--PAGE_BREAK--3 Расчёт материалов
В данном курсовом проекте количество лесоматериалов на годовую программу считается по следующим этапам:
- рассчитывается норма расходов лесоматериалов на одно изделие;
- определяется расход лесоматериалов на программу;
- определяется количество отходов.
Основной задачей нормирования расхода древесных материалов в производстве мебели является внедрение научно – обоснованных прогрессивных норм расхода в целях наиболее рационального и эффективного использования материалов.
Норма расхода – это максимально допустимое плановое количество материала на производство единицы продукции.
Основным показателем использования материалов являются: полезный выход заготовок деталей мебели, технологические отходы и потери.
Полезный выход заготовок деталей характеризует степень использования материала при его раскрое.
Полезный выход заготовок деталей определяется отношением объёма (площади) заготовок, полученных из исходного материала, к объёму ( площади) этого материала.
Величина полезного выхода измеряется в процентах.
Например, полезный выход мебельных заготовок из пиломатериалов хвойных пород – 62 %.
Для удобства выполнения расчётов индивидуальных норм расхода материалов в алгоритм расчётов введён коэффициент, учитывающий полезный выход Кп.в – показатель, обратный полезному выходу, определяемый по формуле
(1)
где Кп.в. – коэффициент, учитывающий полезный выход заготовок из
i – го материала;
Рi, п.в – процент полезного выхода заготовок из i – го материала;
Технологические отходы и потери характеризуют степень использования материалов в производстве мебели.
Показатель технологических отходов и потерь измеряется в процентах.
Для удобства выполнения расчётов индивидуальных норм выхода материалов в алгоритм расчётов введён коэффициент, учитывающий показатели технологических отходов и потерь Кт.п, определяемый по формуле
(2)
где Кт.п – коэффициент, учитывающий технологические отходы и
потери i – го материала;
Рi.т.п. – процент технологических отходов и потерь i – го материала;
Расчёт потребного количества лесоматериалов будем вести в виде таблицы 1.
3.1 Расчёт индивидуальных норм расхода материалов, заготовок из
древесины
Для примера рассмотрим расчёт материалов для изготовление передней стенки ящика, размерами 510´100´16мм, изготовленной из пиломатериалов хвойных пород.
В графы 1,2,3,4,5,6,7,8 заносим сведения из спецификации деталей к чертежам изделия.
Определяем объём комплекта одноимённых деталей в изделии с учётом их размеров в чистоте V, м3, по формуле
(3)
где ашт – количество одноимённых деталей в изделии;
10– 9 – число для перевода мм3 в м3.
Полученное значение заносим в графу 8 таблицы 1.
В графы 9,10,11 проставляем суммарные припуски на механическую обработку заготовок в соответствии с назначением детали и принятым для данной детали технологическим процессом. Так как заготовки кратные по длине, то на их обработку учитываем потери на пропилы (4мм) при делении на детали.
Таким образом размеры заготовок с учётом припусков L, B, H, мм, рассчитываются по формулам
(4)
где L – длина заготовки, мм;
аl – кратность заготовки по длине;
Dl – припуск по длине на механическую обработку, мм;
S – ширина пропила при делении кратной заготовки;
(аl — 1) – число пропилов.
Расчётную толщину заготовок округляем до ближайшей большей стандартной толщины пиломатериала и заносим в графу 15 таблицы 1.
Определяем объём комплекта одноимённых заготовок, с учётом припусков и кратности Vз, м3, по формуле
(5)
где Vз – объём комплекта одноимённых заготовок на одно изделие;
ашт. – количество деталей в изделии.
Далее определяется объём комплекта одноимённых заготовок с учётом технологических отходов и потерь на изделие Vзт.п, м3, по формуле
(6)
Результаты заносим в графу 19.
В графе 20 проставляем сорт пиломатериалов, так как от сортности зависит процент полезного выхода заготовок при раскрое их на заготовки.
Выбор сорта материалов производится в соответствии с требованиями к качеству древесины в изделиях, а также с планами поставки к предприятию. Обычно предприятию поставляются пиломатериалы всех сортов в определённом соотношении. Поэтому обычно расчёт ведут на основании средневзвешенного процента полезного выхода при раскрое, соответствующего определённому соотношению сортов потребляемых пиломатериалов.
Норму расхода материала на комплект одноимённых деталей на изделие с учётом полезного выхода Vн.м, м3,
(7)
Полученное значение заносим в графу 23.
Объём сырья на программу определённого вида, породы и размера Vс, м3, определяем по формуле
(8)
где А – годовая программа изделий, шт.
Полученное значение заносим в графу 24.
Чистый выход деталей Чв, %, определяем по формуле
(9)
Аналогичным образом рассчитываются остальные заготовки из пиломатериалов.
3.2 Расчёт индивидуальных норм расхода плитных и листовых
материалов
Порядок расчёта норм расхода плитных и листовых материалов выполняется подобно расчёту лесоматериалов, с той лишь разностью, что припуски по толщине материала и припуски на усушку не назначаются.
Величина припусков на обработку плит и фанеры, облицованных шпоном, зависит от принятой схемы формирования кромок щитов (опиливания, фрезерование, либо последовательное опиливание и фрезерование) и выбирается соответственно (2, таблица 4.7, 2 табл.).
Детали, входящие в изделие из древесноволокнистых плит не облицованными и не склеенными, выпиливаются без припусков на обработку (например, задняя стенка шкафа, донья ящиков).
Для деталей, изготавливаемых из древесностружечных или древесноволокнистых плит определяется площадь комплекта деталей.
Расчёты также как и для пиломатериалов сводятся в таблицу 1.
Рассмотрим пример расчёта для стенки шкафа с размерами 536´446´17мм, изготовленной из древесностружечной плиты.
Графы с1 по 7 заполняются согласно чертежей изделия и технической документации на него.
Площадь детали с учётом размеров в чистоте, Vд, м2, определяется по
формуле
(10)
Графы 9 и 10 из (2, табл.4.7) выбираем припуски на механическую обработку, считая при этом, что в дальнейшем щит будет только опиливаться. При размере детали по длине 536 мм и ширине 446 мм
Dl=14 мм и Db=14 мм
По формуле (4) определяем размеры заготовок, с учётом припусков (графы 12,13,14).
Графа 16. Объём комплекта одноимённых заготовок в изделии Vз, м2, определяем по формуле
(11)
Графа 17,18. Процент технологических отходов для древесностружечных плит (2, табл.4.12) Рi.т.п – 2% или Кт.п.=1,02
Графа 19. По формуле (6) определяем объём заготовок на изделие с учётом технологических отходов , м2
Графа 20. Принят средневзвешенный сорт материала.
Графа 21. Для древесностружечных плит (2, табл.4.11) средневзвешенный полезный выход должен быть не менее 92% (в данном курсовом проекте принимаем 93%), при этом коэффициент, учитывающий средневзвешенный полезный выход, Кп.в=1,08.
Графа 23. По формуле (7) определяем норму расхода материала на изделие с учётом полезного выхода , м2
Графа 24. По формуле (8) определяем расход сырья на программу Vс, м2
Графа 25. По формуле (9) определяем чистый выход деталей Чв, %
Аналогичным образом рассчитываются остальные заготовки из плитных материалов и результаты заносим в таблицу 1.
продолжение
--PAGE_BREAK-- 4 Спецификация потребных древесных материалов
Расчёт лесоматериалов заканчивается составлением их спецификации. Спецификации служат заявками на получение необходимых материалов от поставщиков. Спецификация составлена по форме, которая приведена в таблице 2.
Таблица 2 – Спецификация материалов
№
Вид древесных материалов
Сорт материала и ГОСТ
Порода и марка
Размеры материалов
Количество материала
Длина,
мм
Ширина,
мм
Толщина,
мм
м2
шт. м3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
Плита древесностружечная
П-А, П-Б
3500
1750
16
636720
10188
2
Плита древесноволокнистая
119700
479
3
п/м хвойные
6500
Р.Ш.
16
-
623,4
4
п/м хвойные
6500
Р.Ш.
22
-
367,2
5
Шпон строганный
1540
60
0,6
1016340
610
6
МКР
рулон
23
0,3
30480
-
5 Расчёт отходов
Расчёт лесоматериалов завершается определением и балансом (распределением по стадиям обработки) отходов производства – кусков, опилок, стружки.
Отходы считаются отдельно для брусковых, листовых и плитных материалов. В проекте необходимо предусмотреть мероприятия по их полезному использованию.
Количество отходов при обработке брусковых заготовок определяется на программу и по стадиям производства. Для этого в ведомости расчёта просуммировали, кроме объёма сырья на программу, объём заготовок — SV3(гр. 16), объём заготовок с учётом технологических потерь — SV3т.п. (гр. 19) и объём деталей — — SVg(гр. 8, таблица1, пункт 3).
Количество отходов на раскрое
где SVc– суммарный объём сырья;
SV3×А – суммарный объём заготовок на программу.
Пиломатериалы лиственные:
Пиломатериалы хвойные:
Технологические потери:
где — объём заготовок с учётом технологических потерь.
Пиломатериалы лиственные:
Пиломатериалы хвойные:
На первичную механическую обработку
гдеVg– объём детали, м3.
Пиломатериалы лиственные:
Пиломатериалы хвойные:
Кроме этого на окончательную доводку деталей и сборочных единиц (повторная механическая обработка, считаются отходы в объёме 2…5 % от объёма сырья).
Пиломатериалы лиственные:
Пиломатериалы хвойные:
Таблица 3 – Баланс отходов пиломатериалов
№
Стадии обработки
Количество отходов в % от сырья
Лиственные п/м, м3
Хвойные п/м, м3
Обрезки
Стружка
Пыль и
опилки
Обрезки
Стружка
Пыль и
опилки
Итого
отходов
Обрезки
Стружка
Пыль и
опилки
Итого
отходов
1
Раскрой
75
-
25
28,35
-
9,45
68,44
303,8
-
101,25
681,7
2
Технологи-ческие потери
100
-
-
3
-
-
29,4
-
-
3
Обработка
деталей для придания номинальных
размеров
20
70
10
5,16
18,06
2,58
45,48
159,2
22,74
4
Обработка
деталей для
придания
окончательной
формы
10
80
10
0,1836
1,469
0,1836
1,98
15,95
1,98
В таблице 4 приведены данные для баланса отходов плтных и листовых материалов.
Таблица 4 – Баланс отхода плитных и листовых материалов
Наименование материала (сырья)
Количество отходов в % от объёма материалов на годовую программу
Количество отходов в м3 от объёма материалов на годовую программу
Итого отходов
Кусковые
Обрезки шпона
Опилки
Кусковые
Обрезки шпона
Опилки
Плиты древесностружечные
15
-
1,5
1528,2
-
152,82
1681,02
Плиты древесноволокнистые
15
-
1,5
71,85
-
7,185
79,035
Шпон строганный
-
43
1
-
262,3
6,1
268,4
6 Расчёт оборудования
Одним из основных разделов данного курсового проекта является расчёт оборудования, потребного для выполнения заданной программы производства.
Количество станков n, шт., на каждой операции технологического процесса определяется отношением времени, необходимого для выполнения годовой программы tji×Aк годовому фонду времени работы станка или линииТэф
(12)
где n– расчётное количество станков или линий;
tji — время, потребное на операцию iдля всех деталей изделия,
станко-часов;
А – годовая программа, шт., изделий;
Тэф. – располагаемый годовой фонд времени работы станка или
линии, ч.
Располагаемый годовой фонд времени работы станка или линии определяем по формуле
, (13)
где Мк–календарный фонд времени на планируемый год, 365-
366 дней;
М в – количество выходных дней в году;
М п – количество праздничных дней в году;
С – число смен;
Тс –продолжительность смены в часах;
h— коэффициент, учитывающий использования станка, линии,
рабочего места (неучтённые остановки оборудования, невыход
на работу рабочих и т.д.), принимается 0,92 – 0,95 (4, стр. 301)
Мто – количество дней в году, необходимое для проведения
планово-предупредительного ремонта, М то=10 дней.
Потребное количество станко-часов на годовую программу определяем по схеме технологического процесса, суммируя затраты времени для обработки деталей на данной технологической операции , ст.час
, (14)
где — время на обработку количества деталей в одном или ста
изделиях на данной технологической операции tji, ст.час.
Здесь индекс iозначает порядковый номер операции, а индекс j
порядковый номер деталей на i– операции.
, (15)
где tшт– время на обработку одной детали (заготовки) на данной операции, штучная норма времени, мин;
ашт – количество однородных по конструкции и размерам деталей в изделии, шт;
Ктп – коэффициент, учитывающий технологические потери заготовок.
Норма штучного времени состоит из:
(16)
где tоп– оперативное время или прямые затраты времени, выбираемые по таблицам справочника для каждой технологической операции, мин. или час., (2, ч Iи II);
При расчёте нормы времени регламентированные затраты времени учитываются добавкой в процентах к оперативному времени.
Время это дано в нормативных справочниках (2, ч. II). Для упрощения расчётов удобнее пользоваться коэффициентом регламентированных дополнительных затрат рабочего времени – на отдых и личные надобности рабочего, на обслуживание станка и переналадки.
(17)
где К – регламентирование, затраты времени в процентах (2, ч. II).
Окончательная норма штучного времени, мин, определяется как
(18)
Для определения оперативного времени tопна технологические операции используются указанные справочники укрупнённых нормативов времени, в которых оперативное время даётся в зависимости от размерных параметров заготовок на 100 деталей, на 100 отрезков, на 100 заготовок. В таком случае в формуле (15) число 100 исключается, так как оно учитывается табличным значением tоп.
Если tштвыражено в часах на 100 деталей, то расчёт потребного времени tij, ст. час., следует вести по формуле (15), принимающей вид:
(19)
Отношение расчётного количества станков к принятому, выраженное в процентах, составляет процент Р загрузки станков или рабочих мест на данной технологической операции:
(20)
Принятое количество станков mполучают, округляя расчётное число до ближайшего целого.
Допускается перегрузка станка не более 20%.
Таким образом, для расчёта потребного количества станков и рабочих мест на заданную программу основным является определение затрат времени на обработку деталей по каждой технологической операции.
6.1 Расчёт норм времени по укрупнённым нормативам времени
Рассмотрим расчёт шипорезного станка ШПК – 40, предназначенного
для нарезания ящичного шипа.
На данном станке обрабатываются три детали – стенки ящика.
Согласно справочнику укрупнённых нормативов времени (2) оперативное время на сто деталей составит
ст-час
По формуле (19), с учётом коэффициента регламентированных затрат времени Кр.з=1,249 (2 с. 403), определяем потребное время tij, ст. час. для каждой детали, обрабатываемой на этом станке
;
;
;
.
Затем по формуле (12) определяем количество станков, необходимых для выполнения годовой программы
Принимаем 1 станок ШПК – 40.
Загрузку этого станка Р, % определяем по формуле (20)
Полученные значения заносим в соответствующие графы таблицы 5.
Аналогичным образом определяем количество станков: Ц6 – 2,
ЦПА – 40, ЦДК – 2, С16 – 4, СВП – 2, СВПГ –1, ШлПС – 5, ШлДБ – 4 результаты вычислений сводим в таблицу 5.
6.2 Расчёт норм времени по скорости подачи
Производительность станка проходного типа рассчитывается по скорости подачи и зависит от длины заготовки Пч, шт.
(21)
где U– скорость подачи, м/мин;
l— длина заготовки, м;
hр=0,8; hм=0,9.
Норма времени для проходных станков tji, ст-час., определяется по формуле
(22)
При этом может быть учтена кратность обработки заготовок.
Рассмотрим определение количества оборудования для ребросклеивания делянок строганного шпона на станке РС – 9. Для примера возьмём облицовываемый щит размером 536´446 мм.
При ширине делянки шпона 100мм и с учётом припуска на обрезку для щитка 446 мм требуется 5 делянок или 4 клеевых шва. При расчёте производительности и нормы времени ребросклеивающих станков необходимо учитывать число клеевых швов – nк.ш.
(23)
ст-час.
Рассчитав аналогичным образом нормы времени для каждой заготовки, обрабатывающейся на этом станке и просуммировав их, получим
tji=5,42 ст-час.
По формуле (12) определяем расчётное количество станков
Принимаем 1 станок РС – 9, с загрузкой 90%.
Аналогичным образом рассчитывается станок ПТШ – 1
ЛДШ, МФК и МОК рассчитываются по формуле
, (24)
где l-расстояние между щитами на подающем транспортёре, l=0,3м;
Результаты вычислений сводятся в таблицу 6.
6.3 Расчёт норм времени по производительности
оборудования
продолжение
--PAGE_BREAK--