Производство деревянных оконных блоков

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Анализ состояния научно-технического прогресса в производстве деревянных оконных блоков

Разновидности деревянных окон

На рынке представлено несколько типов окон:

- традиционные российские окна;

- финские окна;

- норвежские окна.

- окна изготовленные по немецкой технологии;

Традиционные российские окна изготавливаются местными деревообрабатывающими производствами на основе российского сырья и отделочных материалов.

Можно выделить два основных типа окон: ОС и ОР.

ОС - окна со спаренным переплетом, представляют собой две рамы, скрепленные болтами.

ОР - окна раздельные, стекла стоят в отдельных створках, имеющих собственные петли.

Особенностью таких окон является то, что они изготавливаются из цельной древесины, а не клееного бруса, как евроокна. Как правило, используется одинарное или двойное стекло, а не стеклопакет.

Финские окна отличает особое остекление (тройное - «стеклопакет + стекло») - оконный блок состоит из двух створок: внешней и внутренней. Во внутреннюю створку вставляется стеклопакет, а во внешнюю - стекло, которое может быть тонированным, солнцезащитным, зеркальным или противоударным. Тройное остекление позволяет значительно улучшить звукоизоляцию и теплозащиту. Открывание обеспечивается только в одной плоскости. Створки открываются по отдельности, для синхронного распахивания применяют специальные устройства - межрамные стяжки. Толщина оконной коробки может колебаться от 95 до 210 мм. Чем больше расстояние между створками, тем более высокие показатели по тепло- и звукоизоляции имеет окно.

На российском рынке наиболее представлены финские окна следующих фирм TIIVI, FENESTRA, DOMUS. Каждый производитель имеет свои отличительные особенности.

В России есть отдельные производители, изготавливающие окна по финской технологии, цена их, как правило, дешевле на 10-15%, чем у дилеров европейских компаний.

Норвежские окна изготавливаются из цельной древесины, лиственницы или северной сосны. Толщина коробки составляет 98 мм, а створок - 68 мм. Норвежское окно является наклонно-поворотным, его створки открываются в двух плоскостях на фиксированной отметке.

Характерной особенностью норвежского окна является то, что главное внимание уделяется внутренней отделке окна, а все детали выносятся на наружную сторону.

В отличие от европейских окон, стеклопакет изолируется резиновыми прокладками, а не силиконовым герметиком. Особенностью норвежского окна является крепление штапика (которым фиксируют стеклопакет) на саморезах с наружней стороны, что позволяет сделать замену стеклопакета легкой задачей. Для предотвращения запотевания стекол при перепадах температуры в норвежских окнах внутри створок устанавливают алюминиевую фольгу с молекулярным ситом.

Евроокна, изготовленные по немецкой технологии являются наиболее представленным на рынке типом окон. У таких окон показатели тепло - и шумозащиты несколько ниже, чем у финских. Толщина коробки 78-80 мм.

Большинство российских производителей делают именно такие евроокна.

Окна изготавливаются из хвойных и твердолиственных пород древесины, при этом используется клееный брус.

Применение технологии клееного бруса позволяет создать прочный деревянный материал. Оконные рамы изготавливают из нескольких (обычно трех) склеенных ламелей (планок) толщиной 20-30 мм. При этом ламели представляют собой склейку из отдельных дощечек, что позволяет устранить пороки в древесине - сучки, трещины, смоляные карманы. Для проклейки применяют водоотталкивающий клей, что делает окно негигроскопичным. Различное направление волокон и водостойкость, получаемые при таком изготовлении бруса позволяют повысить прочность и препятствовать деформации оконного блока при перепадах температуры.

Такая технология позволяет также комбинировать брус, совмещая ламели из сосны и других более твердых пород дерева, сочетая при этом лучшие качества различных древесных пород.

Используются рамы с двумя контурами уплотнения.

Специальная обработка и многослойные покрытия защищают рамы от гниения и плесени, делая их устойчивыми к атмосферному воздействию и солнечному излучению.

Применяются различные типы фурнитур, позволяющие открывать окна в двух плоскостях. Стеклопакеты применяют различных типов: одно- и двухкамерные, со специальными энергосберегающими низкоэмиссионными стеклами с металлонапылением, с аргоновым или криптоновым заполнением воздушных камер и другие. Повышенная безопасность окна обеспечивается и установкой в стеклопакеты бронированных стекол.

В современных окнах используются преимущественно стеклопакеты, реже (если не требуется надежная теплоизоляция) - одиночные стёкла.

Окна различаются по материалам, из которых изготовлены, конструкциям и назначению. Рамы и коробки окон могут изготавливаться из:

· дерева (клееный брус).

· алюминия.

· поливинилхлорида (ПВХ).

· стеклопластика (стеклокомпозита).

· стали.

· комбинации материалов (деревоалюминиевые, деревополивинилхлоридные и т.п.).

Современные оконные рамы имеют специальные уплотнители, позволяющие свести к минимуму потери тепла через щели в окнах.

деревянный оконный светоограждающий производство

Таблица 1. Сравнительная характеристика материалов для оконных блоков

Материал	Тепловое сопротивление	Прочность	Обслуживание	Вторичное использование	Комментарий
Дерево	очень высокое	большой диапазон	требует	-	меняет размер при изменении влажности
ПВХ	очень высокое	высокая	не требует	-	термолабилен
Алюминий	низкое	хорошая	не требует	обычно > 95%	применяется при больших размерах
Сталь	среднее	высокая	не требует	> 98%	обычно применяется в угловых соединениях
Фибергласс	очень высокое	очень высокая	не требует	50%	термостабилен

2. Обоснование строительства предприятия

Необходимо создание дополнительной мощности по производству деревянных светоограждающих конструкций для жилищного строительства, обусловлено увеличением объёма строительства жилья в республике Бурятия на 2013 год и последующие годы.

В настоящее время потребность в оконных блоках в республике полностью удовлетворяет за счет производства:

· Деревянных оконных блоков фирмами:

ОАО «Полистройдеталь»

ОАО «Технодом»

ОАО «Байкальская лесная компания»

· Оконных блоков ПВХ фирмами

ООО «Ермак»

ООО «ОКНАДОМ ПЛЮС»

ООО «СМТ-Регион»

ООО «Фенстер»

ООО «Алюком»

ООО «Окна №1»

ООО «Алпласт»

ООО «Эликом»

ООО «ТРИО»

В соответствии с республиканской целевой программой «Жилище» на 2011-2015 года в 2013 году предусматривается увеличение ввода в эксплуатацию до 380 тыс. м? жилой площади.

Исходя из показателя доведения обеспечения жильём граждан республики до 21 м? на человека и коэффициента семейности по республике 3 необходимо обеспечить рынок республики окнами в количестве 28000 шт.

Учитывая данные маркетинговых исследований по доли сегмента спроса деревянных окон проведенных компанией Proplex равен 25%

Производственная мощность предприятия с возможными действиями конкурентов составит 28000* 0,25 = 7000 штук в год.

Основным отличием евроокон является то, что в них устанавливаются не одиночные стекла, а двух- или трехкамерные стеклопакеты. Система запирания изделий более совершенна, крепче прижимает створку к раме. Если учесть уплотнители, то такая система превосходно сохраняет тепло в помещении, а также обладает хорошими звукоизоляционными свойствами.

Если в основу брать тип открывания, евроокна можно разделить на следующие виды: поворотные и поворотно-откидные, откидные, многостворчатые, раздвижные алюминиевые, неподвижные (глухие), а также окна, открывающиеся в обе стороны.

Выбор окон в этом отношении зависит от вкусовых предпочтений заказчика, а также от особенностей помещения. Так, например, откидные окна используются на лестничных пролетах, где установка створчатых окон небезопасна.

Для офисных и жилых помещений обычно используется пластмасса, а точнее ПВХ-поливинилхлорид. Такие окна дешевле деревянных окон и окон из «теплого» алюминия и в то же время обладают прекрасными теплоизоляционными свойствами, поэтому на сегодняшний день занимают первое место по остеклению квартир. Хорошие ПВХ-окна будут служить долго, материал стоек к коррозии и гниению, а также имеет некоторую степень огнеупорности. Однако, такие окна держат статическое электричество и создают «парниковый эффект» в помещении, в результате чего может появляться конденсат на стенах и потолке.

Алюминий чаще всего используют для остекления больших площадей (витрин, балконов, перегородок). Сам металл обладает хорошей теплопроводностью, поэтому для наружного остекления используется так называемый «теплый» алюминий - алюминиевый профиль со вставкой теплоизоляционного материала между наружной и внутренней частями. «Холодный» алюминий используется для изготовления внутренних конструкций, где теплопроводность конструкции не играет большой роли. Алюминиевые окна тоже устойчивы к коррозии и вредному влиянию окружающей среды, надежны и огнеупорны.

Деревянные окна используются преимущественно в жилых помещениях. По стоимости эти оконные блоки самые дорогие, из - за трудоемкой обработки древесины, т. к. основой для производства является не массив, а клееный брус. Проектом предусмотрено использование трехслойного клееного бруса сечением 78*86 мм.

3. Производственная мощность и номенклатура продукции

Виды оконных блоков

Оконные блоки для жилых и общественных зданий бывают одностворчатые, двухстворчатые и многостворные. Окно любой конструкции включает в себя:

оконный блок;

фурнитуру;

стекло и / или стеклопакет;

уплотнители створок и форточек;

дополнительные элементы (сливы, щелевидные накладки, монтажные системы и т.п.)

Оконный блок состоит из оконной коробки и оконных переплетов, которые включают створки, фрамугу и форточку. Для проветривания помещения в окнах делают форточки, либо форточки-створки, либо специальные панели, либо фрамуги.

По конструкции оконные блоки разделяются на:

одинарные (Евроокно, ОДОСП)

спаренные (тип ОС)

раздельные (тип ОР, ОДРСП, Финский тип)

раздельно-спаренные (тип ОРС)

Оконные блоки со спаренными створками состоят из наружной и внутренней створок, спаренных между собой. Соединяются створки винтовым соединением в один переплет, что позволяет открывать одновременно обе створки. Раздельные оконные блоки состоят из коробки, на которую навешены створки, фрамуги и форточки, открывающиеся в одну или разные стороны. Раздельно-спаренные оконные блоки представляют собой комбинацию окон со спаренными и раздельными створками, причем, наружные створки у таких окон - одинарные, а внутренние - спаренные.

Оконный блок - светопрозрачная конструкция, предназначенная для естественного освещения помещения, его вентиляции и защиты от атмосферных и шумовых воздействий.

Оконный блок состоит из сборочных единиц: коробки и створчатых элементов, встроенных систем проветривания и может включать в себя ряд дополнительных элементов: жалюзи, ставни и др.

Коробка - сборочная единица оконного или дверного блока рамочной конструкции, предназначенная для навески створок или полотен, неподвижно закрепляемая к стенкам оконного или дверного проема.

Створка, створчатый элемент - сборочная единица оконного блока рамочной конструкции со светопрозрачным соединенная с коробкой, как правило, посредством шарнирной или скользящей связи. Неоткрывающаяся створка закрепляется в коробке неподвижно.

Фрамуга - створчатый элемент, имеющий откидное открывание, ограниченный горизонтальным импостом и брусками коробки и предназначенный для проветривания помещения.

Обозначения классов окон по эксплуатационным характеристикам принимают по буквенно-цифровым обозначениям.

Пример условного обозначения - ГОСТ 24700-99

Оконный блок деревянный одинарной конструкции со стеклопакетом, модульные размеры: по высоте - 15М, ширине - 18М, с форточкой, левого исполнения. Классы по эксплуатационным показателям: сопротивлению теплопередаче - В2, воздухо- и водопроницанию - Б, звукоизоляции - Д, общему коэффициенту пропускания света - Б, сопротивлению ветровым нагрузкам - Г, морозостойкого исполнения - М, по ГОСТ 24700.

Допускается не указывать в условных обозначениях изделий классы эксплуатационных характеристик.

В этом случае класс эксплуатационных характеристик изделий (приведенные в знаменателе примера), а также, при необходимости, обозначения других классификационных признаков, допускается приводить в проектной документации, паспорте и договоре на поставку в виде текстовой записи, например, «сборно-разборные, морозостойкого исполнения».

Отсутствие обозначения классов означает, что изделия имеют минимальные значения эксплуатационных показателей, установленные в стандарте на конкретный вид изделий (в приведенном примере условного обозначения - в ГОСТ 24700).

Условные обозначения изделий, выпускаемых по индивидуальным заказам, допускается устанавливать в проектной документации или в нормативной документации на конкретные виды изделий.

Примеры архитектурных рисунков прямоугольных оконных и балконных дверных блоков: а, б, в, г, д, е, ж - примеры конструкций оконных блоков по высоте; з, и - конструкция однопольных балконных дверных блоков размером 22-7; к-то же, по индивидуальному заказу: с горбыльковым переплетом и глухой филенкой; л - примеры конструкции двупольного балконного дверного блока с двойной фрамугой для общественных зданий размером 28-18



Примеры архитектурных рисунков фигурных оконных блоков и оконных блоков со сложным рисунком: а - круглый неоткрывающийся оконный блок; б - полуовальный оконный блок с откидным открыванием; в-полукруглый оконный блок с откидным открыванием; г - треугольный оконный блок с откидным открыванием; д - трапециевидный распашной одностворчатый оконный блок; е - полуарочный одностворчатый оконный блок с поворотно-откидным открыванием; ж - арочный двустворчатый оконный блок с откидным и распашным открыванием створок и неоткрывающейся фрамугой; з - трехстворчатый оконный блок с комбинированным открыванием, форточкой, неоткрывающейся подфорточной створкой и неоткрывающейся полуовальной фрамугой; и - арочный одностворчатый оконный блок с поворотно-откидным открыванием створки с горбыльковым переплетом и открывающейся фрамугой

В проекте за базовый расчет принят одинарный теплозащитный оконный блок со стандартными размерами 870*1460 мм.

4. Характеристика сырьевой и топливно-энергетической базы предприятия

Сырьевая база предприятия

Основным сырьём для работы предприятия выступает трехслойный клееный брус, его планируется закупать у ОАО «Байкальская лесная компания», г. Улан-Удэ примерная цена за 1 м? оконного клееного бруса равен 15 000 руб.

Основные поставщики клееного бруса для оконных блоков Сибирском федеральном округе:

Иркутская область

· ООО «Бабр»

Красноярский край

· ООО «Трансслес ТД»

· ЗАО «КЛМ Арт»

Новосибирская область

· ООО «Материалы ТФ»

· ООО «Крона Групп НПП»

· ООО «СибУрс»

· ООО «Альянс вуд мастер»

Отделка - экологическими чистыми красками на водной основе фирм «TIKKURILA», возможна отделка отечественной краской.

Остекление одно, двухкамерный стеклопакет, 4/16/4, 4/8/4/8/4, стеклопакет может быть низкоэмиссионный, зеркальный, с К или М-стеклом или функциональными защитными пленками.

Уплотняющие прокладки - фирмы «DEVENTER» (Германия) из термопластических эластомеров, обеспечивающих высокую герметичность, изоляция в диапазоне от -40 до +60.

Фурнитура фирмы «ROTO» (Германия), очень хорошо зарекомендовала себя в российских условиях. Возможна установка отечественной фурнитуры.

Топливно-энергетическая база

Проектом предусмотрено использования следующих топливно-энергетических ресурсов

Электроэнергия от сетей ОАО Бурятэнерго, тариф на электроэнергию в республике Бурятия для промышленных потребителей составляет 4 руб. кВт/час.

Тепловая энергия на обогрев помещения из сетей ТГК-14, требуемая температура в производственных помещениях по «ГОСТ 12.1.005-88. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» должна составлять 17-19 °С., тариф на тепло энергию - 1300 рублей за одну Гкал.

Также проектом предусмотрена система водообеспечения и водоотведения на предприятие. По технологии вода необходима вода на участок покраски, поэтому необходимо привязка из сетей МУП «Водоканал». Вся вода в центральной системе города соответствует СанПин 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода». Действующие тарифы на 1 м? воды - 14 руб., на 1 м? отведения канализационных стоков - 16 руб.

Режим работы предприятия

Режим работы предприятия определен исходя из характера данного производства и соответствует по нормам технологического проектирования аналогичных производств:

Количество рабочих суток в году - 262;

Количество суток на плановые остановки и ремонт оборудования - 12;

Расчетное количество суток в году - 250;

Количество смен в сутки - 2;

Продолжительность смены - 8 часов.

В соответствии с фондом времени работы предприятия рассчитывается годовой выпуск продукции, потребность в сырье и энергоресурсах и фонд работы технологического оборудования, который используется для расчета и выбора оборудования.

При двухсменном режиме работы и прерывной недели фонд времени работы предприятия в часах составит.

Гф. пр. = 250*2*8 = 4000 час/год

Типовая технология производства оконных блоков из клееных брусков

Название операции	Описание	Станки
Калибрование клееных брусков (заготовок)	Обработка клееных брусков на заданный размер по сечению с точными геометрическими размерами и высокой чистотой поверхности 80х88 мм.	Фуговальный четырех сторонний станок Beaver 22M
Торцовка заготовок в размер по длине	Раскрой заготовок на заданные размеры створок и коробки окна с припуском по длине	Угловой центр с ЧПУ GRIGGIO GAM 10
Профилирование заготовок, зарезка шипов и проушин на заготовках	Фрезерование внутреннего и наружного профиля брусков коробки, внутреннего профиля брусков створок и вырезка раскладки (штапика), а также формирование шипов и проушин на брусках створок и коробки окна
Нанесение клеевого состава на заготовки	Нанесения клея на шиповые соединения заготовок	Клеенаносящий станок WGA
Сборка рамочных конструкций из заготовок	Сборка горизонтальных и вертикальных брусков коробок и створок в рамочную конструкцию на шиповое соединение с высокой точностью	Вайма пневматическая VPS-100
Профилирование рамочных конструкций	Обработка створок и коробки по наружному контуру с исключением сколов	Фрезерный станок FSS-450R
Шлифование рамочных конструкций (оконных блоков)	Калибрование для снятия свесов в угловых соединениях и шлифование плоских поверхностей коробки и створок оконных блоков под отделку	Шлифовальный станок ШлПС-6М
Шпаклевание оконных блоков	Шпатлевка плоских поверхностей коробки и створок оконных блоков (дефектных мест древесины)	Столы для шпаклевания оконных блоков при покраске.
Грунтование	Грунтование плоских поверхностей коробки и створок оконных блоков под отделку лакокрасочными материалами	Столы для грунтования окон при покраске.
Промежуточное шлифование	Чистовое шлифование плоских поверхностей коробки и створок оконных блоков под отделку	Столы для промежуточной шлифовки оконных блоков перед покраской
Покраска оконных блоков	Нанесение лакокрасочного покрытия с целью защиты от механических и атмосферных воздействий	Камера покрасочная КЕ-2000
Сушка оконных блоков	Выдержка оконных блоков после покраски.	Отделение для выдержки оконных блоков
Обработка отверстий и установка фурнитуры, остекление	Сверление и фрезерование отверстий под ручку замка, установка фурнитуры и уплотнителей, остекление	Сверлильно-присадочный станок VST
Упаковка	Упаковка термоусадочными полиэтиленовыми пленками	Термоусадочный аппарат МП-ДВ П/А
Складирование	Складирование готовых оконных блоков

Материальный баланс

№	Наименование технологической операции	Единица измерения	Технологические потери%	Потребности
				в год	в сутки	в час
11 2	Складирование
	Оконные блоки	шт.	-	7 000	28	1,75
22	Упаковка
	Полиэтилен	м?	-	19180	76,7	4,79
	Стеклопакеты	шт.	-	7 000	28	1,75
	Фурнитура	комплект	-	7 000	28	1,75
	Герметик	кг	-	1 500	6	0,375
	Утеплитель	м.п.	2	30 250	121	7,6
33	Сверление
	Оконные блоки	шт. отв.	-	56 000	224	14
34	Сушка
	Оконные блоки	шт.	-	7 000	28	1,75
55	Покраска
	Оконные блоки	шт.	-	7 000	28	1,75
	Краска	кг	2	1 520	6,08	0,38
6	Шлифование промежуточное
	Оконные блоки	шт.	-	7 000	28	1,75
7	Грунтование
	Оконные блоки	шт.	-	7 000	28	1,75
	Грунтовка	кг	5	2 000	8	0,5
8	Шпаклевание
	Оконные блоки	шт.	-	7 000	28	1,75
	Шпаклевка	кг	3	1 400	5.6	0,35
79	Шлифование
	Оконные блоки	м?	1	7 000	28	1,75
10	Прессование
	клей	кг	2	2 200	8,8	0,55
11	Фрезерование
	Брус	м.п.	2	60 000	240	15
12	Торцевание
	Брус	м.п.	1	61 250	245	15,3
13	Фугование	м?	1,5	4618	18,5	1,54
	Брус	м.п.	2	61 620	245	15,3

Проектируемый склад сырья должен имеет площадь, равную площади запаса сырья на 1 месяц (22 рабочих дня) беспрерывной работы завода. По таблице №1 - Материальный баланс производства следует, что потребность в сырье на 1 сутки производства составляет 15,3 м.п. или 1.4 м?. Для 22 рабочих дней потребность в сырье составит - 1.4 м?/день * 22 дня = 31 м?. Принимая высоту штабеля клееного бруса на складе равную 2 метрам, следует, что необходимая площадь склада равна

S_{скл.сыр.}= ==~16 м?.

где:

R - потребность в сырье на 1 месяц;

h - высота штабеля.

Склад готовой продукции

Проектируемы склад готовой продукции, должен иметь площадь, равную запасу готовой продукции на 1 месяц складирования. По таблице №3 - материальный баланс производства следует, что за 1 сутки производится 28 шт. оконных блоков. Запас готовых оконных блоков на 1 месяц (22 рабочих дня) составит 28 шт./день * 22 дня = 616 шт. Готовые оконные блоки складируются в вертикальном положении под углом 10-15 градусов.

S_{скл.продук.}= =~ 36 м?.

Лакокрасочные материалы, клей:

Потребность в лакокрасочных материалах и клее принимается по таблице №1 - Материальный баланс производства, при нормированном расходе:

Площадь окрашиваемой конструкции равна = 1,1 м?.

· Расход ЛКМ составляет 0,2 кг/м?, потребность в ЛКМ на годовую программу равна 925 кг.

· Расход шпаклевки - 0,34 кг/м?, потребность в шпаклевке на годовую программу составляет 1385 кг.

· Расход грунтовки - 0,35 кг/м?, потребность в шпаклевке на годовую программу составляет 1400 кг.

Механическое оборудование

На данном производстве, ведущим оборудованием является угловой обрабатывающий центр с ЧПУ GRIGGIO GAM

Оборудование, оснащенное несколькими узлами, благодаря которым осуществляется работа по производству оконных блоков различной сложности и размеров. Работа на станке подчинена электронному программатору с дисплеем, который производит программирование отдельных программ или целых рабочих циклов, автоматически подсчитывает количество обработанных деталей.

Станок состоит из шипорезного, профилирующего и узла выборки штапика. К преимуществам шипорезного узла относится возможность зарезания шипов одновременно на двух заготовках, что благоприятно сказывается на скорости работы. Принцип работы данного узла заключается в следующем: заготовка сначала обрезается на нужный размер, а затем формируются шипы или проушины пильным диском, диаметром 400 мм.

Максимальная высота реза составляет 120 мм. Шипорезный узел оснащен двумя моторами для пилы и фрезера, мощностью 4 и 10 лс, что увеличивает максимальную нагрузку на данный элемент станка. После осуществления процесса шипорезания заготовки подаются оператором вручную для дальнейшей профильной обработки. Основные шпиндели профилирующего узла имеют увеличенные размеры. Высота 1-го профилирующего шпинделя с контрсуппортом составляет 320 мм, что позволяет установить максимальный диаметр инструментов. Это обеспечивает профилирование бруса с максимальным сечением за одну базировку. Антискольный диск с 6-ю положениями препятствует образованию сколов, а значит и выбраковки продукции. Последним узлом является узел выборки штапика, который обеспечивает отрезку обработанного штапика, позволяя экономить материал и сократить величину съема заготовки при профилировании.

Обрезание штапика производится пилой, диаметром 200 мм со скоростью 6000 оборотов в минуту. Горизонтальное позиционирование осуществляется вручную, вертикальное - пневматическим способом. Узел отрезания штапика имеет ременную передачу.

Для оптимизации работы узлов угловой центр для оконных и дверных переплетов GAM 10 оснащен некоторыми элементами: передней направляющей на столе для профилирования и обгонки, наклонной направляющей на угол от 0 до 45 градусов, двумя пневматическими прижимами для фиксации заготовок, 12 роликами и моторедуктором для улучшенной подачи. Все режущие элементы станка надежно защищены убирающимся пневматическим защитным устройством.

Производительность данного обрабатывающего центра по паспорту П_пасп. =2,5 шт./час.

Коэффициент загруженности оборудования К_загр = 0,9

Производительность по материальному балансу П_{мат. бал.} = 1,75 шт./час

Необходимое количество станков

N = П_{мат. бал.} / К_загр * П_пасп. = 1,75/(2,5* 0,9) = 0,78 ст. = 1 станок.

Технические характеристики углового центра GRIGGIO GAM

Оборудование	Угловой центр GRIGGIO GAM
Производительность шт./год.	12 000
Потребляемая мощность кВт.	18
Габаритные размеры м.
Длинна	3
Высота	1,7
Ширина	2,4
Занимаемая площадь м?	7,2
Стоимость	700 000

Угловой центр SINTESI

Угловой центр SINTESI предназначен для производства элементов окон. Программа процессора центра содержит в памяти перечень производимых типоразмеров окон, позволяет вычислять размеры рам, изменять функции центра, а так же имеет множество дополнительных практических и информационных функций.

Рабочий стол имеет размер 720х1130 мм и оснащён 2 мя вертикальными пневматическими прижимами. Также на рабочем столе имеется автоматическое противоскольное устройство с 8-ю положениями, контролируемыми процессором.

Торцовочный узел

Узел оснащён системой электронной установки горизонтального положения и пневматической установки вертикального положения пилы, позволяющей снизить шум и повысить уровень безопасности работы. Пильный диск в комплект поставки не входит. 1 аспирационный патрубок диам. 120 мм.

Узел нарезания шипа

Электронная вертикальная настройка, автоматическое пусковое устройство «звезда-треугольник». 2 аспирационных патрубка диам. 150 мм.

Блок профилирования

Подающий узел состоит из жёсткой балки с обрезиненными роликами диаметром 120 мм с цепным приводом, расстояние между роликами 130 мм. Прижим балки производится посредством пневмоцилиндров, усилие прижима которых регулируется с панели управления. Высота роликов отображается на панели управления.

Профилирующий узел

В состав узла входят 2 профилирующих шпинделя. Каждый шпиндель имеет автономный привод со стартером «звезда - треугольник». Электронное управление вертикальным перемещением шпинделей, автоматическая горизонтальная установка ВКЛ-ВЫК, автоматическое пусковое устройство «звезда - треугольник». Реверсивное вращение для использования шпинделя в качестве антискольногово время калибровки. 1 верхний аспирационный патрубок диам. 150 мм, 1 нижний аспирационный патрубок диам. 80 мм.

Технические характеристики углового центра SINTESI

Оборудование	Угловой центр SINTESI
Производительность шт./год.	25 000
Потребляемая мощность кВт.	28
Габаритные размеры м.
Длинна	4,7
Высота	2,5
Ширина	2,5
Занимаемая площадь м?	10
Стоимость	2 000 000

Угловой центр SAC серии F

Угловой центр предназначен для обработки брусковых деталей и рамочных конструкций деревянных окон и дверей в серийном и крупносерийном производстве по изготовлению всех видов окон из массива древесины. Торцовка заготовок пильным узлом, нарезка шипов и проушин шипорезным фрезерным шпинделем длиной 620 мм, фрезерование внутреннего профиля оконной рамы или дверной обвязки основным и антискольным шпинделями, фрезерование по наружному контуру собранной конструкции (обгонка) основным и антискольным шпинделями, выборка фурнитурного паза, отрезка штапика вторым пильным узлом с цифровым позиционированием.

Технические характеристики углового центра SAC

Оборудование	Угловой центр SAC серии F
Производительность шт./год.	20 000
Потребляемая мощность кВт.	24
Габаритные размеры м.
Длинна	3,6
Высота	1,9
Ширина	2,5
Занимаемая площадь м?	9
Стоимость	1 500 000

Жесткая конкуренция в секторе деревянных оконных рам требует от производителя оснащения производства новым, современным оборудованием. Сейчас, ввиду отсутствия крупных муниципальных заказов, изготовление оконных блоков переместилось в зону индивидуального строительства.

Основной объем составляют мелкосерийное или единичные заказы окон при большом разнообразии типов и размеров и одновременно сжатых сроках выполнения заказа без потери высокого качества изделий.

Преимущества углового оконного центра с ЧПУ GRIGGIO GAM

перед другими, это удовлетворение производительности по материальному балансу, наилучшее соотношение цены и качества, среди аналогичного оборудования, невысокая стоимость рабочего инструмента.

Кинематический расчет

1. Определение скорости фрезерования.

V_фр.===4145 м/мин;

где:

D - наружный диаметр фрезы шпинделя, мм; n - число оборотов шпинделя в минуту;

V_фр. ==4145 м/мин;

2. Скорость подачи заготовок по заданному уровню шероховатости обрабатываемой поверхности.

Начальные условия для расчета:

2.1 Полное использование мощности привода калибрования (N_шпин.);

2.2 Заданного уровня шероховатости обработанной поверхности по ГОСТ 30972-2002 (Rz_max)=150 мкм;

2.3 Работоспособности инструмента (для фрез - из условия нормального заполнения емкости впадины между зубьями) ? U_д.

К значению должна рекомендоваться минимальная из полученного ряда расчетных значений скорости подачи. Выбранная скорость подачи U_под должна находиться в пределах кинематических возможностей станка, то есть U_max < U_под < U_min, где U_max … U_min - диапазон скоростей подачи станка (6….24 м/мин)

Полное использование мощности привода фрезерования

N_шпин.n= ; U_под. =;

где:

N_шпин.n - мощность электродвигателя привода шпинделя, 5,5 кВт; U_под. - скорость подачи, м/мин; k - удельная работа резания, 40 Дж/см? ^[30]; B - толщина снимаемого слоя, 7 мм; H - высота пропила, мм.

2.1. Скорость подачи

U_под. = = = 14,7 ~ 18 м/мин;

2.1 Расчет скорости подачи по заданному уровню шероховатости обрабатываемой поверхности.

Используем зависимостью шероховатости поверхности пропила от подачи на нож фрезы (U_z). По найденному в соответствии с заданной шероховатостью Rz_max значению U_z определяем скорость подачи по формуле:

U_под.== = = 18 м/мин;

где:

U_под - скорость подачи заготовки, м/мин; U_z - подача на нож фрезы, мм;

z-количество ножей фрезы, 6 шт.; n - число оборотов шпинделя фрезы, 6000 об/мин;

2.2 Работоспособности инструмента (для фрез - из условия нормального заполнения емкости впадины между зубьями) ? U_д

Напряженность работы впадины между зубьями пилы характеризуется коэффициентом напряженности:

у = ;

где:

и - коэффициент формы зуба фрезы^[8] = 0,2 (0,2…0,5); у - коэффициент напряженности = 2 (0,5…2,0); t - шаг зубьев фрезы, 30 мм; Н - высота фрезерования, 100 мм.

Выражаем подачу на зуб фрезы (U_z)

U_z = = = 0,6 мм;

Искомая допустима скорость подачи (U_под.)

U_под. = = = 21 м/мин;

Из полученного ряда скоростей подач выбирается наименьшая U = 18 м/мин. Выбранная скорость подачи U_под = 18 м/мин находиться в пределах кинематических возможностей станка, то есть U_max < U_под < U_min, где U_max … U_min - диапазон скоростей подачи станка по техническим характеристикам (6….24 м/мин).

Тепловой и аэродинамический расчет сушильной камеры

Сушка окрашенных оконных блоков один из основных технологических процессов требующий соблюдение технологии, во многом определяющий качество и конкурентоспособность готовых изделий. Низкое качество сушки также ухудшает внешний вид изделия, это обусловлено в первую очередь неудовлетворительным состоянием сушилок и слабой технологической подготовкой обслуживающего персонала, что приводит к браку.

Конструктивные особенности камеры

Сушильная камера конвекционной сушки покрытий сборная выполнена из теплоизоляционных панелей, крепящихся друг к другу болтами. Тепловентиляционные агрегаты - выносные; их располагают на полу или на отдельных металлических подставках, конструктивно не связанных с корпусом сушильной камеры, для того, чтобы вибрация, возникающая при вращении вентилятора и электродвигателя, не передавалась корпусу сушильной камеры.

Система нагрева

Для нагрева циркулирующего воздуха в сушильных камерах используется электрокалорифер Миникон электро МЭК 600 400 12.

Воздухообмен

Вытяжка влажного воздуха в камере осуществляется из верхней зоны. Алюминиевые заслонки с электроприводом обеспечивают удаление влажного воздуха из сушильной камеры и однородное поступление в неё свежего воздуха.

Автоматические устройства сушильной камеры должны обеспечивать регулирование температуры и влажности в них и безопасность эксплуатации.

Характеристика сушильной камеры

Параметр	Значение
Вместимость камеры шт.	3
Производительность усл. шт./год	12 000
Габаритные размеры камеры, м:
Длина	3
Ширина	3,5
Высота	2

Технические характеристики электрокалорифера

Маркировка электрокалорифера	Един. изм.	МЭК 400
Общая эл. мощность	кВт	12
Количество ступеней		4
Эл. мощность и напряжение питания ступени	1 ступень	1 кВт
	2 ступень	2 кВт
	3 ступень	3 кВт
	4 ступень	6 кВт
Максимальная температура	°С	40
Сечение	м?	0,1425
Ширина	мм	475
Высота	мм	300
Длина	мм	400
Длина (по нагревательным элементам)	мм	275
Минимальный поток воздуха	м?/ч	769,5

Время сушки одного оконного блока: Т = 20 мин

Производительность сушильной камеры:

П_т = N *P_т * Q;

П = 3*16*250 = 12 000 шт./год.

где:

N = 3 - количество высушиваемых окон за в час;

P_т = 16 - количество часов работы в сутки;

Q = 250 - количество рабочих суток.

Тепловой расчет:

;

1.1 Потери тепла через ограждения:

=(S_{огр.общ.} *К_общ.) ;

где:

S_{огр.общ} = 36,5 м? - общая площадь поверхности;

К_общ. = 0,3 Вт/м?*⁰С - коэффициент теплопередачи ограждения (Полы, стены, потолки) в единицу времени;

- разность конечной и начальной температур.

(36,5*0,3)*(25-17)=87,6 Вт;

1.2 Потери тепла на нагрев древесины:

Потери тепла при высушивании 1 оконного блока:

;

где:

=500 кг/м? - плотность древесины;

V =0,07 м? - объём оконного блока

= 67,8 * 500 * 0,07 =2 373 Вт/шт.

Потери тепла при высушивании в час;

;

= 67,8 * 500 * 0,07 *3=7 119 Вт/час

Потери тепла испарение ЛКМ:

= л * S_пов.*N;

где:

л = 2430 кДж/к г =673 Вт - удельная теплота испарения при температуре Т=30⁰С и нормальном атмосферном давлении;

S_пов = 1,1 - площадь поверхности оконного блока.

= 673 *1,1*3 = 2 220 Вт/час.

Общий расход тепла:

87,6 + 7 119 + 2 220 =9 426 Вт/час.

Аэродинамический расчет:

2.1 Скорость на выходе из вентилятора:

;

где:

= 2 м/с - рекомендуемая скорость движения воздуха в сушильной камере;

- Площадь сечения воздушного канала электрокалорифера;

;

= 4,2 м? площадь сечения между оконными блоками;

2 * 4.2/0.58 = 14.5 м/с.

Подбор мощности электрокалорифера:

P = Q * 0,36 * (T_вых. - T_вход.)

P - электрическая мощность калорифера в Вт.

Q = 769,5 - расход воздуха в куб. м/час.

(T_вых. - T_вход.) - разница температур на входе и выходе из электрокалорифера в °С.

P = 769,5 * 0,36 *(25-17)= 2216 Вт/час

В результате теплового и аэродинамического расчетов, был произведен расчет основных показателей сушильной камеры для оконных блоков производительностью 12 000 шт./год, произведен подбор электрокалорифера.

Для осуществления процесса необходим электрокалорифер с минимальными характеристиками: мощностью не менее 2216 Вт/час; скоростью на выходе из вентилятора - 14,5 м/с.

Выбранный электрокалорифер Миникон электро МЭК 600 400 12 удовлетворяет данные технические характеристики.

Список источников

1. Амалицкий В.В., Амалицкий В.В. «Деревообрабатывающие станки» - изд. Академия, г. Москва, 2002 год;

2. Амалицкий В.В., Амалицкий В.В. «Оборудование отрасли» - изд. ГОУ ВПО МГУЛ, г. Москва, 2006 год;

3. Никулин А.Д., Шмитько Е.И. «Проектирование предприятий строительных материалов изделий и конструкций» изд. Проспект науки, г. Санкт-Петербург, 2006 год;

4. Баженов Ю.М., Алимов Л.А., «Проектирование предприятий по производству строительных материалов и изделий» изд. АСВ, г. Москва, 2005 год;

5. Республиканская целевая программа «Жилище» по повышению социально-экономического уровня Республики Бурятия на 2011-2015 года;

6. Фатхудинов Р.А. «Организация производства» изд. НИФРА, г. Москва, 2008 год;

7. Отчет правительства Бурятии о состоянии топливно-энергетического комплекса республики от 23 июня 2012 года в рамках региональной программы «ТЭК 2030»;

8. Анурьев В.И., «Справочник конструктора-машиностроителя» - изд. Машиностроение, г. Москва, 2001 год;

9. Н.В. Макаровский, В.В. Амалицкий, В.М. Кузнецов, «Теория и конструкции деревообрабатывающих машин» изд. Лесная промышленность г. Москва;

10. ГОСТ 24699-2002 «Блоки оконные деревянные со стеклами и стеклопакетами»;

11. ГОСТ 30972 «Брус клееный оконный»;

12. ГОСТ 28196-89 «Краски водно-дисперсионные. Технические условия»;

13. «Методические указания по выполнению выпускной квалификационной работы для студентов специальности 270106 «Производство строительных материалов, изделий и конструкций»» - Заяханов М.Е., Щукина Е.Г., Беппле Р.Р., изд. ВСГУТУ, г. Улан-Удэ, 2010 год;

14. «Методические указания «Нормоконтроль учебной документации. Общие требования и правила оформления»» - Дамдинов Д.Р., Балханова Е.Д., Беппле Р.Р., изд. ВСГУТУ, г. Улан-Удэ, 2010 год;

15. «Методические указания по выполнению выпускной квалификационной работы для студентов специальности 270106 «Производство строительных материалов, изделий и конструкций»» - Заяханов М.Е., Щукина Е.Г., Беппле Р.Р., изд. ВСГУТУ, г. Улан-Удэ, 2010 год;

16. «Методические указания по проектированию генеральных планов и транспорта предприятий для производственных изделий для студентов специальности 270106 «Производство строительных материалов, изделий и конструкций»» - Заяханов М.Е., Щукина Е.Г., Беппле Р.Р., изд. ВСГУТУ, г. Улан-Удэ, 2010 год;

Размещено на Allbest.ru

...