СОСТАВЛЕНИЕ ПЛАНА РАСКРОЯПИЛОВОЧНОГО СЫРЬЯ И РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОТОКОВ ЛЕСОПИЛЬНОГО ЦЕХА
Введение
Древесина –один из наиболее распространенных материалов, используемых в различных отрасляхнародного хозяйства. Объёмы заготовок древесины в нашей стране составляют около360 млн. м3 в год. Основным потребителем заготавливаемойдревесины, как в мире, так и в России является лесопиление.
Основнойпродукцией лесопильного производства являются: пиломатериалы, черновыезаготовки и строганные пиломатериалы. В дополнительную продукцию лесопильногопредприятия, при комплексном использовании древесины, обычно ещё входит и щепа,а также полуфабрикаты или изделия из измельчённой или цельной древесины.
Вближайшей перспективе намечается техническое перевооружение предприятийлесопильной промышленности на основе прогрессивных технологий с использованиемсовременных высокопроизводительных технических средств.
Всебольше применяются технология агрегатного производства пиломатериалов,сухопутная сортировка пиловочного сырья перед подачей в распиловку и при выгрузкев запас, механизированная и автоматизированная сортировка получаемыхпиломатериалов.
Правильнопостроенный процесс работы лесопильного цеха должен обеспечить рациональноеиспользование древесины, оборудования площадей при высокой производительноститруда и оборудования, равномерном темпе работы на всех участках и полнойбезопасности работы.
Современныйтехнологический процесс лесопильного предприятия характеризуется следующимиособенностями:
1.Применяется новое высокопроизводительное технологическое и транспортноеоборудование, создающее в своей совокупности возможность максимальногоприближения к непрерывно-поточному производству с синхронизацией операций.
2.Отделение торцовки пиломатериалов от основного потока лесопиления и перенос еёна конечную операцию, производимую после сушки пилопродукции.
3.Развитие искусственной сушки с тем, чтобы ею охватывалось до 80% и болеевыпускаемой пилопродукции.
4.Пакетирование пиломатериалов как для сушки, так и для отгрузки их потребителю.
5.Применение торцовочно-сортировочно-маркировочных агрегатов.
6.Ступенчатая сортировка пиломатериалов.
7.Использование механизированных подъёмно-транспортных, укладочных и перевозочныхмеханизмов.
8.Внедрение окорки сырья с целью последующего получения высококачественной целлюлознойщепы.
9.Рациональные методы, схемы и планы раскроя брёвен с целью полученияоптимального выхода пиломатериалов и сопутствующей продукции.
10.Повышение выработки количества пиломатериалов на 1 чел.-день производственныхрабочих, удешевления стоимости обработки снижения трудовых затрат.
Целью даннойработы является расчёт поставов, для распиловки пиловочного сырья налесопильных рамах и фрезернопильной линии, составление плана раскроя бревен напиломатериалы, а также подбор оборудования для лесопильного цеха.
1. Выбор иобоснование способа раскроя пиловочного сырья
В данномкурсовом проекте для распиловки пиловочных брёвен на пиломатериалы, применяетсярамное оборудование с брусовочным способом распиловки.
Выбор данногоспособа раскроя объясняется тем, что в качестве пиловочника используются брёвнахвойных пород диаметром более 28 см. Этот способ, в отличие отразвального, обеспечивает больший объёмный и посортный выход пиломатериалов.
Для брёвендиаметром 28 см принимается агрегатный способ распиловки, на фрезернопильнойлинии ЛФП-2 и ЛФП-3, позволяющий перерабатывать брёвна данного диаметра.
2. Анализпредложенной спецификации
Проверкасоответствия объёма запланированного сырья объёму заданных по спецификациипиломатериалов:
/> (2.1)
где V – объём заданныхспецификацией пиломатериалов, м3;
Q– объём заданныхспецификацией сырья, м3;
Принимается V=640 м3,Q=1000 м3 -по заданию.
/>
Следовательно,объём запланированного сырья соответствует объёму заданных по спецификациипиломатериалов.
Проверкасоотношения средней ширины досок и среднего диаметра бревен:
/>
где bср– средняя ширина пиломатериалов, мм;
dср – средний диаметрбрёвен, мм;
a– коэффициент, характеризующий способ распиловки;
Принимается a=0,63 – с. 2 [1] для100% брусовки.
/>
Определениесредней ширины пиломатериалов bср, мм:
где b1, b2., b – ширины досок поспецификации, мм;
V1, V2., V7– объём досоксоответствующей ширины, м3;
/>
Среднийдиаметр брёвен dср, см:
/>
(2.4)
где d1, d2,…, d5 – диаметр брёвен, см;
m1, m2,…, m5 – количество бревенсоответствующего диаметра, шт.;
Принимается d1=28 см, d2 = 34 см, d3=40 см,d4 = 48 см, d5 =54 см,
m1= 319шт., m2=362 шт., m3= 266шт., m4= 111 шт.,
m5=116 шт.– поспецификации сырья.
/>
100 мм мм
100 мм мм
Следовательно,средняя ширина пиломатериалов соответствует среднему диаметру бревен.
Предложеннаяспецификация выполнима, так как проверки сошлись.
3.Составление плана раскроя пиловочного сырья
Таблица 3.1 –Ведомость расчёта поставов к плану раскроя сырьяНомер постава Постав, запись от центра
Расход ширины полу-
постава одной доски, мм
Расстояние от центра до наружной доски, мм Ширина
досок, мм
Длина досок, м
Объём одной доски, м3
Объём досок из одного бревна, м3
Объём пиломатериалов из партии брёвен, м3 />
Количество досок, шт.
Толщина
досок, мм Расчётная Стандартная /> в долях вершинного радиуса /> 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 />
Распиловка брёвен диаметром d= 28 см, длиной L=6,25 м в количестве
n= 319 шт. Объём всех брёвен Q=150 м3, толщина пил t=2,5 мм. /> 1
Первый проход /> />
1
2
2
200
19
19
102,45
23,70
23,70
102,45
126,1
149,8/1,07
195
128
83
-
125
75 (об)
6,25
6,25
4,75
-
0,015
0,0067
-
0,03
0,013
-
9,47
4,3 /> Итого за I проход: 13,77 />
Второй проход /> />
1
2
2
175
25
19
89.7
29,9
23,7
89,7
119,6
143,3/1.02
200
148
105
200
125
100
6,25
6,25
3,75
0,218
0,019
0,0071
0,218
0,039
0,014
69,5
12,46
4,54 />
Итого за I проход: 86,5 OB=/> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
Таблица 3.2 –План раскроя брёвен на пиломатериалыНомер постава
Диаметр брёвен, см
Количество брёвен, шт./м3 Постав
Подлежит выполнению, м3 /> Толщина 200 175 60 44 32 25 22 19 /> Ширина 175 175 РШ РШ РШ РШ РШ РШ /> Объём 200 125 100 40 60 50 30 35 /> Всего
Получено пиломатериалов по расчёту поставов, м3 /> 1 28
/>
/> 99.87 13.77 />
/> 69.5 12.46 4.54 /> /> 2 34
/>
/> 163.1 34.8 14.1 />
/> 78.9 25.34 10.18 /> 3 40
/>
/> 146.0 6 />
/> 85.5 31.9 16.6 6 /> 4 48
/>
/> 102.85 12.14 />
/> 42.4 28.8 19.51 /> 5 54
/>
/> 130.48 19.5 5.5 />
/> 50.5 52.2 2.78 /> Всего 1000 642.3 198.9 127.9 100.5 34.8 57.24 56.12 31.65 35.8 /> Перепил 11.97
/> Недопил 10.4
/> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
Средний объёмныйвыход пиломатериаловОВср, %:
/>, (3.1)
где V– суммарный объём всех полученных в результате раскроя пиломатериалов, м3;
Qс – общий расход сырья, м3;
Принимается V= 642,3 м3, Qс =1000 м3– таблица 3.2
/>
4.Спецификационный выходпиломатериалов
Определениеспецификационного выхода пиломатериалов Асп, %:
/>, (4.1)
где Н– недовыполнение по напилу пиломатериалов, м3;
П – перевыполнение понапилу пиломатериалов, м3;
Принимается Н=10,4 м3,П=11,97 м3 – таблице 3.2
/>
5.Определение посортного выхода пиломатериалов
Таблица 5.1 –Посортный выход пиломатериалов
Группа распиливаемых брёвен, диаметр, см
Диаметр распиливаемых бревен, см
Объём распиливаемых брёвен каждого диаметра, м3¤шт Удельный вес брёвен, % качества
Объём распиливаемых брёвен с учётом процента качества, м3
Получено пиломатериалов из каждого диаметра, м3
Коэффициент
сортности, С /> Всего в том числе по сортам /> 1 2 3 4 />
Крупные бревна, d=28 см и более 28
/>
28
29
41
42
43,5
61,5
26,8
27,4
38,42
1,58
1,75
1,46
7,11
2,74
5,22
6,53
4,06
7,24
8,45
10,73
10,14
4,17
8,23
14,36
1,37
1,25
1,09 /> 34
/>
28
29
41
70
72,5
61,5
44,66
45,61
63,55
2,63
2,73
3,76
8,51
4,72
8,43
7,44
9,34
11,74
14,85
17,40
15,50
11,21
10,51
24,12
1,35
1,28
1,03 /> 40
/>
28
29
41
70
72,5
102,5
44,66
45,61
63,55
2,65
2,81
3,77
8,63
7,71
8,42
7,42
9,83
11,74
14,83
13,30
15,50
12,45
11,85
24,12
1,41
1,24
1,03 /> 48
/>
28
29
41
70
72,5
102,5
26,79
27,40
38,43
1,58
1,46
1,88
7,12
4,17
6,23
6,52
6,25
6,57
8,41
9,16
10,73
4,17
6,47
13,02
1,33
1,27
1,05 /> 54
/>
28
29
41
56
58
82
35,28
36,54
50,84
2,08
2,52
1,52
8,43
6,17
7,52
7,14
8,23
8,73
11,20
11,31
14,21
6,97
7,47
18,64
1,38
1,23
1,06 /> /> Нормативывыхода хвойных обрезных пиломатериалов по ГОСТ 8486–86 из пиловочного сырьяберутся из таблицы 2.11 [2].
Посортныйсостав хвойных обрезных пиломатериалов по ГОСТ 8486–86 из пиловочного сырья,берётся из таблицы 2.12 [2].Коэффициентсортности партии пиломатериалов С определяется по формуле:
/> (5.1)
где А1,А2,…, Аn– количествопиломатериалов каждого сорта;
К1, К2,…, Кn– ценностные коэффициентысортности;
Ценностныекоэффициенты сортности пиломатериалов хвойных пород принимается по таблице 2.13[2]6.Составление баланса раскроя древесиныТаблица 6.1 –Баланс хвойного сырья при выработке обрезных пиломатериалов по ГОСТ 8486–86Наименование продукции, отходов и потерь Количество,
м3
% Пиломатериал 642,3 64,23 Технологическая щепа 148,7 14,87 Опилки 130 13 Усушка 57 5,7 Отходы, отсев щепы 22 2,2 Всего 1000 100
7. Расчёттехнологических потоков
Таблица 7.1 – Исходные данные для расчёта лесопильного потокана базе двухэтажных лесопильных рамНомер постава по плану раскроя
Диаметры выпиливаемых брёвен
d, см
Толщина распиливаемых брусьев Н, мм
Количество пил в поставе, шт.
Количество необрезных досок,шт.
Количество обрезных досок, шт.
на лесопильной раме
первого ряда – gI
на лесопильной раме
второго ряда – gII
по поставу на первом
проходе – mI
по поставу на втором
проходе – mII
для необрезных досок, полученных на первом
проходе – jI По поставу на втором проходе
Всего обрезных досок – j, шт.
из необрезных,
полученных за пределами пласти бруса – jII
в пределах пласти бруса – jIII 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
1
2
3
4
5
28
34
40
48
54
200
175
175x2
175x2
175x2
6
6
5
7
7
6
6
8
10
8
4
4
2
4
4
4
2
12
12
8
4
4
2
4
4
4
2
12
12
12
1
2
2
6
6
9
8
16
22
22
Количествопил в поставеg, шт., определяется по формуле:
g= e+ 1, (7.1)
где e– количество сортиментов,указанных в записи постава,шт.;
Требуемаяширина просвета пильной рамки рассчитывается по формуле:
Втреб=10×(d+ S×L+2×C), (7.2)
где d– наибольший диаметр вершинного торца бревна, см;
S – сбег бревна снаибольшим диаметром вершинного торца, см/м;
L – средняя длина бревна, м;
C – запас ширины, равнойрасстоянию между вертикальными стойками пильной рамки и комлевым торцом бревна;
Принимается d=54 см,L=6,25 м – по спецификации сырья;
S=1,65 см/м – таблица3.8 [2] для данного диаметра и длины бревна;
С=5 см.
Втреб=10(54+1,65·6,25+2·5)=743,125 мм
В>Втреб
Исходя изтехнических характеристик лесопильных рам, приведённых в таблице 8.1 [2],выбираются лесопильные рамы модели:
2Р75 – 1 – дляпервого ряда;
2Р75 – 2 – длявторого ряда со следующими техническими характеристиками:
– ширинапросвета пильной рамки 750 мм;
- величинахода пильной рамки 600 мм;
- числооборотов коленчатого вала в минуту n= 325 мин-1.
Годовой фондустановленных рамо-смен N, рамо-смен:
N=m·b, (7.3)
где m– число установленных в потоке лесопильных рам, шт.;
b – число смен,отрабатываемых потоком за год, смен;
Принимается m=2шт. – для распиловки брёвен с брусовкой;
b=500 смен – с. 14[2] для двухсменной работы в сутки и 250 рабочих дней в году.N=2·500=1000 рамо-сменСреднесменнаяпроизводительность каждой установленной в потоке лесопильной рамы Ai,м3/год:
/>, (7.4)
где Di – инструментальнаяпосылка лесопильной рамы при распиловке брёвен данным поставом на данномпроходе, мм/об;
n – число оборотовколенчатого вала лесопильной рамы в минуту, мин-1;
Т – продолжительностьсмены, мин;
q – объём бревна,распиливаемого данным поставом, м3;
кп – коэффициентиспользования потока с двухэтажными лесопильными рамами;
Находим />, />,
/>, />, />,
/>,
кп=0,864– с. 15[2] для цехов со среднеймеханизацией труда;
Т=480 мин – для 8 часовогорабочего дня;
q1=0,47 м3,q2=0,69 м3,q3=0,94 м3,q4=1,35 м3,
q5=1,73 м3– по заданной спецификации сырья.
Потребноеколичество эффективных рамо-смен для работы по поставу ki, рамо-смен:
/> (7.5)
где Qi– объём сырья, распиливаемого данным поставом, м3;
Ai – среднесменнаяпроизводительность эффективной лесопильной рамы при распиловке данным поставом,м3/смену;
ПринимаетсяQ1=150 м3, Q2=250 м3,Q3=250 м3, Q4=150 м3,Q5=200м3 — по заданию.
Среднесменнаяпроизводительность эффективной лесопильной рамы при распиловке данным поставом,Ai, м3/смену, рассчитывается:
/>
Потребное дляработы по каждому поставу количество установленных рамо-смен qi,рамо-смен:
qi= 2·ki, (7.6)
Количествоустановленных рамо-смен, потребное для распиловки расчётной партии сырья I,рамо-смен:
I = Sqi, (7.7)
Все расчётыпо определению количества установленных рамо-смен, потребное для распиловкирасчётной партии сведены в таблицу 7.2.
Годоваяпроизводительность рамного потока по сырью, Асрам, м3/год:
/>, (7.8)
где />Qс –расчётный объём партии, м3;
кг – коэффициент,учитывающий среднегодовые условия работы лесопильного потока;
Принимается Qс=1000 м3– таблица 7.2;
кг =0,86 – для Красноярска.
Таблица 7.2 – Расчёт потребного количества установленныхрамо-смен, на распиловку расчётной партии сырья№ постава по плану раскроя сырья
Диаметр брёвен di, см
Объём сырья подлежащего распиловке по поставу Qi, м3
Толщина распиливаемых брусьевHi, мм
Количество пил в поставе, шт
Инструкционная посылка, мм/об
Среднесменная производительность эффективной лесорамы Ai, м3/смену
Потребное количество эффективных рамо-смен ki, рамо-смен
Потребное количество установленных рамо-смен, шт
На л/р I ряда или при распиловке в развал giI
На л/р II ряда giII
Для л/р I ряда при распиловке в развал DiI
Для л/р II ряда DiII При распиловке в развал При распиловке с брусовкой 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1
2
3
4
5
28
34
40
48
54
150
250
250
150
200
200
175
175x2
175x2
175x2
6
6
5
7
7
6
6
8
10
8
36,0
29,0
19,0
15,5
14
29,0
29,0
21,0
18,5
21
293,9
431,5
451,2
522,3
0,51
0,58
0,65
0,33
0,38
-
-
-
-
-
1,02
1,16
1,3
0,66
0,76
Qсрам 1000
I = Sqi 4,9
/>
Ритм работыпо поставу установленной лесопильной рамы Ri, мин:
/>, (7.11)
где k – коэффициентиспользования головного оборудования;
Принимается k=0,855– с 20 [2].
Все расчётыпо определению ритма работы участка лесопильных рам сведены в таблицу 7.3
Таблица 7.3 –Расчёт ритма работы участка лесопильных рамНомер постава по плану раскроя сырья
Диаметр брёвен di, см
Длина бревна L, м
Количество пил в поставе, шт
Толщина распиливаемых брусьевHi, мм
Инструкционная посылка, мм/об
Ритм работы лесорам,мин
Ритм работы по поставу участка лесорам Ri, мин />
на л/р I ряда giI
на л/р II ряда giII />
для л/р
I ряда DiI
для л/р
II ряда DiII
для л/р
I ряда RiI
для л/р
II ряда RiII /> 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
1
2
3
4
5
28
34
40
48
54
150
250
250
150
200
200
175
175x2
175x2
175x2
6
6
5
7
7
6
6
8
10
8
36,0
29,0
19,0
15,5
14
29,0
29,0
21,0
18,5
21
0,62
0,77
1,18
1,4
1,6
0,77
0,77
1,07
1,21
1,07
0,77
0,77
1,18
1,4
1,6
По ведомостирасчёта поставов определяется наибольшая ширина необрезной доски равная 220 мм.В этом случае совместить обрезку кромок с раскроем досок по ширине. Из таблицы8.3 [2] выбирается двухпильный обрезной станок Ц2Д5-А.
Техническаяхарактеристика станка Ц2Д5-А:
скоростьподачи, м/мин 120
просветстанка, мм 800
толщинаобрабатываемого материала, мм:
наименьшая 13
наибольшая 100
количествопил:
общее 2
подвижных 1
длинаобрабатываемого материала, м 1,8–7,5
наибольшеерасстояние между пилами, мм 300
наименьшаяширина выпиливаемых досок, мм 60
габаритныеразмеры станка, мм
длина 2280
ширина 2450
высота 1355
Таблица 7.4Расчет потребного количества обрезных станковНомер постава по плану раскроя
Количество необрезных досок по поставу, шт
Средняя длина необрезных досок lср, м
Объём работы по поставу Пi, м
Ритм работы по поставу участка л/р Ri, мин Цикловая производительность обрезного станка
Затраты времени для выполнения работ по поставу одним станком t i, мин
Потребное количество обрезных станковаi, шт
Потребное количество обрезных станков к установке аyi, шт.
с л/р I ряда miI
с л/р II ряда miII
Всего необрезных досок по поставу, wi
Скорость подачи м/мин
Коэффициент производительности кп
Цикловая производительность Ац, м/мин 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
1
2
3
4
5
4
4
2
4
4
4
2
12
12
8
8
6
14
16
12
6,25
6,25
6,25
6,25
6,25
50
37,5
87,5
100
75
0,77
0,77
1,18
1,4
1,6
120
120
120
120
120
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
72
72
72
72
72
0,69
0,52
1,21
1,38
1,04
0,89
0,67
1,02
0,98
0,65
1
1
1
1
1
Объём работпо поставу на участке обрезки Пi, м:
/>, (7.12)
где lср– средняя длина необрезных досок, м;
Принимается lср=6,25 м.
Цикловаяпроизводительность обрезного станка Ац, м/мин:
Ац=Аm·кп, (7.13)
где Аm– технологическая производительность обрезного станка м/мин;
кп – коэффициентпроизводительности обрезного станка;
Принимается Аm=U=120 м/мин– т 8.3 [2].
Коэффициентпроизводительности обрезного станка kп:
/>, (7.14)
где tв– неперекрытое вспомогательное время, с
Принимается tв=2с
/>
Затратывремени на выполнение операций по поставу на участке обрезки одним станком ti, мин:
/>, (7.15)
Потребноеколичество обрезных станков для выполнения объёма работ по поставу аi,шт.:
/>, (7.16)
Все расчётыпо определению аi сведены в таблицу 7.4.
Сравниваяпотребное для установки количество обрезных станков по каждому поставу,определяется, что для обеспечения ритмичной работы на любом поставе достаточноустановить в лесопильном потоке один обрезной станок.
Дляраспиловки брёвен с брусовкой, торцовка досок в лесопильном потоке с однимобрезным станком осуществляется на двух участках (позиционный способ). Вкачестве торцовочного станка принимается станок ЦКБ40–1.
Объём работыпо поставу на первом участке ПiI, шт.:
/>, (7.17)
где jiI – количество обрезныхдосок, которые получены из необрезных, выработанных на первом проходе, шт.;
jiII– количество обрезных досок, которые получены изнеобрезных, выработанных за пределами пласти бруса на втором проходе, шт.;
Объём работыпо поставу на втором участке ПiII, шт.:
/>, (7.18)
где jiIII – количество досок,полученных в пределах пласти бруса, шт.
Цикловаяпроизводительность единицы торцовочного оборудования – торцовочного стола сдвумя торцовочными станками Ац, шт./мин:
/>, (7.19)
где tц– цикл обработки одной доски, с.
Определениецикла обработки одной доски tц, с:
tц=t1+t2+1,25t2+t3, (7.20)
где t1– время установки доски на торцовочном столе, с;
t2– времяотторцовки комлевого торца доски, с;
1,25t2 – время отторцовкивершинного торца доски,с;
t3 – время снятия доски сторцовочного стола, с.
Принимается t1=1с, t2=2 с, t3=3 с, – с. 28 [2].
tц=1+2+1,25·2+3=8,5с
Затратывремени на торцовку досок на первом участке одним торцовочным столом tiI, мин:
/>, (7.21)
Затратывремени на торцовку досок одним торцовочным столом на втором участке tiII, мин:
/>, (7.22)
Потребноеколичество столов на первом участке аiI, шт.:
/>, (7.23)
Потребноеколичество столов на втором участке аiII,шт.:
/>/>, (7.24)
Все расчётыпо определению потребного количества столов сведены в таблицу 7.5.
Таблица 7.5 –Расчёт потребного количества торцовочных столовНомер постава по плану раскроя
Ритм работы участка лесопильных рам Ri, мин
Объём работ по поставу, шт.
Цикловая производительность торцовочного стола, шт./мин
Затраты времени для выполнения работ по поставу одним торцовочным столом, мин
Потребное по расчёту количество торцовочных столов, шт.
Потребное к установке количество торцовочных столов, шт.
на первом участке ПiI
на втором участке ПiII
Цикл обработки одной доски tц, с
Цикловая
производительность
торцовочного стола
Ац
На первом участке tiI
На втором участке tiII
На первом участке аiI
На втором участке аiII
На первом участке аyiI
На втором участке аyiII 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
12
3
4
5
0,77
0,77
1,18
1,4
1,6
8
6
14
16
16
1
2
2
6
6
8,5
8,5
8,5
8,5
8,5
7
7
7
7
7
1,14
0,85
2
2,2
2,2
0,14
0,28
0,28
0,85
0,85
1,48
1,1
1,69
1,57
1,37
0,18
0,36
0,23
0,60
0,53
2
2
2
2
2
1
1
1
1
1
Дляобеспечения ритмичной работы на любом поставе, достаточно установить влесопильном потоке на первом участке торцовки два торцовочных стола, а навтором 1 стол.
аyI=2 шт. аyII =1 шт.
Годоваяпроизводительность фрезерно-пильной линии ФПЛ по сырью Асагр,м3/год:
/>, (8.1)
где q– объём распиливаемого бревна, м3,q=0,47 м3– по спецификации сырья;
Т – годовой фонд рабочеговремени потока, ч;
кТ – коэффициентиспользования смены,кТ=0,89 при продолжительности смены 8 ч;
кГ – поправочныйкоэффициент на среднегодовые условия работы лесопильного цеха;кГ=0,86– для Красноярска.
U-скорость подачи м/c
k– Коэффициентиспользования линии:
/>, (8.2)
где tв– время межторцового разрыва, с;
Stn1 – суммарные внецикловые потери головного станка линии, с;
Stn2 – суммарные внецикловые потери брусоразвального станка, с;
D21 – коэффициент наложения потерь.
Принимаем tв=1,91 с – с. 23[4] при управлении загрузкой брёвен оператором;
Stn1=2.89 с, Stn2=3,69 с – с. 23[4] для ФПЛ приU=36 м/мин;
D21=1 – с. 25 [4].
tр – Время распиловкибревна на головном станке, с:
/>, (8.3)
где L– длина распиливаемых брёвен, м;
U – скорость подачи, м/мин;
Принимается L– 6,25 м – по спецификации сырья;
U – 36 м/мин –с. 23 [4].
/>
Таким образом,можно найти Коэффициент использования линии
/>
Подставляемнайденные значения в формулу (8.1):
/>
8.Описание технологического процесса лесопильного цеха
Бревна вершиннымторцом вперед по продольному цепному конвейеру 1 поступают в лесопильный цех. Сконвейера бревна сбрасываются бревносбрасывателем 2 на накопитель 3. Снакопителя бревна механизмом поштучной выдачи поступают на впередирамнуютележки 6, которая состоит из эажимной и поддерживающей тележки. Здесь бревнопо команде рамщика второго ряда поворачивается вокруг оси в зависимости отпороков, центрируется и зажимается. Тележки, двигаясь по рельсовому пути,подают бревно в лесопильную раму первого ряда 7. После рамы первого ряда брус,необрезные доски и длинные горбыли конвейером 6 подаются вперед до упоров. Приэтом брус задерживается первым навесным упором, горбыли и доски проходят дальшепо конвейеру до второго упора, где они сбрасываются винтовыми роликами напоперечный цепной конвейер 15. Брус смещается винтовыми роликами конвейера всторону на направляющие цепей брусоперекладчика 12.
По меренеобходимости рамщик рамы второго ряда включает подъём направляющих и движениецепей брусоперекладчика. Брус перемещается на роликовый конвейер 10 перед рамойвторого ряда. При помощи центрирующего механизма-манипулятора брус заправляетсяв раму второго ряда 13. За рамой второго ряда установлен конвейер 14 сразделительными пластинами. Обрезные доски после распиловки бруса проходяткоридором между пластинами дальше на ленточный конвейер 19. Необрезные доски идлинные горбыли сбрасываются на поперечный цепной конвейер 11, который подаетих на кронштейны перед роликовым столом обрезного станка 17. Сюда же подаютсянеобрезные доски и длинные горбыли от лесопильной рамы первого ряда.
Горбыливручную отделяются от досок, сбрасываются в люки под кронштейнами и подаются нанижний этаж цеха в поток разделки горбыля на обапол или мелкую пилопродукциюили в рубительную машину для выработки технологической щепы. Короткие горбылиотделяются сразу же за рамами. Через люки они попадают в поток переработкиотходов на первый этаж.
Боковые доскипоступают через обрезной станок 17, где из необрезной доски получается обрезнаядоска, а при необходимости производится продольный раскрой её на две обрезныедоски. За обрезным станком установлено устройство 18 для отделения досок отреек после их обрезки. Рейки автоматически отделяются от досок и падают в люки,скатываются по наклонной плоскости на нижний этаж цеха и попадают в потокпереработки рейки или в рубительную машину. Доски после обрезные доски послеобрезного станка и лесопильной рамы второго ряда ленточными конвейерами 19подаются на торцовочные участки 20, где происходит их торцовка. После этогодоски ленточными конвейерами выносятся из цеха на сортировочную площадку.
9.Описание процесса ЛФП
Линия ЛФП-2работает следующим образом. Окоренные и рассортированные по диаметрам бревнапродольными цепными конвейерами (22) подаются на накопители, а с них поштучнона конвейер догона (25).Конвейер перемещает бревно к кантователю проходноготипа (26), с помощью которого бревно при необходимости оператор ориентируеткривизной вверх. и в таком положении подает его на подающий конвейер (27), вкотором бревне симметрично зажимается боковыми конвейерными упорами инаправляются в узел ограничительных фрез (28). Данный узел имеет наборы цилиндрическихфрез ЛАПБ, расположенных на верхнем и нижнем горизонтальных задах. Фрезынижнего зада образуют плоскую базовую поверхность. Фрезы верхнего валакалибруют бревна в размер просвета линии в вертикальной плоскости. Затем бревнопоступает во фрезерно-брусующий станок ФЕ-3В нем бревно при помощиторцово-конических фрез обрабатывается, трансформируется в двухкантныйбрус. Пласть бруса в узле зачистных пил (28) зачищается на глубину 2–3 мм.
Друхкантныйбрус подается в станок Ц4Д-1 (31), где от него с каждой стороны отпиливается поодной, по две необрезные доски. Доски отделяют от бруса дисковыми разделительныминежами и вертикальными роликами. которые прижимают их к дискам (32).
Позадистаночнымцепным конвейером (33) с верхними прижимными роликамидвухкантный брусперемешается через промежуточный ленточный конвейер (34) не линию ЛФП-3, анеобрезные доски с помощью роликовых конвееров сбрасываются с позади станочногоустройства на поперечный цепной конвейер (34). С поперечного цепного конвейерадоски поштучно подаются на зпередистаночный стол (35) и затем во фрезерно-обрезнойстанок Ц2Д-1Ф (36).
На линии ЛФП-3двухкантный брус, повернутый на одну из обработанных пластей, автоматическицентрируется с помощью фото датчиков и центрователей центрирующим устройством(39). В подающем устройстве (40) брус фиксируется, подается вофрезерно-брусущий станок ФБ-3 (41) и узел зачистных фрез (42), аналогичныхлинии ЛФП-2. В этом станке из двухкантного бруса получают четырехкантный,который подается в станок Ц9Д-1 (43) для распиловки его на доски.Крайние доски отделяются от центральных при помощи разделительных ножей позади станочногоконвейера (44) на поперечный цепной конвейер (45). С поперечного цепногоконвейера доски поштучно подаются на впередистаночный стол (46) и затем во фрезерно-обрезнойстанок Ц2Д-1Ф. Участок обрезки пиломатериалов после линии ЛФП-3 может непроектироваться.
Пилопродукция,полученная на линиях моделей ЛФП-2 и ЛФП-З, поступает на последующиетехнологические операции, а щепа направляется в бункер-накопитель или научасток сортировки щепы.
Заключение
В даннойкурсовой работе был произведён расчёт поставов для выполнения спецификации. Наих основе произведён подбор головного оборудования лесопильного потока,обрезных и торцовочных станков. Выполнен расчёт производительности лесопильногопотока и агрегатной линии. Для распиловки крупных бревен выбраны лесопильныерамы модели:
2Р75 – 1 – дляпервого ряда;
2Р75 – 2 – длявторого ряда со следующими техническими характеристиками:
– ширинапросвета пильной рамки 750 мм;
- величинахода пильной рамки 600 мм;
- числооборотов коленчатого вала в минуту n= 325 мин-1.
Для обрезкивыбирается двухпильный обрезной станок Ц2Д5-А.
Техническаяхарактеристика станка Ц2Д5-А:
скоростьподачи, м/мин 120
просветстанка, мм 800
толщинаобрабатываемого материала, мм:
наименьшая 13
наибольшая 100
количествопил:
общее 2
подвижных 1
длинаобрабатываемого материала, м 1,8–7,5
наибольшеерасстояние между пилами, мм 300
наименьшаяширина выпиливаемых досок, мм 60
габаритныеразмеры станка, мм
длина 2280
ширина 2450
высота 1355
Для торцовкивыбирается станок ЦКБ40–1.
Техническаяхарактеристика станка ЦКБ40–1:
Наибольщиеразмеры пропила, мм:
высота 100
ширина 400
диаметр пилымм: 710
габаритныеразмеры станка, мм
длина 1200
ширина 1230
высота 1080
Дляраспиловки бревен диаметром 28 см подобрана фрезернопильная линия ЛФП-1для первого ряда и ЛФП-2 для второго ряда
Техническаяхарактеристика линии ЛФП –2,3:
Диаметр, см 10–28
Длина бревен,м 3–7,5
Толщинаперерабатываемых брусьев мм 78–186,1
Скоростьподачи м/мин 40,60
Средняятолщина щепы мм 3–5
Числоодновременно вырабатываемых досок 4–8
Дляраспиловки двухкантного бруса выбран станок Ц4Д-1
Техническаяхарактеристика станка Ц4Д-1:
Размерперерабатываемых бревен, см 10–24
Длина бревен,м 3–7,5
Скоростьподачи м/мин 40,60
Средняятолщина щепы мм 3–5
Числоодновременно вырабатываемых досок 2–4
диаметр пилмм: 800–900
габаритныеразмеры станка, мм
длина 2740
ширина 3280
высота 2080
фрезерно-обрезнойстанок Ц2Д-1Ф
просветстанка, мм 630
размерыобрабатываемого материала, мм
толщина 13–32
длина1800–7500
наибольшеерасстояние между фрезами 309
Скоростьподачи м/мин 147
габаритныеразмеры станка, мм
длина 2340
ширина 2200
высота 1300
Список использованныхисточников
1. В.Ф. Ветшева,Л.А. Сыпневская. Расчёт поставов и составление планов раскроя пиловочногосырья: Методическое указание для студентов заочного факультета специальности0902. — Красноярск: СТИ, 1983. – 36 с.
2. В.А. Корниенко,С.В. Трапезников: Технология лесопильно-деревообрабатывающих производств.Составление спецификационных поставов и технологический расчет лесопильных потоков.Красноярск 2004.
3. КротоваЛ.Л., Сыпневская Л.А. Вспомогательные материалы к составлениюспецификационных поставов и технологическому расчёту лесопильного потока.Методические указания для студентов специальности 0902, 1720, 0519. — Красноярск:СТИ, 1982. – 26 с.
4. ЛяхН.И., Трапезников С.В. Агрегатная распиловка брёвен: Методические указанияк выполнению технологической части курсовых и дипломных проектов для студентовспециальностей 26.02, 1704, 0704 всех форм обучения. – Красноярск: СТИ. 1991. –52
5. Технологиялесопильно-деревообрабатывающих производств, Определение параметров лесопильнойрамы. Методические указания для студентов специальности 0902, 1720, 0519. — Красноярск:СТИ, 1993. – 8 с.