1 ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА
1.1 Аналіз господарської діяльності ДП«Красноградський Лісгосп»
Красноградський лісгосп організований у 1959році, як лісова меліоративна станція на базі Водолазького і Красноградськоголісівництва Харківського лісгоспу. В 1961 році 12 жовтня Красноградська лісовамеліоративна станція була реорганізована в Красноградський лісгосп в складітрьох лісництв: Старовірівського, Красноградського, Зачепілівського. На базіприйнятих від колгоспів земель Сахновщинського району організуваласяСахновщинська виробнича дільниця. У 1970 році на базі урочищ Ордовське, Козачябалка, Власівське, Грачово Старовірівського лісництва і за рахунок прийнятихземель Красноградського району було створено Кегичівське спец лісництво.
Початок вивчення лісового фонду, який належитьлісгоспу, відноситься до 1927 року. Останнє лісовпорядкування проводилось 11990 році.
Лісгосп знаходиться у південно-західнійчастині Харківської області на території Красноградського, Нововодолазького,Зачепілівського, Кегичівсбкого, Сахновщинського і Первомайського районів, загальнаплоща його становить 14634 га, у тому числі 11987 га покрито лісом. ТериторіяКрасноградського лісгоспу розташована у басейні річок Орілі та Бересової. Вадміністративно-господарському відношенні лісгосп має 5 лісництв: Наталинське ззагальною площею 5527га, Старовірівське – 3217га, Зачепілівське – 3119га,Кегичівське – 977га, Сахновщинське – 1463гектари і деревообробний цех.
У перший час щорічно лісгосп проводить посадкулісових культур на площі 100-150 гектарів. Основні дерево утворюючі породи:сосна звичайна, дуб звичайний, ясен, клен.
У 2007 році планується створити лісовихкультур в держлісфонді на площі 100 гектарів, та на землях, непридатних досільгоспвикористання, на площі 65 гектарів. Зазвичай – це схили та яруги, щосхильні до водної та вітрової ерозії.
Для збереження пам’яток природи законамиУкраїни на території лісгоспу охороняються дуб звичайний, якому вже понад 250років та осика, віком понад 120 років, більше 3м в обхваті, висотою 30м. вЗачипилівському лісництві в 1975 році було проведено щеплення кедру на соснузвичайну. На даний час цей досвід знаходиться під наглядом лісгоспу.
Щорічно в лісгоспі проводиться посадкаялинкових плантацій сосни звичайної та сосни кримської на площі 2-3 гектарів зметою збереження молодників.
1.1.1 Відомості про деревообробний цех Наталинського лісівництва та йогодіяльність
Цех переробки деревини призначений дляпереробки деревини, одержаної від рубок головного та проміжного використання.Об’єм переробки складає 600м3 за рік.
Випускається наступна продукція:
- розпилювання колод на пиломатеріали не обрізні та обрізні;
- переробка технологічної сировини м’яких та хвойних порід нарізноманітні заготовки;
- виготовлення черенків;
Кількість робочих днів за рік 253, двохзмінний робочий тиждень з 2-ма вихідними днями, тривалість зміни – 8 годин.
Кількість працівників в цеху – 12 чоловік, убільш мночисленну зміну – 6 чоловік.
1.1.2 Технологічна схема і організаціявиробництва деревообробного цеху з переробки деревини
Лісоматеріали круглі листяних та хвойних порідпідвозять до цеху переробки деревини і розвантажують козловим краном наплощадку. Підсортоване за породами та діаметром сировина козловим краномподається на прийомні естакади стрічкового розпилювання. З прийомної естакадикруглий ліс накатується на стрічковий конвеєр, яким колоди подаються дострічково-пилкових установок РИТМ -1.
1.2Характеристика стрічкопилкового обладнання
1.2.1 Особливості пиляння деревинистрічковими пилками
Пиляння стрічковими пилками відбувається припрямолінійному русі нескінченної пилкової стрічки і подачі розпилюваногоматеріалу (рис. 1.2) [1]. На одній (або двох) крайках пилки нарізані зубці.Існують столярні, ділильні і колодорозпилювальні стрічкопилкові верстати, наяких столярними, ділильними і пилками для розпилювання колод і брусівздійснюється випилювання криволінійних профілів, ділення товстих пиломатеріалівна тонкі і розпилювання колод і брусів [2].
Швидкість різання (швидкість руку пилки) припилянні деревини стрічковими пилками, м/с визначається за формулою
/>, (1.1)
де D- діаметр шківа стрічкопилкового верстата, мм
n — частота обертанняшківа, хв-1;
z- кількість зубів,які приймають участь в різанні за 1 оберт шківа;
t — крок зубів, мм.
Швидкість подачі, м/хв, визначається заформулою
/>, (1.2)
де Sz - подача на зуб, мм
При пилянні стрічковими пилками Vs/Vr=const, і відноснітраєкторії зубів в деревині є прямими лініями, паралельними вектору-швидкості
/>, (1.3)
Дереворізальні пилки повинні витримувати високінапруження. Зуби врізаються в деревину з великою швидкістю і піддаютьсяударному навантаженню. Кожен день полотно піддається сотням тисяч згинів припроходженні по пилкових шківах. При випилюванні воно, нагрівається, головнимчином в крайці зубів. Це створює теплові напруження, які повинні сприйматисьіншою частиною пилки, але полотно при цьому не повинно втрачати своєїплощинності. Зуби повинні витримувати плющення або розведєння, без утвореннядефектів, і мати високу стійкість до затуплення. Полотно повинно зберігати: розведення і правку, незважаючи на високу температуру і різницю температур.Ділильні стрічкові пилки випускаються згідно з ГОСТом 6532-77, а пилки длярозпилювання колод і брусів — згідно з ГОСТом І0670-77. Вони відрізняються міжсобою розмірами і профілем зубів Основні типи профілів показані на рис. 1.3, арозміри зубів стрічкових пилок наведені в таблиці 1.2. [3].
/>
Рисунок 1.1 — Профілі зубів стрічкових пилок:
t- крок зуба, мм; h -висота зуба, мм; l — довжина задньої крайки, мм;
а- відстань бід вершини зуба до центра радіусазакруглення впадини, мм; g — передній кут зуба, град; b - кут загострення зуба, град.
Таблиця 1.1. — Розміри зубів стрічкових пилок Пилки Тип профілю зубів Крок зубів t., мм Висота зубів h, мм Радіус западин r, мм Передній кут g, град Задній кут a, град Кут загострення b, град
Стрічкові для розпилювання:
Деревини (ділильні ГОСТ 6532-77) І 30 10 5 20 30 50 50 13 5 30 25 45 ІІ 50 13 6 25 30 45 колод та брусів (ГОСТ 10670-77) ІІ 50 16,7 20,8 25 12 53 60 20,0 25,0
При виборі параметрів пилок, користуютьсянаступними рекомендаціями [4]:
1) товщина пилки повинна задовольнятизалежності
/>, (1.4)
де D - діаметр шківів, мм
2) довжина пилки визначається за формулою
/>, (1.5)
де, Амах — мінімальна і максимальна, відстаньміж осями шківів верстата, мм.
3) профіль зубів ділильних стрічкових пилок вибираєтьсязалежно від фізико-механічних властивостей деревини. Для розпилювання деревинитвердих порід необхідно застосовувати зуби профілю І, а для м'яких порід — профілю II (див. рис. 1.1).
4) крок зубів вибирається з умов забезпеченнядостатньої ємкості і міжзубих западин і заданої шорсткості отримуванихматеріалів
/>, (1.6)
де hmax — максимальна висота пропилу, мм.
5) подача на зуб Sz приймається за допустимою шорсткістю поверхні матеріалів (табл. 1.2).
Таблиця 1.2. — Допустима за шорсткістюповерхні пиломатеріалів подача на зуб, мм
Висота нерівностей
Rzmax, не більше Мяка деревина літом Деревина твердих порід або мерзла 1600 2, 00 2, 50 800 1, 50 2, 00 500 1, 00 1, 20 320 0, 60 0, 75 200 0, 30 0, 40 100 0, 15 0, 20
Важливий параметр зубів пилки — розвід зубівна сторону. При малій величині розводу відбувається затискання пилки в пропилі.При великій — ростуть втрати деревини в стружку і витрати електроенергії.Величина розводу зубів залежить від гідротермічного стану деревини, висотипропилу, точності підготовки пилки рекомендовані величини розводу зубів пилокна сторону наведені нижче.
Породи деревини: І ІІ
хвойні 0,60…0,75 0,55…0,65
твердолистяні 0,50…0,60 0,40…0,55
листяні та модрина 0,70…0,80 0,60…0,70
Примітка. І — значення вологості деревини >30%; II —
В правильно підготовлених зубів лінійні ікутові параметри повинні відповідати стандартним.
1.2.2 Класифікація і технічні дані
Стрічкопилкові верстати класифікуються занаступними ознаками:
1) 3а призначенням: столярні, ділильні,колодорозпилювальні;
2) за розміщенням стрічкової пилки:вертикальні, горизонтальні нахилені;
3) за видом різання: з торцевим, поздовжнім, з поперечним різанням;
4) за конструкцією механізму різання; безшківів, з одним шківом, з двома шківами, з трьома шківами, з кількістю шківівбільше трьох;
5) за видом механізму подачі: з ручною,вальцєвою, гусеничною, з подачею кареткою, з подачею візком;
6) за кількістю пилок: одно пилкові, багатопилкові.
7) за кількістю різальних крайок на пилці: зодною, з двома різальними крайками;
8) за комбінуванням з іншими пилковимивузлами: з кругло пилковими вузлами, з фрезерними вузлами.
Схеми найбільш поширених типів стрічкопилковихверстатів наведено рис. 1.2. Ділильні стрічкопилкові верстати призначені длярозпилювання товстих дошок і горбилів на більш тонкі. Потреба народногогосподарства б тонких пиломатеріалах значна і становить близько 15…20% відзагальної кількості пиломатеріалів. Випилювання тонких пиломатеріалів налісопильних рамах має технічні трудності і стримує збільшення продуктивностіверстата. Застосування ділильних стрічкопилкових верстатів дозволяє більш раціональновикористовувати горбилі, отримувані на лісопильних рамах. Відрізки дощок,відкалібровані по товщині на ділильному верстаті, знаходять широке застосуванняв клеєних конструкціях, підвищуючи раціональне використання деревини[3].
Колодорозпилювальні стрічкопилкові верстатипризначені для поздовжнього розпилювання крупномірної фаутної деревини хвойнихпорід і розкрою деревини цінних твердих листяних порід.
Горизонтальні стрічкопилкові верстати можутьзастосовуватись для розпилювання колод і горбилів. Вісь робочої ділянкистрічкової пилки перпендикулярна вертикальній осі верстата. Колодорозпилювальністрічкопилкові верстати (рис. 1.2 в) суттєво відрізняються від горизонтальнихстрічкопилкових верстатів для розпилювання горбилів. Колодорозпилювальні горизонтальніверстати застосовуються для розпилювання колод великого діаметра, які навертикальних стрічкопилкових верстатах у складене через малу відстань міжстрічковою пилкою і колоною і через складність закріплення колоди на візку.
/>
Рисунок 1.2 — Типи стрічкопилкових верстатів;
а — ділильний: 1 гусениця механізму подачі, 2- вальці. 3 — гідроциліндр;
б - колодорозпилювальний вертикальний: 1, 4 — пилкові шківи, 2 плита. 3 — стояк станини, 5 — стояк, візка, 6 — рельси;
в — колодорозпилювальний горизонтальний; г — здвоєний стрічкопилковий.
Горизонтальні стрічкопилкові верстати длярозпилювання горбилів призначені в основному для ділення по товщині крупникгорбилів, оскільки дрібні і середні горбилі простіше розпиляти на вертикальнихстрічкопилкових верстатах. Розпилювання крупних горбилів на горизонтальнихстрічкопилкових верстатах зручне, оскільки при пилянні горбиль лежить напласті, займаючи стійке положення. Крім того, спрощується його повернення дляповторного розпилювання.
0днопилкові стрічкопилкові верстати прирозпилюванні колод малого і середнього діаметрів менш ефективні, ніж лісопильнірами оскільки пиляння здійснюється одною пилкою і 2/3 часу витрачається надопоміжні операції. Ефективнішим є застосування здвоєних і зчетверенихстрічкопилкових верстатів прохідного типу, призначений для заміни лісопильнихрам першого ряду. Такі верстати мають переваги, характерні як для лісопильнихрам (прохідний метод пиляння без повернення розпилюваного матеріалу одночаснодекількома пилками), так і стрічкопилковим верстатам (високі швидкості подачі,висока якість за шорсткістю пиломатеріалів, малі втрати деревини в тирсу).
Технічні характеристики стрічкопилковихверстатів наведено в таблиці 1.3. [7].
Таблиця 1.3. — Технічна характеристикастрічкопилкових верстатів
Показники
ЛБ240
ЛБ150-І
ЛДІ 25-1 Діаметр шківів, мм 2400 1 500 1250 Ширина шківів, мм 290 200 150 Найбільша висота пропилу, мм 1100 900 63О Товщина пилки, мм 1,6...2.4 1,2...1.6 1,0...1,2 Швидкість різання, м/с 50 45 40 Швидкість подачі найбільша, м/хв 20 125 5...45 Габаритні розміри, мм: Висота 4500 4750 3700 Ширина 8750 7600 3100 довжина (з рейковим шляхом) 36000 27800 5000 Маса верстата, кг 34670 29700 4900
Стрічкопилкові верстати мають наступніпереваги: ширину пропилу, низьку шорсткість поверхні пиломатеріалів,відсутність великий сил інерції у вузлах верстата, можливість індивідуальногорозпилювання з урахуванням особливостей деревини, не потрібно ретельного сортуванняколод перед розпилюванням. Ці переваги стрічкопилкових верстатів привертаютьвсе більшу увагу споживачів, оскільки дозволяють зменшити розхід деревини встружку, спростити підготовку сировини до розпилювання, автоматизуватилісопильне виробництво.
Застосування на підприємствах стрічкопилковихверстатів зменшує втрати стружку у порівнянні із застосуванням лісопильних рамв 1,5...2 рази, у порівнянні із застосуванням круглопилкових верстатів в 2 Зрази. Крім того значно розширює діапазон розмірів оброблюваних матеріалів.
Разом з цим стрічкопилкові верстати маютьнизьку точність пиляння при великих швидкостях подачі, малу надійністьстрічковий пилок, великі габарити, необхідна висока кваліфікація робітників,які підготовлюють пилки і обслуговують верстат. При створенні багато пилковихверстатів ці недоліки набувають те більше значення. В міру усуненнявищезгаданих недоліків сфера застосувань стрічкопилкових верстатів можерозширюватися [2].
1.2.3 Обладнання із застосуванням вузькихстрічкових пилок
Протягом останнього десятиліття в Українідедалі більше знаходить застосування стрічкова, технологія розпилюваннякруглого лісу за допомогою вузьких стрічкових пилок. При цьому застосовуютьсястрічкопилкові верстати нового взірця (з горизонтальним розміщенням пилки)[1].
Різальним інструментом на них машинахвикористовуються вузькі і стрічкові пилки шириною до 40 мм і товщиною0,9...1,1мм. На вітчизняних деревообробних підприємствах застосовують, якправило, імпортні пилки, профіль зубчастого вінця яких зображено на рис 1.5.
/>
Рисунок 1.3 — Профілі вузьких стрічковихпилок
На відміну від вертикальним стрічковопилковихверстатів горизонтальні верстати дозволяють більш зручно, симетрично закріплюватиколоду і дають кращу видимість пласті, що відкривається після кожного проходу.Колода, закріплюється нерухомо на напрямних верстата, різання відбувається зарахунок переміщення по напрямний супорта. В горизонтальних стрічкопилковихверстатах кожного різу установка колоди не міняється, а опускається пилковийсупорт по колонах станини на товщину дошки. Крім цього, горизонтальністрічкопилкові верстати дозволяють випилювати і дошки маленької товщини.
В таблиці 1.4 наведено перелік деякихстрічковіпилкових верстатів, що використовуються на українському ринку[5,6,7]
Таблиця1.4.- Стрічковіпилкові машини, щовикористовуються на українському ринку
Вуд
Майзер США
Борд
Мастер Канада СерраФРГ Кали-нівка UA Прімекс UA Ромни UA Бевер-1 UA
Діам. колоди, мм 900 760 900 760 820 900 900
Довж. колоди, мм 6500 6500 6500 6000 6000 6000 7300
Управління ручне ручне Ел.мех ручне ручне Ел.мех Ручне Потужність, кВт 11 7,5 14 7,5 9 н/д 11 Продуктивність, м3/зміну 6 6 12 3 4 н/д 8 Ціна базової моделі, тис. USD 9 12 50 6,5 5 18 12 Гарантія - - - - - - 1 рік /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
Досвід використання описаного вище обладнанняна лісопильних підприємствах виявив наступні переваги такої технологіїпорівняно із традиційними рамними кривошипними багато пилковими машинами,круглопилковими верстатами та стрічковими верстатами з широкими пилками:
1. Індивідуальний підхід до випилювання кожної дошки,і разом з тим можливість попередньої оцінки її якості і кращого використаннявластивостей деревини;
2. Можливість розпилювання колод значних діаметрів,які перевищують розміром нормальні просвіти лісопильних рам (деякі ізстрічкових лісопильних машин дають можливість розпиляти колоду діаметром 1 метрі більше).
3. Відсутність необхідності попереднього сортуванняколод як за якістю, так і за розмірами, оскільки індивідуальне розпилювання даєможливість враховувати і те і інше в самому процесі пиляння.
4. За рахунок малої товщини стрічкової пилки (від 0.9до 1,2мм) товщина пропилу не перевищує 2 мм, що дає значну економію сировини(вихід необрізаного пиломатеріалу в середньому становить 86%, рамні машини — до65%).
5. Стрічкові машини дозволяють отримати дошкубудь-якої товщини від 2 мм.
6. Пиломатеріали, виготовлені на стрічкових машинах, відповідаютьсвітовим стандартам щодо рівномірної товщини (різниця в товщині дошки неперевищує 1 мм на всій довжині), а. в розрізі якщо виготовлено брус чи обрізнудошку – мають вид правильного паралелепіпеда, поверхня чиста і під часподальшої обробки знімається мінімальна, стружка.
7. Стрічкові машини мобільні, не потребуютьфундаменту, і їх може бути встановлено практично в будь-якому місці, а в разінеобхідності швидко демонтовано, перевезено і змонтовано на новій виробничійділянці.
До певної міри недоліком стрічковихлісопильних машин порівняно із рамними є менша продуктивність (від 3 до 10 м3пиломатеріалів за 8 годин роботи), але більша продуктивність рамних лісопилок вцьому контексті не може розглядатися як перевага - підходячи із точки зорусучасних економічних та екологічних вимог, можна стверджувати, що рамнілісопилки є на порядок «продуктивнішим» у справі переробки круглоголісу на тирсу.
Із наведеного вище випливає, що порівняно ізтрадиційними рамними лісопилками технологія розпилювання колод вузькимистрічковими пилками дозволяє отримати на кожні 4…5м3 круглої сировини додатково1м3 високоякісного пиломатеріалу. В масштабах країни це означає значну економіютакої дефіцитної і довго відтворюваної сировини, як ліс.
Екологічні вигоди (економія сировини ізменшення відходів) в даному випадку ідуть поруч з економічними.
Очевидно, що застосування стрічковоїтехнології для виготовлення обрізної дошки, меблевої заготовки, вагонки,паркету та ін. може дати ніяк не менший, а значно більший економічний ефект,особливо для цінних порід дерева.
2 АНАЛІЗ ТА КЛАСИФІКАЦІЯДЕБАРКЕРІВ
В сучасномудеревообробному виробництві існує велика кількість засобів боротьби з брудом наколодах. До одного з них відноситься механізм попереднього очищення кори –дебаркер. Дебаркери класифікуються по способу приводу (підводу ріжучогоінструменту) та характеристикою ріжучого інструменту [8].
По способу підводудебаркери бувають гідравлічні та механічні. Гідравлічні дебаркери відрізняєтьсясвоєю високою вартістю як самого пристрою та його обслуговування, томузастосовувати його доцільніше на більш крупних та розвинутих деревообробнихпідприємствах. Приклад гідравлічного дебаркеру наведено на рисунку 1.4
/>/>
Рисунок 2.1 – Гідравлічний дебаркер
До більш простих тапрактичних відносять ся механічні дебаркери. Принцип роботи такий же як угідравлічних, але матеріальні витрати на обслуговування набагато менші.Прикладмеханічного дебаркеру наведено на рисунку 1.5
/>
Рисунок 2.2 – Механічний дебаркер
В якості ріжучогоінструменту механізму підрізання кори застосовують циркулярні пилки. Дисковіпилки з напайками та окорочні фрези. Інструмент вбираються в залежності відвиду оброблюваної деревини. Найбільш оброблюваної на підприємстві.
Принци роботи дебаркеруполягає в наступному: на початку розпилювання пилка (фреза) підводиться доколоди і притискається до нього пружиною. В процесі роботи обмежуючий кожух приладуковзає по колоді, описуючи його профіль, апилка робить попередній підріз кори в місці входу стрічковоїпилки в колоду [9].
Ця операція захищаєстрічкову пилку від передчасного виходу із строю внаслідок попадання в пропилпіску та бруду, які знаходяться в корі дерева.
В залежності відінструменту, який застосовується, змінюються характеристики дебаркера в цілому.Наприклад окорочна фреза може очищати колоду від кори на глибину 15мм, тоді якциркулярна пилка здібна заглибитися лише на 7мм.
2.1 Обґрунтування необхідності використаннядебаркеру
Лісопереробні цехи представляють собою доволіскладну та різноманітну за складом виробничу систему, на основі якої лежатьтехнологічні процеси різних видів обробки лісу. Чимале значення при поточномувиробництві має рівень механізації операцій обробки лісоматеріалів, що в своючергу впливає на продуктивність виробництва в цілому.
Для лісопереробних цехів характернарізноманітність розмірів та якості сировини, яка частіше потребуєіндивідуального підходу до обробки. Часто для первинної обробки подають колодипрямо з лісу, не очищуючи їх від кори, піску та інших домішок. Це призводить доускладнень в процесі розпилювання, затуплення ріжучого інструменту, а якнаслідок зайві витрати на обслуговування обладнання, зниження якості обробки тарівня виробництва в цілому. Верстати та механізми, які використовуються влісопереробних цехах, повинні мати універсальність та легко перенастроюватисяна обробку іншої сировини. Все це створює немалі труднощі при механізаціївиробничих процесів.
В деревообробному цеху, на ділянці подачікруглого лісу до стрічкопилкового верстата РИТМ-1 існуєпроблема «брудних колод», тобто грязьта пісок у місці входу пилки. Перед розпилюваннямколоди кору необхідно очистити від піску и грязі Пилки затуплюються при пилянні брудних колод — іноді достатньопропилити усього лише 15-20 см. і зрозуміти, що прирозпилюванні неочищених колод стрічкова пилка верстату дуже швидкозатупляється, має погану якість пропилу. Вирішенням цієї проблеми єзастосування дебаркеру, або як його ще називають механізм підрізання кори.Підрізний вузол автоматично чистить кору від грязі з торця колоди, від якогопочинається розпил. Застосуваннядебаркера значно підвищує стійкість стрічкових пил та час роботи міжпереточками збільшуючи строк служби пильної стрічки на 20-25% і, відповідно економить витрати на її обслуговування. До того ж,скорочення перерв у роботі підвищує продуктивність.
3 КОНСТРУКТИВНА ЧАСТИНА
3.1 Вихідні дані для визначення робочихпараметрів дебаркеру
Пристрої очищення колод від піску та бруду –дебаркери, відрізняються більшою розмаїтістю за принципом дії, характеру рухуробочих органів і конструктивному виконанню. Зустрічаються дебаркери механічні(з механічним способом підведення) та гідравлічні. В якості ріжучогоінструменту застосовують як окорочні фрези так і циркулярні (дискові) пилки.
При розрахунку робочих параметрів дебаркерумається на увазі розрахунок його режимів різання, пов’язаних з режимами роботивсього стрічкопилкового верстата. Вихідними даними для визначення робочих режимівпристрою очищення колод є параметри ріжучого інструменту, його зносостійкість,потужність двигуна пристрою. Все це в сукупності вплине на режими роботи,продуктивність верстата та підприємства в цілому
3.2 Розрахунки режимів роботи верстата
Привід механізму різання здійснюєтьсябезпосередньо від асинхронного електродвигуна типу 4АМ13256УЗ потужністю 5,5 кВтта номінальною частотою обертання 930 хв-1.
Пиляння кріпиться на шківах діаметром 450 мм.За. Формулою (1.1) швидкість різання становитиме [10]:
/> , м/с
/> м/с,
де D- діаметр пильного шківа, мм;
n- частота обертання пильних шківів, хв-1.
Розраховуємо швидкість подачі
/>, м/хв. (3.1)
/> м/хв;
Відстань між траєкторіями руху зубів повекторі подачі розуміється як подача на зуб.
/> , мм. (3.2)
/> мм.
де U- швидкість подачі, м/хв; U=6,55м/хв
t- крок зуба, мм. t =12 мм.
Зусилля різання розраховують по об'ємнійформулі
/> , H, (3.3)
/> 198,5 H;
де K-питома робота різання, Дж/см3, пообчисленнях приймаємо К=164;
b — ширина пропила,b=1,4мм;
H — висота пропила,H=50мм;
U — швидкістьподачі, U=6,55м/хв
V — швидкістьрізання, V=23м/с
Питома робота різання розраховується позалежності:
по обчисленнях приймаємо />164.
/>, (3.4)
/> Дж/см3
де: K/> — питома робота різання (Дж/см3)залежно від подачі на зуб U/>. К=164
апопр- поправочний коэф. аu=1,55; аw=0,9;азат=1,6; аd=1,65
/> (3.5)
/>3,68
Ширина пропила визначається по формулі
/>, (3.6)
/>мм
де: S=0,001
Dш- товщина стрічки, мм;
Dш- діаметр пильного шківа, мм;
S/- розширення стрічки на сторону, мм.
Потужність привода механізму різаннярозраховується по формулі
/>, квт; (3.7)
/> кВт
де: Nрез-мощность затрачувана нарізання, квт;
/> — КПД механізму різання КПД = дляклиноремінної hр=0,96; підшипників кочення hпк=0,99. Приймається КПД електродвигуна hэд=0,96;КПД пильної стрічки hл=0,95
h=hэдhрh2пкhл= 0,9 0,96 0,992 0,95=0,8
Визначимо значення сил різання.
Дотична сила різання
/> Н, (3.8)
Нормальна, сила різання
Fy = m × Fz = 0,25 ×239,1 = 59,8 H, (3.9)
де m — перехідний множник, m = 0,25 (зсправ очних даних).
3.3 Розрахунок робочих параметрів дебаркеру
стрічкова пилка дебаркер деревина
Даний дебаркер має дискову пилку з пластинамиз твердого сплаву діаметром 200мм, кількістю зубів 32, шириною пропилу 4мм іглибиною 7мм. В даному випадку глибина може змінюватися в залежності від видуоброблюваного матеріалу і товщини його кори [11]. Пристроїприводиться в дію від електродвигун потужністю 0,55 кВт з частотою обертання3000об/хв. Даний розрахунок проводимо для колоди діаметром 40см, середньоюдовжиною 4м, об’єм якої становить 0,5 м3… Розпилюємо колоду на 12 дошоктовщиною 25мм.
Розрахунок швидкості різання дебаркерапроводимо аналогічно верстата за формулою 3.1
/>м/с
Знаходимо значення подачі на зуб за формулою3.2
/>мм
Де 6,55м/хв. швидкість подачі пильногомеханізму верстату. Так як дебаркер встановлюється саме на цей механізм, то йподається з такою ж самою швидкістю.
Визначаємо значення кута контакту [12]:
/> (3.10)
або
/> (3.11)
де t – глибина пропилу, мм
/>
Визначаємо довжину дуги різання:
/> (3.12)
/>мм
Знаходимо середню товщину стружки:
/> (3.13)
де Н=t – H висота пропилу, а в нашому випадку глибина, мм.
/>мм
В залежності від товщини стружки та дугиконтакту встановлюємо, що допустима кількість заточок даного інструментустановить приблизно 20, а це оптимальний варіант для даного виду обробки.
Розрахуємо можливу швидкість подачі длядебаркеру при даних його режимах роботи в залежності від кроку зуба пилки:
/> (3.14)
деtZ– крок зуба пилки, мм
/> (3.15)
/> м/хв.
Одержана швидкість подачі дебаркера майжеспівпадає зі швидкістю подачі верстата, отже розрахунок режимів різаннядебаркеру проведені вірно.
Наступник кроком розрахунків роботи пристроюочищення колод є визначення зусилля різання.
/> (3.16)
де К – питома робота різання, Дж/см3.
З довідкових даний та з урахуванняпоправочного коефіцієнту питому роботу різання приймаємо рівною 110 Дж/см3;
b – зпараметрів ріжучого інструменту ширина пропилу складає 4мм:
Н – глибинапропилу є рівною 7мм;
U – швидкістьподачі, м/хв. В усіх розрахунках приймає швидкість подачі верстата 6,55м/хв.;
V – швидкістьрізання дебаркера, м/с
/>
Визначаємо потужність приводу механізму різаннядебаркеру:
/>/>/>
де: Nрез — потужність затрачувана на різання, кВт;
/> кВт
/> — КПД механізму різанняПриймається КПД електродвигуна hэд=0,96 [14];
/> кВт
З розрахунку бачимо, що потужність різаннязнаходиться в допустимих межах по відношенню до потужності двигуна дебаркеру.
Визначаємо значення сил різання. Дотична силарізання [13]:
/>
/> Н
Нормальна сила різання:
/>
/> Н
4 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
4.1 Обґрунтування конструкціїгоризонтального стрічкопилкового верстата з позиції безпеки праці, ергономікита екології
Станина верстата зварена із профільнихметалевих конструкцій. Зварні шви зачищені з допомогою ручних шліфувальнихінструментів для забезпечення естетичного вигляду і виключення травмування рукробітників. Всі кромки закруглені [15].
З точки зору сучасної технічної естетикирадіуси закруглень загального контуру станини закруглено радіусом R = 150 мм.
Зовнішні частини станини пофарбовані всвітло-зелений колір, який діє заспокійливо на робітника, і компенсує шум тавібрацію, які виникають при експлуатації обладнання.
Привод механізмів подачі і настроюванняздійснюється мотор-редукторами. З точки зору техніки безпеки таке виконаннянайбільш безпечне для робітників, так як немає передавальних механізмів, атакож муфт, які можуть травмувати робітника. Тип двигуна полезахисний,фланцевий достатньо для надійної його експлуатації в умовах деревообробногоцеху []
Органи пуску і керування верстата виконанізгідно вимог ГОСТ вимикач, розмішений на передній панелі верстата, а такожкнопки включєння-виключення приводу подаю чого візка.
Згідно з ГОСТ 27472-87 діаметр основної кнопкикнопочної станції становить 25 мм [16]. Кнопка вимикачарозмішена на 30 мм нижче вмикача, має червоний колір. Довжина робочого ходу — 5мм.
Крім органів керування на верстатізастосовується і органи настроювання переміщень. Це настроювальний механізмвузла різання, який складається із гвинтового механізму і маховичка.
Враховуючи те, що робота з маховикомпроводиться робітником, який знаходиться в стоячому положенні, діаметрмаховичка, згідно ҐОСТ 27472-87 становить 200 мм, ширина ободу — 15 мм. Длявиключення можливості самовільного ходу гвинтової передачі між ступицеюмаховика, і стойкою рами встановлена пружина [16].
4.1.1 Механізм різання і подачі
На базовому горизонтальному стрічкопилковомуверстаті огородження закриває обидва шківа і неробочу частину стрічкової пилки.Колоди, які проходять розпилювання на верстаті надійно закріплюються гвинтовимизатискачами. Вони розміщені в зоні, де виключено попадання на них ріжучогоінструмента [17].
Для точного налагодження верстата ізабезпечення зручних умов роботи огородження виконані сітчастими аборешітчастими.
Виконується блокування огородження задопомогою кінцевих вимикачів таким чином, що при знятті огородженнярозмикається контакт вимикача, який включений в систему електроживленнядвигуна.
4.1.2 Енергонебезпека та електрозахист
На верстаті встановлено асинхроннийелектродвигун з короткозамкнутим ротором в пилезахисному виконанні.
Ланцюг електросхеми живиться безпосередньо вілсітки напругою 220/380В.
Від перевантаження двигун захищений тепловимреле, а для захисту від струмів короткого замикання — запобіжниками ПР,встановленими в електрокарі.
Ввід силових дротів в шафу управліннявиконується знизу і здійснюється дротом марки ПГВ перерізом 2,5 мм2 чорногокольору, заземлення тим же дротом зелено-жовтого кольору.
Всі огородження мають електричне блокування задопомогою кінцевих вимикачів, електричні контакти яких при відкриванні огородженьрозмикають ланцюг живлення силового електродвигуна [17].
Заземлення приєднується до верстата задопомогою металевої стрічки. Опір розтікаючого струму заземлювачів повинен бутименший або рівний 4 Ом.
4.1.3 Пожежна і вибухова небезпека
Для додержання пожежної і вибухової небезпекив першу чергу налагоджено надійне видалення відходів, які отримуються приобробці деревини на верстаті. Розрахунок пристроїв, які видаляють відходизабезпечує їх видалення навіть при найбільш можливо великих розмірах частинок.
Під'єднання вентиляційних пристроївздійснюється зі сторони, куди направлений потік пилу і стружки.
Періодично треба здійснювати перевіркувентиляційних труб для попередження накопичення там дрібного пилу, який можепривести до вибухових ситуацій [18].
Робоче місце повинно бути підтримуване вчистоті і не загромаджене заготовками і виробами, для складування якихвідводяться спеціальні місця (ССБГ ГОСТ 12.3.042) [19].
4.1.4 Ступінь освітлення робочої зони
При розробці місцевого освітлення користуємосьтаблицями розподілу освітленості в перпендикулярних площинах осей світильника.Для місцевого освітлення верстата вибираємо світильник СМО-2, і встановлюємойого на шарнірному кронштейні так, щоб світильник знаходився на відстані 0,3 мвід зони, що освітлюється. Потужність лампи освітлення вибираємо за таблицею 6.При точності виконання робіт від 1 до 5 мм, освітленість приймаємо Емін=150 лкзгідно з СНІП II-4-79 [20]. Затаблицею 6 при освітленості 150 лк і напрузі в мережі 24 В вибираємоелектролампу потужністю 25 Вт.
Для перевірки правильності підбору лампирозраховуємо її середню освітленість робочої поверхні
/>, (4.1)
де nпр – кількість освітлюваних приладів, nпр = 1;
Fл – світловий потіквибраної електролампи (Fл = 1050лк);
ηу- коефіцієнт корисної діїосвітлювальної установки, ηу =0,3;
S — площаосвітленості, м2, S = 2,4 м2;
к — коефіцієнт запасу, к = 1,2.
Есер = 262 лк.
Есер = 262 лк > Емін = 150 лк.
Отже, світильник вибраний правильно і вінзадовольняє умови освітлення верстата лампою потужністю 25 Вт.
4.1.5 Захист від шуму і вібрації
Рівень шуму та вібрації значною мірою залежитьвід якості виготовлення пилкових шківів. Конструкція шківів забезпечуєрадіальне биття 0,05 мм на радіусі 4 см.
Рівень шуму на верстаті забезпечений високоюточністю виготовлення обертових деталей і відповідними огородженнями істановить 80...85 дБ(А) на холостому ході і 85...96 дБ(А) при різанні [21].
Основним елементом огородження, якийбезпосередньо захищає робітника на робочому місці є передня панель, яказакриває робочу зону.
Рівень звукового тиску L в октавних смугам частот на робочому ходу ідопустимі рівні звукового тиску Lдстрічкопилкового верстата за ГОСТом 12.1.003-76.
Таблиця 4.1. — Рівень звукового тискуРівень тиску 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
L
Lд
84,6
99
85,9
92
97,7
86
93,8
83
88,1
80
85,1
78
80,1
76
73,7
74
Необхідне зниження шуму:
Lн = L – Lд, (4.2)
Таблиця 4.2. — Необхідне зниження шумуОктавна смуга 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Lн, дБ -14,4 -6,1 8,7 10,8 8,1 7,1 4,1 -0,3
Необхідна звукоізолююча здатність огородження;
/>, (4.3)
де Sn — площа зовнішньої поверхні огородження. Sn = 1 м2;
Sз — загальна площа зврахуванням поролонових внутрішніх накладок;
Sз = 1 + 0.02*0.9 +0,02*0,3 + 0,02*0,6 + 0,02*0,4 + 0,02*0,38 + 0,02*0,7 + +0,02*0,8 = 1,12 м2
Для октанової смуги 63:
/>
Подальший розрахунок зводимо в таблицю.
Таблиця 4.3. — Звукоізолююча здатністьогородженняОктавна смуга 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Rн -13 -5,7 9,1 11,2 8,5 7,5 4,5 0,1
Таблиця 4.4. — Звукоізолююча здатність стінокпанелі із алюмінію і його сплавівОктавна смуга 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Rт, Дб 20,5 17 22 28 32 30 20
З врахуванням звукоізолюючого матеріалузагальна, звукопоглинаюча здатність
/>, (4.4)
Звукопоглинаючу здатність пінопласту зводимо втаблицю.
Таблиця 4.5. — Звукопоглинаюча здатністьпінопластуОктавна смуга 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Rn, Дб 1 2 4 6 7 8 9
Дані розрахунку за формулою 4.4 зводимо втаблицю.
Таблиця 4.6. — Загальна, звукопоглинаючаздатністьОктавна смуга 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Rз, Дб 21,5 19 26 34 39 44 31
Вираховуємо звукопоглинаючу здатність зврахуванням конструкції огородження:
/>, (4.5)
де Rф — поправка на вплив форми звукоізолюючої панелі; Rф = 3 Дб;
Rконст — поправка навплив виду конструкції панелі, Rконст = 1Д6.
Результати розрахунків за формулою 4.5 зводимов таблицю.
Таблиця 4.7. — Звукопоглинаюча здатність зконструкції огородження:Октавна смуга 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Rог, Дб 17,5 15 22 30 35 40 27
Порівнюючи Rн і Rог видно, що Rог > Rн, отже панель забезпечує необхідну звукоізоляцію.
Вібрація верстата в основному спричиняєтьсяроботою електродвигуна і пилкових шківів.
Найкращий шлях зменшення вібрації — точневиготовлення обертових деталей верстата і виконання технічних умов [22].
Для забезпечення зменшення вібрації вспроектованому верстаті виконано:
— правильно підібрані підшипники;
— передбачено балансування пильник шківів;
— передбачено надійне кріплення всіх елементів конструкції ззастосуванням пружних і прогумованих шайб;
— рекомендовані параметри різання якізабезпечують мінімальну вібрацію.
4.2 Вибір індивідуальних засобів захисту
При роботі на стрічкопилковому верстатіробітник знаходиться в зоні підвищеного рівня шуму. Цей шум при роботізнаходиться вище санітарних норм і зменшити його технічними засобами наверстаті можна тільки частково.
Отже, необхідно застосовувати індивідуальнізасоби захисту.
Індивідуальними засобами захисту від шуму євкладиші (ГОСТ 12.4.051-87). Для захисту від середньочасткового шуму з рівнем до 100 Дб необхідно застосовувати вкладиші типу«Беруши» із матеріалу ФПП-Ш (ТУ6-162402-80) [23].
5 ЕКОНОМІЧНА ЧАСТІНА
5.1 Обґрунтування економічної ефективності
Лісопереробні цехи представляють собою доволіскладну та різноманітну за складом виробничу систему, на основі якої лежатьтехнологічні процеси різних видів обробки лісу Основою сучасного масовоговиробництва, до якого відносяться лісопереробні цехи, є поточне виробництво.Чимале значення при поточному виробництві має рівень механізації оперційобробки лісоматеріалів, що в свою чергу впливає на продуктивність виробництва вцілому.
Для лісопереробних цехів характерна великарізноманітність розмірів та якості сировини, яка частіше потребуєіндивідуального підходу до обробки. Часто для первинної обробки подають колодипрямо з лісу, не очищуючи їх від кори, піску та інших домішок. Це призводить доускладнень в процесі розпилювання, затуплення ріжучого інструменту, а якнаслідок зайві витрати на обслуговування обладнання, зниження якості обробки тарівня виробництва в цілому. Верстати та механізми, які використовуються влісопереробних цехах, повинні мати універсальність та легко перенастроюватисяна обробку або транспортування іншої сировини. Все це створює немалі труднощіпри механізації виробничих процесів.
В деревообробному цеху (на базіКрасноградського лісгоспу), на ділянці обробки круглого лісу існує проблема «забруднених колод», тобто грязь та пісок у місці входу пилки. Рішення проблеми може бути використання нового сучасногодеревообробного обладнання удосконаленого різноманітними допоміжнимиопераціями. Однак не кожне підприємство спроможне піти на заміну старогообладнання. Тому досить актуальним та менш витратним є рішення удосконаленняконструкцій обладнання.в даному проекті пропонується застосування на стрічкопилковому верстаті дебаркеру, або як його ще називаютьмеханізм підрізання кори. Підрізний вузол автоматично чистить кору від грязі зторця колоди, від якого починається розпил.
Застосуваннядебаркера значно підвищує стійкість стрічкових пил та час роботи між переточками збільшуючи строк службипильної стрічки на 20-25%. і, відповідно економить витрати на її обслуговування. Дотого ж, скорочення перерв у роботі підвищує продуктивність.
5.2 Розрахунокпродуктивності верстата
Визначаємо продуктивність верстату базового варіанту та з застосуванням приладуочищення колод за формулою [24]:
/> (5.1)
де Т — тривалість зміни, хв;
Кд — коефіцієнтвикористання робочого дня;
Км — коефіцієнтвикористання машинного часу;
q– об’єм колоди, м3;
tц — тривалість циклу, хв.
/> (5.2)
де tУ — тривалість установлення колоди, 1,5хв;
L — довжина, колоди, 4м;
m — число різів на одну колоду 11
VР.Х. — швидкість робочого ходу, 6,55 м/хв
VХ.Х. — швидкість холостого ходу, 10 м/хв;
tрозв — тривалість розвантаження дошки, 0,2,хв;
tн — час налагодження верстата на товщинудошки, 0,083 хв;
tпeр — час на переорієнтацію колоди, 1 хв.
Тривалість циклу: tц=22,1хв
Продуктивністьверстата залежить від розмірів розпилюваної колоди та кількості дощок, якінеобхідно випиляти. Даний розрахунок проводимо для колоди діаметром 40 смдовжиною 4 м, об’єм якої становить q = 0,5 м3. Розпилюємо колоду на 12 дощоктовщиною 25 мм.
Розрахунок проводимодля базового варіанту.
Знайдемо коефіцієнтвикористання робочого часу обладнання, так як застосування дебаркеру збільшуєресурс стрічкових пилок, відповідно зменшує кількість замін інструменту узміну, а значить і час роботи обладнання збільшується [27]:
/> (5.3)
Топ.ч. — часоперативної роботи обладнання.
Для базового варіантуТоп.ч складється:
Топ.ч=Тзм-(Тп.з+Тобс.+Твідп.+Тв.п) (5.4)
Тзм – тривалістьзміни – 480хв;
Тпз – час напідготовчі та заключні роботи – 10хв;
Твідп. – час навідпочинок – 30хв;
Тв.п. – час на власніпотреби – 10хв;
Тобс. – час наобслуговування верстату, заміну пилок і т.п.
В базовому варіантізаміна стрічкової пилки проводиться 3 рази, тобто кожні 3 години. На кожнузаміну інструменту витрачається 20хв. Таким чином за зміну 60хв тратиться наобслуговування обладнання.
Тоді для базовоговаріанту:
Топ.=480-(10+60+30+10)=370 хв
При застосуваннімеханізму підрізання кори ресурс стручкової пилки збільшується на 25%. Такимчином пилка до переточки буде працювати не 3 години, а 4год 15 хв (180хв +45хв=225хв=4год15хв), а отже і заміна інструменту буда проводитися 1раз зазміну (20хв). Тоді:
Топ=480-(10+20+30+10)=410хв
Так як наобслуговування дебаркеру також витрачається час, то проводимо розрахунок і дляобслуговування круглої пилки, виходячи з умов, що до переточування вона можепропилити 6км пиломатеріалу (зі швидкістю подачі 6,55м/хв.), тобто 15 годин, щоце в середньому складає 1 переточку в 2 робочі зміни На переналадку інструментувитрачається 10хв. Тоді Топ для модернізованого варіанту складає:
Топ=480-(10+10+20+30+10)=400хв
Визначаємо коефіцієнтробочого часу верстату для базового варіанту:
/>
Для модернізованоговаріанту:
/>
Визначаємопродуктивність верстату за базовим варіантом:
/>/>м3/зм
Годиннапродуктивність верстата становить Пгод = 6,8:8=0,85 м3/год.
Річна продуктивністьскладе Прічне = 6,8·256=1740,8 м3/рік.
Визначаємопродуктивність верстату за модернізованим варіантом:
/> м3/зм
Годиннапродуктивність верстата становить Пгод = 7,8:8=0,97 м3/год.
Річна продуктивністьскладе Прічне = 7,8·256=2022,3 м3/рік.
Таким чином
/> (5.5)
/>
5.3 Розрахуноккапітальних вкладень
Капітальні вкладенняна проектування та виготовлення дебаркеру визначаємо за формулою [26]:
Кн = Кт + Кб + Км+ Кп+ О (5.6)
де Кт — вкладення, щоскладаються з вартості матеріалів, транспортних витрат,монтажнихвитрат;
Кб — затрати набудівельні роботи;
Км — затрати намодернізацію;
Кп — затрати напроектні роботи, Кп = 500,0 грн.;
0 — сума оборотнихзасобів.
Враховуючивідсутність будівельних робіт, витрат на модернізацію формула набуде вигляду:
Кн = Кт + Кп. (5.7)
Вартість матеріалівдля виготовлення механізму підрізання кори визначаємо за формулою:
Ц = (М · 3 + Д) ·П, (5.8)
де М — масапристрою, без комплектуючих;
З — собівартість 1 кгмаси механізму різання верстата;
Д — вартістькомплектуючих;
П — коефіцієнтрентабельності галузі, П = 1,1.
Таблиця 5.1. –Перелік комплектуючих дебаркеруНазва комплектуючих Вартість, грн Електродвигун 0,55кВт 280 Пилка дискова, D=200мм 260 Сталь листова 1м2 160 Круг металевий 15 Куток сталевий 30 для рамки 10 Пружина 15 Витрати на виготовлення 300 Усього 1040
Визначаємо вартість пристрою підрізання кори:
Ц = (4824 +1040) ·1,1 = 6450,4 грн.
Витрати натранспортування і монтаж приймаємо 12% від ціни за обладнання
Втр.м = 6450,4 · 0,12 =774 грн.
Тоді, вкладення, щоскладаються з вартості матеріалів, транспортних витрат, монтажнихвитрат:
КТ=6450,4 +774=7224,4грн.
Отже, нові капітальні вкладення дорівнюють
Кн= 7224,4 + 500,0 = 7724,4грн.
5.4 Розрахунок заробітної плати
Для роботи в умовахпідприємства необхідно оператор керування верстатом IVрозряду та двох робітників ІІ розряду. Оплата здійснюється за виконану роботу зрозрахунку по трудовитратах: 1 люд/год — 4 грн. для оператора і 2,6 грн. дляробітників.
Визначаємо основну і додаткову зарплатуробітників. Годинна тарифна ставка на підприємстві 1,2 грн.
Ефективний фондробочого часу робітника в рік становить 2188,0 годин
Основна заробітнаплата [27]:
/> (5.9)
Зоп=2188·4=8755 грн.
Зроб=2188·2,6=5688 грн.
Зо=8755+5688=20131 грн.
Відрахування насоціальне страхування складає 47,5%
/>
5.5 Визначеннявартості електроенергії
Вартістьелектроенергії, грн. [27]:
/> (5.10)
де М — встановленапотужність, в даному випадку вона складається з потужності верстата тапотужності завантажую чого пристрою, М=10 кВт;
Кс. - коефіцієнтпопиту, Кс=0,8
То - річнийефективний фонд робочого часу обладнання;
Цел — ціна 1 кВт/годелектроенергії, грн;, ЦЄл = 0,48 грн/кВтг.
/> - коефіцієнткорисної дії електрообладнання, ц = 0,9.
Річний фонд часу То =2188 год.
Вартістьелектроенергії: базового варіанту:
/>
Проектного варіанту:
/>
5.6 Визначення амортизаційних відрахувань
Амортизаційні відрахування складають 15,0% відціни верстата.
Ціна базового верстата 30000 грн.
Ціна проектного устаткування 34400 грн.
Амортизаційні відрахування базового варіанту:
/>
Проектного варіанту:
/>
5.7 Розрахунок витрат на утримання і ремонтверстатів
Витрати на утримання і ремонт складають 15%від капіталі вкладень завантажую чого пристрою [27]:
/>
5.8 Розрахунок вартості інструменту
Вартість інструменту знаходимо виходячи зрічної потреби в інструменті [28].
На підприємстві маємо 8 годинний робочий день,5 днів у тиждень. Знаходимо кількість годин роботи верстату в тиждень(враховуючи коефіцієнт трудовитрат 0,85) та в рік:
8·5·0,85=34 год (за тиждень);
34·48 = 1632 год (за рік)
Визначимо кількість замін інструменту за рікдля базового варіанту:
1632:3 = 544 замін
За технічними характеристиками стрічковихпилок кількість можливих переточок складає 15, тоді 544:15=36 пилок за рік, авраховуючи запас 36·1,1=39 пилок. Таким чином річна потреба в інструментуна рік складає 39 пило по 2000грн кожна.
Витрати на інструмент:
36·2200=79200грн
Проводимо розрахунок витрат на заточкустрічкових пилок.
Стрічкова пилка довжиною 4м та кроком зуба22м, кількість зубів пилки складає 4000:22=182 зуби. Вартість заточки одногозуба складає 0,2 грн, тоді:
182·0,2=36 грн
За рік вартість переточок 39 пилок складе:
36·544=19584грн;
Визначимо кількість замін інструменту за рікдля модернізованого варіанту. Так як застосування дебаркеру збільшує ресурспилок на 25%, то при його застосуванні річна потреба в інструменті складе 39·75%=29пилок по 2000грн кожна:
29·2200=63800грн
Витрат на заточку стрічкових пилок складуть:
36·29·15=15660грн
Визначимо витрати на обслуговування дебаркеру.Умови роботи такі ж як і для стрічкових пил 1632 години на рік, але розрахунокпроводимо для 14 годин роботи до переточки (для кратності з умовою заміниінструменту кожні 2 зміни):
1632:14 = 116 замін за рік
З технічних характеристик дискової пилки зтвердими напайками маємо, що кількість допустимих переточок складає 20, тодірічна потреба пилок складає:
116:20=5,8=6 пилок
Вартість однієї дискової пилки для даногомеханізму 200грн — 6·200=1200грн.
Вартість заточки одного зуба дискової пилкискладає 0,4грн, кількість зубів 32. тому:
116·32·0,4=1484грн
Таким чином вартість інструменту длямодернізованого варіанту складає:
63800+1200=65000грн
В результаті розрахунків виходить:
Різниці базового та модернізованого варіантів складає:
-з точки зору перезаточки
Езат.=Езат б.-Е зат м (5.11)
Езат= 19584-(15660+1484)=2440грн
— з точки зору витрат на річну потребу інструменту
Еінст=79200-65000=14200грн
Таким чином з розрахунків видно, що загальнаекономія при застосуванні дебаркера тільки на інструменті та йогообслуговуванні за рік складе:
14200+2440=16640грн
Собівартість за статтями затрат зводимо втаблицю 5.2.
Таблиця 5.2. — Собівартість по статтях витратСтатті витрат Базовий варіант, грн Проектний варіант, грн
1. Річні витрати на інструмент
2. Витрати на обслуговування інструменту
3. Заробітна плата
4. Вартість електроенергії
5. амортизаційні відрахування
6. Відрахування на утримання і ремонт
Всього
79200
19584
20131
9335,5
4500
-
132750,5
65360
17144
20131
9848,9
5160
813
118456,9
5.9 Розрахунок економічної ефективності
Основними показниками для визначенняекономічної ефективної проекту є умовно-річна економія, яка визначається заформулою [28]:
/> (5.12)
де С1, і С2 — собівартість базового іпроектного варіантів:
/> (5.13)
/> (5.14)
де ВБ, ВМ – загальні витрати по статтябазового та модернізованого варіантів;
ПБ, ПМ – продуктивність базового тамодернізованого варіантів за рік;
/>
/>
/>
Таким чином умовна річна економія призастосуванні дебаркеру складає 36401,4 грн.
Визначаємо строк окупності устаткування заформулою:
/> (5.15)
/>
З розрахунку бачимо, що застосований пристрійдля очищення колод окипиться майже за два місяці.
Виконуємо оцінку доцільності запровадженогопроекту, визначаючи рентабельність вказаних капітальних вкладень:
/> (5.16)
/>
Річний економічний ефект
Ееф = Еур – Ен ·Кзаг, (5.17)
де Ен = 0,15 — нормативнийкоефіцієнт економічної ефективності.
/>
Ріст продуктивності праці.
Ріст продуктивності праці визначаємо ваформулою:
/> (5.18)
де ПП1, ПП2 — продуктивностімодернізованого і базового варіантів
/>
Основнітехніко-економічні показники зводимо до таблиці 5.3.
Таблиця 5.3. — Основні техніко-економічні показникиПоказники Одиниця виміру База Проект 1. Річна продуктивність верстата м3/рік 1740,8 2022,3 2. Додаткові капітальні вкладення грн. - 7724,4 3. Умовно-річна економія грн. - 36401,4 4. Собівартість обробки 1м3 лісоматеріалу грн 76 58 5. Собівартість по статтях затрат грн 132750,5 118456,9 6.Термін окупності загальних капітальних вкладень роки 0,4 7. Рентабельність впровадження проекту % - 57 8 Ріст продуктивності праці % - 16,2 9. Річний економічний ефект грн - 35242,8
Оцінка економічної ефективності проектута висновок
Розрахунок техніко-економічних показниківпоказав доцільні вигідність даного проекту.
При загальній сумі додаткових капітальнихвкладень – 7724,4 грн. і умовно-річній економії 36401,4 грн. проект окупитьсяза 0,4 року. Обчислене значення рівня рентабельності задовольняє умові R≥0,15, що вказує на доцільне запровадженняпристрою для очищення колод від бруду та піску. Сума річного економічногоефекту складає 35242,8 грн, а продуктивність праці виросте на 16,2%.
Таким чином, можна зробити висновок, що проектекономічно оправданий.
ВИСНОВОК
Виконана модернізація дільниці по обробцікруглої деревини на стрічкопилковому верстаті, визначається простотоюконструкції дебаркеру, який не вимагає вартісних комплектуючих виробів.
Модернізація може бути виконана в умов ремонтно-механічнихмайстерень.
Обслуговування може здійснюватись робітником 2розряду, а ремонт проводитись ремонтниками ремонтної служби цеху.
В проекті передбачені засоби по зменшенню шуму,вібрації та очищенню робочої дільниці від стружки, що дозволяє безпечнопрацювати на верстаті.
Впровадження дебаркеру дозволить значно зменшитирічні витрати на інструмент і збільшити продуктивність верстату, а тим самим іпродуктивність всього цеху.
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Прокофьєв Г.Ф. Интенсификация пилениядревесины рамными и ленточными пилами. — М.: Лєсн. пром-сть, 1990. — 240 с.
2. Манжос Ф.М. Дереворежущие станки. — М.:Лесн. пром-сть, 1974.
453 с.
3. Амалицкий В.В. Станки и инструментылесопильного и деревообрабатывающего производства. — М.: Лесн. пром-сть, 1985.- 288 с.
4. Настенко А.А. Подготовка ленточных пил. — М.: Лесн. пром-сть, 1989. — 152 с.
5. Проспект СП «РОЙЄК-ЛЬВІВ» (Польща).
6. Проспект Р. Р. WIREX (Польща).
7. Проспект НВО БЕВЕР (Україна).
8. Лившиц Н.В., Меньшиков Б.Е. Механизацияоколостаночных операций в лесоперерабатывающих цехах.- М.: Леснаяпромышленность, 1975 – 176с.
9. Проспект фірми WOOD MIZER (США).
10. Баракинов В.И., Жаринов А.В., Юдина Н.Д.Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов: Справочник..- М.:Машиностроение. 1990. — 400 с.
11. Шостак В.В., Савчук Я.І. Методичнівказівки до виконання проекту з дисципліни «Теорія і конструюваннядеревообробного обладнання». — Львів: Редакційно видавничий центр УкрДЛТУ.2004.-44с.
12. Пижурин А.А. оптимальные режимыпиления дисковыми пилами.-М.: Лесн. пром-сть, 1988.-48с.
13. Ординарцев И.А. Справочникинструментальщика. — Л.: Машиностроение. Ленинград. отделение. 1987. — 846 с.
14. Скороходов А.Е., Законников В.П., Пикнис А.Б.Общетехнический справочник. – М.: Машиностроение, 1990.- 496с.
15. Апостолюк С.О., Джиги рей В.С., Книш Ю.В. Охорона праці в лісопильно-деревообробномувиробництві. Навч.пос. -Київ: Основа, 2003. – 288с.
16. ГОСТ 27472-87 Средстваавтотранспортные специализированные. Охрана труда, эргономика. Требования.- М.:Изд. станд., 1987.-16с.
17. Симсон И.И. Техника безопасности примеханической обработке древесины. — Л.: Машиностроение, 1977. — 188 с.
18. СНип II-33-87. Отопление,вентиляция и кондиционирование воздуха. -М.: Изд. станд., 1987.-16с.
19. ГОСТ 12.3.042-88. ССБТ. Деревообрабатывающее производство.Общие требования безопасности.- М.: Изд. станд., 1988.-16с.
20. СНиП II-4-80. Строительныенормы и правила. Естественное и искусственное освещение.- М.: Изд. станд.,1980.-17с.
21. ГОСТ 12.1.003-83. ССБТ. Шум. Общие требованиябезопасности.- М.: Изд. станд., 1988.-16с.
22. ГОСТ 12.1.012-78. ССБТ. Вибрация. Общие требованиябезопасности.- М.: Изд. станд., 1988.-16с.
23. ГОСТ 12.4.051-87. Средства индивидуальной защиты.Общие требования безопасности.- М.: Изд. станд., 1988.-17с.
24. Справочник экономистадеревообрабатывающей промышленности / В.С. Рыбалко, В.Г. Морозов и др. – М.:1974. — 438 с.
25. Саклаков В.Д., Сергеев М.П. Технико-экономическое обоснование выборасредств механизации. – М.: Колос, 1973. – 200 с.
26. Воронин И.В., Васильев П.В., СудачковЕ.Я. Экономика лесного хозяйства СССР. – М.: Лесная промышленность, 1978. – 264с.
27. Петров А.П., Бельдиева А.А., Дикарева О.А., Климонтова Л.Я.Экономика лесного хозяйства. – М.: ВНИИЛМ, 2002. – 304 с.
28. Никифоров А.Ф. Основы определения экономической эффективности новойтехники и технологии по обработке древесины. – Л.: ВЗЛИ, 1963. – 98 с.
29. Марочник сталей и сплавов / В.Г.Сорокин, А. В. Волосникова, С.А. Вяткин и др.; Под общ. ред. В.Г. Сорокина. — М.: Машиностроение, 1989. — 640с.
30. Гузенков П.Г. Детали машин. — М.: Высш.школа, 1982. — 351 с.
31. Данилевский В.В. Справочник молодогомашиностроителя. — М.: Высш. школа. 1973 — 698 с.