Процесс изготовления сегмент-вагонки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Древесина становится все более распространенным материалом, так как дерево является натуральным экологически чистым продуктом, взятым человеком из природы. Оно стало популярным у архитекторов, дизайнеров и современных потребителей благодаря своему красивому внешнему виду и приятным «теплым» качеством. Помимо этого, дерево является обновляющимся естественным неистощаемым ресурсом и одним из редких строительных материалов, которым предоставлен сертификат окружающей среды.

Клееные изделия изготавливаются из древесины различных пород (в основном, сосны, лиственницы, ели) по специальной технологии. Древесина, как уже отмечалось выше, экологически чистый полимер замечательными качествами: прочностью, долговечностью, низкой теплопроводностью. Современные технологии позволяют наделить этот материал дополнительными специальными свойствами - формоустойчивостью, правильной геометрией, чистотой поверхности (при полном отсутствии пороков), эстетически безупречным внешним видом.

Клеёные деревянные конструкции являются индустриальным видом современных конструкций, производство которых осуществляется на специализированных предприятиях.

Деревянные клееные конструкции начали применяться в нашей стране еще в 30-40-х годах прошлого столетия.

Древесина - оптимальный для России строительный материал со всех точек зрения: экономической - она весьма дешева, инженерной - пригодна для изготовления любых строительных конструкций, экологической - благотворно влияет на здоровье людей, географической - деревья хвойных пород в изобилии растут по всей территории страны. Современные деревянные дома - это не только неповторимый микроклимат в жилище, но нередко и весьма оригинальная архитектура.

Термин «сегмент-вагонка», как разновидность отделочных материалов, прижился среди производителей и потребителей строительного рынка сравнительно недавно, при этом почти каждый не задумываясь, даст ему правильное определение: это строительный материал, применяемый для внутренней, а иногда и внешней отделки зданий и помещений. Высушенная и простроганная с четырёх сторон деревянная доска с заданным профилем, имеющая шпунт и паз для стыковки по плоскости, была метко названа «вагонкой», так как применялась для обшивки вагонов и бытовок строителей и покорителей целины и Сибири, с тех пор сохранила это простое определение.

Среди изделий из древесины «сегмент-вагонка» находится в разделе «профилированный строганный погонаж». Наибольшее распространение получили изделия из хвойных пород древесины сосны и ели, так как наиболее доступны для заготовки и довольно просты в переработке, при этом имеют очень красивую текстуру (естественный рисунок образованный волокнами и слоями древесины обусловленный особенностями её структуры, который зависит от расположения древесных волокон, различимости годовых колец, цветовой гаммы древесины, количества и размеров сердцевинных лучей) и цвет (обусловлен содержащимися в древесине красящими, дубильными, смолистыми веществами и их оксидами). Текстура и качество древесины зависит от породы дерева, его возраста, состава почвы и климатических условий местности.

Довольно широко сейчас на рынке представлена сегмент-вагонка из лиственницы, очень качественной породы древесины, распространённой от Урала до дальнего востока. Специфические свойства этой древесины делают очень затруднительной её переработку, что отражается на конечной цене изделия, продукция из сибирской лиственницы в 1,5-2 раза дороже, чем из сосны и ели. И если применение лиственницы оправдано при изготовлении половой доски, дверей, окон и мебели, то для вагонки не нужны такие требования по плотности и твёрдости, как к вышеперечисленным изделиям. Таким образом, при покупке вагонки, переплачивать деньги только за слово «лиственница» - неоправданно, вряд ли неискушённый человек отличит по внешнему виду изделия из сосны от лиственницы.

Для отделки бань и саун используется, как правило, древесина лиственных мягких пород, не выделяющая вредных смоляных испарений при высоких температурах, поэтому здесь чаще всего применяется вагонка из кедра, липы, осины, абаши.

Для наибольшей экономичности и практичности внутренней отделки помещений древесиной, был рассчитан специальный размер и профиль строганного погонажа, называемый «евростандарт» или «евровагонка».

Цель дипломного проекта:

разработка нового технологического процесса изготовления сегмент - вагонки;

достижение высокого качества выпуска продукции на основе новых технологий;

рациональное использование основных и вспомогательных материалов за счет применения новых прогрессивных материалов;

эффективность использования оборудования;

экономичное распределение и использование материалов, оборудования, рабочих и служащих;

разработка рационального, удобного, соответствующего всем требованиям участка для изготовления данной продукции - сегмент - вагонки.

1. Общая часть

1.1 Характеристика предприятия

ОАО «Байкальская лесная компания» (ОАО «БЛК») - старейшее предприятие республики. История возникновения и становления его вобрала в себя все особенности развития лесной промышленности нашего края. Отсчет времени предприятие ведет с января 1913 года. В 1913 г. в г. Верхнеудинске появился лесопильно-мукомольный завод «Успех». Через много лет, пройдя сложный путь развития, эта примитивная лесопилка с двадцатью рабочими превратится в современное высокотехнологичное предприятие.

80 - 90-е гг. ХХ века. Основной вид деятельности - производство мебели. Установка новых линий отделки корпусной мебели, резкое увеличение выпуска мягкой мебели, организация собственного производства пенополиуретана для изготовления мягкой мебели.

Конец ХХ - начало ХХI века. Предприятие (как и вся страна) переживает сложное время упадка и восстановление с приходом нового руководства. Основной вид деятельности - деревообработка.

2004 г. Начало полной реконструкции предприятия.

ОАО «БЛК» является вертикально-интегрированной структурой, охватывающей производственный цикл от лесозаготовок до производства и реализации лесопродукции.

Основные виды деятельности ОАО «Байкальская лесная компания»:

лесозаготовка;

деревообрабатывающее производство;

транспортировка и экспедирование грузов железнодорожным транспортом;

производство и отпуск тепловой энергии;

внешнеэкономическая деятельность.

Компания владеет значительными производственными мощностями, необходимыми для ведения хозяйственной и коммерческой деятельности. В составе основных производственных фондов Компании: трелевочные тракторы марки «ТТ-4», автопоезда на базе а/м «КРАЗ», «УРАЛ», а/м «КАМАЗ», предназначенные для перевозки древесины, специализированная дорожная техника, линии раскряжевки «ЛО-15», сушильные камеры «Урал», «ПАП», «СПП 40», «Baschild», установки для производства технологической щепы «МРП - 100», «МРГ - 40», «МРГ - 30», итальянские линии по лесопилению «Storti», лесопильные рамы «2р-75-I», «2р-75-II», деревообрабатывающие станки, башенные и козловые краны ККС 10, КБ 572, К 305.

Многолетний опыт сотрудничества с импортерами лесопродукции КНР, Японии и США позволяют Компании большую часть своей продукции экспортировать в страны дальнего зарубежья. Основными потребителями являются традиционные импортеры лесоматериалов из Сибири и Дальнего Востока: Китай и Япония. Кроме того, часть пиломатериалов поставляется на рынки Дании, Италии, США.

Промплощадка ОАО «Байкальская лесная компания» расположена на левом берегу реки Уда, которая является естественной границей с северной стороны. Общая площадь промплощади ОАО «БЛК» - 34 га. Здесь расположены следующие здания: мотоклуб, центральный склад, цех «домостроение», цех клеёных конструкции, механический цех и здания АБК, здания паросилового хозяйства «ПСХ», лесоперерабатывающий цех, нижний склад с подъездными железнодорожными путями, контора нижнего склада, пожарное депо, туберкулёзный диспансер, две проходные, спортзал, здания конторы гаража, автомобильные боксы, «вектор» ремонтная база, котельная, электроцех, пожарно-сторожевая охрана, комплекс сушильных камер, пакетоформирующий и расформирующий участки.

Нижний склад (участок подготовки) - сортировка сырья по одному четному диаметру, окорка пиловочного сырья (установлены два окорочных станка).

Лесопильный цех - смонтирована автоматическая линия по распиловке древесины STORTI с применением круглых пил с твердосплавными напайками. Тем самым достигается точность распила, чистота обработки поверхности и в конечном итоге высокое качество выпускаемой продукции.

Цех клееных конструкций - совершенно новое перспективное производство. Закуплено и большей частью смонтировано оборудование по производству клееного профилированного и оконного бруса из натуральной древесины, клееного щита для производства мебели и дверей, погонажных изделий. Это четырехсторонний 6-шпиндельный станок UNIMAT GOLD фирмы «Weining»; 5-ти и 7-шпиндельный станки фирмы «Beaver», автоматическая линия сращивания ламелей по длине; пресса для склеивания мебельных щитов и бруса; фрезерно-копировальный станок с ЧПУ; автоматический заточной станок RONDAMAT; автоматический двухпильный торцовочный станок и т.д.

В цехе смонтирована прогрессивная теплосберегающая система аспирации, что позволяет экономить энергоресурсы и уменьшить выброс загрязняющих веществ в атмосферу.

Способами поставки на предприятие сырья и материалов являются:

-Железнодорожный способ доставки фирмой 000 «ЖелДорЭкспедиция»;

-автомобильный способ доставки фирмой 000 «Проммаркет-максимум».

Сочетание таких качеств, как: «Неукоснительное соблюдение договорных обязательств», «Оперативность отгрузок», «Накопленный значительный опыт» позволяют рассматривать ОАО «БЛК» как надежного стратегического партнера в сфере строительства и торговли продукцией деревообработки.

Руководством предприятия сформирована команда опытных и квалифицированных кадров. Специалисты всех подразделений постоянно работают над усовершенствованием процессов производства, применяя наиболее эффективные методы и способы обработки дерева различных пород, что, в конечном счете, положительно влияет на качество всей выпускаемой продукции.

1.2 Характеристика выпускаемой продукции

Расширяя ассортиментный перечень продукции деревообработки, и наращивая из месяца в месяц объемы производства, предприятие готово обеспечить любую стройку качественными погонажными и столярными изделиями.

Профильными для компании видами продукции являются:

пиломатериалы ГОСТ26002-83, 8486-86;

пиловочник ГОСТ 22298-83,9463-88;

щепа технологическая;

строганный погонаж;

изделия столярного производства.

ОАО «БЛК» предлагает следующую лесопродукцию (номенклатура, виды продукции всего предприятия):

доска необрезная - м3, 1-З сорт: ширина 90-210 мм, толщина 25-50 мм, длина 2-6 м; влажность транспортная , 10-12%; 4 сорт: влажность транспортная , 10-12%; 5сорт влажность транспортная, 10-12%.

доска обрезная - м3, 1-З сорт: ширина 90-210 мм, толщина 25-50 мм, длина 2-6 м; влажность транспортная , 10-12%; 4 сорт: влажность транспортная , 10-12%; 5сорт влажность транспортная, 10-12%.

брус строительный цельный - м3, 1-2 сорт: ширина 120-180 мм, толщина 70-180 мм, длина 2-6 м; влажность транспортная , 10-12%;

лага - м3, 40х70; влажность 10-12%;

мебельный щит 40 мм - м2; сорт «Люкс», «А», «В», «С», влажность 10-12 %;

брус строительный клееный многослойный - м3; б/с, влажность 10-12 %; оконные блоки с рамами ОРСП 15-21, ОРС 21-18.

брус трехслойный оконный - м3; сорт «Люкс», «А», «В», «С», влажность 10-12 %; Оконные блоки изготовлены в соответствии с ГОСТ 23166-78, ГОСТ 16289-86. Настоящий стандарт распространяется на деревянные окна и балконные двери с тройным остеклением, предназначенные для жилых и общественных зданий. Окна и балконные двери изготавливают с раздельно- спаренными переплетами и дверными полотнами. Для изготовления используется клееный оконный брус сечением 78-83 мм из древесины хвойных пород. Применение клееной древесины повышает прочностные и качественные характеристики оконных блоков, дает возможность изготовления продукции любой длины и сечения, исключает образование трещин, а отсутствие дефектов и пороков позволяет использовать отделку лицевых поверхностей прозрачными лаками.

Преимущества использования многослойной клеевой древесины:

- высокий уровень прочности и жесткости и, в то же время, небольшой вес;

- высокая стабильность форм и соответствие нужным размерам.

детали ступеней сращенные, h-40 мм - м2; сорт «Люкс», сорт «А» толщина 40, сорт «В» толщина 40, влажность 10-12 %;

наличник - пог.м.; 74х13, сорт «Люкс», «А», «В», влажность 10-12 %;

плинтус - пог.м.; 48х18, сорт «Люкс», «А», «В», влажность 10-12 %;

обшивочная доска - м2; 85х13, сорт «Люкс», «А», «В», влажность 10-12 %;

обшивка наружная «Американка» - м2; 85х13, сорт «Люкс», «А», «В», влажность 10-12 %;

сегмент-вагонка (блокхаус)- м2; 90/140х29, сорт «Люкс», «А», «В», влажность 10-12 %;

доска для покрытия пола доска - м2; 85х34, сорт «Люкс», «А», «В», влажность 10-12 %;

доска для покрытия пола паркетная- м2; 85х34, сорт «Люкс», «А», «В», влажность 10-12 %;

дверная коробка пог.м.; размеры по желанию заказчика, сорт «Люкс», «А», «В», влажность 10-12 %;

дверное полотно м2; размеры по желанию заказчика, сорт «Люкс», «А», «В», влажность 10-12 %;

дверной блок м2; размеры по желанию заказчика, сорт «Люкс», «А», «В», влажность 10-12 %. ДГ 21-7, 21-9, 21-10, 21-15.

ДВ 1 ДГ 21-9 - дверь внутренняя глухая для проема высотой 21 и шириной 9 дм, правая с порогом. С обеих сторон по пласти имеется декоративный фрезерованный рисунок.

1.3 Анализ существующей технологии

На ОАО «Байкальская лесная компания» организовано производство клеёных деревянных конструкций: дверные и оконные блоки, погонажные изделия, изделия домостроения. Технологический процесс производства разных видов клееных конструкций в цехе мало чем отличается друг от друга. Существующая технология имеет ряд недостатков:

- поступление в ЦКК пиломатериалов радиального и тангентального раскроя с сушильных камер. Пиломатериалы тангентальной распиловки, выпускаемые в данный момент на предприятии, не соответствуют качеству выпускаемой продукции. При сушке тангентальные пиломатериалы подвержены растрескиванию и имеют большую степень усушки по линейным размерам в 2 и более раза.

По данным предприятия за 2007 год, на предприятие вернулось более 40% клееных изделий из-за расхождения клеевого шва, вследствие усушки тангентальных пиломатериалов по линейным размерам.

Усушка тангентальных пиломатериалов составляет 6 ч12%, а радиальных 3ч6%, отсюда следует, что для изготовления качественной продукции лучше выпускать радиальные пиломатериалы, нежели тангентальные.

При подаче заготовок на автоматическую линию для точного нарезания шипов, нанесения клея и соединения деталей FGL 150 - 4 тангентальный и радиальный разрез создает некрасивый некачественный внешний вид изделия.

- пачка обрезного (необрезного) пиломатериала с влажностью 8-12%, снятая с прокладок одной ширины и толщины ставится автопогрузчиком на тележку, затем на рольганги при помощи передвижного устройства. Затем происходит раскрой пиломатериала поперек волокон в размер РД 03-01, ТП 02-01-01, ДВ-91, чтобы подать пиломатериал для дальнейшей операции. Дополнительная операция торцовки пиломатериала на кратные заготовки предусмотрена из-за нехватки места в цехе, т.е. поступление длинного пиломатериала не позволяет сразу подавать пиломатериал на следующую операцию после его поступления.

- в цехе наблюдается петлеобразное движение заготовок: после операция транспортировка на 4-х сторонний станок для черновой обработки заготовки поступают на раскрой пиломатериала поперек волокон с выторцовкой дефектных мест. Это движение увеличивает время технологического процесса, тогда как процесс должен предусматривать прямоточность производства.

- контрольные операции в основном производятся визуально, и они проводятся крайне редко.

Учитывая недостатки существующей технологии, в проекте разрабатываются решения, мероприятия на их возможное исключение.

1.4 Технико-экономические показатели ОАО «Байкальская лесная компания»

Таблица 1 Технико-экономические показатели ОАО «БЛК»

№	Показатель	ед. изм.	2006 год	2007 год	Темп роста, %	План на 2008 год.
1	2	3	4	5	6	7
1	Производство продукции в натуральном выражении:	м3
	лесоматериалы круглые		121 849	155 203	127,4	200 000
	пиломатериалы (передано на СГП)		28 611	29 917	104,6	62 000
	изделия из клееной древесины		1 848	2 359	127,7	4 000
2	Выпуск товарной продукции в сопоставимых ценах	млн. руб.	291,4	338,6	116,2	570,0
3	Объем реализации продукции в натуральном выражении:
	пиловочник собственного производства	м3	51 813,0	63 776,1	123,1	60 000,0
	пиловочник (товар)		41 798,9	10 872,9	26,0
	пиломатериалы собственного производства		24 202,3	17 210,8	71,1	67 000,0
	пиломатериалы (товар)		3 469,8	0,0
	автотранспортные средства	ед	64,0	1 249,0		2 610,0
4	Объем реализации в стоимостном выражении, всего	млн. руб.	424,9	2 626,5		5 350,0
	в том числе:
	объем реализации лесоматериалов		332,6	343,5	103,3	650,0
	объем реализации автотранспортных средств (товар)		92,3	2 283,0		4 700,0
5	Размер маржинальной прибыли, всего	млн. руб.	90,4	458,7		970,0
	в том числе:
	от реализации л/прод-ции		59,6	74,0	124,2	170,0
	от реализации автотехники		30,8	384,7		800,0

1.5 Разработка проектных решений, направленных на выполнение поставленных задач

Приобретение нового оборудования для производства клееных погонажных изделий позволяет повышении производительности труда и выработки продукции. Это четырехсторонний 5-ти и 7-шпиндельный станки фирмы «Beaver», автоматическая линия сращивания ламелей по длине FGL 150 - 4; автоматический двухпильный торцовочный станок и т.д.

При осуществлении процесса предполагается проводить контроль после каждой операции. Под контролем понимается проверка соответствия количественных и качественных свойств характеристик продукции или процесса, от которых зависит соответствие качества продукции установленным техническим требованиям. Виды контроля, применяемые в данной технологии:

- при поступлении пиломатериала в цех, целесообразно выбрать сплошной контроль (для того, чтобы разделить пиломатериал по направлению волокон);

- при сортировке, сращивании заготовок применять выборочный контроль;

- входному контролю подвергаются клеи, лаки;

- операционный контроль выполняется после завершения каждой операции. Своевременное выявление брака на операциях позволяет исключить пропуск его потребителю, и направлено на повышение эффективности производства путем сокращения непроизводственных потерь, обусловленных поздним обнаружением брака;

- контроль готовой продукции - это последний этап контроля в процессе производства, на котором осуществляется комплексная проверка, по результатам которого принимается решение о ее пригодности к поставкам или использованию.

Таким образом, контроль охватывающий весь технологический процесс, его результаты, последующие этапы цикла жизни продукции, предотвращает попадание дефектных материалов, полуфабрикатов, заготовок и изделий, узлов и сборочных единиц на последующие этапы изготовления, тем самым обеспечивая необходимое качество использования продукции потребителем.

Разработка проектных решений, направленных на сокращение технологического цикла представляет собой сложную комплексную задачу, для которой характерна многовариантность возможных решений. Выбранный в проекте оптимальный вариант расстановки оборудования обеспечивает минимальную трудоемкость при использовании технически обоснованных средств автоматизированных систем управления производством.

2. Расчетная часть

2.1 Характеристика продукции, намечаемой к выпуску

Сегмент-вагонка - вид стеновых деревянных панелей, имеющий полукруглую форму. Является имитацией оцилиндрованного бревна. Сегмент-вагонка применяется для наружной и внутренней отделки дома: стен, потолков, балконов и т.д. Используется как при каркасном, так и при брусовом строительстве домов, имеет идеальную гладкую поверхность. Используя вагонку, можно обшить брусовой дом, дом из пеноблоков или монолитного бетона. Одним из преимуществ сегмент-вагонки является устойчивость к растрескиванию, он способен выдерживать большие перепады температур.

Рисунок 1 Сегмент-вагонка

Выборка с тыльной стороны делается с определенной целью - вырезанные на тыльной части вагонки пазы являются воздуховодами. Они необходимы на случай, если под вагонкой где-то появится конденсат, то с помощью воздуховодов он легко удалится. Используя современные теплоизоляционные материалы (Раrос, Rockwool) и паро- ветрозащитные пленки (Таivek) можно обеспечить не только прекрасный внешний вид дома, но и отличную тепло и звукоизоляцию. Вертикально устанавливаются с помощью крепежа, так называемые «маяки», то есть рейки, брус или доска, на которые будет крепиться сегмент-вагонка. Расстояние между маяками должно быть 60-70 см. Устанавливать их нужно строго вертикально, используя уровень. После установки маяков можно использовать термоизоляционный материал типа «Урса» (URSA) или подобный, уложив его между маяков на гидроизоляцию. Поверх слоя термоизоляции устанавливаем еще один слой «Пергамина». С помощью электродрели высверливаем отверстия в сегмент-вагонке, применяя шурупы, крепим сегмент-вагонку на маяки. Полученные отверстия заделываем с помощью деревянных заглушек и клея «ПВА». Приведенный пример отделки дома сегмент-вагонкой не является правильным единственным вариантом монтажа, существуют разные методики и технологии обшивки внешних или внутренних стен дома.

Рисунок 2 Монтаж сегмент-вагонки

Крупная сегмент-вагонка отлично выглядит снаружи здания и широко используется для изготовления каркасных домов, которая придаст стенам красивый вид бревенчатого дома. При правильном монтаже она будет служить долго. Для обшивки фасада большого здания применяется широкая сегмент-вагонка. Для отделки небольших строений типа бани-- применяется более узкая вагонка.

В результате проведенных исследований, для производства сегмент-вагонки были выработаны оптимальные размеры по толщине и ширине, которые являются универсальными и предназначены для ведения облицовочных работ как внутри помещения, так и снаружи.

Основные характеристики сегмент-вагонки:

высокое качество и прочность,

влажность 8--12%, низкий коэффициент теплопроводности,

минимальная усадка,

отсутствие трещин и других пороков древесины,

внешняя привлекательность,

стойкость древесины к различным климатическим условиям.

Потенциальными потребителями сегмент-вагонки будут предприятия, специализирующиеся на строительстве доброкачественных деревянных домов. Как известно, стены из цельного бруса, из-за наличия в нем влаги в пределах 15--20%, часто дают усадку, (высота стены может уменьшиться до 100 мм), которая продолжается практически в течение года. Если дом из бруса сразу обшить вагонкой, у которой, как правило, влажность меньше, она буквально отлетает от стен, особенно при вертикальном ее креплении без надлежащей конструктивной компенсации естественного процесса усушки брусьев.



Рисунок 3 Схема раскроя пиловочного бревна диметром 30 см

Наиболее рационально вести строительство деревянного дома в два этапа. На первом -- возвести стены из бруса под крышу, а на втором -- облицевать их качественной сухой сегмент-вагонкой (примерно через год или полгода, весной-осенью), В этом случае даже глубокие трещины (рис. 3) можно заделать паклей или герметиком для снижения потерь тепла, а затем произвести обшивку стен сегмент-вагонкой (рис. 4). С ее помощью можно утеплить дачные щитовые дома. Для этого нужно облицевать наружные (можно и внутренние) стены качественной массивной сегмент-вагонкой. Еще одна ниша для использования сегмент-вагонки -- это строительство в городах торговых павильонов, а на дачных участках -- летних флигелей.



Рисунок 4 Сечение стены дома из бруса, облицованной сегмент-вагонкой

Это далеко не полный перечень путей использования сегмент-вагонки. Но важно то, что массовое освоение ее производства -- вполне приемлемый способ экономии лесных ресурсов за счет более глубокой их переработки и повышения полезного выхода.

2.2 Технологические решения по производству продукции

2.2.1 Разработка технологического процесса

Разработка технологического процесса оформляется в технологической документации:

- в карте технологического процесса;

- в маршрутной схеме технологического процесса.

Данными для разработки технологического процесса является:

- рабочая конструкторская документация на изделие;

- технические условия и стандарты, регламентирующие производство изделий;

- типаж деревообрабатывающего оборудования и его технические характеристики;

- типовые технологические режимы выполнения операций;

- информационные материалы об изготовлении аналогичных изделий.

Технологический процесс изготовления сегмент-вагонки состоит из следующих операций:

1. Поступление пиломатериала в цех с сушильных камер;

2. Сплошной контроль пиломатериала и его сортировка;

3. Черновое строгание;

4. Раскрой пиломатериала вдоль волокон;

5. Раскрой пиломатериала поперек волокон с выторцовкой дефектных мест;

6. Контроль сортировки заготовок по сортам на поддоне;

7. Сращивание заготовок по длине, получение ламели. Нарезание на торцах заготовок зубчатых шипов, нанесение клея на шипы и сращивание по длине;

8. Операционный контроль получение ламели;

9. Строжка ламелей по профилю;

10. Контроль готовой продукции;

11. Упаковка продукции согласно схем упаковки.

Более подробные сведения о технологическом процессе представлены в приложении 1.

2.2.2 Расчет производственной программы

Производственная программа выпуска сегмент-вагонки определяется по производительности головного оборудования в цехе. В цехе головным оборудованием является четырехсторонний продольно-фрезерный станок BEAVER 723U Super .Производительность станка определяется по формуле:

П=Тсм*Кg*Км.*U /L., (1)

где Тсм - продолжительность смены, мин.;

Кg - коэффициент использования рабочего времени;

Км - цикл работы пресса, мин.;

U -скорость подачи, м/мин.;

L -длина изделия, м.

Принимаем Тсм. = 480 мин.; Кg. =0,9; U = 15 м/мин.; Км. = 0,8; L = 6м.

Подставляем данные в формулу (1), получаем:

П = 480* 0,9*0,8*15 / 6 = 962 шт/см.

Для работы цеха принимаем режим работы.

Таблица 2 Режим работы цеха

Показатель	Для технически оснащенных рабочих мест	Для технически не оснащенных рабочих мест
1	2	3
Календарный фонд времени, дни	366	366
Выходные дни	104	104
Праздничные дни	14	14
Капитальный и практический ремонт, дни	12	--
Количество рабочих дней	236	248
Продолжительность смены, час	8	8
Количество смен в сутки	1	1
Фактический фонд работы оборудования в год, час	1793,6	1884,8

Производственная программа цеха определяется по формуле:

Агод. = Псм* Кр* С / n, изд./год, (2)

где Псм - производительность станка в смену, шт./см.;

Кр - количество рабочих дней в году;

С - количество смен в сутках;

n - количество деталей в изделий, шт.

Принимаем Псм. = 962 шт/см., формула (1), Кр = 236 дн., С = 1, таблица 2, n = 1.

Агод. = 962* 236* 1 / 1= 227032 изд./год.

Годовая программа выпуска продукции определяется по формуле:

Агод. = 227032 *Vизд., м3. (3)

где Vизд. - объем изделия, м3.

Объем изделия определяется по формуле:

Vизд. = L*Н*В , м3 (4)

где L -длина изделия;

H - высота изделия;

B -ширина изделия.

В проекте разработано производство сегмент-вагонки размерами 6000х140х29 мм.

Принимаем L = 6 м., H = 0,029 м., B = 0,14 м.

Подставляем данные для I вида в формулу (4), получаем:

Vизд. = 6*0,14*0,029 = 0,024 м3

Подставляем полученные данные в формулу (3), получаем:

Агод. = 227 032 *0,024= 5 450м3.

Расчетную программу принимаем Агод. = 227 032 изд/год или Агод. = 5450 м3.

2.2.3 Выбор и расчет производительности оборудования

Производительность оборудования в смену определяют из трех вариантов

- по скорости подачи при проходной схеме обработки;

- через оперативное время, данные которого определяют по справочнику (нормирование трудозатрат);

- по времени цикла при позиционной схеме обработки.

Данные расчетов производительности сведены в таблицу 3.

Таблица 3 Расчет производительности оборудования

Марка станка	Наименование детали	Формула производительности	Исходные данные	Производительность (шт/см)
Supermac 163	Сегмент-вагонка	П=Тсм.*Кg*Км.**U /L	Тсм.=480 минКg = 0,9;Км = 0,8U = 15 м/минL = 6 м	962
JJ 44 А	Сегмент-вагонка	П=Тсм.*Кg*Км.**U /L	Тсм.=480 минКg = 0,9;Км = 0,8U = 15 м/минL = 6 м	962
TK-18 T	Сегмент-вагонка	П=Тсм.*Кg*Км.**n /Тст.	Тсм.=8 ч.Кg = 0,9;Км = 0,8n = 100Тст =1,8	320
BEAVER-150 /6(630) Super	Сегмент-вагонка	П=Тсм.*Кg*Км.**n /Тст.	Тсм.= 8 ч.Кg = 0,9;Км = 0,8n = 100Тст =0,564	1020
BEAVER 723 U Super	Сегмент-вагонка	П=Тсм.*Кg*Км.**U /L	Тсм.=480 минКg = 0,9;Км = 0,8U = 15 м/минL = 6 м	962

Таблица 4 Расчет норм времени

Марка станка	Производительность, шт/см	Норма времени
		на изделие, мин	на1000 изделий, час
Supermac 163	962	0,5	8,33
JJ 44 A	962	0,5	8,33
TK-18 T	320	1,5	25
BEAVER-150 /6(630) Super	1020	0,47	7,8
BEAVER 723 U Super	962	0,5	8,33

Норма времени на изделие определяется по формуле:

Тшт. = Тсм./ П, мин., (5)

где Тсм. - продолжительность смены, мин.;

П - производительность станка, шт./см.

Норма времени на изделие определяется по формуле:

Низ. = Тшт.* n, мин., (6)

где n - количество деталей в изделий.

Норма времени на 1000 изделий определяется по формуле:

Н1000 = Низ.* 1000/60, час. (7)

Таблица 5 Расчет количества оборудования

Марка станка	Т1000, час	Тпотр., час	Тфакт., час	Расчетное количество станков, n	Принятое количество станков,m	Процент загрузки, %
1	2	3	4	5	6	7
Supermac 163	8,33	1891,1	1793,6	1,05	1	105
JJ 44 A	8,33	1891,1	1793,6	1,05	1	105
TK-18 T	25	5675	1793,6	3,16	3	105,3
BEAVER-150 /6(630) Super	7,8	1770,6	1793,6	0,99	1	99
BEAVER 723 U Super	8,33	1891,1	1793,6	1,05	1	105

Потребное количество станко-часов Тпотр. определяется по формуле:

Тпотр = Т1000* Агод. / 1000, час, (8)

где Т1000 - норма времени на 1000 изделий сумма нормы времени на 1000 изделий из таблицы 4 по каждому виду оборудования.

Агод - программа выпуска, изд./год.

Фактический фонд работы оборудования в год определяется по формуле:

Тфакт. = Кр.* С* Тсм.* Кф., час, (9)

где Кр - количество рабочих дней ;

С - количество смен в сутках ;

Тсм. - продолжительность смены, час ;

Кф - коэффициент учитывающий простои оборудования на капитальный ремонт, Кф = 0,93-0,95.

Принимаем Кр=236; С=1; Тсм=8; Кф=0,95.

Подставляем данные в формулу (9), получаем:

Тфакт. = 236*1* 8* 0,95 = 1793,6 час

Расчетное количество станков определяется по формуле:

n = Тпотр. / Тфакт., шт. (10)

Принятое количество станков округляют расчетное количество до целого числа, допуская перегрузку оборудования до 15 - 20 %.

Процент загрузки определяется по формуле:

q = n* 100 / m.,% (11)

где m - принятое количество станков.

Данные расчетов каждого вида оборудования приведены в таблице 5.

2.2.4 Разработка маршрутной схемы технологического процесса

Маршрутная схема технологического процесса - это документ, показывающий последовательность изготовления всего изделия, то есть передвижение заготовок, деталей, сборочных единиц от станка к станку, осуществляя прямоточное производство, и служит основанием для расстановки оборудования в цехе.

Не допускается возвратное и петлеобразное движение деталей.

Маршрутная схема технологического процесса приведена в приложении 2.

Таблица 6 Ведомость технологического оборудования

Наименование оборудования	Марка	Количество	Краткая техническая характеристика единицы оборудования
			габаритные размеры, мм	количество рабочих	установленная мощность, кВт.	расход пара, кг/час	расход сжатого воздуха, м3/ч	масса, кг
			длина	ширина
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Автоматический рейсмусовый деревообрабаты-вающий станок	Supermac 163	1	2400	1200	2	7,87	-	-	1200
Тяжелый высокоскорост-ной автомати-ческий многопильный станок	JJ 44 A	1	2470	1700	2	15	-	-
Торцовочный пневматический станок с нижним расположением пилы	TK-18 T	3	2070	840	2	5,5	-	6	400
Линия сращивания по длине автоматическая	BEAVER -150 /6(630) Super	1	8670	3050	3	46,5	-	-
4-х сторонний 7-ми шпиндель-ный продольно-фрезерный станок	Beaver 723U Super	1	5670	1890	2	67,28	-	-	5800

Таблица 7 Расчет численности рабочих

Наименования оборудования	Марка	Количество станков	Число дней работы	Число штатных рабочих, обслуживающих
				единицу оборудования	все оборудования в одну смену
1	2	3	4	5	6
Автоматический рейсмусовый деревообрабатывающий станок	Supermac 163	1	236	1 - IV1 - II	1 - IV1 - II
Тяжелый высокоскоростной автоматический многопильный станок	JJ 44 A	1	236	1 - IV1 - II	1 - IV1 - II
Торцовочный пневматический станок с нижним расположением пилы	TK-18 T	3	236	2 - IV	6 - IV
Линия сращивания по длине автоматическая	BEAVER -150 /6(630) Super	1	236	1 - IV 1 - II1 - III	1 - IV1 - II1 - III
4-х сторонний 7-ти шпиндельный продольно-фрезерный станок	Beaver 723 U Super	1	236	1 - V1 -II	1 - V1 - II
Итого:				V-1; IV-5; III-1; II-4.	V-1; IV-4; III-1; II-4.

2.2.5 Расчет основных и вспомогательных материалов

Пиломатериал влажностью 10-12% хвойных пород, первого сорта ГОСТ 8486-86.

Клейберит 304.1 предназначен для склеивания окон и дверей, клееного щита из массива, отдельных элементов из твердых пород древесины, лиственницы и экзотических пород, плит из слоистого материала. Клей применяется для высокочастотного склеивания.

Клебит 304.1 с отвердителем 304.3 соответствует по DIN/EN 204 группе нагрузки D4, обладает высокой прочностью склеивания, эластичной, щадящей инструмент, клеевой пленкой.

Свойства клея:

Основа: ПВА - дисперсия

Отвердитель: хлорид алюминия

Состав: 304.1 + 5 вес.ч.304.3

Плотность смеси: ок 1,12 г/см2

РН без отв.: ок.3

Цвет: белый

Консистенция: средневязкая

Вязкость (20 0С) Брукфильд RVT Sp.6/20 Upm:

15.000 +/ - 2.000 mPas

304.1+ вес.ч.304.3: ок.10.000

Жизнеспособность: с отв.до7 дней

Время открытой выдержки (20 0С): 5 - 10 минут

Точка беления: с отв. +7 0С

Морозоустойчивость: до - 30 0 С, оттаиваемый

Расход клея: 120-200 г/м2;

Давление прессования: 0,4 - 1,0 Н / мм2

Таблица 8 Спецификация заготовок на изделие

Наименование детали	Количество деталей в изделии, шт	Вид материала	Припуски на обработку, мм. по	Размеры заготовок, мм	Объем заготовок, м3
			длине	ширине	толщине	длина	ширина	толщина
Сегмент-вагонка	1	п/м	-	8	6	6000	148	35	0,032

Таблица 9 Расчет отходов лесоматериалов

Наименование материала	Расход на го-довую прог-раммму, м3	V и S деталей в чистоте на годовую прог-рамму, м3	Всего отходов, %	Отходы	Всего отходов м3
				топливные	деловые
				%	м3	%	м3
п/м - I в.	7265	5449	25	10	726,5	15	1089,5	1816

Таблица 10 Расход материалов на изделие

Наименование детали	Кол-во деталей в изделии, шт	Вид материала	Размеры деталей в чистоте, мм	V и S комплекта деталей на изделие,м3	Кто	Кпв	Расход материалов, куб.м(кв.м)
			длина	ширина	толщина
Сегмент-вагонка	1	п/м	6000	140	29	0,0024	1,042	1,176	0,03

Таблица 11 Расчет поверхностей, на которые наносят клей

Наименование деталей	Марка клея	Количество деталей в изделии	Размеры деталей, мм	Материал на который наносится клей	Количество склеиваемых поверхностей, шт.	Площадь деталей, м2
			длина	ширина	толщина
Ламель	Клейберит 304.1	20	-	148	35	п/м	38	0,26

Таблица 12 Расчет расхода клея

Наименование детали	Марка клея	Площадь склеивания, кв.м.	Норма расхода клея, г/кв.м.	Расход клея на изделие, кг.
Ламель	Клейберит 304.1	0,26	150	0,039

Принимаем годовой расход клея = 0,039*227032=8854,2 кг.

Таблица 13 Сводная спецификация сырья и материалов

Наименование сырья и материала	Порода	Марка, сорт	Единица измерения	Норма расхода на изделие	Расход на годовую программу
Пиломатериал	Сосна,лиственница		м3	0,117	26563
Клей	Клейберит	304.1	кг	0,0735	16687

2.3 Расчет необходимого количества каждого вида энергии, пара, воды

2.3.1 Расчет расхода электроэнергии

Годовой расход электроэнергии рассчитывают по данным установленной мощности электродвигателей на оборудование с учетом коэффициентов загрузки электродвигателей.

Таблица 14 Расчет силовой электроэнергии

Марка станка	Установленная мощность электродвигателей, кВт	Коэффициенты	Потребляемая мощность, кВт	Количество часов работы в год	Расход электроэнергии, кВт. час
		К1	К2	К3
1	2	3	4	5	6	7	8
Supermac 163	7,87	0,75	0,8	0,9	8,19	1891,1	15488,1
JJ 44 A	15	0,75	0,8	0,9	15,62	1891,1	29538,9
TK-18 T	5,5	0,75	0,8	0,9	5,7	5675	32347,5
BEAVER-150 /6(630) Super	46,5	0,75	0,8	0,9	48,4	1770,6	85697,04
Beaver 723 U Super	67,28	0,75	0,8	0,9	70,08	1891,1	135528,3
Итого:							298600

Потребную мощность рассчитывают по формуле:

Pп=Pу*K1/К2*К3, кВт (12)

где Pу - установленная мощность электродвигателей, кВт;

K1 - коэффициент загрузки электродвигателей, 0,75;

К2 - коэффициент полезного действия электродвигателей, 0,8;

К3 - коэффициент полезного действия сети, 0,9.

Полученные данные приведены в таблице 14 графа 6.

Расход электроэнергии в год определяют по формуле:

Qэ = Рп * Тпотр, кВт. (13)

Полученные данные приведены в таблице 14 графа 8.

Электроэнергию на освещение помещений определяют по формуле:

Qос = Тгор* F*N*K4*B/1000*K3, кВт час (14)

где F- площадь цеха, м2;

N- нормативная мощность на 1м2; N = 48 кВт;

К4- коэффициент запаса, принимаем 1,8;

В- коэффициент использования мощности, В=0,85;

Тгор - количество часов горения ламп в год, принимаем 410 ч.

Подставляем данные в формулу (14), получаем:

Qос = 410* 648*48*1,8*0,85/1000*0,9= 17562 кВт.час.

2.3.2 Расчет расхода воды

Расход воды на хозяйственно-бытовые нужды определяют по формуле:

Ах.б.=25*N*n/1000, куб.м, (15) (5)

где 25 - расход воды, литр на одного рабочего в смену;

N- количество смен в году;

n - количество работающих в смене.

Принимаем N=236, n=44.

Подставляем данные в формулу (21), получаем:

Ах.б.=25*236* 15 /1000= 88,5 куб.м.

2.3.3 Расчет расхода пара

Годовой расход пара для каждого потребителя определяют по формуле:

Qn = q * Tгод/ 1000, т. (16)

где q - часовой расход пара потребителю, кг;

Tгод - количество часов работы в год.

Принимаем q = 44 кг.; Tгод = 1 793,6 ч., таблица 5

Подставляем данные в формулу (16) получаем:

Qn = 44 * 1 793,6 / 1000= 83,2 т.

Аналогично определяют расход сжатого воздуха:

Qсв = q * Tгод /1000, т. (17)

где q - часовой расход сжатого воздуха, кг;

Tгод - количество часов работы в год.

Qсв = 44* 1 793,6 / 1000= 83,2 т.

Расход пара на отопление определяют по формуле:

Qот = Vqzn/1000*1000, т (18)

где V- объем отапливаемых помещений, м3;

q- удельный расход пара, 15 кг;

z - продолжительность работы отопительной системы в сутках, час;

n - продолжительность отопительного сезона, дн.

Qот= 2721, 6*15*24*210/1000*1000=205,7 т.

Расход пара на вентиляцию определяют по формуле:

Qв = Vqzn/1000*1000, т (19)

Принимаем z=8 ч.; V= 2721,6 м3; q=100 кг.; n=210 дней.

Данные подставляем в формулу (19), получаем:

Qв= 2721,6 *100*8*210/1000*1000= 457,3 т.

2.4 Выбор конструкции здания

Производственные здания проектируют одноэтажные прямоугольной формы из унифицированных типовых строительных элементов, изготовляемых домостроительными предприятиями. Современные промышленные здания состоят из ниже строительных элементов.

Применяют столбовые фундаменты заводского изготовления. Их располагают по периметру здания с шагом 6 м. Они являются опорами для фундаментальных балок и колонн. Длина фундаментальных балок - 6 м.

Колонны являются опорами для перекрытий. Длина их определяется высотой здания, сечение составляет 44*400 мм. Фундаменты, фундаментальные балки, колонны, перекрытия образуют каркас здания, а колонны образуют сетку колонн. Размеры пролетов здания принимаются в зависимости от организации потоков и размеров оборудования 12 м.

Стены в два кирпича - толщиной 51 см. Толщина капитальных внутренних стен из кирпича - 38 см. Внутренние перегородки зданий из кирпича 12,25 см.

Остекление осуществляется по высоте и ширине одним или несколькими оконными блоками размерами 4490*1764 мм.

Размеры дверей по ширине 1876 мм., а по высоте 2375 мм. Размеры проемов для ворот 3000*3000 мм.

Высота здания - 4,2 м.

2.5 Расчет производственной площади цеха

Таблица 15 Расчет производственной площади

Модель станка	Количество станков, рабочих мест	Норма производственной площади на единицу оборудования, кв.м.	Необходимая площадь, кв.м.
2	3	4	5
Supermac 163	1	60	60
JJ 44 A	1	50	50
TK-18 T	3	12	36
BEAVER -150 /6(630) Super	1	125	125
Beaver 723 U Super	1	60	60

Площадь цеха определяется по формуле:

Fц. = Fп.* 1,4+ Fск., м2 (20)

где Fп. - производственная площадь занятая оборудованием, м2;

Fск. - площадь складов для материалов, м2.

Производственную площадь определяют по удельным нормам площади на станки и рабочие места.

Для обеспечения бесперебойной работы оборудования необходимо иметь буферный склад для материалов.

Площадь складов для материалов, которые могут быть уложены штабелем, определяют по формуле:

Fск. = Q/bш* bск* h, м2 (21)

где Q - количество материала, одновременно хранящегося на складе, куб.м.;

bш - коэффициент объемного заполнения штабеля. Принимаем 0,4;

bск - коэффициент заполнения площади склада. Принимаем 0,5;

h - высота штабеля, м. Принимаем 1,6.

Q = V * Ac* n, м3 (22)

где V - объем изделия, куб.м.;

Ac - сменная программа выпуска изделий;

n - срок хранения в сменах n=2.

Принимаем V = 0,036 м3; Ac =962; n=2

Подставляем данные в формулу (22), получаем:

Q = 0,036 * 962 * 2 = 69 м3

Принимаем Q=69 м3 (формула 22); bш =0,4; bск=0,5; h=1,6 м.

Подставляем данные в формулу (21), получаем:

Fск. = 69 /0,4*0,5*1,6= 215 м2

Принимаем Fn= 331 м2 из таблицы 15; Fск= 215 м2

Подставляем в данную формулу (20 ), получаем:

Fц. = 331*1,4 +215 = 678 м2

Длина цеха определяется по формуле:

L=Fц /Bцеха, м (23)

Приимаем Fц = 678 м2, Вц = 12 м.

Подставляем данные в формулу (23), получаем:

L= 678 /18= 36 м.

Принимаем L=36 м.

Площадь цеха определяется по формуле:

Fц=L*B, м2 (24)

Приимаем L = 36 м, Вц = 18 м.

Подставляем данные в формулу (24), получаем:

Fц= 36 * 18= 648 м2

Объем цеха определяется по формуле:

Vц=L*B*H, м3 (25)

Подставляем данные в формулу (25), получаем:

Vц= 36*18*4,2 = 2 721,6 м3

3. Конструктивная часть

3.1 Четырехсторонние станки серии «BEAVER »

Станки тяжелой серии «BEAVER », предназначены для сложной профильной обработки пилома...