Реферат Производство обрезного пиломатериала

Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Имя

Выберите тип работы:

Принимаю Политику конфиденциальности

Скидка 25% при заказе до 26.11.2024

Реферат
В курсовом проекте представлен технологический план для организации производства обрезного пиломатериала, приведена схема технологического процесса для двухпоточного цеха.

Пояснительная записка курсового проекта выполнена на 36 страницах машинописного текста и содержит в себе 14 таблиц, 9 литературных источников, один рисунок и графическую часть выполненную на двух листах формата А1.
                                              Содержание
Введение………………………………………………………………………………5

1 Выбор и обоснование способа раскроя…………………………………………..7

2 Составление плана раскроя пиловочного сырья…………………………………8

         2.1 Расчет поставов……………………………………………………………8

         2.2 План раскроя сырья………………………………………………………10

2.3 Объемный и спецификационный выход пиломатериалов…………….11

2.4 Посортный выход пиломатериалов……………………………………..12

3 Баланс использования пиловочного сырья……………………………………...14

4 Технологический расчет лесопильных потоков………………………………..15

         4.1 Исходные данные для расчета лесопильных потоков…………………15

         4.2 Выбор головного оборудования ………………………………………..16

4.3 Расчет годовой производительности лесопильного потока…………..18

4.4 Расчет ритма работы участка лесопильных рам……………………….21

4.5 Расчет потребного количества обрезных станков……………………..23

4.6 Расчет потребного количества торцовочных станков…………………26

4.7 Окорка пиловочного сырья……………………………………………...30

4.8 Выбор и расчет рубительных машин…………………………………...32

5 Описание технологического процесса…………………………………………...34

Заключение…………………………………………………………………………..35

Библиографический список………………………………………………………...36

Введение

Лесной потенциал России – наибольший среди всех стран мира, объём запасов древесины составляет более 20% мирового. Общий объём запасов древесины – более 81 млрд.м³. Отличительной особенностью лесных ресурсов является их возобновляемость. Объём ежегодного прироста леса составляет около 900 млн. м ³. Коэффициент использования составляет 24%, а по хвойному хозяйству – 30%. Эти цифры говорят о наличии значительного потенциала для развития ЛПК России с обеспечением рационального и непрерывного лесопользования.

Лесопромышленный комплекс (ЛПК) России - один из важнейших секторов её экономики. Его относительная доля в промышленности страны в настоящее время составляет 4%, в 45 объектах Российской Федерации доля в промышленности регионального ЛПК - от 10 до 50% промышленности региона. ЛПК России обладает 3% основных фондов промышленности страны. Объём инвестиций в ЛПК составляет около 4% объема инвестиций в промышленность страны. ЛПК обеспечивает более 2% суммы налоговых платежей в бюджеты регионов, а весь ЛПК России - около 2% суммы налоговых платежей промышленности в федеральный бюджет.[3] В 2001 г. годовой объём инвестиций в ЛПК составил 16 млрд. руб., что на 23% меньше уровня предыдущего года. Главным источником инвестиций в основной капитал являются собственные средства предприятий: их доля в общем, объёме инвестиций составляет 87%. В 2001 г. годовой объём иностранных инвестиций составил 12 млн. долл. США – это 2% общего годового объёма.

В настоящее время лесопромышленной деятельностью занимаются более 20000 предприятий с численностью работников более 1 млн. чел. (8,3% общей численности работников промышленности).

Необходимо также отметить, что до 90% пиломатериалов производят с использование лесопильных рам. Относительные доли оборудования с чрезмерно большим сроком использования (10-20 лет и более) составляют от 50 до 90% количества единиц соответствующего парка. [3]

Анализируя сферу ЛПК в Красноярском крае, следует отметить, что лесные запасы края составляют около 10% запасов страны. Сегодня в год примерно заготавливается 5 млн. т. древесины, что более чем в 10 раз меньше возможного уровня заготовки в крае, кроме этого износ оборудования, средний возраст которого более 20 лет, составляет 70%. Затраты на 1руб. выпущенной продукции - 0,9 -1,4 руб.

В 2000 году на предприятиях ЛПК края наблюдался рост объемов заготовки древесины, что превысило показание прошлых лет более чем на 20%.
Совокупный доход в ценах составил 104%. Недопустимо большие объёмы древесины поставляются в круглом виде.

В Красноярском крае ежегодно заготавливается около 10млн.м³ древесины, треть этого объема приходится на город Лесосибирск – крупнейший центр промышленной переработки древесины в крае. Основу экономики города составляют лесоэкспортные предприятия деревообрабатывающей, лесохимической промышленности. Они не просто самые крупные в отрасли, но и признанные лидеры отечественного и мирового лесопиления.

Предметом курса ''Технология лесопильно - деревообрабатывающих'' являются способы переработки пилопродукции с минимальными затратами сырья и труда. В соответствии с этим главнейшими разделами курса являются: основы теории раскроя пиловочного сырья на пиломатериалы и заготовки, гармонизация производственных процессов, их механизация и автоматизация.

Производство пиломатериалов является органической частью общей системы лесовыращивания, заготовок древесины и ее переработки с задачами сохранения лесов, улучшения выполнения ими защитных и оздоровительных функций, обеспечения древесиной потребителей и переработка древесины на многообразные продукты [2].

Цель выполнения курсового проекта - закрепление и систематизация знаний по общетехническим и специальным дисциплинам, развитие навыков самостоятельной работы и применения теоретических знаний для решения вопросов производственно-технического характера. Выполнение курсового проекта по данному курсу позволяет оценить свои знания и приобрести навыки решения вопросов раскроя пиловочного сырья. Во второй части курсового проекта мы представим чертежи формата А1, на которых отобразим два эскиза. Первый чертеж покажет нам, как происходит распиловка пиловочного сырья, в частности возьмем бревно диаметром 26 см. и покажем, как происходит его распиловка. На втором чертеже мы покажем наглядно цех лесопильного потока на базе двухэтажных лесопильных рам, при этом укажем конструкции из которых она состоит.

1 Выбор и обоснование способа раскроя
Способы раскроя бревен обуславливаются размером и качеством заданной продукции, а также техническими требованиями к ней.

Брусовой (брусово-развальный) способ раскроя (рисунок 1.1) применяется при делении бревен параллельно их продольной оси на необрезные доски и брус, который по высоте равен ширине досок.

В следующей операции брусья раскраиваются на доски заданной толщины. В результате раскроя брусьев в пределах их пропиленных поверхностей получаются обрезные доски с поперечными сечениями равными или кратными поперечным сечениям заготовок.

Необрезные доски можно перерабатывать в обрезные или передавать их в следующую стадию процесса в необрезном виде, где из них будут выработаны заготовки.

К достоинствам бросового способа раскроя можно отнести возможность обрабатывать обрезные доски, а также при брусовом способе раскроя выше объёмный выход пилопродукции и выше её качественный выход

Другие способы раскроя (секторный и сегментный) применяют для выработки специальных видов продукции радиальной и тангенциальной распиловки. Они не получили широкого распространения.

а б
а - первый проход; б - второй проход.
Рисунок 1.1 - Схема брусово-развального способа раскроя бревен
В задании на курсовое проектирование задано сырьё следующих диаметров: 26, 30, 34, 36 см. При распиловке получается толстый и средний пиломатериал (для внутреннего рынка РФ толстые пиломатериалы начинаются с толщины 32 мм).

Для данной курсовой работы выбирается брусовой способ раскроя. При этом способе обеспечивается выработка пиломатериалов одной ширины, лучше используются качественные особенности сырья, обеспечивается более высокий выход пиломатериалов, чем при развальном способе. Способ распиловки сырья определяют также с учетом имеющегося оборудования.

2 Составление плана раскроя пиловочного сырья

2.1 Расчет поставов

Постав - это план-схема раскроя однородных по размеру и качеству древесины бревен на пиломатериалы заданных размеров и качества. От правильного составления поставов зависит возможность выработки пилопродукции заданных размеров и качества, и степень рационального использования пиловочного сырья. Постав должен обеспечить оптимальный раскрой бревен, т.е. получение наибольшего объемного, спецификационного и посортного выхода пиломатериалов. В связи с этим возникла необходимость при составлении поставов указывать основные характеристики вырабатываемой из них продукции: размеры по толщине, ширине и длине, объем и процент выхода досок каждого размера и всех досок в целом, распределение досок по сортам. Постава обычно рассчитывают до распиловки, они определяют набор и расположение пил, межпильных и зажимных прокладок в лесораме.

По числу досок постава бывают четные (с центральными досками и двумя брусьями) и нечетные (с сердцевинной доской, с одним или тремя брусьями). По расположению досок относительно оси бревна постава могут быть симметричными и несимметричными. Применение симметричных поставов более предпочтительнее, так как они обеспечивают равномерное распределение нагрузок на раму и лучшее качество распиловки. Число досок в поставах определяется характеристикой спецификации пиломатериалов [3].

План раскроя разрабатывается на выпуск пиломатериалов по заданной спецификации. Размеры сечения пиломатериалов должны соответствовать ГОСТ 24454-80.

Определив возможность выполнения предложенной спецификации и выбрав способ раскроя пиловочного сырья, приступают к составлению поставов, обеспечивающих выполнение спецификации пиломатериалов, исходя из определённого количества и качества пиловочного сырья. При составлении плана раскроя сырья пользуются следующими основными правилами:

1.     Постав должен быть симметричный относительно оси бревна.

2.     При составлении постава необходимо учитывать припуски на усушку и пропил.

3.     Толщина бруса, выпиливаемого на первом проходе, должна быть в пределах Н = (0,6 - 0,8) d, где d – диаметр бревна, мм.

4.     Не следует перегружать пильную рамку большим количеством пил.

5.     В центре постава устанавливают толстые сортименты, а по мере приближения к периферии – более тонкие.

6.     Не следует устанавливать в один постав пиломатериалы, отличающиеся друг от друга по толщине менее чем на 5 мм.

7.     Охват бревна поставом должен находиться в интервале 0,9 - 1,1. При планировании постава необходимо выпиливать сначала крупные сортименты, а

затем мелкие [4]. План раскроя составляется на основе ведомости расчета поставов. Ведомость для расчета поставов представлена в таблице 2.1.

Табл. 2.1 - Ведомость расчета поставов к плану раскроя сырья

	кол-во досок шт			толщина мм	расход ширины полупостава мм		расстояние от центра до наружной пласти досок,мм		Ширина мм							длина досок,м		объем одной доски,м³	объемдосок из одного бревна,м³		объем пиломатериалов из партии,м³ бревен,м³		охват (0,9-1,1)		Объемный выход, %
									расчетная			стандартная
1	2			3	4		5		6			7				8		9	10		11		12		13
1	d=26; L=6,0 м; q=0,39 м3; Q=300 м3; n=769 шт.
					I проход
				22/2-150/1-22/2
	1с			150	77		76,5		210					-		6,00		-	-		-
	2б			22	27		103,6		150					150		6,00		0,0198	0,0396		30,45
	2б			22	27		130,7		92					75		3,75		0,0062	0,0124		9,53		1,0
																			Итого:		38,99
					II проход
				22/2-75/2-22/2
	2ц			75	79		79,05		153					150		6,00		0,063	0,126		96,89
	2б			22	27		106,2		141					125		6,00		0,0165	0,033		25,38
	2б			22	27		133,3		90					75		3,50		0,0058	0,0116		8,92		1,0		57,06
																			Итого:		131,2
																			Всего:		171,2
2	d=30; L=6,0 м; q=0,52 м3; Q=300 м3; n=577 шт.
					I проход
				22/2-175/1-22/2
	1с			175		89	89,25		240						-	6,00		-	-		-
	2б			22		27	116,4		183						175	6,00		0,0231	0,0462		26,66
	2б			22		27	143,5		125						125	4,75		0,0131	0,0262		15,12
																			Итого:		41,78		1,0
						II проход
				22/3-50/3-22/3
	1с			50	26		25,8		179						175	6,00		0,0525	0,0525		30,29
	2б			50	56		81,5		179						175	6,00		0,0525	0,105		60,58
	2б			22	27		108,6		179						175	6,00		0,0231	0,0462		26,66
	2б			22	27		135,7		138						125	5,50		0,0151	0,0302		17,42
	2б			22	27		162,8		85						75	2,00		0,0033	0,0066		3,81
																			Итого:		138,8		1,1		60,18
Продолжение таблицы 2.1
1	2			3	4		5		6						7	8		9	10		11		12		13
																			Всего:		180,5
3	d=34; L=6,0 м; q=0,66 м3; Q=300 м3; n=455 шт.
					I проход
		25/2-200/1-25/2
	1с	200				102		101,9		270			-			6,00	-		-		-
	2б	25				30		132		245			225			6,00	0,0337		0,0674		30,67
	2б	25				30		162,1		140			125			4,50	0,0141		0,0282		12,83
																			Итого:		43,5		0,9
						II проход
		25/2-100/2-25/2
	2ц	100				103		103,4			204		200			6,00	0,12		0,24		109,2
	2б	25				30		133,5			204		200			6,00	0,03		0,06		27,3
	2б	25				30		163,6			140		125			4,50	0,0141		0,0282		12,83
																			Итого:		149,3		1,0	64,28
																			Всего:		192,8
4	d=36; L=6,0 м; q=0,74 м3; Q=100 м3; n=135 шт.
						I проход
	25/1-32/1-200/1-32/1-25/2
	1с			200		102		101,9			280		-			6,00	-		-	-
	2б			32		37		139,2			250		250			6,00	0,048		0,096	12,96
	2б			25		30		169,3			158		150			5,00	0,0187		0,0374	5,05
																			Итого:	18,01		0,9
			II проход
			25/2-44/4-25/2

2ц	44	48	47,55	204	200	6,00	0,0528	0,1056			14,26
2б	44	50	97,05	204	200	6,00	0,0528	0,1056			14,26
2б	25	30	127,2	204	200	6,00	0,03	0,06			4,05
2б	25	30	157,3	170	150	6,00	0,0225	0,045			6,07
								Итого:			38,64	0,9	56,65
									Всего	56,65

2.2 План раскроя сырья

План раскроя необходим для рационального использования пиловочного

сырья и получения пилопродукции определенных размеров и качества. Составление плана раскроя начинается с четкой постановки задачи, анализа спецификации сырья и пиломатериалов.

План раскроя - это система поставов, обеспечивающая выполнение спецификации на пиломатериалы и содержащая указание по количеству раскраиваемых бревен и вырабатываемых пиломатериалов. План раскроя представлен в таблице 2.2

Табл. 2.2- План раскроя бревен на пиломатериалы

Подлежит выполнению,м3
№ подстава	d бревен,см	распилеваемое кол-во бревен, шт/м3	Постав	толщина,мм	100	75	50	44	32	25	22	Объемный выход,%
				ширина мм	200	150	175	200	р.ш	р.ш	р.ш
				объем м2	110	95	90	30	10	100	165
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
1	26	769/ 300	22/2-150/1-22/2	39,99							39,99	57,06
1	26	769/ 300	22/2-75/2-22/2	131,19		96,89					34,3	57,06
2	30	577/ 300	22/2-175/1-22/2	41,78							41,78	60,18
2	30	577/ 300	22/3-50/3-22/3	138,76			90,87				47,89	60,18
3	34	455/ 300	25/2-200/1-25/2	43,5						4305		64,28
3	34	455/ 300	25/2-100/2-25/2	149,33	109,2					40,13		64,28
4	36	135/ 100	25/1-32/1-200/1-32/1-25/2	18,01					12,96	5,05		56,65
4	36	135/ 100	25/2-44/4-25/2	38,64				28,52		10,12		56,65
∑				601,2	109,2	96,89	90,87	28,52	12,96	98,8	164	238,17
н.п					-0,8	1,89	0,87	-1,48	2,96	-1,2	-1,04

Недопилено согласно спецификации—4,52 м³

Перепилено согласно спецификации—5,72 м³

Выполнено: 601,20м³ Объемный выход:238,17%

2.3 Объемный и спецификационный выход пиломатериалов

Рациональный план раскрой предполагает:

1.     Получение из заданного количества сырья максимальное количество пиломатериалов;

2.     Получение пиломатериалов наилучшего качества;

3.     Выработку пиломатериалов, соответствующих спецификации.

В этой связи существует три критерия оптимальности: количественный, качественный и спецификационный.

Количественный критерий определяется объемным выходом пиломатериалов, который показывает сколько процентов пиломатериала получилось из заданной партии сырья. Объемный выход ОВ, %, рассчитывается по формуле:
                       ОВ=,                                                                       (2.1)
где   V
_п - объем полученных пиломатериалов, м³;

        Q - объем сырья, м³.

Рассчитаем объемный выход.

Принимаем V_п =601,20 м³; Q = 1000 м³.

Подставляя эти значения в формулу (2.1), получим:

ОВ = 601,20 *100/1000 =60,12%

Спецификационный критерий определяется спецификационный выходом пиломатериала. Спецификационный выход , %, показывает, на сколько фактически полученные пиломатериалы соответствуют данным спецификации, рассчитывается по формуле:
                    ,                                            (2.2)

где V_ф - объем фактически полученных пиломатериалов по плану раскроя, м³;

       Н - количество пиломатериалов, недопиленных согласно спецификации, м³;

       П - количество пиломатериалов, перепиленных согласно спецификации,м³.

Рассчитаем спецификационный выход.

Vф= 601,2 м³; Н = 4,52м³; П =5,72м³.

Подставляем эти значения в формулу (2.2), получим:

          А_сп= ((601,2-(4,52+5,72))*100)/ 601,2= 98,3%

2.4 Посортный выход пиломатериалов

Качественный критерий раскроя определяется двумя показателями:

1. Посортным выходом;

2. Коэффициентом сортности.
Табл. 2.4 – Посортный выход продукции

Сорт бревен	Уд. вес сырья, %	Объем сырья	Длиной 1м. и выше					Длиной 0,5-0,9м	Обапол	Всего
Сорт бревен	Уд. вес сырья, %	Объем сырья	0	1	2	3	4	Длиной 0,5-0,9м	Обапол	Всего
Средние лесоматериалы (14 – 24 см.)
1	50.00	00	00	00	00	00	00	00	00	00
2	20.00	00	00	00	00	00	00	00	00	00
3	30.00	00	00	00	00	00	00	00	00	00
Всего		00	00	00	00	00	00	00	00	00
Крупные лесоматериалы (26 см и выше)
1	50	500,00	43,50	43,00	65,00	68,00	77,50	6,00	10,00	313,00
2	20	200,00	6,40	9,00	17,20	34,60	48,00	2,60	3,80	122,40
3	30	300,00	12,00	18,30	21,00	35,40	72,00	3,60	5,70	168,00
Всего		1000,00	61,90	71,10	103,20	138,00	197,50	12,20	19,50	603,40
Итого		1000,00	61,90	71,10	103,20	138,00	197,50	12,20	19,50	603,40

Коэффициент сортности, С, определяется по формуле
                         С,                                                  (2.3)
где V₁, V₂…V_n- объем пиломатериалов данного типа и размеров, м³;

        Ц₁, Ц₂…Ц_n - ценностные коэффициенты сортности пиломатериалов

                              данного типа и размеров.

Расчет коэффициента сортности осуществляется на ЭВМ. С=1,1.

3 Баланс использования пиловочного сырья

Баланс – количественное выражение отношений между сторонами какой-либо деятельности, которые должны уравновешивать друг друга. Составляется либо в натуральной, либо в денежной форме.

Баланс использования пиловочного сырья показывает распределение древесины в процессе раскроя по определенным статьям затрат. Баланс использования пиловочного сырья представлен в таблице 3.1.
Табл. 3.1— Баланс использования пиловочного сырья

Баланс пилопродукции	м³	%
1пилопродукция длиной 6м.	601,2	60,12
0 сорт	61,65	6,165
1 сорт	70,82	7,08
2 сорт	102,79	10,28
3 сорт	137,45	13,745
4 сорт	196,91	19,69
3 Обапол	19,42	1,94
4 Опилки	130	13
5 Усушка и распыл	50	5
5 Усушка и распыл	10	1
6 Безвозвратные потери	60	6
7 Кусковые отходы	148,8	14,88
8 Отсев щепы	14,88	1,49
9 Технологическая щепа	133,92	13,39
10 Пилопродукция длиной 0,5-0,9м	12,16	1,22
Всего:	1000	100%
Всего:	1000	100%

Кусковые отходы КО, м³, определяем по формуле
                        КО =
Q_c-
V_п/п-
V₀-
V_n,                                                               (3.1)
где Q_c – объем сырья, м³;

       V_п/_n – объем пилопродукции, м³;

       V₀ – объем опилок, м³;

       V_n – объем безвозвратных потерь, м³.

Рассчитаем объем кусковых отходов.

Принимаем Q_c = 1000 м³; V_п/_n = 601,2м³; V₀ =130 м³;
V_n =120 м³.

Подставляем эти значения в формулу (3.1), получим

                         КО =1000-601,2-250=148,80 м³.

4 Технологический расчет лесопильных потоков

4.1 Исходные данные для расчета лесопильных потоков

Технологическим процессом называют совокупность операций, выполняемых в определенной последовательности для производства пилопродукции. Все оборудование в лесопильном цехе делится на основное и вспомогательное.

Основным называют оборудование, непосредственно воздействующее на предмет труда.

Вспомогательное оборудование - это оборудование, предназначенное для перемещения и фиксации предмета труда в процессе обработки.

Головным называют основное оборудование, предназначенное для раскроя сырья.

По видам головного оборудования лесопильные потоки делятся на:

1.     Потоки на базе лесопильных рам;

2.     Потоки на базе круглопильных станков;

3.     Потоки на базе ленточнопильных станков;

4.     Потоки на базе линии агрегатной переработки бревен (ЛАПБ);

5.     Потоки на базе фрезерно-брусующих линий (ФБЛ);

6.     Потоки на базе линии фрезерно-пильных станков (ЛФП).

Исходными данными для технологического расчета лесопильных потоков служит план раскроя сырья, структура каждого постава, составленного на базе спецификаций пиловочного сырья и пиломатериалов.

Исходные данные для расчета лесопильных потоков на базе лесопильных рам представлены в таблице 4.1.
Табл. 4.1- Исходные данные для расчета лесопильного потока на базе двухэтажных лесопильных рам

№ постава по плану раскроя	d выпиливаемых бревен, см	Толщина распиливаемых бревен, мм	Кол-во пил в поставе		Кол-во необрезных досок		Всего обрезных досок
			по лесопильной раме 1-го ряда	по лесопильной раме 2-го ряда	по поставу на 1-м проходе	по поставу на 2-м проходе	из необрезных досок полученных на 1-м проходе	по поставу на 2-м проходе		Всего обрезных досок, шт
			по лесопильной раме 1-го ряда	по лесопильной раме 2-го ряда	по поставу на 1-м проходе	по поставу на 2-м проходе	из необрезных досок полученных на 1-м проходе	за пределами пласти бруса	в пределах пласти бруса	Всего обрезных досок, шт
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Продолжение таблицы 4.1
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1	26	150	6	7	4	4	4	4	2	10
2	30	175	6	10	4	4	4	4	5	13
3	34	200	6	7	4	2	4	2	4	10
4	36	200	6	9	4	2	4	2	6	12

В графы 1и 2 вносятся данные из плана раскроя пиловочного сырья. В графу 3 вносят фактическую толщину бруса, выпиливаемого на первом проходе. Если на втором проходе выпиливается 2 или 3 бруса, то проставляют величину, определяемую суммированием фактических толщин брусьев.

В графы 4 и 5 вносят количество пил соответственно в лесопильных рамах первого и второго ряда.

В графу 6 вносят количество необрезных досок, получаемых из бревна на первом проходе. Эта величина определяется по ведомости расчета постава суммированием всех необрезных досок, выпиленных на первом проходе.

В графу 7 вносят количество необрезных досок, получаемых на втором проходе за пределами пласти бруса, то есть сюда включаются доски, у которых расстояние от оси постава до наружной пласти больше половины ширины пласти бруса в вершинном торце.

В графу 8 вносят количество обрезных досок, которые получаются из необрезных досок, выпиленных на первом проходе. При определении этой величины нужно указывать, что если необрезные, широкие доски запланировано раскраивать по ширине на две или несколько стандартных, то количество обрезных досок, подлежащих торцовке, увеличивается.

В графу 9 вносят количество обрезных досок, полученных по расчету постава из тех необразных досок, которые распилены за пределами пласти бруса.

В графу 10 вносят количество обрезных досок, полученных по поставу в пределах пласти бруса. Сюда включают доски, у которых расстояние от оси постава до наружной пласти меньше половины ширины пласти бруса.

В графу 11 вносят общее количество досок соответствующему поставу.

4.2 Выбор головного оборудования

Технологический расчет лесопильного потока начинается с выбора модели лесопильных рам. Существуют следующие основные характеристики лесопильных рам:

Просвет пильной рамки (В, мм) - это внутреннее расстояние между стойками пильной рамки, определяет максимальный диаметр сырья, который можно распиливать на данной раме;

Высота хода пильной рамки (Н, мм) - это максимальное перемещение пильной рамки из крайнего нижнего положения в крайнее верхнее. С увеличением хода пильной рамки увеличивается производительность лесопильной рамы.

Число оборотов коленчатого вала (n, об/мин) - это максимальное количество двойных ходов пильной рамки за 1 мин. Это постоянная величина для данной модели лесопильной рамы;

Посылка (Δ, мм/об) - это подача бревна за один оборот коленчатого вала. Зависит от диаметра сырья, с увеличением которого уменьшается, от способа раскроя, от количества пил в поставе и типа лесопильной рамы.

В потоках устанавливаются лесопильные рамы типа 2Р75-1,2. Их техническая характеристика представлена в таблице 4.2.
Таблица 4.2—Техническая характеристика лесопильных рам 2Р75-1,2

Параметр	Модель
Параметр	2Р75-1	2Р75-2
Ширина просвета пильной рамки, мм	750	750
Ход пильной рамки, мм	600	600
Наибольший диаметр распиливаемых бревен (в вершине), см	65	65
Наименьшая толщина выпиливаемой доски, мм	16	16
Число оборотов главного вала в минуту	320	320
Величина подачи, мм/об.	9-50	9-50
Мощность электродвигателя главного привода, кВт	75	100
Длина, мм	2900	2250
Ширина, мм	2500	2575
Высота, мм	5400	5050
Вес лесопильной рамы, т	16,8	15,9

Технический расчет лесопильного потока начинается с выбора модели лесопильных рам. Для этого рассчитывается требуемая ширина просвета пильной рамки В_треб, мм, по формуле

                                 В_треб=10*(d+SL+2С),                                            (4.1)
где В_треб - требуемая ширина просвета, мм;

      d - наибольший диаметр вершинного торца бревна согласно спецификации                                      сырья, см;

       S -сбег бревна с наибольшим диаметром вершинного торца, см/м, определяется по таблицы 2.2 [3];

       L - средняя длина бревна согласно спецификации, м;

       С - запас ширины, равной расстоянию между вертикальными стойками пильной рамки и комлевым торцом бревна, см.

Рассчитаем требуемую ширин просвета пильной рамки

Принимаем d =36см; S =1,18 см/м; L = 6,0 м; C =5 см.

Подставляем эти значения в формулу (1), получим

В_треб= 10*(36+1,18*6+2*5)=530,80мм

Модель лесопильной рамы подбирается таким образом, чтобы просвет ее пильной рамки В был больше или, в крайнем случае, равен требуемой величине В_треб.
                                   В

В_треб, (4.2)
Исходя из технических характеристик лесопильных рам 2Р75-1,2, приведенных в таблице 2, выбираем лесопильные рамы данных моделей:

2Р75-1- для первого ряда;

2Р75-2-для второго ряда.

4.3 Расчет годовой производительности лесопильного потока

Годовой фонд установленных рамо-смен, N, (число установленных смен, отрабатываемых в течение года на потоках) определяется по формуле

,                                                                  (4.3)
где N – годовой фонд установленных рамо-смен;

m – число установленных в потоке лесопильных рам, шт.;

b – число смен, отрабатываемых потоком за год, смен.

Для лесопильного потока обычно принимают двухсменную работу в сутки и 250 рабочих дней в году. С учетом того, что в потоке установлены две лесопильные рамы, рассчитаем годовой фонд установленных рамо-смен.

Принимаем m = 2 шт.; b = 250 смен. Подставляя эти значения в формулу (4.3), получим:

рамо-смен.

Инструкционная посылка берется по таблице 3.4, 3.5 и 3.6, в зависимости от диаметра бревна (для лесопильной рамы первого ряда), толщины бруса (для лесопильной рамы второго ряда) и количества пил в поставе.

Среднесменная производительность каждой установленной в потоке лесопильной рамы на распиловке бревен определенным поставом А_i, м³/смену, определяется по формуле
                                                                                        (4.4)
   где Δ - инструкционная посылка лесопильной рамы при распиловке бревен                данным способом, мм/об;

n - число оборотов коленчатого вала лесопильной рамы, об/мин;

Т - продолжительность смены, мин;

L - средняя длина бревна согласно заданной спецификации, м;

g - объем бревна, распиливаемого данным поставом, м³;

          Kn - коэффициент использования потока с двухэтажными лесопильными                                    рамами, принимаемый равным 0,864.

Рассчитаем среднесменную производительность установленной лесопильной рамы на распиловке бревен определенным поставом.

Принимаем ΔI = 34 мм/об; ΔII = 28 мм/об; ΔIII = 26 мм/об; ΔIV = 25мм/об; n = 320 об/мин; Т = 480 мин; g_I = 0,390 м³; g_II = 0,520 м³; g_III = 0,660 м³; g_IV = 0,740 м³; Кn = 0,864; L = 6,0 м.

Подставляем эти значения в формулу (4.4), получим

А₁ = ((34*320*480*0,390)/(1000*6,0))*0,864 = 293,29 м³/смену.

А₂ = ((28*320*480*0,520)/(1000*6,0))*0,864 = 322,04 м³/смену

А₃ = ((26*320*480*0,660)/(1000*6,0))*0,864 = 379,55 м³/смену

А₄ = ((25*320*480*0,740)/(1000*6,0))*0,864 = 409,19 м³/смену

Потребное количество эффективных рамо-смен для работы по поставу Кi, рамо-смен, определяется по формуле

,                                                                         (4.5)
где Кi - потребное количество эффективных рамо-смен для работы по поставу,     рамо-смен;

      V - объем сырья, распиливаемого данным поставом, м³;

      Аi - средняя сменная производительность эффективной лесопильной рамы при распиловке бревен данным поставом, м³/смену.

Рассчитаем потребное количество эффективных рамо-смен для работы по первому поставу.

Принимаем V₁ = 300 м³; А1 = 293,29 м³/смену.

Подставляем эти значения в формулу (4.5), получим

                                 К₁ = 300/293,29 = 1,02 рамо-смен

                                 К₂ = 300/322,04 = 0,83 рамо-смен

                                 К₃ = 200/379,55 = 0,53 рамо-смен

К₄ = 200/409,19 = 0,43 рамо-смен

Количество установленных рамо-смен, потребное для распиловки расчетной партии сырья J1000, рамо-смен, определяют суммированием количества установленных рамо-смен, потребного для распиловке запланированного на каждый постав объема сырья, определяется по формуле
J₁₀₀₀,                                                      (4.6)
где J₁₀₀₀ - потребное количество установленных рамо-смен для распиловки расчетной партии сырья, рамо-смен;

          gi - потребное для работы по каждому поставу количество установленных рамо-смен.

Потребное для работы по каждому поставу количество установленных рамо-смен, gi, определяется с учетом способа распиловки. При распиловке с брусовкой

,                                                          (4.7)
где Кi - потребное для работы по каждому поставу количество эффективных рамо-смен.

Подставляем эти значения в формулу (4.7), получим

g1 = 1,02 *2 = 2,04 рамо-смен.

g2 = 0,93 *2 = 1,86 рамо-смен.

g3 = 0,53 *2 = 1,06 рамо-смен.

g4 = 0,49 *2 = 0,98 рамо-смен.

Рассчитаем потребное количество установленных рамо-смен для распиловки расчетной партии сырья.

Принимаем g1 = 2,04 рамо-смен; g2 = 1,86 рамо-смен; g3 = 1,06 рамо-смен; g4 = 0,98 рамо-смен.

Подставляем эти значения в формулу (4.6), получим
J1000 = 2,04 +1,86 +1,06 +0,98 = 5,94 рамо-смен.
Расчет потребного количества установленных рамо-смен для распиловки расчетной партии сырья представлен в таблице 4.3.

Для заполнения таблицы 4.3 вносим исходные данные из графы 1- 6 из таблицы 4.1.

Графы 7 и 8 заполняются по таблицам инструкционных посылок. Инструкционная посылка для рамы первого ряда берется в зависимости от диаметра распиливаемого бревна и количества пил в поставе. Данные о диаметре распиливаемого бревна и количества пил в поставе берутся из граф 1и 5 таблицы 4.1.

Годовая производительность рамного потока по сырью А, м³/год, определяем по формуле
                                                        (4.8)
где Qc - расчетный объем партии сырья, м³;

        N -        количество рабочих смен в году;

        J1000 -количество установленных рамо-смен, необходимых для распиловки

                   расчетной партии сырья;

Kr - коэффициент, учитывающий среднегодовые условия работы лесопильного потока.

Рассчитаем годовая производительность рамного потока по сырью.

Принимаем Qc = 1000 м³; N = 1000; Кr = 0,86; J1000 = 5,94

Подставляем эти значения в формулу (4.8), получим

                 А = ((1000*1000)/5,94)*0,86 = 144781,13м³/год.

В цехе установлено два лесопильных потока на базе лесопильных рам, следовательно, производительность цеха равна 144781,13*2= 289562,26 м³/год.

Годовая производительность лесопильного цеха, выпускающего пиломатериалы определяется по формуле
                         А^год = А*ОВ/100,                                                               (4.9)
где А –    годовая производительность рамного потока по сырью, м³/год;

      ОВ-   объемный выход, %

Подставляя значения в формулу 4.9, получим
А^год = 289562,26*60,12/100 = 174084,83 м³ п/м/год
Табл. 4.3 - Расчет потребного количества установленных рамо-смен на         распиловку расчетной партии сырья

№ постава	q бревен см	V сырья подлежащего распиловки,м3	Толщина распиливаемыхбрусьев	Кол-во пил		Инструкционная посылка, мин/обр		Среднесменная производительность эффективной лесопильной рамы, м2/смену	Потребное кол-во эффективных рамо-смен	Потребное кол-во установлен-ных рамо-смен, шт.
№ постава	q бревен см	V сырья подлежащего распиловки,м3	Толщина распиливаемыхбрусьев	на лесопильной раме 1-го ряда или при распиловке вразвал	на лесопильной раме 2-го порядка	на лесопильной раме 1-го ряда или при распиловке вразвал	на лесопильной раме 2-го порядка		Потребное кол-во эффективных рамо-смен	При распиловке в развал	при распиловки брусовкой
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	26	300	150	6	7	34	44	293,29	1,02	1,02	2,04
2	30	300	175	6	10	28	37	322,04	0,93	0,93	1,86
3	34	200	200	6	7	26	39	379,55	0,53	0,53	1,06
4	36	200	200	6	9	25	37	409,19	0,49	0,49	0,98

4.4 Расчет ритма работы участка лесопильных рам

Ритм работы по поставу установленной лесопильной рамы Ri, мин определяется по формуле

                                                                   (4.9)
где Ri - ритм работы по поставу установленной лесопильной рамы, мин;

       L - длина бревна, м;

       Δ - инструкционная посылка на данный постав, мм/об;

       N - число оборотов коленчатого вала лесопильной рамы, об/мин;

       К - коэффициент использования головного оборудования.

Рассчитаем ритм работы по поставу установленной лесопильной рамы.
R₁^I =(1000*6,0)/(34*320*0,864) = 0,64 мин;

R₁^II =(1000*6,0)/(44*320*0,864) = 0,49 мин.
R₂^I =(1000*6,0)/(28*320*0,864) = 0,77 мин;

R₂^II =(1000*6,0)/(37*320*0,864) = 0,59 мин.
R₃^I =(1000*6,0)/(26*320*0,864) = 0,83 мин;

R₃^II =(1000*6,0)/(39*320*0,864) = 0,56 мин.
R₁^I =(1000*6,0)/(25*320*0,864) = 0,87 мин;

R₁^II =(1000*6,0)/(37*320*0,864) = 0,59 мин.

Ритм участка работы лесопильных рам по поставу определяется наибольшей из величин – ритмом работы лесопильной рамы первого ряда.

Ритм работы по каждому поставу участка лесопильных рам представлен в таблице 4.4.
Табл. 4.4- Расчет ритма работы участка лесопильных рам

Номер постава по плану раскроя	Диаметр бревна, см	Длина бревна, м	Количество пил в поставе, шт.		Толщина распиливаемого бруса, мм	Инструкционная посылка, мм/об.		Ритм работы лесопильных рам, мин		Ритм работы по поставу участка лесопильных рам, мин
Номер постава по плану раскроя	Диаметр бревна, см	Длина бревна, м	на первом проходе	на втором проходе	Толщина распиливаемого бруса, мм	для лесопильной рамы первого ряда	для лесопильной рамы второго ряда	лесопильной рамы первого ряда	лесопильной рамы второго ряда	Ритм работы по поставу участка лесопильных рам, мин
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
I	26	6,0	6	7	150	34	44	0,64	0,49	0,64
II	30	6,0	6	10	175	28	37	0,77	0,59	0,77
III	34	6,0	6	7	200	26	39	0,83	0,56	0,83
IV	36	6,0	6	9	200	25	37	0,87	0,59	0,87

Графы 1и 8 заполняются поданным таблицы 4.1.

В графы 9 и 10 вносят результаты вычислений по формуле 4.9.

Число оборотов коленчатого вала лесопильной рамы берется из технической характеристики таблицы 11.2 [2].

В графу 11 вносят наибольшее значение из граф 9 и 10.

4.5 Расчет потребного количества обрезных станков

Цель обрезки:

• формирование кромок необрезных досок;

• раскрой пиломатериалов по ширине.

Прежде чем приступить к расчету потребного количества обрезных станков, необходимо выбрать тип станка. Одной из основных технологических характеристик обрезных станков является количество пил в станке. Двухпильные обрезные станки можно использовать только для обрезки кромок. Трех -, четырехпильные обрезные станки позволяют одновременно с обрезкой кромок проводить раскрой необрезных досок по ширине, необходимость чего особенно обнаруживается при распиловке бревен больших диаметров, когда на лесопильной раме первого повала могут выпиливаться доски, ширина которых превышает максимальный размер по ГОСТ 24454-80. В этом случае для уменьшения потерь древесины в рейки необходимо применять трех-, четырехпильные обрезные станки.
Табл. 4.5 - Техническая характеристика обрезного станка Ц2Д-5А

Параметр	Значение
Просвет станка, мм.	710
Толщина обрабатываемого материала, мм.	13-100
Расстояние между пилами, мм.	60-300
Диаметр пил, мм.	400
Частота вращения пильного вала, мин^-1	2860
Скорость подачи, м/мин.	80, 120, 100, 150
Установленная мощность, кВт.	46
Габаритные размеры, мм:
Длина	1940/2100
Ширина	1560
Высота	1400
Масса, кг.	2100

Объем работ по поставу на участке обрезки П_i, м, равен общей длине необрезных досок в поставе определяется по формуле



П_i=(μ_i^I+μ_i^II) l_ср,                                                (4.10)
где П_i - объем работ по поставу на участке обрезки, м;

        l_ср - средняя длина необрезных досок, м; 3,5

       μ_i^I - количество досок, полученных на первом проходе, шт.;

        μ_i^II - количество необрезных досок, полученных на втором проходе, шт.

Рассчитаем объем работ по поставу на участке обрезки.

Принимаем μ_i^I = 4шт; μ_i^II = 2шт; l ср = 6,0 м .

Подставляем эти значения в формулу (1), получим
П₁= (4+2) × 6,0 = 36м.

П₂= (4+4) × 6,0 = 48м.

П₃= (4+2) × 6,0 = 36м.

П₄= (4+2) × 6,0 = 36м.

Цикловая производительность обрезного станка А, м/мин, определяется по формуле
А_ц=A_mK_n,                                                   (4.11)
где А_ц - цикловая производительность обрезного станка, м/мин;

        A_m- технологическая производительность обрезного станка, м/мин;

        K_n - коэффициент производительности обрезного станка.

Технологическая производительность обрезного станка A_m,м/мин можно принять равной скорости подачи станка
A_m=U,                                                        (4.12)
Технологическая производительность обрезного станка A_m =150 м/мин.

Коэффициент производительности обрезного станка, К_n, вычисляется по формуле
                                                  (4.13)
где К_n - Коэффициент производительности обрезного станка;

        l_ср - Средняя длина необрезных досок, м;

        t_в -   Неперекрытое вспомогательное время, с;

        U -   Скорость подачи обрезного станка, м/мин.

Среднюю длину необрезных досок можно принять, равной средней длине бревен l_ср=6,0 м. Скорость подачи обрезного станка берем из технической характеристики в таблице 4.5. Неперекрытое вспомогательное время берется в пределах 1,5-2 с.

Рассчитаем коэффициент производительности обрезного станка.

Принимаем l ср =6,0 м; tв = 2 с; U = 150 м/мин.

Подставляем эти значения в формулу (4.13), получим
К_n=6,0/(6,0+2*150/60) = 0,54
Рассчитаем цикловая производительность обрезного станка.

Принимаем A_m= 150 м/мин; K_n=0,54.

Подставляем эти значения в формулу, получим
А_ц =150 × 0,54 = 81 м/мин.

Затраты времени на выполнение операций по поставу на участке обрезки одним обрезным станком τ, мин, по формуле
                                                      (4.14)
где τ - затраты времени на выполнение операций по поставу одним станком на участке обрезки, мин;

П
_i - объем работ по поставу на участке обрезки, м;

А_ц - цикловая производительность обрезного станка, м/мин.

Рассчитаем затраты времени на выполнение операций по поставу на участке обрезки одним обрезным станком.

Принимаем П₁= 36м; А_ц = 81 м/мин.

Подставляем эти значения в формулу (5), получим

τ₁ = 36/81 = 0,44 мин.

τ₁ = 48/81 = 0,59 мин.

                                         τ₁ = 36/81 = 0,44 мин.

τ₁ = 36/81 = 0,44 мин.

Потребное количество обрезных станков обуславливается требованием согласовать ритм участка обрезных станков с ритмом работы участка лесопильных рам. Необходимо, чтобы время, затрачиваемое на обрезку досок, полученных из одного бревна, было не больше времени, затраченного на распиловку бревна. Необходимо, чтобы время, затрачиваемое на обрезку досок, полученных из одного бревна, было не больше времени, затраченного на распиловку бревна. Поэтому потребное количество обрезных станков а_i, шт. для выполнения объема работ по поставу определяется по формуле
                                                    (4.15)
где а_i - потребное количество станков для выполнения работ по поставу на участке обрезки, шт.;

       τ - затраты времени на обрезку одним обрезным станком всех необрезных досок, полученных по поставу, мин;

       R - ритм работы по поставу участка лесопильных рам, мин.

Рассчитаем потребное количество станков для выполнения работ по поставу на участке обрезки.

Принимаем τ₁=0,44мин; R₁ = 0,64мин.

Подставляем эти значения в формулу (4.15), получим
а₁= 0,44/0,64 = 0,69 шт.

а₂= 0,59/0,77 = 0,77 шт.

а₃= 0,77/0,83 = 0,53 шт.

а₄= 0,44/0,87 = 0,51 шт.

К установке на лесопильном потоке принимается такое количество обрезных станков, которое получилось для постава, требующее наибольшее количество станков.

Расчет потребного количества обрезных станков представлен в таблице 4.6
Табл. 4.6 - Расчет потребного количества обрезных станков

№ постава по плану раскроя	Кол-во наобрезных досок по поставу			Средняя длина необрезных досок, м	Объем работы по поставу	Ритм работы по поставу участка лесопильных рам, мин	Цикловая производительность обрезного станка			Затраты времени для выполнения работ по поставу одним станком, с	Потребное кол-во обрезных станков по расчету, шт	Потребное кол-во обрезных станков к установке, шт
№ постава по плану раскроя	с лесопильной рамы 1-го ряда	с лесопильной рамы 2-го ряда	всего необрезных досок по поставу, м	Средняя длина необрезных досок, м	Объем работы по поставу	Ритм работы по поставу участка лесопильных рам, мин	скорость подачи, м/мин	коэффициент производительности	цикловая производительность, м/мин		Потребное кол-во обрезных станков по расчету, шт	Потребное кол-во обрезных станков к установке, шт
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
1	4	4	8	6	48	0,64	150	0,54	81	0,59	0,93	1
2	4	4	8	6	48	0,77	150	0,54	81	0,59	0,77	1
3	4	2	6	6	36	0,83	150	0,54	81	0,44	0,53	1
4	4	2	6	6	36	0,87	150	0,54	81	0,44	0,51	1

В графы 1, 2, 3, 4 вносим данные из таблицы 4.1.

В графу 5 вносим среднюю длину необрезных досок, принимаем равной длине бревна l = 6,0м.

Объем работы по поставу (графа 6) определяем по формуле (4.10).

В графу 7 проставляем время ритма из таблицы 4.4.

В графу 8 вносим скорость подачи обрезного станка из технической характеристики таблица 4.5.

В графу 9 вносим коэффициент производительности обрезного станка, определенный по формуле (4.13).

Цикловая производительность обрезного станка (графа 10) определяем по формуле (4.11). Затраты времени для выполнения работ по поставу одним обрезным станком (графа 11) определяем по формуле (4.14).

4.6 Расчет потребного количества торцовочных станков

Цели торцовки:

·                 вырезка дефектных мест;

·                 обработка в размер;

·                 удаление параболического конца доски.

При распиловке бревен с брусовкой торцовка в лесопильных потоках с двумя обрезным станком обычно осуществляется на трех участках – за обрезными станками и за лесопильной рамой второго ряда. Один из возможных вариантов организации торцовки может быть следующий. На первом участке торцуются доски с лесопильной рамы первого ряда. На втором участке обрабатываются доски, выработанные по лесопильной раме второго ряда за пределами пласти бруса. На третьем участке торцуются доски, полученные на лесопильной раме второго ряда в пределах пласти бруса.

Объем работ по поставу П_i, шт., определяется по формуле

на первом участке

П_i^I=φ_i^I;                                                      (4.16)

на втором участке

                                                П_i^II= φ_i^II;(4.17)

на третьем участке

                                                П_i^III = φ_i^III,                                                 (4.18)
где П_i^I, П_i^II, П_i^III - объем работы по поставу на первом, втором, третьем участках    торцовки, шт.;

φ_i^I - количество обрезных досок, которые получены из необрезных   досок, выработанных на первом проходе, шт.;

φ_i^II - количество обрезных досок, которые получены из необрезных досок, выработанных за пределами пласти бруса на втором проходе, шт.;

φ_i^III - количество обрезных досок, которые получены в пределах пласти бруса, шт.

Рассчитаем объем работы по первому поставу на трех участках.

Принимаем φ₁^I = 4шт; φ₂^II = 2шт; φ₃^III = 0шт.

Подставляем эти значения в формулу (4.16), (4.17), (4.18), получим

П₁^I= 4шт;

П₁^II= 2шт;

Цикловая производительность единицы торцовочного оборудования торцовочного стола А_ц, шт./мин, с двумя торцовочными станками определяется по формуле

                                                                                                        (4.19)
где А_ц- цикловая производительность торцовочного стола, шт./мин;

       t_ц- цикл обработки одной доски, с.

Цикл обработки одной доски t_ц, с, определяется по формуле
                              t_ц=t₁+t₂+1,25t₂+t₃,                                                           (4.20)
где t_ц- цикл обработки одной доски, с;

       t₁- время установки доски на торцовочном столе, с;

       t₂- время на торцовку вершинного конца доски, с;

       1,25t₂- время на торцовку комлевого конца доски, с;

       t₃- время на удаление доски с торцовочного стола, с.

Время отдельных операций определяется хронометражем, а продолжительность цикла обработки одной доски колеблется с 7,5-12 с.

Меньшее значение относится к торцовке тонких и узких досок, большее   к торцовке широких и толстых досок. Цикловая производительность торцовочного стола в среднем составляет 5-8 досок в мин.

Рассчитаем цикловую производительность торцовочного стола для первого постава

Принимаем t_ц=10 с.

Подставляем эти значения в формулу (4.19), получим

A_Ц= 60/10 = 6 шт./мин.

Затраты времени на торцовку досок на первом участке одним торцовочным столом τ_i, мин, определяется по формуле:
на первом участке

τ_i^I=П_i^I/A_ц;                                                         (4.21)

на втором участке

τ_i^II=П_i^II/A_ц;                                                        (4.22)

на третьем участке

τ_i^III=П_i^III/A_ц,                                                     (4.23)
где τ_i^I, τ_i^II, τ_i^III - затраты времени на торцовку досок одним торцовочным столом   на первом, втором, третьем участках, мин;

       П_i^I, П_i^II, П_i^III - объем работ по поставу на первом участке, шт.;

i - величина индекса берется равной номеру постава по плану раскроя сырья;

А_ц - цикловая производительность торцовочного стола, шт./мин.

Рассчитаем затраты времени на торцовку досок одним торцовочным столом на первом, втором, третьем участках для первого постава.

Принимаем П₁^I = 4шт.; П₁^II = 2шт.; П₁^III = 2 шт.; А_ц= 6 шт./мин.

Подставляем эти значения в формулу (4.21), (4.22), (4.23), получим
τ_i^I= 4/6 = 0,66 мин;

τ_i^II= 2/6 =0,32 мин;
Потребное количество торцовочных столов на каждом участке определяется их условия, чтобы время, затрачиваемое на торцовку досок, на каждом участке было не больше времени, затраченного на распиловку бревна. Поэтому потребное количество столов a_i, шт., определяется по формуле
на первом участке

a_i^Iτ_i^I/R;                                                      (4.24)

на втором участке

a_i^IIτ_i^II/R;                                                    (4.25)

на третьем участке

a_i^IIIτ_i^III/R,                                                  (4.26)
где a_i^I, a_i^II a_i^III - потребное количество торцовочных столов соответственно на первом, втором, третьем участках, шт.;

      τ_i^I, τ_i^II τ_i^III - затраты времени на торцовку досок одним торцовочным столом соответственно на первом, втором, третьем участках, мин;

R- ритм работы участка лесопильных рам, мин.

Рассчитаем потребное количество торцовочных столов соответственно на первом, втором, третьем участках для первого постава.

Принимаем τ_i^I = 0,66 мин; τ_i^II = 0,32 мин; R₁= 0,64 мин.

Подставляем эти значения в формулу (4.24), (4.25), (4.26), получим
a_i^I= 0,66/0,64 = 1,03 шт.;

a_i^II = 0,32/0,64 = 0,5 шт.;
Табл.4.7 – Техническая характеристика торцовочного станка ЦКБ-63-1

Наименование показателей	Единицы измерения	Величина показателя
Наибольшая высота пропила	мм	100
Наибольшая ширина пропила	мм	630
Наибольший диаметр пил	мм	630
Число оборотов пильного вала	об/мин	1440
Наибольшее число двойных ходов в 1 минуту		45-50
Мощность электродвигателя с гидроприводом с пневмоприводом	кВт кВт	10 7
Габаритные размеры станка: длина ширина высота	мм мм мм	1185 1140 1160
Вес станка	кг	0,92

Расчет потребного количества торцовочных столов представлен в табл. 4.8.

В графы 1и 2 вносим данные из таблицы 4.6

Объем работы по поставу на первом участке (графа 3) определяем по формуле (4.16). Объем работы по поставу на втором участке (графа 4) определяем по формуле (4.17).Объем работы по поставу на третьем участке (графа 5) определяем по формуле (4.18).

В графу 6 и 7 вносим данные, вычисленные по формулам (4.19) и (4.20).

Затраты времени на выполнение работ по поставу одним торцовочным столом на каждом участке определяем по формулам (4.21), (4.22), (4.23).

Таким образом, потребное количество торцовочных столов, необходимых к установке в лесопильном потоке, следующее: на первом участке - 1 шт.; на втором участке - 1 шт.

Они обеспечат ритмичную работу лесопильного потока по каждому поставу.
Табл. 4.8 - Расчет потребного количества торцовочных столов

№ постава по плану раскроя	Ритм работы участка лесопильных рам, мин	Объем работ по поставу			Цикловая производительность торцовочного стола, шт/мин		Затраты времени для выполнения работ по поставу одним торцовочным столом, мин			Потребное по расчету кол-во торцовочных столов, шт.			Потребное к установке кол-во торцовочных столов, шт.
№ постава по плану раскроя	Ритм работы участка лесопильных рам, мин	на 1-м участке	на 2-м участке	на 3-м участке	цикл обработки одной доски, с	цикловая производительность торцовочного стола	на 1-и участке	на 2-м участке	на 3-м участке	на 1-м участке	на2-м	на3-м	на 1-м участке	на 2-м	на 3-м
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
1	0,64	4	2	-	9,875	6,08	0,66	0,32	-	1,03	0,5	-	1	1	-
2	0,77	4	4	-	9,875	6,08	0,66	0,66	-	0,86	0,86	-	1	1	-
3	0,83	4	2	-	9,875	6,08	0,66	0,32	-	0,79	0,38	-	1	1	-
4	0,87	4	2	-	9,875	6,08	0,66	0,32	-	0,76	0,37	-	1	1	-

4.7 Окорка пиловочного сырья

Проведение этой операции перед распиливанием повышает производительность лесопильных рам, а главное, - позволяет более эффективно использовать отходы лесопиления (горбыли и рейки) как вторичное сырье для производства целлюлозы, древесноволокнистых плит. Окаривать сырье можно после гидротермической обработки. Последний способ более эффективен, так как позволяет иметь в бассейне буферный запас бревен для непрерывной работы лесопильной рамы. В зимнее время для эффективной окорки важно, чтобы кора не была влажной.

Окорку бревен выполняют на окорочных станках. Наиболее совершенные – роторные окорочные станки. Станки ОК - 63, ОК – 66М, ОК80–1, ОК100–1 применяют для окорки бревен диаметром соответственно до 58, 66, 70, 90 см.

Устанавливаем в цехе окорочные станки марки ОК-63-1, техническая характеристика которых представлена в табл. 4.9.
Табл. 4.9 - Техническая характеристика окорочного станка ОК-63-1

Параметр	Значение
Диаметр окориваемых бревен, см	10-58
Длина окориваемых бревен, м	3-7
Частота вращения ротора, мин^-1	135; 180
Число короснимателей, шт.	6
Скорость подачи, м/мин	8,4; 11,4; 17; 21,5; 29; 43
Масса станка, т	8,9

Годовая производительность окорочного станка А_ос, м³/год, определяется по формуле
                                     (4.27)
где U - скорость подачи, м/мин;

       T - число минут в смене;

       q - объем одного бревна, м³;

       N - число рабочих смен в году, смен;

       К_р - коэффициент использования рабочего времени, равный 0,9;

       К_м - коэффициент использования машинного времени, принимаемый для окорочных станков 0,8;

       К_г - коэффициент, учитывающий среднегодовые условия работы,                 равный 0,86.

Рассчитаем годовую производительность окорочного станка.

Принимаем U= 17 м/мин; T = 480 мин; N = 500, средневзвешенный q = 0,58 м³; L = 6,0 м; К_р = 0,9; К_м = 0,8; К_г= 0,86.

Подставляем эти значения в формулу (4.27), получим
А_ос =((0,58*480*500*17)/6,0)*0,9*0,8*0,86 =244212,48 м³/год.
Количество окорочных станков, N_ос, определяется по формуле
                                                         (4.28)
где А_с - производительность цеха по сырью, м³/год;

        А_ос - производительность окорочного станка, м³/год.

Рассчитаем необходимое количество окорочных станков.

Принимаем А_с = 174087,83 м³/год; А_ос = 244212,48 м³/год.

Подставляем эти значения в формулу (4.28), получим
Nос =174087,83 /244212,48 = 0,71
Таким образом, в технологическом потоке устанавливаем по одному окорочному станку марки ОК-63-1.

4.8 Выбор и расчет рубительных машин

Для переработки кусковых отходов лесопиления (горбылей, реек, торцов) устанавливаем в цехе рубительную машину марки МРНГ-30Н-1, техническая характеристика приведена в таблице 4.10.

Годовая производительность рубительной машины А_руб, м³/год, определяется по формуле

А _{руб =} Ах*Т*Кр*Км*Кг ,                                        (4.29)
где Ах – произв-ть рубительной машины при переработки отходов,   м³/час;

        Т- годовой фонд рабочего времени, час;

        К_р - коэффициент использования рабочего времени, равный 0,9;

        К_м – коэф-т машинного времени, принимаемый для окорочных станков 0,8;

        К_г – коэф-т, учитывающий среднегодовые условия работы, равный 0,86.

Рассчитаем годовую производительность рубительной машины.

Принимаем Ах =10 м³/час, Т=250*16= 4000 ч; К_р = 0,9; К_м = 0,8; К_г= 0,86.

Подставляем эти значения в формулу (4.29), получим
А_руб = 10*4000*0,9*0,8*0,86 = 24768 м³/год
Табл. 4.10— Техническая характеристика рубительной машины МРНГ-30Н-1

Параметр	Значение
Производительность плотной массы щепы, м³/ч: паспортная при переработке отходов	20…25 10…15
Длина щепы, мм	17…22
Максимальная ширина перерабатываемых отходов, мм	400
Диаметр диска, мм	1270
Число ножей, шт.	12
Выброс щепы	вбок
Расположение загрузочных патронов	горизонтальное
Размеры поперечного сечения загрузочного патрона, мм, не менее: высота ширина диаметр вписанной окружности	220 420 220
мощность, кВт	75
частота вращения, мин^-1	750
Габаритные размеры, мм, не более: длина ширина высота	2520 1720 1485
Масса, кг, не более	4305

Количество рубительных машин n_рм, шт., определяется по формуле
n_руб                                                    (4.30)
где    n_рм- количество рубительных машин, шт.;

         А_с - производительность цеха по сырью, м³/год;

         V_ко- объем кусковых отходов, %;

         А_руб- производительность рубительной машины, м³/год.

Рассчитаем количество рубительных машин.

Принимаем А_с = 174087,83 м³/год; V_ко = 14,88%; А_руб = 24768м³/год.

Подставляем эти значения в формулу (4.30), получим

n_руб =(174087,83 *14,88)/(24768*100) = 1,05, берем 1шт.
Для ритмичной работы цеха достаточно установить одну рубительную машину марки МРНГ-30Н-1.

























































5 Описание технологического процесса
Неокоренное пиловочное сырье по продольному конвейеру поступает в лесопильный цех. При помощи сбрасывателя бревен (4) бревна поштучно выдаются на впередирамную тележку (5) перед лесопильной рамой первого ряда марки 2Р75-1 (6). В потоке установлен окорочный станок марки ОК-63-1 (2), в случае если окорочный станок исправен бревна окариваются на окорочном станке, а затем при помощи винтового накопителя (3) подаются на впереди рамную тележку (5). На лесопильной раме первого ряда из бревна выпиливаются двухкантный брус, необрезная доска и горбыль. Короткий горбыль падает в люк, находящийся непосредственно за лесопильной рамой первого ряда (6). За лесопильной рамой первого ряда расположен роликовый конвейер с двумя упорами (7). Необрезная доска и горбыль проходят по роликовому конвейеру (7) под первым упорным щитом и дойдя до второго упора свинчиваются на поперечный цепной конвейер (12). Станочник обрезного станка и помощник станочника вручную выталкивают длинный горбыль в люки, находящиеся перед впередистаночным роликовым станком, а необрезные доски подают на роликовый стол, на обрезном станке марки Ц2Д-5А (14) доска раскраивается на обрезную доску и рейки, которые разделяются с помощью рейкоотделителя и падают в люки. Обрезная доска поступает на роликовый стол торцовочного устройства, позиционного типа марки ЦКБ-63-1 (16). На торцовочном устройстве позиционного типа станочник торцовочного стола осматривает доску визуально, раскраивает ее по длине, осуществляет вырезку дефектных мест. Далее готовая продукция выносится за пределы цеха по ленточному транспортеру (15) на сортировку.

Двухкантный брус выпиливается на лесопильной раме второго ряда, выталкивается следующим брусом из разделительных ножей и дойдя до первого упора при помощи брусоперекладчика попадает на рольганг перед лесопильной рамой второго ряда марки 2Р75-2 (10). На лесопильной раме второго ряда (10) из двухкантного бруса получают четырехкантный брус, обрезные и необрезные доски, горбыль. Короткий горбыль попадает в люки за лесопильной рамой. За лесопильной рамой второго ряда расположен рольганг с разделительными шинами при помощи, которых обрезные доски отделяются от необрезных и горбыля. Необрезные доски и горбыль дойдя до отогнутых к концу шин, подают на поперечный цепной транспортер и поступают на участок обрезки (14). Обрезные доски по ленточному конвейеру (15) поступают на участок торцовки. Горбыль, рейки, торцы то есть все отходы лесопиления по ленточным конвейерам, расположенных на первом этаже лесопильного цеха поступают в рубительную машину марки МРНП-30Н-1, где они перерабатываются в технологическую щепу.

Заключение

На основании задания по пиловочному сырью, ГОСТ 9463-88 в курсовом проекте произведен расчет рациональных поставов и составление плана раскроя сырья по произвольно выбранной спецификации на пилопродукцию по ГОСТ 8486-86.

В результате расчета поставов и составления плана раскроя сырья был получен план раскроя и составлен баланс древесины при раскрое сырья на пилопродукцию. Объемный выход пиломатериала составил 60,12 %, что показывает на рациональное составление поставов для сырья данных диаметров. О качественном составе пиломатериалов нельзя судить с достоверностью, так как в отрасли пиловочное сырье данной спецификации не используется для раскроя на пилопродукцию подобного рода, и как следствие, отсутствуют средние показатели посортного выхода пиломатериалов из сырья таких диаметров в целом по отрасли.

Годовая производительность цеха по сырью составила 174084,83 м³ в год при двухсменном режиме работы лесоцеха.

Разработано два технологических потока двухпоточного лесопильного цеха. В качестве головного оборудования на первом потоке выбраны лесопильные рамы 2Р75-1 и 2Р75-2. Для обрезки кромок досок установлен обрезной станок типа Ц2Д-5А. Торцовка досок планируется на торцовочных устройствах позиционного типа ЦКБ-63-1. Окорку предполагается производить на окорочном станке типа ОК-63-1. Кусковые отходы обрабатываются на одной рубительной машине марки МРНГ-30Н-1.

Библиографический список

1.     Кондратюк, В.А. Рынок круглых лесоматериалов: спрос и предложения, проблемы регулирования [Текст] / Лесная промышленность. – 2002. – №2. – С. 5 – 8.

2.     Кондратюк, В.А. Эффективность лесного комплекса: проблемы, решения [Текст] / Лесная промышленность. – 2003. - №1. – С. 2 – 3.

3.     Кротова, Л.Л. Вспомогательные материалы к составлению спецификационных поставов и технологическому расчету лесопильного потока [Текст]. Методические указания для студентов специальностей 0902, 1720, 0519. / Л.Л. Кротова, Л.А. Сыпневская - Красноярск: СТИ, 1982. – 28 с.

4.     Основное и вспомогательное оборудование лесопильных цехов [Текст]. Методические указания для студентов специальности 0902./ – Красноярск: СТИ, 1985. – 64 с.

5.     Проектирование лесопильно-деревообрабатывающих производств [Текст]. Учебник для вузов./ А.Н. Песоцкий, В.С. Ясинский. – М.: “Лесная промышленность”, 1976. – 376 с.

6.     Сборник технологических схем производства сухих пиломатериалов. Часть 1. Лесопильное производство [Текст]. Учебное пособие по выполнению курсового и дипломного проектирования студентам специальности 26.00.00 «Технология деревообработки» всех форм обучения/ В.В. Дмитриев, В.В. Силин, В.Н. Матыгулина, А.П. Чижов. – Красноярск: СибГТУ, 2002. – 28 с.

7.     Технологический расчет лесопильного потока на базе двухэтажных лесопильных рам [Текст]. Методические указания по выполнению курсового и дипломного проектов для студентов специальности 26.02 всех форм обучения. /– Красноярск: СТИ, 1989 – 36 с.

8.     Технология деревообрабатывающих производств. [Текст] / Г.Д. Власов – М.: «Лесная промышленность», 1967. – 504 с.

9.     Технология пиломатериалов [Текст]. Учебник для вузов.–2-е, перераб. и доп./ П.П. Аксенов, Н.С. Макарова и др.– М.:«Лесная промышленность», 1976.–480 с.

Bukvasha