44414

Разработка производственного процесса лесопильного цеха на базе вертикальных однопильных ленточнопильных станков

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Величина пифагорической зоны определяется по формуле: 1 где d диаметр бревна в вершине мм; диаметр бревна в комле мм. Величина пифагорической зоны для полупостава определяется по формуле: 2 Параболической зона – зона бревна из которой выпиливаемые доски укорачиваются по длине эта зона находится за пифагорической зоной. Предельный охват бревна поставом определяется по формуле: 3 где С – сбег бревна см м; – минимальная длина доски м; – минимальная...

Русский

2013-11-12

1011 KB

97 чел.

 Содержание:

Задание на курсовую работу

Аннотация

Введение

  1.  СОСТАВЛЕНИЕПОСТАВОВ
    1.  Понятие о схемах раскроя бревен на пиломатериалы
    2.  Понятие о поставах, о пифагорической зоне, параболической зоне
    3.  Правила составления поставов и технологические требования при составлении поставов
    4.  Порядок составления поставов
  2.  РАСЧЕТ ПОСТАВОВ
    1.  Порядок расчета поставов, формулы определения оптимальной ширины и оптимальной длины досок
    2.  Понятие об объемном выходе пиломатериалов
  3.  РАСЧЕТ СПЕЦИФИКАЦИИ РАСПИЛИВАЕМОГО СЫРЬЯ
    1.  Вычисление сорторазмерных групп распиливаемого сырья
    2.  Расчет стоимости сорторазмерных групп и всего распиливаемого сырья
  4.  РАСЧЕТ СПЕЦИФИКАЦИИ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ
    1.  Расчет среднего диаметра сырья
    2.  Спецификация выработанных пиломатериалов и ее анализ
    3.  Расчет средней ширины пиломатериалов в заданной спецификации
    4.  Анализ выполнимости спецификационного задания
    5.  Составление плана раскроя пиловочного сырья

  1.  Определение объемного и спецификационного выхода пиломатериалов
    1.  Расчет посортного выхода пиломатериалов
    2.  Определение ценностного коэффициента сортности пиломатериалов
    3.  Расчет стоимости (в. руб.) выработанных пиломатериалов
  2.  БАЛАНС РАСКРОЯ ПИЛОВОЧНОГО СЫРЬЯ НА ПИЛОМАТЕРИАЛЫ И ЕГО АНАЛИЗ
    1.  Вычисление стоимости технологической щепы и опилок
    2.  Вычисление стоимости всей выработанной из пиловочника продукции
  3.  ВЫБОР ОСНОВНОГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
    1.  Расчет производительности головного оборудования
    2.  Расчет фонда рабочего времени
    3.  Определение необходимого количества эффективных и установленных станкосмен и расчет количества единиц головного оборудования
    4.  Расчет производительности и необходимого количества обрезных станков
    5.  Расчет производительности и необходимого количества торцовочных устройств
    6.  Определение коэффициент загрузки оборудования на каждом участке
  4.  ПЕРЕРАБОТКА КУСКОВЫХ ОТХОДОВ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКУЮ ЩЕПУ И ЕЁ СОРТИРОВКА, ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ
    1.  Расчет количества рубительных машин
    2.  Расчет количества сортировочных устройств
    3.  Определение коэффициента загрузки рубительных машин и сортировочных устройств
  5.  ВЫБОР ТРАНСПОРТНЫХ УСТРОЙСТВ
    1.  Выбор продольных цепных конвейеров для подачи бревен в лесопильный цех
    2.  Расчет производительности бревнотасок
    3.  Определение необходимого количества бревнотасок в соответствии с расчетной производительностью бревнопильного оборудования
    4.  Определение коэффициентов загрузки бревнотасок
  6.  ОПИСАНИЕ РАЗРАБОТАННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
    1.  Структурная схема лесопильного потока
    2.  Производство пиломатериалов
    3.  Транспортирование и удаление из цеха мягких и кусковых отходов, технологической щепы

Основные выводы по проделанной работе

Приложение А

Приложение Б

Список используемой литературы


Аннотация

Курсовой состоит из 10 разделов, содержит задание, введение, заключение, список используемой литературы.

производится  разработка производственного процесса лесопильного цеха на базе вертикальных однопильных ленточнопильных станков для распиловки 50 тыс.  в год соснового пиловочника диаметрами 22 см, 26 см, 30 см, 36 см, 40 см на обрезные доски по ГОСТ 2695 – 83.  

В первой части производится составление поставов.

Во второй части производится расчет поставов и определение объемного выхода пиломатериалов.

В третьей части производится расчет спецификации распиливаемого сырья, вычисление объемов сорторазмерных групп и расчет стоимости (в. руб.) всего распиливаемого сырья.

В четвертой части производится составление спецификации выработанных пиломатериалов, её анализ, определение объемного и посортного выхода, расчет стоимости (в. руб.) выработанных пиломатериалов.

В пятой части составлен баланс раскроя пиловочного сырья на пиломатериалы и произведен его анализ, определена стоимость пиломатериалов и щепы.

В шестой части осуществлен выбор основного и вспомогательного оборудования, произведен расчет его производительности, количества и коэффициентов его загрузки.

В седьмой части производится выбор оборудования для переработки кусковых отходов и их сортировки, расчет их необходимого количества и коэффициентов загрузки.

В восьмой части производится выбор транспортного оборудования, расчет его производительности и необходимого количества, определяется коэффициент загрузки.

В десятой части производится описание разработанного технологического процесса (производство пиломатериалов, транспортирование и удаление из цеха мягких и кусковых отходов, технологической щепы), приведена структурная схема лесопильного потока.

В приложении А содержатся вычерченные постава с указанием процентного и объемного выхода каждой доски.

В приложении Б содержится техническая характеристика выбранного оборудования.

Графическая часть проекта содержит Чертеж ПЛЦ 00.00.00. – план второго этажа лесопильного цеха.


Введение

Лесопильные процессы составляют первичную механическую обработку 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.

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, поточность производства, уменьшение трудозатрат на единицу вырабатываемой пилопро-дукции 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.

Современное лесопиление должно ориентироваться на выпуск стандартных специализированных пиломатериалов, черновых комплексных сухих заготовок, обаполов,  тарной дощечки и различной технологической и целлюлозной щепы.


1. СОСТАВЛЕНИЕ ПОСТАВОВ.

1.1. 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 ленточнопильном 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.

1.2. Понятие о поставах, о пифагорической зоне, параболической зоне.

Поставом называют – техническую схему раскроя бревен на пилопродукцию заданных размеров и качества называют поставом. 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:

 ,           (1)

где d - диаметр бревна в вершине, мм;

 - диаметр бревна в комле, мм.

Величина пифагорической зоны для полупостава определяется по формуле:

  ,            (2)

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:

 ,           (3)

где  С – сбег бревна, см/м;

 – минимальная длина доски, м;

 – минимальная ширина доски, мм.

Для полупостава предельный охват  определяется по формуле:

    ,              (4)

1.3. Правила составления поставов и технологические требования при составлении поставов.

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:

,           (5)

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 (постели
бруса) 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.

1.4. Порядок составления поставов

Рассмотрим порядок составления поставов на примере раскроя бревна диаметром 22 сантиметр

Исходные данные:

d=22 см – диаметр;

t=2 мм – ширина пропила;

k=1,2 – коэффициент сбежистости;

W=20% – влажность древесины;

L=4 м – длина бревна;

q=0,178 – объем бревна.

Диаметр бревна в комле определяется по формуле:

 ,          (6)

где  - диаметр бревна в вершине, см;

-коэффициент сбега бревна.

Определим диаметр бревна в комле по формуле (6):

Сбег бревна определяется по формуле:

 ,         (7)

где L- длина бревна, м.

Определим сбег бревна по формуле (7):

Определим возможные размеры выпиливаемого бруса по формуле (5):

мм

Принимаем высоту (толщину) бруса в соответствии с ГОСТ 2695 – 83:

мм

Определим толщину досок, выпиливаемых на первом проходе:

По таблице рекомендуемого количества досок при распиловке решаем выпиливать одну пару досок.

Определим расстояние от центра бревна до внутренней пласти доски №1:

,

где  - усушка бруса, мм;

- ширина пропила, мм.

=мм

Определим по графику оптимальную толщину доски №1:

=24 мм

Принимаем стандартную толщину доски №1:

=25 мм

Постав на первом проходе имеет вид:

Определим общую ширину постава на первом проходе:

мм

Определим охват бревна поставом на первом проходе:

Постель бруса вычисляется по формуле:

 ,                (8)

Вычислим постель бруса по формуле (8):

мм

Пусть зона постели бруса будет распилена следующим поставом:

Общая ширина этого постава:

мм

Определим толщину досок, выпиливаемых на втором проходе:

По таблице рекомендуемого количества досок при распиловке решаем выпиливать одну пару досок.

Определим расстояние от центра бревна до внутренней пласти доски №1, выпиленной за постелью бруса:

мм

Определим по графику оптимальную толщину доски №1:

=26 мм

Принимаем стандартную толщину доски №1:

=25 мм

Постав на втором проходе имеет вид:

Определим общую ширину постава на втором проходе:

мм

Определим охват бревна поставом на первом проходе:


2. РАСЧЕТ ПОСТАВОВ.

2.1. Порядок расчета поставов, формулы определения оптимальной ширины и оптимальной длины досок.

Расчетом поставов называют процесс определения оптимальных размеров выпиливаемых пиломатериалов по ширине и длине, а также вычисление объема выпиливаемых досок и их процентный выход.

Если доска выпиливается из параболической зоны, то её длина определяется по формуле:

 ,  (9)

где Е – расстояние от центра торца бревна до наружной пласти каждой доски (т.е. полуохват).

Если доска выпиливается из параболической зоны, то её ширина определяется по формуле:

 , (10)

Если доска выпиливается из пифагорической зоны, то её длина равна длине бревна.

Если доска выпиливается из параболической зоны, то её ширина определяется по формуле:

. (11)

Рассмотрим порядок расчета постава, на примере составленного для пиловочника диаметром 22 сантиметра.

Определим величину пифагорической зоны по формуле (1):

мм

Определим величину пифагорической зоны для полупостава по формуле (2):

мм

Определим предельный охват бревна поставом по формуле (3):

Принимаем м; мм.

см=241,6 мм

Определим предельный охват бревна для полупостава по формуле (4):

мм

Определим оптимальные размеры доски №1:

мм

мм

Сравним  с величиной :

Наружные пласти досок пары №1 находятся в параболической зоне, поэтому их оптимальная длина  будет короче длины бревна и определяется по формуле (9):

В соответствии с принятой в ГОСТ 2695 – 83 градацией, стандартную длину доски принимаем:

Определим ширину досок пары №1по формуле (10):

Согласно ГОСТ 2695 – 83 стандартная ширина принимается:

мм

Определим размеры доски, выпиливаемой за постелью бруса:

Сравним  с величиной :

Делаем вывод, что наружные пласти досок пары №1 находятся в параболической зоне, поэтому их оптимальная длина будет короче длины бревна.

Определим  длину досок пары №1по формуле (9):

Определим ширину досок пары №1по формуле (10):

Таким образом, на первом проходе было выработано:

2×25×100×3,5

На втором проходе было выработано:

2×50×150×4

2×45×150×4

2×25×100×3,5

2.2. Понятие об объемном выходе пиломатериалов.

Объемным выходом пиломатериалов  называют выраженное в процентах отношение объема пиломатериалов в  м3, полученного при распиловке данного сырья, к объему этого сырья м3.

Объемным выходом пиломатериалов является показателем степени использования сырья по количеству обезличенной по качеству пилопродукции. Он пиломатериалов зависит от размеров и качества распиливаемых бревен и выпиливаемых пиломатериалов, способов и схем раскроя, применяемого режущего инструмента.

Объемный выход обрезных пиломатериалов определяется по формуле:

 ,  (12)

где  - объем пиломатериалов, ;

-объем сырья, .

Определим объем досок каждого сечения выработанных из бревна диаметром 22 сантиметра.

2×25×100×3,5=0,0175 м3 

2×50×150×4=0,03 м3 

2×45×150×4=0,054 м3 

2×25×100×3,5=0,0175 м3

Определим объемный выход обрезных пиломатериалов для постава на распиловку бревна диаметром 22 сантиметра формуле (12):

Составление и расчёт остальных поставов на распиловку бревен диаметром 26, 30, 36, 40 сантиметров производится аналогичным образом.

Вычерченные постава находятся в приложении А.

Составленные и рассчитанные постава занесем в ведомость таблица 1.


Таблица 1

Ведомость поставов

№ постава

Толщина, мм

Кол-во, шт.

Расход ширины

постава

Расстояние от центра бревна до наружной пласти доски, мм

Ширина, мм

Длина, м

Объёмный выход

Охват

b(опт)

b(ст)

L(опт)

L(ст)

куб. м.

%

1

d=22см; L=4м; q=0,178 куб. м; k=1,2; D=26,4 см; t=2 мм; W=20 %; c=1,1 см/м; e(пред)=120,8 мм; e(пиф)=97,1 мм

I пр.

150

1

155,3

77,65

155,83

-

-

-

-

-

0,96d

25

2

27,9

105,55

98,52

100

3,47

3,5

0,017500

9,83

II пр.

50

1

51,8

25,9

-

150

-

4

0,030000

16,85

0,926d

45

2

48,5

74,4

-

150

-

4

0,054000

30,34

25

2

27,9

102,3

96,32

100

3,5

3,5

0,017500

9,83

0,119000

66,85

2

d=26см; L=4м; q=0,250 куб. м; k=1,2; D=31,2 см; t=2 мм; W=20 %; c=1,3 см/м; e(пред)=144,7 мм; e(пиф)=114,8мм

I пр.

180

1

186,3

93,15

181,36

-

-

-

-

-

0,987d

32

2

35,1

128,25

98

100

3,4

3,5

0,022400

8,96

II пр.

70

1

72,5

36,25

-

180

-

4

0,050400

20,16

0,963d

50

2

53,8

90,05

-

180

-

4

0,072000

28,80

32

2

35,1

125,15

108

110

3,0

3,0

0,021120

8,45

0,165920

66,37

3

d=30см; L=4м; q=0,33 куб. м; k=1,2; D=36 см; t=2 мм; W=20 %; c=1,5 см/м; e(пред)=168,4 мм; e(пиф)=132,5 мм

I пр.

200

1

207

103,5

217,14

-

-

-

-

-

0,924d

32

2

35,1

138,6

126

130

3,6

3,5

0,029120

8,82

II пр.

70

1

72,5

36,25

-

200

-

4

0,056000

16,97

0,97d

70

2

74,5

110,75

-

200

-

4

0,112000

33,94

32

2

35,1

145,85

109

110

2,6

2,5

0,017600

5,33

0,214720

65,06

4

d=36см; L=4м; q=0,48 куб. м; k=1,2; D=43,2 см; t=2 мм; W=20 %; c=1,8 см/м; e(пред)=203,6 мм; e(пиф)=160,0 мм

I пр.

130

2

135,5

135,5

253,03

-

-

-

-

-

0,952d

32

2

35,1

170,6

139

130

3,4

3,5

0,029120

6,07

II пр.

50

2

51,8

25,9

-

130

-

4

0,052000

10,83

0,95d

50

4

53,8

79,7

-

130

-

4

0,104000

21,67

50

4

53,8

133,5

-

130

-

4

0,104000

21,67

32

4

35,1

168,6

73

70

3,4

3,5

0,031360

6,53

0,320480

66,77

5

d=40см; L=4м; q=0,178 куб. м; k=1,2; D=48 см; t=2 мм; W=20 %; c=2 см/м; e(пред)=226,9 мм; e(пиф)=176,6 мм

I пр.

150

2

156,3

156,3

249,56

-

-

-

-

-

0,93d

32

2

35,1

191,4

149

150

3,4

3,5

0,033600

5,79

II пр.

50

2

51,8

25,9

-

150

-

4

0,060000

10,34

0,972d

50

4

53,8

79,7

-

150

-

4

0,120000

20,69

40

4

43,4

123,1

-

150

-

4

0,096000

16,55

40

4

43,4

166,5

111

110

-

4

0,070400

12,14

19

4

21,7

188,2

72

70

3,6

3,5

0,018620

3,21

0,398620

68,73

3. РАСЧЕТ СПЕЦИФИКАЦИИ РАСПИЛИВАЕМОГО СЫРЬЯ.

3.1. Вычисление сорторазмерных групп распиливаемого сырья.

Годовая программа разрабатываемого производственного процесса предусматривает распиловку 50 тыс. м3 сырья различных диаметров (22, 26, 30, 36, 40 сантиметров). Сырье каждого диаметра имеет свой удельный вес по кубатуре, выраженный в процентах от общего объема.

Нужно определить  его объем в кубометрах.

Показателем качества пиловочного сырья является его сорт. Он определяется в соответствии с ГОСТ 9462 – 88 «Лесоматериалы круглые лиственных пород. Технические условия». Сырье каждого сорта имеет удельный вес, выраженный в процентах от общего объема пиловочника, следовательно, можно определить количество сырья каждого сорта в кубометрах.

Рассмотрим на примере сырья диаметром 22 сантиметра определение сорторазмерных групп.

Исходные данные:

Qоб =50000 м3 – общий объем сырья;

10% – удельный  вес пиловочника диаметром 22 см;

Удельный вес по сортам:

40% – I сорт;

40% – II сорт;

20% – III сорт;

Количество сырья диаметром 22 сантиметра в кубометрах:

Q22= 50000·10/100=5000 м3

Количество сырья диаметром 22 сантиметра в I сорт кубометрах:

Q22 I= 5000·40/100=2000 м3

Количество сырья диаметром 22 сантиметра в II сорт кубометрах:

Q22 II= 5000·40/100=2000 м3

Количество сырья диаметром 22 сантиметра в III сорт кубометрах:

Q22 III= 5000·20/100=1000 м3

Сорторазмерные группы сырья диаметром 26, 30, 36, 40 сантиметров рассчитываются аналогичным образом. Полученные данные заносятся в таблицу 2

Таблица 2

Объемы сорторазмерных групп распиливаемого сырья

d

22

26

30

36

40

всего

уд. вес,%

10

10

20

20

400

100

Qi

5000

5000

10000

10000

20000

50000

I c.      40%

2000

2000

4000

4000

8000

20000

II c.     40%

2000

2000

4000

4000

8000

20000

III c.    20%

1000

1000

20000

2000

4000

10000

3.2. Расчет стоимости сорторазмерных групп и всего распиливаемого сырья.

После определения сорторазмерных групп распиливаемого сырья вычисляется их стоимость. Это позволит определить средства, которые нужно затратить на закупку необходимого количества пиловочника.

Рассчитаем стоимость пиловочника диаметром 22 сантиметра:

Стоимость 1 м3 березового сырья I сорта – 790 руб.

Стоимость 1 м3 березового сырья II сорта – 610 руб.

Стоимость 1 м3 березового сырья III сорта – 510 руб.

Стоимость березового пиловочника I сорта:

790·2000=1580000 руб.

Стоимость березового пиловочника II сорта:

610·2000=1220000 руб.

Стоимость березового пиловочника III сорта:

510·2000=1020000 руб.

Стоимость сырья диаметром 26, 30, 36, 40 сантиметров рассчитывается аналогичным образом. Полученные данные заносятся в таблицу 3.

Таблица 3

Стоимость сорторазмерных групп и всего распиливаемого сырья

d

22

26

30

36

40

I сорт

1 580 000р.

1 580 000р.

3 160 000р.

3 160 000р.

6 320 000р.

15 800 000р.

II сорт

1 220 000р.

1 220 000р.

2 440 000р.

2 440 000р.

4 880 000р.

12 200 000р.

III сорт

510 000р.

510 000р.

1 020 000р.

1 020 000р.

2 040 000р.

5 100 000р.

Σ

3 310 000р.

3 310 000р.

6 620 000р.

6 620 000р.

13 240 000р.

33 100 000р.

По результатам расчета получается, что на закупку сырья необходимо затратить 33100000 рублей.


4. РАСЧЕТ СПЕЦИФИКАЦИИ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ.

4.1. Расчет среднего диаметра сырья.

Для оценки общей характеристики пиловочника используют средние размеры бревен. Одним из основных таких параметров является средний диаметр бревен партии сырья.

Средний диаметр пиловочника определяется по формуле:

, (15)

где  - величина диаметра -й группы бревен;

- количество бревен -го диаметра.

Определим средний диаметр пиловочника по формуле (15):

4.2. Спецификация выработанных пиломатериалов и ее анализ.

Спецификацией пиломатериалов называется ведомость, в которой указано распределение выработанных пиломатериалов по размерам поперечного сечения.

Для составления спецификации необходимо знать сколько пиломатериалов каждого сечения будет выработано.

Определим годовой объем пиломатериалов, выработанных по первому поставу.

Исходные данные:

d1=22 см

Q1=5000 м3

Сечение 11: 1×50×150×4 – Vп/м=0,030 – η%=16,85

Сечение 12: 1×45×150×4 – Vп/м=0,054 – η%=30,34

Сечение 13: 1×25×150×4 – Vп/м=0,035 – η%=19,66

Зная объемный выход пиломатериалов каждого сечения с одного бревна, можно предположить, что такой же выход будет при распиловки годового объема сырья данного диаметра. Найдем годовой объем пиломатериалов каждого сечения.

;

;

.

Годовой объем пиломатериалов, полученных при распиловки бревен других диаметров находятся аналогично. Полученные данные занесем в таблицу 4, составленную для всех поставов.

Таблица 4

Годовой объем пиломатериалов.

Сечение

Объем,

м3

Объемный выход, %

1 постав

1 × 50 × 150 × 4

843

16,85

2 × 45 × 150 × 4

1517

30,34

4 × 25 × 100 × 3,5

983

19,66

2 постав

1 × 70 × 180 × 4

1008

20,16

2 × 50 × 180 × 4

1440

28,80

2 × 32 × 110 × 3

423

8,45

2 × 32 × 100 × 3,5

448

8,96

3 постав

3 × 70 × 200 × 4

5091

50,91

2 × 32 × 130 × 3,5

882

8,82

2 × 32 × 110 × 2,5

533

5,33

4 постав

10 × 50 × 130 × 4

5417

54,17

2 × 32 × 130 × 3,5

607

6,07

4 × 32 × 150 × 3,5

653

6,53

5 постав

6 × 50 × 150 × 4

6206

31,03

4 × 40 × 150 × 4

3310

16,55

4 × 40 × 110 × 4

2428

12,14

2 × 32 × 150 × 3,5

1158

5,79

2 × 19 × 70 × 3,5

642

3,21

Все полученные сечения пиломатериалов и их годовой объем занесем в спецификацию шахматной формы, таблица 5.

Таблица 5

Спецификация пиломатериалов.

Толщина, мм

Ширина, мм

Итого, м3

200

180

150

130

110

100

70

70

5091(3)

1008(2)

6099

50

1440(2)

843(1)

6206(5)

5417(4)

13906

45

1517(1)

1517

40

3310(5)

2428(5)

5738

32

1158(5)

882(3)

607(4)

423(2)

533(3)

448(2)

653(4)

4704

25

983(1)

983

19

642(5)

642

5091

2448

13034

6906

4367

448

1295

33589

Для характеристики пиломатериалов в спецификации  прибегают к анализу их средних размеров – толщины и ширины.

4.3. Расчет средней ширины пиломатериалов в заданной спецификации.

Для предварительной оценки выполнения  задания при планировании раскроя имеющегося пиловочного сырья используются средние значения ширины и толщины. По ним в спецификации возможно определение средних размеров необходимого пиловочного сырья.

Средняя толщина  и средняя ширина  пиломатериалов такой спецификации может быть определена по следующим формулам:

, (16)

, (17)

где V-объем всех пиломатериалов данной спецификации, м3;

– объем пиломатериалов, м3, имеющих соответственно толщину  мм;

– объем пиломатериалов, м3, имеющих соответственно ширину  мм;

Определим значение средней толщины пиломатериалов в спецификации по формуле (16)  для  данных, помещенных в табл.5.

Определим значение средней ширины пиломатериалов в спецификации по формуле (17)  для  данных, помещенных в табл.5.

4.4. Анализ выполнимости спецификационного задания.

Для проверки выполнимости спецификационного задания используют отношение средней ширины досок в спецификации к среднему диаметру бревен в партии. Это отношение  определяется по формуле:

(18)

Среднее значение этой величины для распиловки бревен с брусовкой αбр=0,61. Вычислим значение αрасч по формуле (18):

=0,43

Значение αрасч <0,61, так как распиловка производится на один или два бруса небольшой толщины. При таких условиях спецификация выполнима.

4.5. Составление плана раскроя пиловочного сырья.

Планом раскроя называют систему составленных и рассчитанных поставов, обеспечивающих выполнение заданной спецификации пиломатериалов из имеющегося пиловочного сырья.

Для составления плана раскроя необходимо знать:

  •  объемная и размерная характеристика пиловочника (ГОСТ 9462 – 88).
  •  спецификационное задание на выработку пиломатериалов по ГОСТ 2695 – 83.

План раскроя сырья включает составленные и рассчитанные постава с указанием их номеров по ведомости и количество распиливаемых по ним бревен.

План раскроя по данной работе приведен в таблице 6.



4.6. Определение объемного и спецификационного выхода пиломатериалов.

Основными показателями рационального раскроя бревен является объемный и спецификационный выход.

Объемный выход пиломатериалов является показателем степени использования сырья. Постав считается рациональным, если выход пиломатериалов составляет примерно 65%.

Определим объемный выход пиломатериалов по формуле (12):

Спецификационный выход пиломатериалов является показателем степени целевого использования сырья. При составлении поставов следует стремиться к  спецификационному выходу равному 100%. Он определяется по формуле:

 ,  (19)

где  Vсп  – объем спецификационных пиломатериалов, ;

Vп/м – объем выработанных пиломатериалов, .

В данной работе принимаем, что все выработанные пиломатериалы являются спецификационными, поэтому спецификационный выход будет равен 100%.

4.7. Расчет посортного выхода пиломатериалов.

Посортным выходом называется  отношение выхода пиломатериалов по сортам, выраженное в процентах, к объему распиленного сырья. Знание посортного выхода необходимо для анализа возможности  выполнения  задания на выработку пиломатериалов.

Исходные данные для расчета посортного выхода пиломатериалов:

  •  посортное распределение пиловочных бревен;
  •  нормативы посортного выхода пиломатериалов из пиловочных бревен

Посортный выход пиломатериалов при распиловке сырья определяют  по   формуле:

, (20)

где  – выход пиломатериалов i-го сорта из сырья различных размерных и   качественных групп, %;

 – нормативный выход пиломатериалов i-го сорта из бревен j-й размерно-качественной  группы, %;

 – процентное содержание бревен j -й размерно-качественной группы в общем объеме распиливаемого сырья, %.

Определим возможный состав получаемых пиломатериалов по сортам, используя формулу (20):

Составим таблицу распределения годового объема полученных пиломатериалов по сортам в соответствии с установленным посортным выходом.


Таблица 7

Распределение годового объема полученных пиломатериалов по сортам.

Сечение

Объем, м3

1 сорт,м3

2 сорт, м3

3 сорт, м3

Коротье, м3

1 постав

1 × 50 × 150 × 4

843

87

193

535

27

2 × 45 × 150 × 4

1517

157

347

964

49

4 × 25 × 100 × 3,5

983

102

225

625

32

2 постав

1 × 70 × 180 × 4

1008

104

230

641

33

2 × 50 × 180 × 4

1440

149

329

915

47

2 × 32 × 110 × 3,5

423

44

97

269

14

2 × 32 × 100 × 3

448

46

102

285

15

3 постав

3 × 70 × 200 × 4

5091

526

1164

3236

166

2 × 32 × 130 × 3,5

882

91

202

561

29

2 × 32 × 110 × 2,5

533

55

122

339

17

4 постав

10 × 50 × 130 × 4

5417

559

1239

3443

176

2 × 32 × 130 × 3,5

607

63

139

386

20

2 × 32 × 70 × 3,5

653

67

149

415

21

5 постав

6 × 50 × 150 × 4

6206

641

1419

3944

202

4 × 40 × 150 × 4

3310

342

757

2104

108

4 × 40 × 140 × 4

2428

251

555

1543

79

2 × 32 × 150 × 3,5

1158

120

265

736

38

4 × 19 × 70 × 3,5

642

66

147

408

21

Всего

33588

3469

7679

21346

1093

4.8. Определение ценностного коэффициента сортности пиломатериалов.

Средневзвешенный ценностный коэффициент выработанных пиломатериалов определяется по формуле:

(21)

где - количество пиломатериалов  i-го сорта, размера и назначения, м3;

- ценностный коэффициент сортности,  соответствующий    пиломатериалам    i-го  сорта, размера, и назначения.

Определим средневзвешенный ценностный коэффициент выработанных пиломатериалов по формуле (21) и данным таблицы 7.

4.9. Расчет стоимости выработанных пиломатериалов.

Зная цену одного кубаметра обрезных пиломатериалов каждого сорт, можно определить стоимость всех выработанных пиломатериалов.

Рассчитаем стоимость пиломатериалов, выработанных за год, полученные данные занесем в таблицу 8.

Таблица 8

Стоимость выработанных пиломатериалов.

Сечение

1 сорт,м3

2 сорт, м3

3 сорт, м3

Коротье, м3

Всего

1 постав

1 × 50 × 150 × 4

205 341р.

364 066р.

765 678р.

32 636р.

1 367 720р.

2 × 45 × 150 × 4

369 735р.

655 534р.

1 378 674р.

58 764р.

2 462 707р.

4 × 25 × 100 × 3,5

251 767р.

447 255р.

924 603р.

39 358р.

1 662 982р.

2 постав

1 × 70 × 180 × 4

245 678р.

435 583р.

916 087р.

39 047р.

1 636 394р.

2 × 50 × 180 × 4

350 968р.

622 261р.

1 308 695р.

55 781р.

2 337 705р.

2 × 32 × 110 × 3,5

108 211р.

192 233р.

397 401р.

16 916р.

714 761р.

2 × 32 × 100 × 3

114 742р.

203 835р.

421 386р.

17 937р.

757 900р.

3 постав

3 × 70 × 200 × 4

1 240 819р.

2 199 951р.

4 626 783р.

197 208р.

8 264 762р.

2 × 32 × 130 × 3,5

225 899р.

401 301р.

829 603р.

35 314р.

1 492 116р.

2 × 32 × 110 × 2,5

136 512р.

242 509р.

501 336р.

21 341р.

901 698р.

4 постав

10 × 50 × 130 × 4

1 320 274р.

2 340 824р.

4 923 057р.

209 837р.

8 793 992р.

2 × 32 × 130 × 3,5

155 465р.

276 179р.

570 940р.

24 304р.

1 026 887р.

2 × 32 × 70 × 3,5

167 247р.

297 108р.

614 207р.

26 145р.

1 104 707р.

5 постав

6 × 50 × 150 × 4

1 512 576р.

2 681 771р.

5 640 113р.

240 400р.

10 074 860р.

4 × 40 × 150 × 4

847 760р.

1 506 015р.

3 113 363р.

132 528р.

5 599 666р.

4 × 40 × 140 × 4

621 862р.

1 104 714р.

2 283 760р.

97 214р.

4 107 549р.

2 × 32 × 150 × 3,5

296 588р.

526 878р.

1 089 207р.

46 365р.

1 959 037р.

4 × 19 × 70 × 3,5

179 016р.

315 589р.

656 902р.

27 795р.

1 179 302р.

Всего

8 350 461р.

14 813 605р.

30 961 792р.

1 318 889р.

55 444 747р.


5. БАЛАНС РАСКРОЯ ПИЛОВОЧНОГО СЫРЬЯ НА ПИЛОМАТЕРИАЛЫ И ЕГО АНАЛИЗ.

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.

Объем опилок при распиловке бревен на обрезные доски определяется по формуле:

 Vоп= Vоп(бр) + Vоп(д), (22)

где Vоп(бр) – объем опилок получаемых при распиловке бревен, м3;

 Vоп(бр) – объем опилок получаемых при обрезке досок, м3.

Объем опилок получаемых при распиловке бревен с брусовкой вычисляется по формуле:

, (23)

где dcр – диаметр бревна по середине его длины, м3;

hб – толщина бруса, м;

z1 и z2 – число пропилов на первом и на втором проходе соответственно;

L – длина бревна, м;

t – ширина пропила, м.

Объем опилок, получаемых при обрезке досок:

, (24)

где tоб  – ширина пропила на обрезном станке, м;

li  – длина обрезаемых досок, м;

аi – толщина обрезаемых досок распиловочных размеров, м;

ni – количество досок данной толщины и длины, шт.

Определим объем опилок, полученных при распиловке бревен диаметром 22 сантиметра.

Исходные данные:

dcр =24,2 см z1=4 z2=6

hб =0,15 м а1 =0,025 м li =3,5 м

Определим объем опилок получаемых при распиловке бревен по формуле (23):

Определим объем опилок получаемых при обрезке досок по формуле (24):

Определим объем опилок получаемых при распиловки бревна на обрезные доски по формуле (22):

Vоп= 0,0064 +0,0054=0,0118 м3

Чтобы найти объем опилок получаемых при распиловки всей партии бревен данного диаметра на обрезные доски, необходимо умножить полученное значение на объем данной партии:

Vоп 22= 0,0118·5000=59 м3

Объем опилок по другим поставам находится аналогичным образом.

Данные баланса раскроя пиловочного сырья используют для оценки эффективности схем и способов распиловки.

Данные по балансу раскроя  пиловочного сырья занесем в таблицу 9.



5.1.
Вычисление стоимости технологической щепы и опилок.

Распиловка производится на однопильных ленточнопильных станках с широкой пилой. Характерной чертой ленточнопильных станков является небольшая ширина пропила. Это значительно меньше пропила любого другого оборудования. Распиловка с брусовкой позволила получить высокий объёмный выход пилопродукции. Все кусковые отходы перерабатываются в технологическую щепу.

Отходы полученные при распиловке сырья в виде опилок и технологической щепы также подлежат продаже.

Общая стоимость выработанной щепы назначения Ц-1 составляет 6951250 рублей.

Общая стоимость выработанных опилок  73120 рублей.

5.2. Вычисление стоимости всей выработанной из пиловочника продукции.

Экономическая эффективность предприятия оценивается по доходу с продаж продукции, полученной из закупленного сырья. При этом  в расчет берется не только основная продукция, но и полученные отходы.

Затраты на закупку годового сырья составили 33100000 рублей.

Стоимость пилопродукции – 55444747 рублей.

Стоимость отходов – 7024370 рублей.

Стоимость всей выработанной из пиловочника продукции составила 62469117 рублей.

Доход предприятия за один год работы составит 293369117 рублей. Эта сумма является разницей между суммой затраченной на сырье и суммой полученной с продаж продукции и не предусматривает расходы на содержание оборудования, выплату зарплат и т. д.


6. ВЫБОР ОСНОВНОГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ.

Выбор оборудования определяется целесообразностью его использования для переработки сырья определенных диаметров при заданном объеме производства, для получения пилопродукции определенного назначения и качества.

В одном цехе возможно организовать несколько специализированных потоков с различным оборудованием в зависимости от объемов переработки 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.

В данной курсовой работе головным оборудованием является вертикальный однопильный ленточнопильный станок RM – 1200G. Его техническая характеристика приведена в приложении Б.

6.1. Расчет производительности головного оборудования.

Сменную производительность многопильных ленточнопильных станков , м3/смену при распиловке бревен i-го диаметра определяют по формуле:

 (25)

где tц продолжительность полного цикла распиловки бревна i-го диаметра, c;

 - продолжительность смены, мин;

- объем бревна i - го диаметра, ;

- коэффициент использования потока при распиловке бревен i-го диаметра.

Коэффициент использования потока определяют по формуле:

(26)

где - вспомогательное время (время межторцового разрыва), с;

 - суммарные внецикловые потери головного станка потока, с;

- время распиловки бревна длиной   i-го диаметра, с. 

Вспомогательные операции включают в себя:

  •  Навалка, установка и закрепление бревна на тележке (7,6 с);
  •  Поворот бревна на 180̊ (5,4 с);
  •  Поворот бруса на 90̊ (3,3 с);
  •  Установка размера и подача бревна к пиле (3 с);
  •  Откатка тележки (5 с);
  •  Сброс полуфабрикатов (3,6 с).

Конфигурация вспомогательных операция для каждого постава уникальна.

Суммарные внецикловые потери головного станка потока, определяются по формуле:

,                  (27)

где ∑- суммарные внецикловые потери головного бревнопильного станка потока (станка 1-го  ряда), с;

∑- суммарные внецикловые потери   брусоразвального станка потока (станка 2-го ряда), с;

∑- суммарные внецикловые потери головного станка, вызываемые окорочным станком, с;

- коэффициент наложения потерь, при распиловке бревен на одном станк равен нулю.

Коэффициент использования рабочего времени смены определяют по формуле:

(28)

где Т продолжительность смены, мин;

   время на обслуживание рабочего места, мин; 

  время на отдых и личные надобности, мин;

 коэффициент, учитывающий влияние участка подготовки сырья к распиловке. При наличии на участке подготовки сырья запаса круглых лесоматериалов Кс = 0,94, а при отсутствии  Кс =0,83;

 - коэффициент, учитывающий механизацию вспомогательных операций головного станка лесопильного потока (Для  потоков с ленточнопильными   станками =1).

Время распиловки бревна определяют по формуле:

, (29)

где Vs – скорость подачи, м/мин;

z – число резов.

Продолжительность полного цикла распиловки определяют по формуле:

 . (30)

Произведем расчет производительности головного оборудования:

Станок RM – 1200G. Станок способен выпиливать брус и разваливать его на обрезные доски, то есть первый и второй проход осуществляется на одном станке. Это осуществимо за счет использования гидравлической каретки тяжелой серии мод. "RM HSTOD-4", на которой закрепляется бревно. Механизмы тележки вращают бревно (брус), устанавливают распиловочный размер

Скорость подачи ленточнопильного станка зависит от диаметра, распиливаемого сырья. И определяется из характеристики станка.

Рассчитаем сменную производительность ленточнопильных станков.

Постав №1

d=22см; L=4м; q=0,178 ; =37 м/мин; H=150 мм;

Определим время распиловки бревна по формуле (29):

;

;

Вспомогательное время:

=94 с;

Определим продолжительность полного цикла распиловки по формуле (30):

;

Определим суммарные внецикловые потери станка по формуле (27):

Принимаем

Определим коэффициент использования потока по формуле (26):

;

Определим коэффициент использования рабочего времени смены по формуле (28):

Принимаю Т=492 мин; =10 мин; =40 мин; Кс = 0,94; =1.

=0,84;

Определим производительность станка для диаметра 22 сантиметра по формуле (25):

;

.

Постав №2

d=26см; L=4м; q=0,250 ; =35 м/мин; H=180 мм;

Определим время распиловки бревна по формуле (29):

;

;

Вспомогательное время:

=94 с;

Определим продолжительность полного цикла распиловки по формуле (30):

;

Определим суммарные внецикловые потери станка по формуле (27):

Принимаем

Определим коэффициент использования потока по формуле (26):

;

Определим производительность станка для диаметра 26 сантиметра по формуле (25):

;

.

Постав №3

d=30см; L=4м; q=0,330 ; =32 м/мин; H=200 мм;

Определим время распиловки бревна по формуле (29):

;

;

Вспомогательное время:

=94 с;

Определим продолжительность полного цикла распиловки по формуле (30):

;

Определим суммарные внецикловые потери станка по формуле (27):

Принимаем

Определим коэффициент использования потока по формуле (26):

;

Определим производительность станка для диаметра 26 сантиметра по формуле (25):

;

.

Постав №4

d=36см; L=4м; q=0,480 ; =27 м/мин; H=130 мм;

Определим время распиловки бревна по формуле (29):

;

;

Вспомогательное время:

=110 с;

Определим продолжительность полного цикла распиловки по формуле (30):

;

Определим суммарные внецикловые потери станка по формуле (27):

Принимаем

Определим коэффициент использования потока по формуле (26):

;

Определим производительность станка для диаметра 36 сантиметра по формуле (25):

;

.

Постав №5

d=40см; L=4м; q=0,580 ; =26 м/мин; H=150 мм;

Определим время распиловки бревна по формуле (29):

;

;

Вспомогательное время:

=118 с;

Определим продолжительность полного цикла распиловки по формуле (30):

;

Определим суммарные внецикловые потери станка по формуле (27):

Принимаем

Определим коэффициент использования потока по формуле (26):

;

Определим производительность станка для диаметра 36 сантиметра по формуле (25):

;

.

6.2. Расчет фонда рабочего времени.

Нагрузка станков и максимально возможное время их работы за определенный календарный период определяется фондом рабочего времени. За фонд рабочего времени принимаем фонд эффективного времени. Он является возможным временем работы оборудования за установленный период. Фонд эффективного времени  представляет собой разность между фондом номинального времени и временем, затрачиваемым на планово-предупредительные ремонты.

Принимаем пятидневную рабочую неделю, при этом продолжительность рабочего дня составляет пять дней по 8,2 ч. (492 мин.).

=492 мин.

Принимаем число смен равным двум.

Z=2

Фонд эффективного времени работы оборудования определяется по формуле:

(31)

где - фонд календарного времени, сут;

 - число выходных дней в календарном периоде в соответствии с установленным режимом работы, сут;

- число праздничных дней в календарном периоде в соответствии с установленным режимом работы, сут;

- время, затрачиваемое на планово-предупредительные ремонты и осмотры оборудования, проводимые в рабочее время, сут.

Для лесопильных цехов  принимают равным 10…14 суток.

Принимаем:

=365 сут.;

=104 сут.;

=10 сут.;

=10 сут.

Определим фонд эффективного времени работы оборудования по формуле (31):

=365 – (104+10+10)=241 сут.

6.3. Определение необходимого количества эффективных и установленных станко-смен и расчет количества единиц головного оборудования.

Для определения необходимого количества головного оборудования необходимо располагать данными о размерном и объемном составе имеющегося сырья. Составим таблицу с данными, необходимыми для определения потребного количества станко-смен.

Таблица 10

Данные к расчету необходимого количества головного оборудования.

№ постава

диаметр
сырья, см

объем

Производительность

Потребное количество      станкосмен

м3

шт

м3/смену

шт/смену

эффективных

установленных

1

22

5000

28090

14

77

367

367

2

26

5000

20000

19

75

265

265

3

30

10000

30303

26

78

388

388

4

36

10000

20833

34

71

292

292

5

40

20000

34483

37

64

540

540

Итого

50000

1852

1852

Для расчета потребного количества бревнопильного оборудования используют формулу:

; (32)

; (33)

где  и - общее количество эффективных и установленных станко-смен.

Для расчета коэффициента загрузки оборудования используется формула:

; (34)

Поскольку выпиловка бруса и его развал производится на одном и том же станке, количество эффективных и установленных станкосмен равны.

Определим количество эффективного и установленного головного оборудования по формулам (32) и (33):

Принимаем шт.

Определим коэффициент загрузки по формуле (34):

Таким образом, лесопильный цех будет иметь 4 потока с головными станками RM -1200G.

6.4. Расчет производительности и необходимого количества обрезных станков.

Обрезные станки применяются для двусторонней обрезки необрезных досок по длине. В данной работе качестве обрезного станка применяется двухпильный круглопильный обрезной станок Ц2Д-5А.

Техническая характеристика станка приведена в приложении Б.

Производительность обрезного станка определяется по формуле:

, (35)

где - скорость подачи, м/мин;

 - продолжительность смены, мин;

 - коэффициент использования станка, равный (0,6…0,8).

Расчетное количество обрезных станков  для j-го потока определяется по формуле:

, (36)

где  - максимальное количество необрезных досок, подлежащих обрезке при распиловке бревен i–ым поставом на  j–ом потоке, шт./ смену;

- средняя длина обрезаемой доски, м;

- производительность головного оборудования, ;

- сменная производительность обрезного станка, м/смену.

Расчёт производительности обрезных станков будем вести по формуле (31):

Принимаем скорость подачи Vs=80 м/мин.

=492 мин;

=0,6.

=23616 м/ смену.

Для определения потребного количества обрезных станков необходимо определить наибольшее количество досок (в м/смену), поступающих на обрезку.

Определим, количество досок поступающих на станок для каждого постава.

1)Постав №1, диаметр 22 сантиметра:

=4 шт.;

м;

=77 ;

.

2)Постав №2, диаметр 26 сантиметров:

=4 шт.;

м;

=75 ;

.

3)Постав №3, диаметр 30 сантиметра:

=4 шт.;

м;

=78 ;

.

4)Постав №4 диаметр 36 сантиметров:

=6 шт.;

м;

=71 ;

.

5)Постав №5 диаметр 40 сантиметров:

=10 шт.;

м;

=64 ;

.

Наибольшая количество досок поступает на обрезку на диаметре 40 сантиметров. В цехе работает 4 потока, поэтому наибольшее количество досок, поступающих на станок будет при условии, что все потоки  станут работать только на этот диаметр.

Определим потребное количество оборудования по формуле (36):

Принимаю =1

Определим коэффициент загрузки обрезного станка по формуле (34):

6.5. Расчет производительности и необходимого количества торцовочных устройств.

Торцовочные станки – станки предназначенные для поперечного раскроя пиломатериалов. По заданию применяем торцовку позиционного типа. В данной работе в качестве торцовочного станка применяется станок ЦКБ–40–1.

Техническая характеристика станка приведена в приложении Б.

Сменную производительность  шт. досок/смену, торцовочных установок проходного типа определяют по формуле:

, (37)

где n  - количество досок, пропускаемых через торцовку, шт. досок/мин;

 Т - продолжительность смены, мин; 

- коэффициент использования устройства, равный 0,9.

Расчетное количество торцовочных установок  для каждого потока определяют по формуле:

, (38)

Определим объем работ по каждому поставу для торцовочного устройства в смену.

1)Постав №1, диаметр 22 сантиметра:

=4 шт.;

=77 ;

.

2)Постав №2, диаметр 26 сантиметров:

=4 шт.;

=75 ;

.

3)Постав №3, диаметр 30 сантиметра:

=4 шт.;

=78 ;

.

4)Постав №4 диаметр 36 сантиметров:

=6 шт.;

=71 ;

.

5)Постав №5 диаметр 40 сантиметров:

=6 шт.;

=64 ;

.

В цехе работает потока, а наибольшее количество досок поступает на торцовку на диаметре 36 сантиметров. Предположим, что все потоки будут распиливать в течение смены только этот диаметр. Следовательно, количество досок, поступающих на торцовку, будет максимальным.

Определим потребное количество оборудования по формуле (38):

Принимаю =1

Определим коэффициент загрузки торцовочной установки по формуле (34):

6.6. Определение коэффициент загрузки оборудования на каждом участке.

Коэффициент загрузки является показателем, определяющим режим работы оборудования. Вычисляется как отношение потребного количества оборудования к установленному количеству, формула (34).

Если коэффициент загрузки больше единицы, это означает перегрузку устройств, которая может привести к быстрому выходу из строя данного станка.

Если коэффициент загрузки слишком мал, то оборудование будет простаивать, неоправдывая затраты на его содержание.

Коэффициенты загрузки на участках:

  1.  Распиловки бревен – 0,96;
  2.  Обрезки досок – 0,4;
  3.  Торцовки досок – 0,4

Как видно из данных, уровень загрузки обрезных и торцовочных станков достаточно мал, но большую загрузку оборудования обеспечить не представляется возможным, так как используется минимальное возможное количество оборудования.


7.
ПЕРЕРАБОТКА КУСКОВЫХ ОТХОДОВ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКУЮ ЩЕПУ И ЕЁ СОРТИРОВКА, ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ.

7.1. Расчет количества рубительных машин.

Переработка кусковых отходов в технологическую щепу повышает процент исользования деловой древесины и является экономически выгодной.

Операция измельчения кусковых отходов осуществляется  на многоножевых рубительных машинах. Для определения необходимого количества рубительных машин необходимо располагать данными об общем объеме кусковых отходов.

Из баланса раскроя получим общий объем кусковых отходов:

Qотх=11194 м3;

Фонд рабочего времени:

Tэф=241·2·8,2=3952,4 ч.

Количество кусковых отходов (в ), поступающих в рубительную машину определяется по формуле:

, (39)

где  – общий объем кусковых отходов, ;

  фонд рабочего времени, ч.

Определим количество кусковых отходов, поступающих в рубительную машину за один час по формуле (39):

.

Количество рубительных машин определяется по формуле:

, (40)

где - количество кусковых отходов, поступающих в рубительную машину, ;

- производительность рубительной машины, .

Поскольку при горизонтальном расположении облегчается привязка  машины к потоку, в данной работе используется рубительная машина МРГ–20Б–1 =20.

Техническая характеристика машины приведена в приложении Б.

Определим расчетное количество рубительных машин по формуле (40):

Принимаю =1 шт.

Определим коэффициент загрузки рубительной машины по формуле (34):

7.2. Расчет количества сортировочных устройств.

Сортировка щепы производится с целью распределения щепы по толщине и длине, а также удаления из нее примеси (песок, кора, гниль, металлические включения). Для этого на лесопильных предприятиях устанавлиают сортировочные устройства.

Для расчета количества сортировочных устройств необходимо располагать данными об общем насыпном объеме щепы и фонда рабочего времени. Из балансе раскроя определяем плотный объем щепы.

;

=241·2·8,2=3952,4 ч.

Для перевода плотного  объема щепы в насыпной пользуются формулой:

, (41)

где - плотный объем щепы, м3;

 - коэффициент перевода насыпного объема щепы в плотную массу (0,35…0,4). Принимаем = 0,35.

Определим насыпной объем щепы по формуле (40):

нас.м3

Количество щепы (в ), поступающей на сортировку определим по формуле:

, (42)

где - общий насыпной объем щепы, ;

 - фонд рабочего времени, ч.

Определим количество щепы, поступающей на сортировку по формуле (42):

 нас.

Количество сортировочных устройств определяется по формуле:

, (43)

где  часовой объем производства щепы, нас.;

 – производительность сортировочного устройства, нас..

Выбираем сортировочное устройство СЩ–1М.

=60 нас.

Техническая характеристика приведена в приложении Б.

Определим расчетное количество сортировочных устройств по формуле (39):

Принимаю =1 шт.

Определим коэффициент загрузки сортировочной машины по формуле (34):


7.3.
Определение коэффициента загрузки рубительных машин и сортировочных устройств.

Коэффициенты загрузки на участке рубительных и сортировочных машин определяются по формуле (34):

Кзаг.р.м.=0,142;

Кзаг.с.у.=0,121.

Как видно из значений коэффициентов загрузки оборудования, оно будет работать не в полную силу, и не оправдает затрат, на его содержание, но в потоке установлено минимальное возможное количество рубительных и сортировочных машин, поэтому добиться повышения коэффициента загрузки оборудования путем уменьшения количества его единиц не представляется возможным.


8. ВЫБОР ТРАНСПОРТНЫХ УСТРОЙСТВ.

8.1. Выбор продольных цепных конвейеров для подачи бревен в лесопильный цех.

Продольные цепные транспортеры применяются для подачи сырья в лесопильный цех.

Выбор транспортеров производится в соответствии с размерными параметрами сырья – длиной бревен и их диаметрами.

В данной работе применяем бревнотаску БА – 4М. Техническая характеристика устройства приведена в приложении Б.

8.2. Расчет производительности бревнотасок.

Производительность продольных цепных конвейеров шт.брев./смену, определяют по формуле:

, (44)

где - скорость цепи конвейера, м/с; 

 - продолжительность смены, ч;

 - средняя длина бревна, м;

 - коэффициент использования рабочего времени (0,6... 0,7); 

 - коэффициент использования тягового органа (0,75...0,85).

Определим производительность бревнотасок по формуле (44).

Исходные данные:

=0,3 м/с; =8,2 ч; =4 м; =0,6; =0,75.

.

8.3. Определение необходимого количества бревнотасок в соответствии с расчетной производительностью бревнопильного оборудования.

Необходимое количество продольных транспортеров определяется в соответствии с расчетной производительностью головного оборудования.

 , (45)

где - суммарная максимальная производительность головного оборудванния, шт. брев./ смену;

- производительность продольного цепного конвейера, шт. брев./ смену.

Суммарная максимальная производительность головного оборудования будет, если все потоки станут работать только с бревнами диаметром 30 сантиметров:

=312 .

Определим эффективное количество бревнотасок по формуле (45):

Принимаем .

8.4. Определение коэффициентов загрузки бревнотасок.

Определим коэффициент загрузки бревнотаски по формуле (34):

Величина коэффициента загрузки бревнотаски показывает, что для подачи сырья в лесопильный цех достаточно одного транспортера. Этого будет вполне достаточно, чтобы снабдить бревнами все потоки и обеспечить их нормальную работу.


9. ОПИСАНИЕ РАЗРАБОТАННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА.

9.1. Структурная схема лесопильного потока.

В основу проектирования технологического процесса выработки пи-ломатериалов закладывают структурные схемы лесопильных потоков. На схемах упрощенно обозначают технологическое оборудование, вид полуфабриката до и после каждой операции и последовательность технологического процесса. Направление последовательного перемещения обрабатываемого материала в технологическом процессе показывают стрелками.


9.2. Производство пиломатериалов.

PAGE  31

МТД

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

61110. Розквіт Давньоєгипетської держави 47 KB
  Мета: Ознайомити учнів із основними періодами Давнього Єгипту; Простежити закономірності в зміні періодів розквіту й занепаду держави. Перетворення Єгипту на могутню державу в середині...
61111. Київська Русь за наступників Ярослава. Володимир Мономах 67.5 KB
  Мета. Проаналізувати становище Київської держави за наступників Ярослава, підкреслити складність історичного періоду. Визначити історичне значення Любецького з’їзду, роль Володимира Мономаха як державника.
61112. ПРОСТИЙ ПРИСУДОК 206.41 KB
  Поглибити знання учнів про присудок як головний член речення, способи його вираження; сформувати вміння виділяти присудки в двоскладному реченні, визначати способи їх вираження; удосконалити вміння конструювати речення з різними за способом вираження присудками; за допомогою мовленнєво-комунікативного дидактичного матеріалу
61113. Київська Русь за наступників Ярослава 51.5 KB
  Знайомство з документом Чому це сталося Війни між правителями окремих частин однієї держави називають міжусобними записуємо у словниках. 1 Чому політика Ізяслава викликала невдоволення киян...
61114. Релігія, міфологія Давнього Єгипту 34.5 KB
  На які періоди вчені поділяють історію давнього Єгипту Коли відбулося нове об’єднання Єгипту Розкажіть про релігійну реформу Єгиптян Назвіть причини послаблення Єгипту...
61115. УСНИЙ ВИБІРКОВИЙ ПЕРЕКАЗ РОЗПОВІДНОГО ТЕКСТУ З ЕЛЕМЕНТАМИ ОПИСУ ПАМ’ЯТКИ ІСТОРІЇ ТА КУЛЬТУРИ В НАУКОВОМУ СТИЛІ 45 KB
  З того часу є і вежа заввишки 64 м з гарним бароковим шоломом; при реставрації знищено багато давніх вівтарів та інших пам’яток. На мурі катедри завішено пам’яткові кулі з облог Львова...
61116. Культура в Стародавньому Єгипті 41.5 KB
  Мета: показати розвиток архітектури, писемності, освіти, зародження наукових знань та їх вплив на історію людства; розвивати вміння робити з ілюстраціями; виховувати почуття прекрасного.
61117. ПИСЬМОВИЙ ВИБІРКОВИЙ ПЕРЕКАЗ РОЗПОВІДНОГО ТЕКСТУ З ЕЛЕМЕНТАМИ ОПИСУ ПАМ’ЯТКИ ІСТОРІЇ ТА КУЛЬТУРИ В ХУДОЖНЬОМУ СТИЛІ 50 KB
  Невеликий архітектурний комплекс Вірменського катедрального собору є питомим фрагментом Львова без якого той не був би самим собою. Мікросвітові собору притаманна аура у якій народжуються емоції здатні народжуватися тільки тут.