количество торцовочных станков в лесопильном потоке
№ по-става |
Диаметр бревна, см |
Ритм, мин |
Производительность торцов. станка |
Объём работ по поставу, шт. |
Время на выполнение |
Количество станков |
||
Расчётное |
Принятое |
|||||||
1 |
34 |
0,59 |
7,5 |
4 |
0,53 |
0,9 |
1 |
|
2 |
30 |
0,51 |
7,5 |
2 |
0,27 |
0,53 |
1 |
|
3 |
30 |
0,51 |
7,5 |
2 |
0,27 |
0,53 |
1 |
|
4 |
26 |
0,47 |
7,5 |
2 |
0,27 |
0,57 |
1 |
|
5 |
26 |
0,47 |
7,5 |
4 |
0,53 |
1,12 |
1 |
6.5 Расчет оборудования для переработки кусковых отходов на технологическую щепу
Переработка кусковых отходов в технологическую щепу повышает процент использования деловой древесины и является экономически выгодной. Операция измельчения кусковых отходов осуществляется на рубительных машинах. Для определения необходимого количества рубительных машин необходимо располагать данными об общем объеме кусковых отходов.
Расчет количества оборудования для переработки кусковых отходов на технлогическую щепу. В лесопильном потоке устанавливается рубительная машина с горизонтальным загрузочным патроном марки МРГ-20Н.
Таблица 6.10 Техническая характеристика рубительной машины МРГ-20Н
Параметры оборудования |
МРГ-20Н |
|
Производительность, м3/ч |
20 |
|
Длина щепы (расчетная), мм |
18 |
|
Сечение патрона, мм Ширина Высота |
420 220 |
|
Диаметр ножевого диска, мм |
1270 |
|
Число ножей, шт |
18 |
|
Частота вращения дисков, мин-1 |
740 |
|
Мощность привода, кВт |
90 |
|
Габаритные размеры, м Ширина Длина |
1,66 2,79 |
|
Масса, т |
5,45 |
Рассчитываем производительность рубительных машин по формуле:
где К - коэффициент загрузки машины (0,5);
f - площадь поперечного сечения загрузочного патрона, м2;
- коэффициент заполнения патрона древесиной (0,2);
n - частота вращения диска, мин-1;
z - число ножей на диске, шт;
l - длина щепа, м;
t - время смены, ч.
Рассчитываем количество рубительных машин
где Qm+Qmo - объем кусковых отходов, м3, перерабатываемых на щепу;
N - количество смен работы машины в году (500 смен)
Требуется одна рубительная машина марки МРГ-20Н
Рассчитываем сортировочное устройство для щепы
Для сортировки щепы в лесопильном потоке устанавливается гиррационное сортировочное устройство для щепы марки СЩМ-60
Таблица 6.11 Техническая характеристика сортировочного устройства СЩМ-60
Параметры оборудования |
СЩМ-60 |
|
Производительность, м3/ч: Насыпных Плотных |
60 24 |
|
Число сит, шт |
3 |
|
Площадь сит, м2: Верхнего Среднего Нижнего |
2,88 2,56 2,88 |
|
Число двойных колебаний, мин-1 |
180 |
|
Эксцентрисипит, мм |
50 |
|
Мощность привода, кВт |
3 |
|
Габаритные размеры,м: Длина Ширина Высота |
2,5 1,89 1,75 |
|
Масса, т |
1,9 |
Рассчитываем производительность сортировочной установки по формуле:
где - часовая производительность сортировки в насыпных м3;
Т - вреия смены в часах (8);
- коэффициент использования рабочего времени (0,75);
- коэффициент загрузки сортировки (0,5)
Рассчитываем количество сортировочных устройств по формуле:
где - коэффициент перевода плотных кубометров древесины в насыпные (2,5)
Требуется одно сортировочное устройство СЩМ-60.
6.6 Расчет окорочных станков
Для окорки древесины производственном процессе применяются окорочные станки роторного типа ОК-63.
Таблица 6.12 Техническая характеристика окорочного станка ОК-63
Параметры оборудования |
ОК-63 |
|
Диаметр просвета ротора, мм |
630 |
|
Толщина окариваемых бревен, мм: В вершине наименьшая В любой части ствола наибольшая |
100 550 |
|
Длина окариваемых бревен, м |
2,7 и больше |
|
Скорость подачи бревен, м/с |
0,2…1,0 |
|
Угловая скорость ротора, рад/с |
102 |
|
Общая установления мощность, кВт |
50,09 |
|
Габаритные размеры, м: Длина Ширина Высота |
7,96 2,215 2,565 |
|
Масса, т |
9,84 |
Рассчитываем производительность окорочного станка по формуле:
где - скорость подачи бревен i-го диаметра, м/мин;
Т - время смены в минутах (480);
- коэффициент использования рабочего времени (0,85);
- коэффициент использования машинного времени станка (0,9);
- коэффициент повторности пропуска бревен (0,5);
- объем бревна,м3;
- длина бревна, м
Рассчитываем потребное количество станко-смен, необходимых для окорки сырья:
где - объем сырья i-го диаметра в годовой программе, м3;
- производительность станка при окорке i-го диаметра, м3/см
Рассчитываем общее количество станко-смен по формуле:
См=8,3+17,2+49,6=75,1 см
Рассчитываем количество станков по формуле:
где N - количество рабочих смен в году (500)
Требуется один окорочный станок ОК-63
Рассчитываем процент загрузки станка:
где Ок - количество станков принятое к установке; =1
7. Описание технологического процесса двухрамного лесопильного цеха
В лесопильном цехе предусматривается распиловка брёвен как с брусовкой, так и вразвал. В цехе установлено следующее технологическое оборудование: лесопильная рама 2Р-75 для распиловки брёвен и двукантных брусьев, обрезной станок Ц2Д-7А для обрезки кромок необрезных досок, пара торцовочных станков ЦБК-40 для формирования стандартной длины пиломатериалов и вырезки недопустимых пороков и дефектов из досок.
Круглые лесоматериалы подаются в цех после окорки на ОК-63 продольным цепным конвейером БА-40 и сбрасывается с него на поперечный цепной транспортёр ТЦП-40 сбрасывателем СБР 75. С поперечного цепного транспортёра бревно попадает на впередирамную тележку ПРТ8-2 модифицированная. При помощи зажимных клещей тележки бревно закрепляется, поворачивается, центрируется по поставу и подаётся на передние вальцы рамы, которые обеспечивают подачу бревна на рамные пилы во время процесса раскроя. Бревно освобождается от зажимных клещей за полтора метра до конца распиловки и происходит возврат тележки за следующим бревном. За лесопильноё рамой находится люк, в который падают опилки и мелкий горбыль, и на котором находятся расклинивающие ножи для отделения бруса от необрезных досок. Далее находится роликовый транспортёр ПрД80, на котором: брус доходит до упора и сбрасывается на накопитель при помощи двухсекционного брусоперекладчика БрП-80, необрезные доски и горбыль свинчиваются на поперечный цепной транспортёр за счёт конической насечки на роликах и упора. После того как накопитель наполнится брусьями, рабочий цепляет их стропами и кран-балкой перемещает на поперечный цепной транспортёр, а излишки пакетирует на специальные площадки. С поперечного цепного транспортёра брус, при помощи устройства поштучной выдачи, перекладывается на впередирамную тележку, и аналогично бревну поступает в лесопильную раму. На выходе из рамы короткий горбыль и опилки падают в люк, обрезные доски перемещаются по роликовому транспортёру ПРДП80 и попадают на ленточный транспортёр КЛС 5050-80 и удаляются из цеха, необрезные доски и горбыль попадают на рольганг и свинчиваются на поперечный цепной транспортёр, в конце которого рабочий горбыль скидывает в люк, а необрезные доски попадают на роликовый стол. С роликового стола рабочий подаёт доски в обрезной станок Ц2Д-7А, где обрезаются кромки досок. На выходе обрезная доска отделяется от реек разделяющими линейками РЦ2Д-7 и рейки попадают в люки, а обрезная доска перемещается на торцовочный стол, оснащённый торцовочными станками позиционного типа ЦКБ-40, где рабочие обрезают доски по длине и вырезают недопустимые дефекты и скидывают их на ленточный конвейер, по которому доска удаляется из цеха, а опилки и обрезки от досок падают в люк. И по ленточный конвейеру для подачи кусковых отходов КЛС 4040-60 попадают в рубительную машину МРГ-20Н.
Список литературы
1. Песоцкий А.Н. Лесопильное производство. М., 1970.
2. Аксёнов. П.П. Технология пиломатериалов. М., 1976.
3. Левинская Г.Н. Составление и расчёт поставов к плану раскроя. Екатеринбург, 2004.
4. Азарёнок В.А., Левинская Г.Н. Основы технологии лесопиления на предприятиях лесного комплекса. Екатеринбург, 2002.
5. Аксёнов П.П. Технология пиломатериалов. М., 1963.
6. Левинская Г.Н. Проектирование технологического процесса лесопильного цеха. Екатеринбург, 2004.
7. Уласовец В.Г. Технологические основы производства пиломатериалов. Екатеринбург, 2002.
8. Уласовец В.Г. Организация и технология лесопильного производства. Екатеринбург, 2001.
9. http://5fan.ru/wievjob.php?id=44414
10. Технология и оборудование лесопромышленных складов. - СПб. : С.Петербургское научно-техническое общество «Целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности», 2009. - 398 с.
11. Н. В. Черная, Н. В. Жолнерович. Оборудование предприятий целлюлозно-бумажных производств : учеб.-метод. пособие по практическим занятиям для студентов специальности 1-48 01 05 «Химическая технология переработки древесины» специализации 1-48 01 05 04 «Технология целлюлозно-бумажных производств» очной и заочной форм обучения / сост. Н. В. Черная, Н. В. Жолнерович. - Минск : БГТУ, 2007. - 55 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Составление спецификации сырья и пиломатериалов на основе размеров и объёмов бревен. Анализ возможности выполнения спецификации пиломатериалов из сырья. Выбор и обоснование способов раскроя бревен. Расчёт производительности и количества оборудования.
курсовая работа [623,0 K], добавлен 15.11.2013Характеристика способа распиловки бревен. Спецификация пиловочного сырья. Составление оптимальных поставов. Ведомость расчета поставов к раскрою сырья. План раскроя бревен на пиломатериалы. Баланс сырья. Выбор и расчет технологического оборудования.
курсовая работа [75,7 K], добавлен 11.04.2012Определение средних размеров сырья и пиломатериалов. Оценка посортного состава, ожидаемого качества пиломатериалов. Расчёт количества пиломатериалов, подлежащих выпиловке. Схема раскроя сырья, план раскроя. Расчёт производительности лесопильного цеха.
курсовая работа [152,2 K], добавлен 08.02.2012Анализ возможности выполнения и составление спецификации сырья и пиломатериалов. Выбор способа раскроя бревен. Описание технологического процесса лесопильного цеха. Расчет производительности и количества оборудования для производства пиломатериалов.
курсовая работа [180,2 K], добавлен 04.04.2013Обработка спецификации пиломатериалов. Определение ожидаемого теоретического объемного выхода пиломатериалов. Определение коэффициента выхода по сортности пиломатериалов. Составление схемы раскроя сырья. Количество пиломатериалов, подлежащих выпиловке.
курсовая работа [80,4 K], добавлен 15.11.2011Обоснование способа раскроя бревен на пиломатериалы. Расчет поставов при развальном способе раскроя. Составление плана раскроя пиловочного сырья на пиломатериалы. Расчет поточной линии лесопильного цеха на базе лесопильных рам. Баланс раскроя древесины.
курсовая работа [162,3 K], добавлен 25.06.2013Проект лесопильного потока на базе лесопильных рам Р63-4Б. Характеристика сырья, продукции. Составления плана раскроя бревен. Обоснование выбора оборудования. Расчет электроэнергии на технологические нужды. Техника безопасности на складах пиломатериалов.
курсовая работа [57,4 K], добавлен 29.07.2012Анализ объемного выхода пиломатериалов при определенной технологии их раскроя. Построение графика зависимости этого показателя от диаметра по поставам. Динамика обработки древесного сырья. Корректировка границ выхода сортировочных групп древесины.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 03.03.2015Расчёт поставов для распиловки пиловочного сырья на лесопильных рамах и фрезернопильной линии. Составление плана раскроя бревен на пиломатериалы. Подбор оборудования для лесопильного цеха. Расчет сменной производительности лесорам. Режим работы цеха.
курсовая работа [39,3 K], добавлен 16.02.2015Расчет поставов, для распиловки пиловочного сырья на лесопильных рамах и фрезернопильной линии. Составление плана раскроя бревен на пиломатериалы, подбор оборудования для лесопильного цеха. Перечень требований техники безопасности на производстве.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 04.03.2015