Выбор и обоснование способа раскроя бревен на пиломатериалы

 

Сменная производительность лесопильной рамы определяется по формуле (13):

 

                                                  ,                                              (13)

 

где   D - расчётная посылка, мм;

n – частота вращения вала (320), мин-1;

Т – продолжительность смены (480), мин;

q – объём бревна, м3;

L – длина бревна, м;

k – коэффициент использования лесопильной рамы (k=0,864);

пример (расчет постава 1):

 

м3.

 

Количество рамо-смен, необходимых для выполнения работ по каждому поставу плана раскроя определяется по формуле (14):

                                                          ,                                                        (14)

где    Q – объём сырья, подлежащего распиловке по поставу, м3;

А – сменная производительность лесопильных рам, м3;

пример (расчет постава 1):

 

 

.

 

Общее количество рамо-смен для распиловки QС, м3 сырья определяется как:

 

                                                     ,                                                  (15)

,

 

по формуле (12) находим количество сырья, распиливаемое на установленных пилорамах, в течении года:

 м3

При заданном годовом объёме сырья необходимое количество установленных рамо-смен определяется по формуле (16):

 

                                                      ,                                                       (16)

где    QС – количество сырья распиливаемого на каждом потоке.

 

    Расчёт остального основного оборудования для поточной линии производится по ритму работы лесорамы, исходя из объёма работ. Ритм работы лесорамы – время распиловки одного бревна определяется по формуле (17):

                                                                                                            (17)

где     r – ритм работы лесорамы, мин;

L – длина бревна, м;

D - посылка, мм;

n – частота вращения вала, мин-1;

k2 - коэффициент использования машинного времени рамы;

k2=0,87 для брёвен 14 – 22 см;

k2=0,93 для брёвен 24 – 32 см.

пример (расчет постова 1):

 

мин.

Результаты расчётов заносятся в таблицу 7

 

Таблица 7 – Расчёт ритма работы лесопильных рам

№№ поставов	Диаметр бревна, см.	Длина бревна, м.	Расчетная посылка, мм.	Ритм работы лесорамы по поставу, мин.
1	32	6	27,5	0,7331
2	32	6	27,5	0,7331
3	28	6	32,0	0,6300
4	24	6	36,0	0,5600
5	24	6	36,0	0,5600
6	20	6	42,0	0,5131
7	20	6	42,0	0,5131
8	20	6	42,0	0,5131
9	20	6	42,0	0,5131
10	16	6	45,0	0,4789

 

На основе ритма работы лесопильных рам рассчитывается потребное количество оборудования на операциях обрезки и торцовки досок.

В общем, виде количество потребного оборудования для выполнения работ по каждому поставу определяется по формуле (18):

 

,                                                       (18)

 

где    ton – затраты времени на выполнение операции по поставу на станке, мин;

r – ритм работы лесорамы, мин.

         Объём работ  по поставу для обрезных станков  определяется по формуле (19):

                                                               ,                                                      (19)

 

где     Sℓ - суммарная длина досок в поставе, подлежащих обрезке, пог.м;  

пример (расчета постава 1):

пог.м.

 

Производительность станка в минуту определяется по формуле (20):

                                                            ,                                                    (20)

 

где     U – скорость подачи, м/мин (для Ц2Д-5А U=140 м/мин);

К – коэффициент использования станка.

                                                             ,                                               (21)

 

где     КР – коэффициент использования рабочего времени станка, 0,935;

КМ – коэффициент использования машинного времени станка.

                                                        ,                                              (22)

где   ℓ - средняя длина обрезаемых досок (принимаем  равной длине  бревна  минус один  метр);

tв – неперекрытое вспомогательное время,  1,5 сек..

Потребное время для выполнения работ по поставу определяется по формуле (23):

 

Пример (расчет постава 1):

                                                 ,

по формуле (21) находим К:

                                                     ,

 

 

по формуле (20) находим производительность А:

м/мин,

                                                                 ,                                                      (23)

пример (расчет постава1):

 

по формуле (18) находим потребное количество станков по поставу:

Результаты расчёта потребного количества оборудования на участке обрезки досок в таблице 8

 

Таблица 8 – Расчёт потребного количества обрезных станков

№ поставов	Диаметр брёвен, см	Ритм работы лесорамы r, мин	Объём работ по поставу Q, пог.м	Производительность станка А, м/мин	Потребное время для выполнения работ по поставу одним станком ton мин	Потребное количество станков по поставу a, шт.	Принятое количество станков к установке в поточной линии, шт.
1	32	0,7331	47	66	0,712	0,868	1
2	32	0,7331	36	66	0,727	0,992	1
3	28	0,6300	36	66	0,727	0,992	1
4	24	0,5600	38	66	0,758	1,034	1
5	24	0,5600	32	66	0,485	0,662	1
6	20	0,5131	26	66	0,394	0,537	1
7	20	0,5131	18	66	0,455	0,621	1
8	20	0,5131	26	66	0,394	0,537	1
9	20	0,5131	32	66	0,879	1,199	1
10	16	0,4789	32	66	0,485	0,662	1

 

Для расчёта потребного количества оборудования в потоке лесопильного цеха на участке торцвки досок прежде всего требуется выбрать оборудование. В данной курсовой работе в качестве торцовочных станков выбраны балансирные станки ЦКБ-40.

Все данные по расчёту потребного оборудования для торцовки досок заносится в таблицу 9.

Общий объём работ по поставу:

,                                             (24)

пример (расчет постова1):

 

резов.

 Производительность торцовочных балансирных станков 8 ¸ 12 резов в минуту, принимаем число резов равное 10.

 

 

 

 

Таблица 9 – Расчёт потребного количества торцовочных станков

№ поставов	Диаметр брёвен, см	Ритм работы лесорамы r, мин	Объём работ по поставу Q, пог.м	Производительность станка А, рез/мин	Потребное время для выполнения работ по поставу одним станком ton мин	Потребное количество станков по поставу a, шт.	Принятое количество станков к установке в поточной линии, шт.
1	32	0,7331	25	10	2,5	2,728	4
2	32	0,7331	25	10	2,5	3,410	4
3	28	0,6300	20	10	2,0	3,968	4
4	24	0,5600	20	10	2,0	4,464	4
5	24	0,5600	15	10	1,5	2,679	4
6	20	0,5131	15	10	1,5	2,923	4
7	20	0,5131	10	10	1,0	2,923	4
8	20	0,5131	15	10	1,5	2,923	4
9	20	0,5131	15	10	1,5	4,872	4
10	16	0,4789	15	10	1,5	2,923	4

 

 

6 Планировка основного оборудования и выбор транспортного оборудования лесопильного цеха

 

В курсовой работе дано задание спроектировать план второго этажа лесопильного цеха. Цех состоит из двух потоков.

Технологический процесс первого потока показанного на (рисунке 2) протекает в следующем порядке: бревна по бревнотаске 1 (Б22У1) поступают на впередирамную тележку 4 (ПРТ-8) и направляются для распиловки на раме 5 (2Р-75), в результате чего получаем двухкантный брус, необрезную доску и горбыль; горбыль падает в люк для отходов 6; двухкантный брус поступает к раме второго ряда 10 (2Р-75) с помощью рольганга 7 (ПРДВ) и брусоперекладчика  (ТЦП3), затем распиливается на необрезную, обрезную доску и горбыль; горбыль падает в люк для отходов 6; необрезная доска от рамы первого и второго ряда по рольгангу 11(ПРДВ) и 12 (ПРДВ) затем по поперечному транспортеру  на стол предварительной торцовки 13 затем на обрезной станок 16 (Ц2Д-5А), где происходит обрезка досок по ширине, после чего необрезная  доска идет на окончательную торцовку по рольгангу 17  и далее на сортировку; обрезная доска после рамы второго ряда по  ленточному транспортеру 15 (КЛ – 40х25) и роликовому конвейеру 23 (ПРДН-10) на сортировку.

Технологический процесс второго потока, показанный на (рисунке 3) протекает в следующем порядке: бревна по бревнотаске 1(Б22У1) поступают на поперечный цепной конвейер ТЦП-6, с него подаются на конвейер загрузки, подающий конвейер принимает бревна с конвейера загрузки, ориентирует их относительно постава агрегата  и подаёт бревно в агрегат для переработки (ЛАПБ), на нем получаем обрезные доски; далее обрезная доска по роликовому конвейеру 14 и ленточному конвейеру 15 (КЛ – 40х25) на сортировку.

Отходы лесопиления: горбыль, рейки, оторцовки и т.д. по транспортеру попадают в рубительную машину.

1– накопители брёвен; 2 – конвейер  загрузки; 3 – подающий конвейер; 4 – ЛАПБ; 5 – позадиагрегатный конвейер.

 

Рисунок 3 – Структурная схема ЛАПБ  
7 Составление календарного графика распиловки сырья

 

В лесопильный цех план раскроя сырья выдаётся в виде календарного графика распиловки сырья. Месячный график является более приемлемым по сравнению с квартальным, он позволяет оперативно управлять производством пиломатериалов по спецификации, в него легче вносить коррективы при появлении отклонений фактических выходов пиломатериалов от расчётных выходов.

Количество сырья, распиливаемого  в течение месяца, определяется по формуле (25):

                                                           ,                                                      (25)

где     QГ – количество сырья, распиливаемого в течение года м3;

11,5 – количество месяцев работы цеха в году;

.

Для определения объёмов сырья, которые будут распилены по каждому поставу за планируемый месяц, необходимо знать, во сколько раз месячный объём сырья больше объёма сырья по расчётному плану раскроя, т.е. знать коэффициент перехода на QС, м3:

                                                                                                                  (26)

Результаты расчётов месячного объёма сырья по поставам заносятся в таблицу 10.

 

Таблица 10 – Расчет месячного объёма сырья по поставам

№ поставов	Диаметр брёвен, см	Объём сырья по плану раскроя, м3	Месячный объём сырья, м3
1	2	3	4
1	32	182,9	1724,75
2	32	14,56	137,30
3	28	250	2357,50
4	24	146	1376,78
5	24	84,8	799,66
6	20	65,0	612,95
7	20	87,30	823,24
8	20	47,72	450,00
9	20	19,2	181,06
10	16	100	943,00
Итого:		997,5	9406,24

 

 

Результаты расчёта графика подекадной распиловки месячного объёма сырья по всем поставам, включенным в план раскроя занесены в таблицу 11.

Таблица 11 – График распиловки сырья на один месяц