Составление плана раскроя и проектирование производственного процесса лесопильного цеха

Посылка по мощности: 3.7.3. Расчет количества головного оборудованияТаблица 9 - Распределение сырья по поставам в объеме 1000 м3№ поставаДиаметр бревна, смПроцентное содержание сырья в общем объеме, %Объем сырья по поставам в 1000 м313621,71523213,0932815,310,54742420,3145209,66,6026167,257282,71,848207,85,3989282,31,613Необходимое количество эффективных рамо- (станко-) смен для распиловки сырья по поставам определяем по формуле:где mi– потребное количество эффективных рамо- (станко-) смен для выполнения работ по поставу;ai– объем сырья в 1000 м3, подлежащий распиловке по поставу, м3;Ai– сменная производительность рам (станков), м3/см.Общее количество эффективных рамо- (станко-) смен для распиловки 1000 м3 сырья находят суммированием количества рамо- (станко-) смен по поставам:Таблица 10 - Расчет потребного количества рамо (станко-) смен№ пос-таваДиаметр бревна, смРасчетная посылка мм/обПроизво-дитель-ностьм3/смСпособ раскрояКоличество рамо-(станко-) сменэффек-тивныхустанов-ленных13632,4539с брус-овкой27,82955,65923236,2480с брус-овкой18,75037,50032833,4343с брус-овкой30,74961,49942439,62294с брус-овкой47,61995,23852041,5214,6с брус-овкой30,76461,52861646,4161с брус-овкой31,05662,11272841,5420с брус-овкой4,3818,76282041,5214,6с брус-овкой25,15450,30892837,2376с брус-овкой4,2908,580Итого220,6441,2Расчетное количество станков (рам) при известном режиме цеха определяется из выражения: гдеN– количество смен работы каждого станка в году(500);КГ– коэффициент использования станков в году, учитывающий остановку оборудования на капитальный ремонт (0,9).Фактическое количество установленных станков: Принимаем однопоточное производство из двух рам 2Р75-1 и 2Р75-2.7.4. Расчет станков в потоке за головным оборудованиемДля синхронизации работы оборудования в потоке лесопильном расчет оборудования для обрезки и торцовки досок ведется по ритму головных станков.Ритм работы бревнопильных станков определяется временем, необходимым для распиловки бревна по поставу (мин):Ui– скорость подачи, устанавливаемая в соответствии c диаметром распиливаемых бревен, м/мин;Км– коэффициент использования машинного времени бревнопильного станка (0,9).Для лесопильных рам: Таблица 11 - Ритм работы головного оборудования№пос-таваДиаметр бревна, смДлина бревна, мРасчетная посылка, мм/обРитм работы станка, мин1366,032,40,632326,036,20,693286,033,40,614246,039,620,525206,041,50,56166,046,40,447286,041,50,58206,041,50,59286,037,20,55Количество потребного количества оборудования зависит от ритма головного оборудования и определяется по формуле: где Ci– потребное количество станков для выполнения операции, шт.;ton.i– затраты времени на выполнение работ по поставу, мин.где Qпост.i– объем работ в данной операции по поставудля обрезного станкаQпост– суммарная длина досок, в м, поступающих с одного постава на обрезку;для торцовочного станка:Qпост– суммарное количество досок, в шт., поступающих с одного постава на торцовку;Асm– производительность обрезного или торцовочного станков, соответственно, м/мин или шт/мин.Производительность обрезного станка, м/мин:где U– скорость подачи обрезного станка, м/мин (из технической характеристики); для станка Ц2Д-5А U = 80 м/мин или 120 м/мин.Км– коэффициент машинного времени станка, определяемый по формуле: где lcp– средняя длина доски в поставе, м;tb– неперекрытое вспомогательное время выполнения операции обрезки – 2 с;Производительность торцовочного станка позиционного типа, шт/мин:где tц– время на выполнение операции торцовки (8 с);.Производительность торцовочного станка проходного типа, шт/мингде U– скорость движения цепей, м/мин, (14,6);Кb– коэффициент заполнения цепей, (0,8);а – расстояние между упорами, м (0,6).Объем работ по поставу: обрезается 4-5 % от всего количества выпиленных досокТаблица 12 - Расчет количества обрезных станков в лесопильном потоке № постаДиаметр бревна, смРитм, минПроизв.обрезного станкаОбъем работ по поставу, м (шт.)Время на выпол-нение, минКол-во станковрасчетноепринятое1360,6363,68∙20270∙6=972960152980,1012320,6963,66∙15254∙6=54914486350,0513280,6163,66∙23439∙6=843768132670,0914240,5263,64∙42424∙6=1018176160090,1315200,563,64∙28703∙6=688872108320,0916160,4463,64∙32258∙6=774192121730,1217280,563,64∙7674∙6=18417628960,0218200,563,64∙23471∙6=56330488570,0719280,5563,64∙3584∙6=8601613530,011Фактическое количество станков в потоке принимается по наиболее загруженному поставу.Процент загрузки станка: Торцовка по объему гораздо меньше, чем обрезка, следовательно, обойдемся одним станком. 7.5. Расчет оборудования для переработки кусковых отходов на технологическую щепуРубительная машина МРН-25 (АЗ-11) :n = 735 об/мин: z = 16; D = 1250 мм; 75 кВт. Производительность рубительных машин (пл. м3/см) определяется по формуле: коэффициент загрузки машины (0,5);ƒ – площадь поперечного сечения загрузочного патрона, м2;f = 0,25∙0,25 = 0,0625 м2;К1 – коэффициент заполнения патрона древесиной (0,2);n– частота вращения диска, мин –1;z– число ножей на диске, шт.;l– длина щепы, м; берем 18 мм. t– время смены, ч.Количество рубительных машин определяется из выражения: где -объем по данным баланса сырья (см. табл. 8);N– количество смен работы машины в году (500 – при двух- сменной работе цеха и 250 – при односменной).Принимается 1 машина. Сортировочные устройства для щепы. Сортировка щепы производится на гирационных сортировочных устройствах. Производительность сортировочной установки (нас.м3/см) определяем по формуле: где - часовая производительность сортировки в насыпных м3, указанная в технической характеристики; СЩ-1 – 40 нас. м3/ч; СЩ-1М – 60нас. м3/ч; СЩ-120 – 120 нас. м3/ч; Т – время смены в часах (8);Кр– коэффициент использования рабочего времени (0,75);Кзагр– коэффициент загрузки сортировки (0,5).Количество сортировочных устройств определяется по формуле:где Кп– коэффициент перевода плотных кубометров древесины в насыпные (2,5).Понадобится одно сортировочное устройство. 7.6. Расчет окорочных станковПроизводительность окорочных станков (м3/см) определяется по формуле: где Ui– скорость подачи бревен i-го диаметра, м/мин (из технической характеристики станка); для 20К63-1 U = 0,2…1,0 м/с;T– время смены в минутах (480);Kp– коэффициент использования рабочего времени (0,85);Kм–коэффициент повторности пропуска бревен (0,5);qi– объем бревна, м3;Li– длина бревна, м.Количество окорочных станков может быть рассчитано, исходя из потребного количества станко-смен, необходимых для окорки сырья.м3/смм3/смм3/смм3/смм3/смм3/смПотребное количество станко-смен определяется из выражения:где Qi– объем сырья i-го диаметра в годовой программе, м3;Ai– производительность станка при окорке i-го диаметра, м3/см.=====Общее количество станко-смен определяется суммой:=2848Расчетное количество станков определяем по формуле: где N – количество смен в году (500).Понадобится 6 станков. Процент загрузки станков: .Описание технологического процесса четырехрамного лесопильного цехаВ лесопильном цехе, план второго этажа которого показан на рисунке 3, предусматривается распиловка бревен со 100 % брусовкой. В цехе установлено следующее технологическое оборудование: - лесопильная рама первого ряда для распиловки бревен, лесопильная рама второго ряда для распиловки бруса, - обрезные станки для обрезки обзольных кромок необрезных досок, - торцовочные станки для нарезания стандартной длины пиломатериалов и вырезки недопустимых пороков и дефектов из досок. Круглые лесоматериалы подаются в цех цепнымпродольнымконвейером БА-3М (3) и сбрасываются с него сбрасывателем СБР-75 (2) на впередрамную тележку ПРТ8-2Д (1).С помощью зажимных клещей передрамнойтележки бревно закрепляется, разворачивается, центрируется и подается на передние вальцы рамы, которые в свою очередь обеспечивают подачу бревна на пилы во время процесса раскроя. Затем бревно освобождается от зажимных клещей примерно за полтора метра до конца распиловки и происходит возврат тележки за следующим сортиментом. Полученная продукция (брус, горбыли и необрезные доски ) после выхода из лесопильной рамы первого ряда 2Р75-1 (7) попадают на двухсекционный рольганг-разделитель ПРД-75 (6). Короткие горбыли и опилки удаляются сразу за рамой при помощи люка. Затем брус отделяется от небрезных досок направляющими ножами (5) и попадает на рольганг только после того, как его вытолкнет из ножей последующий брус. Необрезные доски и длинные горбыли к этому времени успевают пройти за передний конец бруса на вторую секцию рольганга до упора (15), по которому скатываются на поперечный цепной конвейер ТЦП-5 (14). Брус, перемещаясь по рольгангу, доходит до упора (11) ибрусоперекладчиком БРП-75 (9) передается нарольганг-манипулятор ПРДВ-75 (8) перед рамой второго ряда 2Р75-2 (12), где центрируется по поставу и при помощи устройства (10) подается в распиловку. Продукция, полученная при раскрое на раме второго ряда (обрезные и необрезные доски) поступают на позадирамный рольганг ПРДП-75 (13), имеющий разделительные шины, внутри которых перемещаются обрезные пиломатериалы к ленточному конвейеру КЛС40-50 (19), выносящему их на сортировочнуюплощадку,расположенную за лесопильным цехом.Ддлинные горбыли и необрезные доски, оказавшиеся за шинами, скатываются на поперечный конвейер (14) и вместе с досками от рамы первого ряда передвигаются к роликовому столу (16) для подачи в обрезной станок Ц2Д-7А (17). Длинные горбыли сбрасываются в люк перед этим станком. За обрезным станком установлено рейкоотделительное устройство (18), с помощью которого рейки сбрасываются в люки (21), а обрезные доски перемещаются к навесному рольгангу ПРДН-5 (22) и подаются на браковочно-торцовочный стол, оснащенный торцовочными станками позиционного типа ЦКБ-40 (20). Оторцованные доски далее по ленточному конвейеру перемещаются на сортировочную площадку.Сортировочные площадки представляют собой механизированные поперечные цепные конвейеры, которые служащат для перемещения досок к подстопным местам складирования продукции различных размерно-качественных групп. Распределение досок и их укладка в карманы-накопители или на подстопные места производятся механизированно или вручную. Рисунок 7 - План второго этажа лесопильного цеха для распиловки сырья по брусово-развальному способу на длиномерные обрезные доскиВсе отходы производства сбрасываются на нижний этаж цеха через люки, расположенные прямо за технологическим оборудованием. Опилки перекидываются на скребковые транспортеры, перемещаются за пределы цеха и ссыпаются в бункер, который затем по мере накопления разгружается. Опилки впоследствии используются в гидролизном производстве или применяются для изготовления древесно-стружечных плит. В основном опилки применяются в сельском хозяйстве или распродаются населению. Твердые отходы (рейки, горбыли и отрезки от досок) перемещаются на ленточные конвейеры и подаются в рубительную машину для переработки в технологическую щепу или удаляются из цеха и затем используются как топливо в виде гранул. Из горбыля, смотря какого он размера, может вырабатываться обапол, который поставлют для крепления горныхвыработок.Список литературыКалитеевский, Р.Е. Технология лесопиления / Р.Е. Калитеевский. – М.,1986.Песоцкий, А.Н. Лесопильное производство / А.Н. Песоцкий. – М.,1970.Аксенов, П.П. Технология пиломатериалов / П.П. Аксенов. – М.,1976.Богданов, Е.С. Справочник по лесопилению / Е.С. Богданов. – М.,1980.Шейнов, А.И. Технологические требования, предъявляемые к основному лесопильному оборудованию / А. И. Шейнов. – Л.,1982.Уласовец, В.Г. Технологические основы производства пиломате- риалов / В. Г. Уласовец. – Екатеринбург,2002.Азаренок, В.А. Основы технологии лесопиления на предприятиях лесного комплекса / В.А. Азаренок, Г.Н. Левинская. – Екатеринбург,2002.Левинская, Г.Н. Выбор технологического и транспортного обору-дования в лесопильно-деревообрабатывающих цехах / Г.Н. Левинская. – Екатеринбург,1992.Уласовец, В.Г. Организация и технология лесопильного производ-ства / В.Г. Уласовец. – Екатеринбург,2001.Покотило, В.П. Пособие по раскрою пиловочного сырья / В.П. Покотило. – М.,1974.Левинская, Г.Н. Составление и расчет поставов к плану раскроя / Г.Н. Левинская. – Екатеринбург,2004.Ясинский, В.С. Комплексный анализ баланса древесины в лесо- пилении / В.С. Ясинский. – М.,1988.