Федеральноеагентство по образованию сыктывкарский лесной институт – филиал
ГОУ ВПОСанкт-Петербургская государственная
лесотехническаяакадемия имени С. М. Кирова
Кафедратехнологии деревообрабатывающих производств
Курсовойпроект
по дисциплине:Технология лесопильных и деревообрабатывающих производств
Раскройбревна в лесном производстве
древесина раскройбревно постава
Оглавление
Введение
1.Исходные данные
2.Пересчет объемов спецификации
3.Предварительный анализ возможностивыполнения спецификации пиломатериалов по объемам и сечениям
4.Выделение из спецификации пиломатериаловосновных досок и составление ведомости выбора толщины брусьев и диаметровбревен
5.Расчет поставов и определениеобъемного выхода
6.Составление плана пиловочного сырья
Заключение
Библиографический список
Введение
Древесина – один из наиболеераспространенных материалов, используемых в различных отраслях народного хозяйства.Объёмы заготовок древесины в нашей стране составляют около 360 млн. м3 в год. Основнымпотребителем заготавливаемой древесины, как в мире, так и в России является лесопиление.
Раскрой пиловочного сырьяявляется основной и важнейшей операцией технологического процесса лесопильного производства.От правильности раскроя зависит количество и качество полученных пиломатериалов.
Целью моей работы являетсярасчёт поставов, для распиловки пиловочного сырья, составление плана раскроя бревенна пиломатериалы. Задачи работы – выполнить пересчет объемов спецификации, провестипредварительный анализ возможности выполнения спецификации пиломатериалов по объемами сечениям, выделить из спецификации пиломатериалов основных досок и составить ведомостьвыбора толщины брусьев и диаметров бревен, рассчитать поставы и определить объемныйвыход, составить план пиловочного сырья и графически изобразить постав выбранногодиаметра бревна.
1. Исходные данные
Таблица. Спецификация пиломатериаловСечение пиломатериалов, мм´мм Объем пиломатериалов, м3 250´32 35 225´40 25 200´32 20 175´40 40 150´40 15 125´40 15 100´25 10 75´25 15 р/ш´22 20 Итого, м3 195
Таблица 2 Спецификация пиловочногосырьяДиаметр бревен, см Длина бревен, м Объем бревен, м3 16 6 30 20 6 40 24 6 30 28 6 70 32 6 70 36 6 78 Итого, м3 318
2. Пересчет объемов спецификации
Таблица 3.Ведомость определенияколичества досок, шт.Сечение досок, мм´мм Объем пиломатериалов, м3 Объем одной доски, м3 Количество досок, шт. 250´32 35 0,0480 729 225´40 25 0,0540 463 200´32 20 0,0384 521 175´40 40 0,0420 952 150´40 15 0,0360 417 125´40 15 0,0300 500 100´25 10 0,0150 667 75´25 15 0,01125 1333 р/ш´22 20 0,01452 1377 Итого, м3 195
Для разноширинных досок расчетнуюширину принимаем равной 110 мм.
Объем одной доски вычисляетсяпо следующей формуле:
/>
где длину берем равной 6 метров.
Таблица 4 Ведомость определенияколичества бревенДиаметр бревен, см Q, объем бревен по данным спецификации q, объем данного бревна, м3 m, количество бревен 16 30 0,155 194 20 40 0,230 174 24 30 0,330 91 28 70 0,450 156 32 70 0,590 119 36 78 0,740 105 Итого 318 839
а) объем данного бревна, q определим по ГОСТ 2708-75 приложения 4 [1, с.30]
б) количество бревен определимпо формуле:
/>
3. Предварительный анализвозможности выполнения спецификации пиломатериалов по объемам и сечениям
а) объем заданного сырья долженсоответствовать объему пиломатериалов, заданных спецификацией:
/>
Это условие выполнено, объемпиловочных бревен почти достаточен для выполнения заданного объема пиломатериалов.
б) должно быть справедливонеравенство/>
/>
где a=0,64 – коэффициент, определяющий способраспиловки бревен
Средняя ширина пиломатериаловподсчитывается по формуле:
/>
Средний диаметр бревен подсчитываетсяпо формуле:
/>
Итак, неравенство
/>
/>
справедливо, и коэффициентсоответствует 100% — ной брусовке. Второе условие выполнено.
Результаты проведенного анализа,а также преимущества распиловки с брусовкой, считаем целесообразным в нашем случаепилить с брусовкой все бревна.
4. Выделение из спецификациипиломатериалов основных досок и составление ведомости выбора толщины брусьев и диаметровбревен
Выделяем из спецификации пиломатериаловосновные доски поставов. К основным следует отнести все толстые доски от 32 мм иболее. Ширины этих досок определят толщину бруса. По толщине бруса определяем расчетныйдиаметр бревна, заносим в графу 3, затем подбираем из спецификации бревен выгодныедиаметры бревен и записываем в графу 4 табл. 5
Таблица 5 Ведомость выборадиаметров бревенРазмер сечения досок, см´мм Толщина бруса (Н) Диаметр бревна, см Примечания
расчетный
d=1,4×Н принятый 250´32 250 42-32 36 Н=(0,6-0,8) 225´40 225 38-28 32 или 28 200´32 200 33-26 28 или 24 175´40 175 30-22 24 или 28 150´40 150 28-19 20 125´40 125 21-16 16
5. Расчет поставов и определениеобъемного выхода
Составим поставы для распиливаниябревен с брусовкой. Начнем с наиболее толстых и широких досок 32´250 мм. Из таблицы 5 известны толщинабруса в первом проходе 250 мм и диаметр бревна 36 см.
Первый проход
В середине бревна планируембрус 250 мм. Толщины досок за брусом следует выбрать из спецификации, стремясь выполнитьспецификацию пиломатериалов, не нарушая правил составления поставов.
Набор толщин досок формулыпостава первого прохода имеет вид:
2225 250 25 22
1 1 1 1 1
Т.к. ставить в один постави поставы одного диаметра доски с разностью толщин менее 5 мм нельзя, поэтому формулапостава первого прохода примет вид:
25 250 25
2 1 2
Во втором проходе брус, полученный в первом проходе, делитсяна доски. Задача — получить как можно больше основных досок — 32´250 мм. Ответ на этот вопрос может датьширина пласти бруса. Определить эту величину можно по графику-квадранту, зная диаметрбревна и расстояние от центра торца бревна до наружной пласти бруса. В графе 5 таблицы7 эта величина составляет 253 мм. 253:32=7,9 шт, следовательно, 7 досок сечением32´250 мм можно включить в постав второгопрохода. С учетом требований спецификации и правил составления поставов формулапостава второго прохода будет иметь вид
25 32 32 32 25
2 3 1 3 2
Составляем остальные поставыи сводим их в табл. 6.
Таблица 6.Таблица толщин досокпоставовНомер постава Диаметр бревна, см Проход Толщины досок в поставах I 36 I
25 250 25
2 1 2 II
25 3225
2 7 2 II 32 I
2222522
2 1 2 II
25 4025
2 5 2 III 32 I
2220022
3 1 3 II
223222
2 6 2 IV 28 I
2220022
3 1 3 II
253225
2 5 2 V 28 I
2517525
2 1 2 II
224022
2 5 2 VI 24 I
2217522
2 1 2 II
254025
2 3 2 VII 20 I
2515025
1 1 1 II
224022
2 3 2 VIII 16 I
2212522
1 1 1 II
224022
1 3 1
В процессе расчета поставовопределяются ширины и длины досок, их объем и объемный выход пиломатериалов, еслиизвестны толщины досок, диаметры и длины досок.
Расчет поставов сводится втаблицах 7. При этом определение расхода ширины постава на одну доску (графа 3 таблицы7) производится по таблице (приложение 3) [1, с. 30]. Определение ширины и длиныдосок выполняется с помощью графика-квадранта.
Расчет поставов следует выполнятьодновременно с составлением плана раскроя пиловочного сырья (таблица 8).
Рассмотрим, как определитьнужное количество бревен m для выполнения спецификациипиломатериалов. Из одного бревна d = 36 см длиной 6 метровможно выпилить основных досок постава 250´32 — 7 шт. (табл. 6, второй проход, графа 2). По заданию (см.табл. 3) этих досок следует выпилить 729 штук, следовательно, бревен d = 36 см потребуется 729 / 7 = 105 шт.
Проверим, есть ли в наличиинеобходимое количество бревен. Возвращаемся к таблице 4 и видим, что бревен d = 36 см всего 105. Это значит, что доски 250´32 мм могут быть выпилены из бревен одногоразмера.
Подставим значение m и определим объем досок, выходящих из бревен данного диаметрас учетом количества раскраиваемых бревен, в данном случае — 105 шт.
Например, в первом проходеобъем досок (32´250 мм), выходящих из одного бревна, составляет 0,366 м3, а из бревен 0,366´105=35,28 м3.
Данные для графы 9 таблицы5 получаются в результате перемножения соответствующих данных графы 8 на число бревенm, в данном случае на 105. Проверкой правильностизаполнения графы 9 может быть контрольное определение объемного выхода. Объемныйвыход в этом случае составит
/>
Результат получился такойже, что и при определении выхода из одного бревна, следовательно:
1) действия в графе 9 произведеныправильно и 2) объемный выход соответствует выходам, получаемым при раскрое подобныхразмеров бревен.
Полученные результаты послерасчетов поставов бревен каждого диаметра сводятся в форму 4 (см. табл. 8, планраскроя бревен).
В результате раскроя бревенd = 36 см поставом с брусовкой получен выход(см. табл. 7). Пиломатериалы, полученные после раскроя, занесли в план раскроя (см.таблицу 8, первая и вторая строки). По этим результатам можно судить, какие сортиментыиз спецификации пиломатериалов уже выполнены, какие не выполнены и их следует учитыватьпри составлении следующих поставов.
Правильность выбора того илииного варианта проверяют после составления плана раскроя определением объемногои спецификационного выходов.
Выбирать следует такой вариант,который обеспечит больший объемный и спецификационный выход.
Таблица 7 Ведомость расчетапоставов
Исходные данные:
D = 36 см;
L = 6 м;
q = 0,74 м3;
m = 105 шт. Схема постава:
1 проход:
4,0)25 25 250 25 25 (4,0
75 100 100 75
2 проход:
4,5)25 25 32 32 32 32 32 32 32 25 25 (4,5
75 100 250 250 250 250 250 250 250 100 75 Номинальная толщина доски, мм Количество досок в поставе, шт. Расход ширины постава на одну доску, мм Расстояние от оси постава до наружной пласти доски, мм Ширина доски Длина доски, м Объем досок данной толщины и ширины в м3, полученных из расчетная стандартная одного бревна парии бревен 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ПЕРВЫЙ ПРОХОД 250 1 256,2 128,1 253 - - - - 25 2 29,4 157,5 180 10 6 0,03 3,150 25 2 29,4 186,9 77,3 75 4 0,015 1,575 ВТОРОЙ ПРОХОД 32 1 33,0 16,5 250 250 6 0,048 35,280 32 2 36,6 53,1 250 250 6 0,096 32 2 36,6 89,7 250 250 6 0,096 32 2 36,6 126,3 250 250 6 0,096 25 2 29,4 155,7 163 100 6 0,03 3,150 25 2 29,4 185,1 77,3 75 4,5 0,017 1,785 Итого: 0,428
Объемный выход О (%):
/>
Объем пиловочных бревен достаточендля выполнения заданного плана пиломатериалов 250´32 мм.
Таблица 7а Ведомость расчетапоставов
Исходные данные:
D = 32 см;
L = 6 м;
q = 0,59 м3;
m = 93 шт. Схема постава:
1 проход:
4,0)22 22 225 22 22 (4,0
75 150 150 75
2 проход:
1,0)25 25 40 40 40 40 40 25 25 (1,0
75 100 225 225 225 225 225 100 75 Номинальная толщина доски, мм Количество досок в поставе, шт. Расход ширины постава на одну доску, мм Расстояние от оси постава до наружной пласти доски, мм Ширина доски Длина доски, м Объем досок данной толщины и ширины в м3, полученных из расчетная стандартная одного бревна парии бревен 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ПЕРВЫЙ ПРОХОД 225 1 230,6 115,3 220 - - - - 22 2 26,3 141,6 155 150 6 0,0396 3,683 22 2 26,3 167,9 - 75 4 0,0132 1,228 ВТОРОЙ ПРОХОД 40 1 41,2 20,6 225 225 6 0,054 25,110 40 2 44,8 65,4 225 225 6 0,108 40 2 44,8 110,2 225 225 6 0,108 25 2 29,4 139,6 157 100 6 0,03 2,790 25 2 29,4 169,0 - 75 1 0,00375 0,349 Итого: 0,35655
/>
Объем пиловочных бревен достаточендля выполнения заданного плана пиломатериалов размером 225´40, кроме того ещё остается бревен Æ 32 см – 34 штуки, которые мы можем использоватьдля раскроя, по данным ведомости диаметров бревен, пиломатериалов размером 200´32 мм.
Таблица 7б Ведомость расчетапоставов
Исходные данные:
D = 32 см;
L = 6 м;
q = 0,59 м3;
m = 34 шт. Схема постава:
1 проход:
1,5) 22 22 22 200 22 22 22 (1,5
75 75 175 175 75 75
2 проход: 5,0) 22 22 32 32 32 32 32 32 22 22 (5,0
75 175 200 200 200 200 200 200 175 75 Номинальная толщина доски, мм Количество досок в поставе, шт. Расход ширины постава на одну доску, мм Расстояние от оси постава до наружной пласти доски, мм Ширина доски Длина доски, м Объем досок данной толщины и ширины в м3, полученных из расчетная стандартная одного бревна парии бревен 1 2 3 4 5 6 7 8 9 200 1 205,0 102,5 240 - - - - 22 2 26,3 128,8 190 175 6 0,0462 1,571 22 2 26,3 155,1 90 75 6 0,0198 0,673 22 2 26,3 181,4 - 75 1,5 0,00495 0,168 ВТОРОЙ ПРОХОД 32 2 34,8 34,8 200 200 6 0,0768 7,834 32 2 36,6 71,4 200 200 6 0,0768 32 2 36,6 108,0 200 200 6 0,0768 22 2 26,3 134,3 175 175 6 0,0462 1,571 22 2 26,3 160,6 - 75 5 0,0165 0,561 /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
Объемный выход О (%):
/>
Остаток объема пиловочныхбревен Æ 32 см недостаточен для выполнения заданногоплана пиломатериалов размером 200´32, кроме того надо ещё пиломатериалов 20 — 7,834=12,166 м3 (317шт), для чего используем бревна Æ 28 см.
Таблица 7в Ведомость расчетапоставов
Исходные данные:
D = 28 см;
L = 6 м;
q = 0,45 м3;
m = 64 шт.
Схема постава:
1 проход:
2,0)22 22 200 22 22 (2,0
75 100 100 75
2 проход:
3,0)25 25 32 32 32 32 32 25 25 (3,0
75 75 200 200 200 200 200 75 75 Номинальная толщина доски, мм Количество досок в поставе, шт. Расход ширины постава на одну доску, мм Расстояние от оси постава до наружной пласти доски, мм Ширина доски Длина доски, м Объем досок данной толщины и ширины в м3, полученных из расчетная стандартная одного бревна парии бревен 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ПЕРВЫЙ ПРОХОД 200 1 205 102,5 190 - - - - 22 2 26,3 128,8 110 100 6 0,0264 1,689 22 2 26,3 155,1 - 75 2 0,0066 0,422 ВТОРОЙ ПРОХОД 32 1 33,0 16,5 200 200 6 0,0384 12,288 32 2 36,6 53,1 200 200 6 0,0768 32 2 36,6 89,7 200 200 6 0,0768 25 2 29,4 119,1 145 75 6 0,0225 2,16 25 2 29,4 148,5 - 75 3 0,01125 Итого: 0,25875
Объемный выход О (%):
/>
Объем пиловочных бревен достаточендля выполнения заданного плана пиломатериалов размером 200´32, кроме того, ещё остается бревен Æ 28 см – 92 штуки, которые мы можем использоватьдля раскроя, по данным ведомости диаметров бревен, пиломатериалов размером 175´40 мм.
Таблица 7 — Ведомость расчетапоставов
Исходные данные:
D = 28 см;
L = 6 м;
q = 0,45 м3;
m = 92 шт.
Схема постава:
1 проход:
4,5)25 25 175 25 25 (4,5
75 75 75 75
2 проход:
1,0)22 22 40 40 40 40 40 22 22 (1,0
75 75 175 175 175 175 175 75 75
Номинальная толщина доски, мм
Количество досок в поставе, шт.
Расход ширины постава на одну доску, мм
Расстояние от оси постава до наружной пласти доски, мм
Ширина доски
Длина доски, м
Объем досок данной толщины и ширины в м3, полученных из
расчетная
стандартная
одного бревна
парии бревен
1
2
3
4
5
6
7
8
9
ПЕРВЫЙ ПРОХОД 175 1 179,4 89,7 212 - - - - 25 2 29,4 119,7 142 75 6 0,0225 2,070 25 2 29,4 148,5 - 75 4,5 0,016875 1,553
ВТОРОЙ ПРОХОД 40 1 41,2 20,6 175 175 6 0,042 19,32 40 2 44,8 65,4 175 175 6 0,084 40 2 44,8 110,2 175 175 6 0,084 22 2 26,3 136,5 77 75 6 0,0198 2,125 22 2 26,3 162,8 - 75 1 0,0033 Итого: 0,272475 /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
Объемный выход О (%):
/>
Остаток объема пиловочныхбревен Æ 28 см недостаточен для выполнения заданногоплана пиломатериалов размером 175´40, кроме того надо ещё пиломатериалов 40 -19,32=20,68 м3 (492шт), для чего используем бревна Æ 24 см.
Таблица 7
Ведомость расчета поставов
Исходные данные:
D = 24 см;
L = 6 м;
q = 0,33 м3;
m = 91 шт.
Схема постава:
1 проход:
1,05)22 22 175 22 22 (1,0
75 75 75 75
2 проход:
4,0)25 25 40 40 40 25 25 (4,0
75 100 175 175 175 100 75
Номинальная толщина доски, мм
Количество досок в поставе, шт.
Расход ширины постава на одну доску, мм
Расстояние от оси постава до наружной пласти доски, мм
Ширина доски
Длина доски, м
Объем досок данной толщины и ширины в м3, полученных из
расчетная
стандартная
одного бревна
парии бревен
1
2
3
4
5
6
7
8
9
ПЕРВЫЙ ПРОХОД 175 1 179,4 89,7 160 - - - - 22 2 26,3 116,0 45 75 6 0,0198 2,102 22 2 26,3 142,3 - 75 1 0,0033
ВТОРОЙ ПРОХОД 40 1 41,2 20,6 175 175 6 0,042 11,466 40 2 44,8 65,4 175 175 6 0,084 25 2 29,4 94,8 145 100 6 0,030 2,730 25 2 29,4 124,2 - 75 4 0,015 1,365 Итого: 0,1941
Объемный выход О (%):
/>
Объем пиловочных бревен Æ 24 см тоже недостаточен для выполнениязаданного плана пиломатериалов размером 175´40, кроме того, надо ещё пиломатериалов 40 — 19,32 – 11,466=9,214м3 (219 шт). По ведомости определения диаметров бревен (см. табл. 5) для данногоразмера пиломатериалов бревен диаметром 30-22 в наличии нет, следовательно, идетнедовыполнение плана по основным доскам в размере 9,214 м3.
Таблица 7е Ведомость расчетапоставов
Исходные данные:
D = 20 см;
L = 6 м;
q = 0,23 м3;
m = 139 шт.
Схема постава:
1 проход:
4,0)22 150 22 (4,0
75 75
2 проход:
1,0)22 22 40 40 40 22 22 (1,0
75 75 150 150 150 75 75
Таблица 7е Ведомостьрасчета поставов — продолжение
Номинальная толщина доски, мм
Количество досок в поставе, шт.
Расход ширины постава на одну доску, мм
Расстояние от оси постава до наружной пласти доски, мм
Ширина доски
Длина доски, м
Объем досок данной толщины и ширины в м3, полученных из
расчетная
стандартная
одного бревна
парии бревен
1
2
3
4
5
6
7
8
9
ПЕРВЫЙ ПРОХОД 150 1 154,0 77,0 123 - - - - 25 2 29,4 106,4 - 75 4 0,015 2,085
ВТОРОЙ ПРОХОД 40 1 41,2 20,6 150 150 6 0,036 15,012 40 2 44,8 65,4 150 150 6 0,072 22 2 26,3 91,7 90 75 6 0,0198 22 2 26,3 118,0 - 75 1 0,0033 3,211 Итого: 0,1461
Объемный выход О (%):
/>
Объем пиловочных бревен достаточендля выполнения заданного плана пиломатериалов размером 150´40, кроме того ещё остается бревен Æ 20 см – 35 шт.
Таблица 7ж Ведомость расчетапоставов
Исходные данные:
D = 16 см;
L = 6 м;
q = 0,155 м3;
m = 167 шт.
Схема постава:
1 проход:
3,0)22 150 22 (3,0
75 75
2 проход:
2,0)22 40 40 40 22 (2,0
75 125 125 125 75
Номинальная толщина доски, мм
Количество досок в поставе, шт.
Расход ширины постава на одну доску, мм
Расстояние от оси постава до наружной пласти доски, мм
Ширина доски
Длина доски, м
Объем досок данной толщины и ширины в м3, полученных из
расчетная
стандартная
одного бревна
парии бревен
1
2
3
4
5
6
7
8
9
ПЕРВЫЙ ПРОХОД 125 1 128,4 64,2 152 - - - - 22 2 26,3 90,5 - 75 3 0,0099 1,653
ВТОРОЙ ПРОХОД 40 1 41,2 20,6 125 125 6 0,03 15,030 40 2 44,8 65,4 125 125 6 0,06 22 2 26,3 91,7 - 75 2 0,0066 1,1020 Итого: 0,1065
Объемный выход О (%):
/>Объем пиловочных бревен достаточендля выполнения заданного плана пиломатериалов размером 125´40, кроме того ещё остается бревен Æ 16 см – 27 шт.