Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Международная образовательная корпорация

КАЗАХСКАЯ ГОЛОВНАЯ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ

Факультет строительных технологий, инфраструктуры и менеджмента

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

На тему:«Раскрой пиловочного сырья на пилопродукцию»

Выполнил:

?збергенов Д. Х.

Руководитель:

Аркабаева З.Р

Алматы 2015

Содержание

Введение

1. Составление ведомости сырья и определение количества бревен в штуках

2. Составление ведомости пиломатериалов и определение количества досок, штук

3. Выбор и обоснование способа раскроя бревен на пиломатериалы

4. Составление плана раскроя бревен

5. Составляем ведомость выбора диаметров бревен

6. Составление и расчет поставов

7. Составление таблицы плана раскроя бревен

8. Расчет баланса древесины

9. Определение посортного выхода обрезных пиломатериалов

10. Выбор и расчет потребного количества оборудования лесопильного цеха

11. Расчет потребного количества торцовочных станков

12. Расчет площади склада

13. Расчет режущего инструмента

14. Расчет площади бассейна

15. Дефекты получения пиломатериалов и меры их предупреждения

16. Техника безопасности в лесопильном цехе

Используемая литература

Введение

Лесопильное производство-изготовление пиломатериалов (брусьев и досок) из брёвен. Переработка брёвен осуществляется на лесопильном заводе, который включает лесопильный и сушильный цеха, склады сырья и пиломатериалов, а также вспомогательные цеха. На складах сырья производятся: выгрузка брёвен, сортировка сырья по размерам и качеству, укладка брёвен в штабеля для зимнего хранения, оттаивание брёвен в зимнее время, окорка и подача их для распиловки в лесопильный цех. Для выполнения этих работ служат краны (кабельные, козловые, башенные), цепные и тросовые транспортёры, лебёдки, бревнотаски, сортировочные устройства, утеплённые бассейны. При поставке пиловочного сырья к заводам сплавом устраиваются рейды для приёмки, сортировки и выгрузки брёвен. В лесопильном цехе производятся продольный раскрой брёвен и брусьев, а также продольный раскрой не обрезных досок и их торцовка. Для продольного раскроя брёвен и брусьев используются ленточнопильные станки, круглопильные станки и лесопильные рамы . Из этих станков в лесопильном цехе комплектуются поточные линии с комплексной механизацией транспортных операций. Для переработки кусковых отходов на технологическую щепу применяют рубительные машины. Полученные пиломатериалы сортируют, укладывают в пакеты и транспортируют автолесовозами на склад пиломатериалов для атмосферной сушки или в сушильный цех для камерной сушки. На складах для атмосферной сушки пиломатериалы размещают в штабелях, группами, между которыми предусматривают проезды, позволяющие транспортировать по ним сырую и просушенную продукцию. В летнее время перед сушкой для предохранения пиломатериалов от поражения грибами проводят их поверхностное антисептирование. При камерной сушке процесс интенсифицируется применением подогретого воздуха или смеси топочных газов с воздухом, циркулирующих между рядами досок, уложенных в штабеля. После сушки товарные пиломатериалы на многих заводах окончательно сортируются, торцуются и укладываются в плотные транспортные пакеты, которые отгружаются потребителям. Выход пиломатериалов из брёвен составляет в среднем 60-65%

1. Составление ведомости сырья и определение количества бревен в штуках

Таблица 1 Ведомость определения количества бревен (шт.), порода -дуб, длина 6 м.

Вершинный, диаметр брёвен, d,см	Объем бревен по данным спецификации, V, мі	Объем 1-го бревна, q, мі	Количество бревен m в партии, шт.
1	2	3	4
18	200	0,194	1031
22	250	0,28	893
26	250	0,39	641
30	200	0,52	393
32	100	0,659	154
Итого:	1000		3112

Данные гр. 1,2 - выбирают по варианту из задания на курсовой проект;

гр.3 -q -из таблицы объема бревен, м3 по ГОСТ 2708 (Приложение А)

гр.4 - количество бревен m= V /q, шт., округляя до целого числа.

2. Составление ведомости пиломатериалов и определение количества досок, штук

Для выработки пиломатериалов массовых спецификаций, не требующих ориентации пластей относительно годичных слоев, широко используется два основных способа распиловки - вразвал и с брусовкой.

Распиловка вразвал характеризуется тем, что все плоскости пропила параллельны между собой и из бревна получают необрезные доски и два горбыля в качестве твердых отходов.

Таблица 2. Ведомость определения количества досок, штук, порода-дуб,длина 6 м

Сечения пиломатериалов, мм х мм	Объем пиломатериалов V, мі	Объем одной доски, U, м3	Количество досок, Z, шт
1	2	3	4
75Ч200	80	0.0900	889
50Ч180	120	0.0540	2222
40Ч150	150	0.0225	6666
25Ч100	50	0.0150	3333
19Ч100	50	0.0114	4385
16Ч80	100	0.0076	13157
	550		Итого:

гр. 1, гр.2 - из таблицы задания

гр.3 - U=ШЧТЧД,

где Д-длина, Ш- ширина, Т- толщина доски в м

U - объем одной доски, мі

гр.4 количество досок Z = V (шт)., округляя до целого числа.

3. Выбор и обоснование способа раскроя бревен на пиломатериалы

Перед раскроем бревен необходимо проанализировать и выбрать способ раскроя.

Учитывая, что раскрой бревен должен быть групповым, необходимо выбрать и рассчитать поставы без учета особенностей каждого бревна. Групповая распиловка бревен более рациональна и более производительна.

Таким способом лучше всего распиливать сырье лиственных пород и тонкомерное сырье хвойных пород с диаметрами 14-16 см.

При распиловке с бруссовкой в первом проходе получают один, два или три двухкантных бруса, необрезные доски и два горбыля. А во втором проходе брус распиливают на обрезные доски заданных ширин и толщин, тонкие необрезные доски и два горбыля.

Распиловка с бруссовкой имеет преимущества перед распиловкой вразвал, если необходимо вырабатывать обрезные доски, так как она обеспечивает более высокий объемный выход, создает лучшие условия для выработки спецификационных пиломатериалов, за счет получения из брусовой зоны досок одной заданной ширины, равной толщине бруса. К тому же этот способ повышает сортовой состав пиломатериалов за счет лучшего использования закономерностей кольцевого расположения качественных зон по поперечному сечению бревен

Производим анализ соответствия спецификации пиловочных бревен заданному количеству и размерам п.м.

а) объем заданного сырья должен соответствовать объему п.м., заданному спецификацией Vп/м ?0,6ЧQ сырья ( 550 ?0,6Ч1000)

Это условие выполнимо, если объем пиловочных бревен достаточен для выполнения заданного объема п.м.

б) должно быть справедливо неравенство

вср ? a* dср

где а - коэффициент, определяющий способ распиловки бревен

а = вср / dср

при а =0,63-0,64 - соответствует 100% брусовке

а =0,73 -100% вразвал

а = 0,68 - смешанная распиловка

(50% - в развал, 50% - брусовка).

Средний диаметр бревен в см, определяется по формуле:

dcр= vd12* m1+ d22* m2 + d3 2* m3 + d4 2* m4 + d 52* m5

?m

где: - d1, d2, d3... dх - диаметры бревен из спецификации, см.

- m1, m2...mх - количество штук бревен, соответствующих указанным диаметрам. - гр4 таблицы 1 - ?m=(m1+m2+m3+m4+m5)- - сумма бревен итог гр4 таблицы 1

dcр ==

=31.38cм

Находим среднюю ширину досок, мм

Вср = ?V .

V1+ V2+ V2 + V2 + V2 + V6

В1 В2 В3 В4 В5 В6

Вср= 550 = 12,73 мм

80 + 120+ 150+50 + 50 +100

200 180 150 100 100 80

где ?V - общий объем пиломатериалов по спецификации, мі - итог гр 2 таблицы 2

V1; V2; Vn - объем досок, соответствующий данной ширине, мі гр1таблицы 2

B1; B2; Bn - ширина досок. гр 1таблицы 2

Если подтверждается неравенство вср ?0,63 Чdcp

12.73?(0.63Ч31.38)=19.76

то в этом случае все бревна лучше пилить со 100% брусовкой.

4. Составление плана раскроя бревен

Под планом раскроя понимается система поставов, обеспечивающая выполнение заданной спецификации п.м. из сырья, планируемого к распиловке для их выработки.

Для составления плана раскроя необходимы данные таблиц 1,2, 3.

5. Составляем ведомость выбора диаметров бревен

Выделяем из спецификации п.м. (таб.2) основные доски поставов.

К основным доскам следует отнести все толстые доски от 32 мм и более

Таблица 3 Ведомость выбора диаметра бревен

Размер основных досок,мм	Толщина бруса, мм Нбр	Диаметр	бревна, см	Примечание
		Расчётный dрасч	Принятый
1	2	3	4	5
75Ч220	220	31,1	32	Нбр=(0,6-0,8)d
50Ч150	150	21,2	20
32Ч150	150	21,2	20
25Ч130	130	18,3	18
19Ч110	110	15,5	15
16Ч100	100	14,1	14

dрасч = Нбр 0.707

В графу 4 - записываем близкие к расчетному диаметры бревен из таблицы 1.

Затем составляем поставы для распиловки бревен с брусовкой для толстых и широких досок.

6. Составление и расчет поставов

Составление поставов - это определение схемы раскроя бревен на пиломатериалы с определением расположения их по толщинам начиная от оси бревна и определением расхода ширины полупостава на каждую полученную доску.

Составление и расчет постава начинаем со следующей последовательностью:

А) Определяем размер комлевого диаметра(см)

D=d+SLбр. где:

d-диаметр, см, стандартный (вершинный, задан)

S-размер сбега, см/м. пог. (по справочным данным)

Lбр.-длина бревна (задана)

В) Определяем Акрит.(см), критическую зону бревна в которой длина полученных досок равна длине бревна

Акр.= d - Lбр*S /2

С) Определяем Апред.- предельно допустимый охват

Апр.=Аmax - это максимально допустимый охват диаметра бревна поставом, определяем из таблицы справочника или по формуле:.

Апред = D - Lбр*S/2

Д) После этого составляют постав вразвал или с брусовкой и записывают.

При составлении постава учитывают припуски на усушку (У) и припуск на ширину пропила (Пр) , рассчитывая ширину полупостава - ах, которую определяют по формулам:

для сердцевинных досок : а1 = Т 1+У 1

для центральных досок: а1 = Пр. + Т 1+У 1

а для следующих досок соответственно:

а2=а1+Пр.+Т2+У2 и т.д.

где: Пр.- ширина пропила =3,2 - 3,6мм - для рамных пил,

Пр.=2,2- 1,8 мм - для ленточных пил

Т - толщина выпиливаемых досок, мм

У - припуск на усушку по толщине, мм- выбирается по таблице припусков на усушку, в зависимости от ее толщины.

После составления и записи постава определяем ширину (в) и длину (l ) досок.

Причем:

-если а x ? акр., то доска находится в пифагорической зоне бревна, а значит, что

lx=Lбр.

вx-ширину обрезной доски, мм, в пифагорической зоне можно легко найти по графику- квадранту.

- если аx больше акр., то доска находится в параболической зоне бревна, а значит, доска будет укороченной и ее длину находят по формуле:

lx= 2/3 * Lбр.* v D2 - 4· аx2;

D 2 - d2

вx= v D2 - 4· аx2;

Ширину необрезных досок в вершинном и комлевом диаметре при поставах вразвал и с брусовкой можно найти по формулам:

Внв = vd2 - 4· аx2; Внк = v D2 - 4· аx2;

где:

Внв - ширина необрезной доски в вершинном диаметре;

Внк. - ширина необрезной доски в комлевом диаметре;

- если аx больше акр., то доска находится в параболической зоне бревна и ее ширину находят по формуле

При распиловке с брусовкой составление и расчет поставов выполняют и записывают последовательно отдельно по первому и второму проходу

Начнем составление поставов с получения наиболее толстых досок (75*200) из спецификации. Для его составления необходимо рассчитать размеры комлевого диаметра (D), размер критической (Акр) и предельной зоны (Апр) бревна

Постав №1 (с брусовкой)

d=32 L=6 м; доски 75 х 220; (H=220, Bосн =75)

Для составления и расчета постава определяем.

а) D = d+Lбр.*S , где:

где:

D - комлевой диаметр бревна

d - вершинный диаметр бревна в см;

Lбр. - длина бревна, м;

S - сбег бревна, см / п.м

D =32см+6 м*1,15см/м= 32+6,9=38.9 см * 10 = 389 (мм)

D /2 =389/2 = 194,5 мм

б) Акр.= d - Lбр*S ,

Акр. - размер критической зоны бревна, в которой полученные п/м имеют длину равную длине бревна;

Акр. = 32см - 6 м*1,15 см= 28,55см* 10 = 285,5мм

Акр.=Акр./2

акр. =285,5/2=142,7мм

в) Апр.= D - Lбр*S

Апр- предельная зона бревна, в которой можно получить п/м минимальных стандартных размеров

Апр = 38.9 см - 6 м *1.15 = 35,45см*10=354,5мм

апр.= Апр/2

апр =354,5/2=177,25 мм

Проход №1

1. Составляем постав с получением высоты бруса Н = 220 мм согласно заданной ширине досок (75*220) и записываем его:

H=220 Bосн=75 аkp=142,7 апр=177,25

Записываем постав

2. Определяем расходы полупоставов на каждую полученную в поставе доску:

а1=T1+У1 - для сердцевинной доски (8)

а1=220+5,7=112,85

а2=а1+Пр.+Т2+У2

а2=112,85+3.6+16+0.4=132,85

а3= 132,85+3,6+16+0,4=152,85

а4=172,85

После составления постава определяем ширину и длину полученных досок:

1доска: брусН=200(его ширину не определяем, так как его повторно будем распиливать во втором проходе на заданную ширину)

2доска: Тдос2 =16; lдос2.=6 так как она находится в пределах Акр,

Для определения ширины доски 2 на графике- квадранте, на горизонтальной оси откладываем расстояние 132,85=а2, поднимаемся вверх до пересечения с d=32 и проводим перпендикулярно горизонтальной оси влево до пересечения с вертикальной осью и находим ширину доски. Затем учитываем усушку на полученную ширину и определяем расчетную ширину, которую приводим к ближайшей стандартной ширине

вдос2.= 172,2(расч) =170 мм (станд)

вдос3.= 96,3(расч) =90 мм (станд)

4 доска: Тдос4 =16; а4 = 172,85 оказалась больше акрит =142,7 тогда размеры досок определяем по формулам:

Lдос.4 =2/3*Lбр.* v D 2 - 4а42

D 2- d 2

Lдос.3= 2/3*6 * v389,42 -4 *172,852 = 389,42 -322 =1,8расч = 1,5 (станд)

вдос.4= v D 2 - 4а42

Проход№2 (распиливаем брус на обрезные доски)

Нбр =220 Bосн=75 акр=142,7 апр=177,25

Проход 2 75 75 32

1 2 2

а1= 39

а2=120,6

а3=157,5

Определяем размеры досок по второму проходу постава №1:

1дос.: Тдос=75; lдос.=6 ; вдос.=220

2дос.: Тдос=75; lдос.=6 ; вдос.=220

3дос.: Тдос=32;

Все расчеты по поставу сводим в таблицу 5 для расчета общего выхода п/м

Сводная таблица расчета постава №1 д м куб.ты по 1 и 2 проходам сводим в таблицу и определяем объем (о доска будет укороченной.

гр.9=гр.1*гр.2*гр.7*гр.8

гр.10=гр.9*m

гр.11= (?гр.9/qбр.) *100%

%В=0,3939Ч 100% = 59,77%=60%

Далее согласно заданной спецификации на пиломатериалы составляют столько поставов, чтобы обеспечить полностью выполнение пиломатериалов по заданной спецификации

7. Составление таблицы плана раскроя бревен

Гр1,2 ,3 ,4, 5 ,6, 7,- заполнить из таблиц расчета поставов, с учетом использованного сырья и полученных размеров досок

гр.8= гр.6 Ч гр7

Гр9 - из таблицы расчета поставов, причем в знаменателе записи поставов указывают ширину полученных досок;

Гр10,11,12,13, и т.д.- объемы полученных досок из одного бревна (в числителе) и из партии бревен (в знаменателе) заполняют также из расчетов по таблицам поставов на каждую полученную доску.

Расчеты объемов заносят по каждому поставу и по каждому проходу отдельно.

Затем суммируют все полученные объемы пиломатериалов отдельно по графам соответствующих сечений досок, как основных, заданных по спецификации, так и попутных досок всех поставов, определяя выполнение, перевыполнение или недовыполнение заданных объемов.

Гр. 1-6 заполнить по таблице плана раскроя

Гр 7- принять: ПР = 3,2-3,6 мм, для лесопильных рам ( по расчету поставов),

ПР = 4 - 5 мм для обрезных и торцовочных станков

Гр 8 = гр4 *гр5 *гр 6 * гр7 (гр 6 +1)

для первой доски в проходе, если она сердцевинная)

Гр9 = гр3 * гр5 * гр6 * (гр7=5 мм.)

Гр10 = гр3 * гр4 * гр6 *2* (гр7=5 мм)

8. Расчет баланса древесины

Расчет баланса древесины выполняется после завершения расчета поставов. Баланс древесины, т.е. распределение ее после распиловки по видам продукции, отходов и потерь в значительной степени зависит от ряда факторов: применяемым поставам, размерам бревен и пиломатериалов, качества бревен, способа распиловки и т. д.

Отходы лесопиления и деревообработки классифицируются на две основные группы:

- твердые кусковые отходы (горбыли после лесопильной рамы; рейки после обрезных станков; отрезки и вырезки дефектных мест после торцовочных станков).

- мелкие и сыпучие отходы (опилки, усушка и распыл).

К внебалансовым отходам относятся кора, которая составляет в среднем 10-12% и припуски подлине бревна 1%.

Расчет баланса заключается в определении общих объемов и процентного соотношения относительно распиленного сырья полученных пиломатериалов, опилок, усушки, кусковых отходов по всем поставам, а также в суммарном количестве. Для этого необходимо определить все его составляющие части отдельно, а затем свести их в таблицу 7 и затем итоги по всем поставам суммировать по видам:

- количественное и процентное значение п/м из каждого полученного бревна и из распиленной партии бревен;

- количественное и процентное значение опилок из каждого полученного бревна и из распиленной партии бревен;

- количественное и процентное значение усушки из каждого полученного бревна и из распиленной партии бревен;

- количественное и процентное значение крупных кусковых отходов из каждого полученного бревна и из распиленной партии бревен;

Гр 5 = гр3 * гр 4 ;

Гр 7 = из сводной таблицы расчета поставов;

гр 8 = гр 7 *100 / гр5 ;

гр 9 = итоги по таблице расчета опилок по каждому поставу отдельно;

гр 10 = гр 9 * 100 / гр5;

гр 11 по расчету припусков на усушку или по расчету с использованием данных баланса раскроя ;

гр12 = 6-9%, тогда гр 11=(гр5 /100)*гр12 ;

гр 14 = 100% - гр8 - гр10 - гр 12;

гр 13 = (гр5 / 100) *гр14;

гр 16 = 100 - гр12;

гр15 = (гр5 / 100)*гр 16;

Проверка : гр 16 = (гр15 / гр5) *100

9. Определение посортного выхода обрезных пиломатериалов

гр.1= гр.1 Чгр.1(%)

Гр.1- из расчётов баланса сырья

гр.2= гр.1 Ч100%

?гр.1

Гр.3,5,7,9,11-справочные данные

10. Выбор и расчет потребного количества оборудования лесопильного цеха

Ведущим оборудованием в лесопильном цехе являются лесопильные рамы.

По заданию на курсовой проект применяем лесопильные двухэтажные рамы 2Р-50-1

Производительность лесопильных рам определяется количеством м3 сырья определенного диаметра, длины и породы, распиленного в единицу времени (смену)

n - число оборотов коленчатого вала;

Дt - посылка на 1 оборот коленчатого вала в мин., берется из таблицы

Приложения Е;

к - коэффициент использования лесопильной рамы

к = кг кр,

q-обьём бревна

где км - коэффициент использования машинного времени станка

кр - коэффициент использования рабочего времени

к = 0,864 - при механической подаче бревна

к = 0,765 - при маломеханизированной подаче бревен.

L- длина бревна

При ходе пильной рамки более или менее 600 мм расчетную посылку рассчитывают по формуле:

Дt = Д табл .ЧНмм

600

где Н - ход пильной рамки в мм;

Дтабл. - табличная посылка для лесопильных рам выбирается исходя из диаметра бревен.

Данные расчета посылки заносятся в таблицу 10

Таблица 10 Расчет посылки

Диаметр бревна, см	(Д) табличная посылка	(Дt) расчётная посылка
32	20	16,6
28	25	20,83
24	28	23,3
18	37	30,83
16	41	34,2

Таблица 11 Расчет количества рамосмен на 1000 м3 сырья при длине L = 6 м

Диаметр бревна см	Объем сырья, Q, m3	Посылка мм/ход	Среднесуточная производительность, Асм, m3 /см	Кол-во рамосмен
				эффективных	установленных
1	2	3	4	5	6
32	200	16,6	246	0,81	1,62
28	150	20,83	211	0,71	1,42
24	250	23,3	175	1,44	2,88
18	200	30,83	132	1,51	3,02
16	200	34,2	120	1,66	3,32
			Итого:	6,13	12,26

Под установленной рамой подразумевается каждая лесопильная рама в зависимости от ее работы вразвал или с брусовкой.

Под эффективной рамой подразумевается каждая рама, работающая вразвал или пара рам, работающих с брусовкой.

При выборе посылки (гр.3 табл 10) учитывать минимальное количество пил в поставе а следовательно количество, определяемое применительно к спецификации на пиломатериалы.

гр. 4 - Сменная производительность рамы определяется по формуле для каждого распиливаемого диаметра.

Расчет производительности при работе в лесопильном цехе с конвейерной подачей следует вести, руководствуясь ее технической характеристикой.

Сменная производительность линии в м3/смену определяется по формуле: бревно пиломатериал торцовочный станок

Асм = Т Ч U Ч q Ч к

Т- продолжительность смены, мин (480 мин)

U - скорость подачи бревна (в м/мин) берется из технической характеристики

q - объем бревна, м3

Lср - средняя длина обрабатываемых бревен, м

к - коэффициент использования станка принимаем 0,75.

При распиловке вразвал гр. 5 = гр.6

Расчет остального оборудования целесообразно выполнять по ритму лесопильных рам исходя из объема работ по таблице

Таблица 11 Расчет ритма лесопильных рам

Номер постава	Диаметр бревна в см	Длина бревна, м	Расчетная посылка, Дt, мм	Ритм (r) работы лесопильной рамы по поставу в мин.
1	2	3	4	5
1 2 3 4 5	32 28 24 18 16	6 6 6 6 6	16,6 20,83 23,3 30,83 34,2	1,19 0,95 0,85 0,64 0,58
			Итого:	4,21

гр. 1,2,3 - заполняется из плана раскроя

гр. 4 = Дt - из таблицы 10 гр.З

гр. 5 - (r)- время распиловки одного бревна в мин. определяется по формуле:

r = LЧ1000

Дt Чn Ч к2

где r - ритм рамы в мин

L - длина бревна в м

At - расчетная посылка в мм

п - число оборотов вала рамы в мин.

К2 - коэффициент использования машинного времени рамы,

При подачи бревен в раму с помощью тележки К2 принимают:

d = от 14-22 см к2 = 0,87

d = от 24 - 32 см к2 = 0,93

d = от 34 и более к2 = 0,98

Принимаем обрезной станок

U=30м/мин

гр. 1,2- из плана раскроя

гр.З - из табл.9 гр.5

гр.4 - Q - объем работ по поставу определяется

Q = ? L пог.м. - сумма длин полученных по поставу досок

L - сумма длин досок в поставе, подлежащих обрезке (из табл. 4). Доски, которые подлежат обрезке, - это боковые за брусом в 1 проходе и все доски за пропиленной пластью бруса и боковые доски II прохода,.

гр. 5 - производительность станка в минуту

Асм=UЧ K (5)

Асм=30Ч0,893=134 м.пог

Где К - коэффициент использования станка

К = К1 Ч К2

К = 0,95 Ч 0,94=0,893

где К1 - коэффициент использования рабочего времени станка при нормальных условиях работы

К = 0,92 - 0,95

К2- =0,94 -0,93 коэффициент использования машинного времени станка, зависит от отношения U - скорость подачи досок, их длины L и неперекрытого вспомогательного времени tв, затрачиваемого на прием, осмотр, направление досок и перевод рукоятки на установленную ширину доски.

К = L / tB* U

где L -среднюю длину обрезных досок можно принять Lcp = Lбp -1 м

tB - непрекрытое вспомогательное время 1-2 сек

гр.6 - потребное время для выполнения работ по поставу (ton).

ton = Q

гр. 7 - потребное количество станков для выполнения работ по поставу

где ton - затраты времени на выполнение операции по поставу на одном станке в минуту (гр.6)

ч - ритм рамы (гр.З)

гр. 8 - принимаемое количество станков в поточной линии округляем значение гр.7 до ближайшего целого числа.

Процент загрузки станка определяется

% загрузки = (Nрасч = ?гр7)Ч100%

Nприн

% загрузки =1.11Ч100% =111%

Допускается перегрузка станка на 25 %.

11. Расчет потребного количества торцовочных станков

Для расчета потребного количества оборудования в потоке лесопильного цеха на участке торцовки досок, прежде всего, требуется выбрать оборудование.

Торцовка может осуществляться на торцовочных устройствах позиционного типа, оборудованных балансирными станками или на торцовочных устройствах проходного типа.

Все данные по расчету рекомендуется вести по таблице 11.

%загр=5,48 = 107%

Графы 1 и 2 - выполняются по данным плана раскроя.

Графа 3 - ч - переносится из формы 4.

Графа 4 Q - объём работы по поставу определяется следующим образом

Для торцовочных балансирных станков объем работ по поставу делятся общим количеством резов, которые необходимо произвести, Обычно принимается, что на одну доску при выпуске пиломатериалов в [номерном виде требуется произвести в 1,251,5 реза. Тогда общий м работ по поставу на торцовочном балансирном станке будет

Q = n - количество досок в поставе.

где n- количество досок по поставу, подлежащих торцовке.

Для торцовочных устройств проходного типа объем работ по поставу определяется количеством досок, подлежащих торцовке:

Количество досок, подлежащих торцовке, определяется в зависимости от принятой технологии. При этом возможны следующие варианты технологии лесопиления:

1) в лесопильном цехе осуществляется, так называемая, предварительная торцовка только части досок, например, всех боковых к, пропускаемых через обрезные станки, или только укороченных боковых досок обрезных и внеобрезных. Окончательная торцовка всех досок в этом случае предусматривается после сушки, вне лесопильного цеха, на специальных торцовочно-сортировочных установках;

Графа 5 - производительность станка в минуту - А.

Для торцовочных балансирных станков А=8+12 резов в минуту. Для торцовочных устройств проходного типа, в шт/мин. по формуле (33).

А= 60ЧUЧ К3 шт/мин

А= 60Ч0.24Ч 0.9 = 21,6 шт/мин.

где U- скорость движения цепей 0,12; 0,18 или 0,24 м/сек;

е - расстояние между упорами цепей (0,6);

Кз - коэффициент заполнения цепей (0,9).

Графа 6 - время, необходимое для выполнения работ по поставу,

деляется по формуле: гр6 = гр4

Графа 8 - принимаемое количество станков для выполнения работ по поставу или принимаемое количество станков в поточной линии получается путем округления значения графы 7 для торцовочного устройства до ближайшего целого и для торцовочных (вершинный и комлевой).

При этом допускается в отдельных случаях перегрузка устройства и станков до 25%.

Общее количество обрезных и торцовочных станков в цехе определяется количеством поточных линий.

Количество поточных линий в цехе, в свою очередь, определяется исходя из объема производства, количества устанавливаемых лесопильных рам, принятого способа раскроя сырья и процента брусовки.

Расчет площади под оборудования

Таблица 14

Наименование операции	Марка станка	Площадь одного станка	Nприн	Общая площадь
1	2	3	4	5
Бревнотаска	БА-60	16,2	2	32,4
Брёвносбрасыватель	СБР-75	12	2	24
Впереди рамная тележка	ПРТ8-2	26	2	52
Лесопильная рама 1-го ряда	2Р50-1	10,91	2	21,82
Позадирамный роликовый конвейер	ПРД-63	63,2	2	126,4
Брусоперекладчик	БРП-80	34	2	68
Лесопильная рама 2-го ряда	2Р50-1	10,91	2	21,82
Позадирамный роликовый разделитель	ПРДП-63	32	2	64
Поперечный цепной конвейер	ТЦП-5	48	2	96
Впереди станочное устройство	ВЦ2Д-7	7,2	2	14,2
Торцовочный станок	ЛТ-1	35	1	35
Позади станочное устройство	РЦ2Д-7	5,4	2	10,8
Обрезной станок	Ц2Д-5А	46	2	92
Позади станочное устройство	РЦ3Д-7	14	4	56
Ленточный конвеер	КСП-40-40	15	2	30
			ИТОГО:	858,44

Технические характеристики принятого оборудования

Наименование операции и оборудования	Марка станка	Установленная мощность кВт	Габаритные размеры	Площадь одного станка
			Д	Ш
1	2	3	4	5	6
Бревнотаска	БА-60	17	11850	1900	16,2
Брёвносбрасыватель	СБР-75	2,6	5200	2200	12
Впереди рамная тележка	ПРТ8-2	4,7	3085	1105	26
Лесопильная рама	2Р50-1	137,98	2795	2660	10,91
Позадирамный роликовый конвейер	ПРД-63	4,5	23680	2460	63,2
Брусоперекладчик	БРП-80	3,0	3059	5686	34
Позадирамный роликовый разделитель	ПРДП-63	2,8	10865	2490	32
Поперечный цепной конвейер	ТЦП-5	4	6100	7000	48
Впереди станочное устройство	ВЦ2Д-7		5220	530	7,2
Торцовочный станок	ЛТ-1	35	14850	8390	46
Позади станочное устройство	РЦ2Д-7	1,6	8530	480	5,4
Обрезной станок	Ц2Д-5А	46	2140	1560	56
Позади станочное устройство	РЦ3Д-7	2	8700	1040	14
Ленточный конвеер	КСП-40-40	3	25000	400	15

12. Расчет площади склада

При расчете площади склада необходимо установить, сколько оборотов делает склад в течение года, т.к. от этого зависит его площадь.

Toб = Оборот для Северных районов = 1; в средней полосе = 2; южных районах = 3 тогда емкость склада Е определяется в мі /оборот

Е - количество м3, которое можно уложить одновременно

Q год - количество п.м., которое требуется высушить в течение года.

toб - число оборотов склада

8.1 Определяем полезный объем штабеля

Находим объем 1 -го пакета

Qп = Qг Коб, м3

Коб - коэффициент объемного заполнения

Qг - габаритный объем штабеля (в мі ) определяется в

Qr = L х В х Н

L - длина штабеля, м

В - ширина штабеля, м

Н - высота штабеля, м

Коб = Кш Ч Kb Ч Kq зависит от типа штабеля

Коб = 0,62 Ч 1,4 Ч 1 = 0,868

в - ширина досок (средняя)

Кш для пакета определяется.

Кв - для пакета определяется

Kq = Lcp

Lcp - средняя длина доски в штабеле, м из задания

B - габаритная ширина штабеля 6 м

Находим количество штабелей, которое требуется уложить на складе в шт. (до целого числа)

n = QnЧКукл

n = 361,2Ч0,9=325,08=326

где Кукл - коэффициент полноты укладки штабеля 0,9

Полезная площадь склада

Fшт = nЧ LЧ В

Fшт = 326Ч 6Ч 10=19560

8.4 Обшая площадь (в мІ) склада с учетом разрывов между штабелями, проездами и пр.

Fобщ = 48762

где Кпл - коэффициент использования площади склада (отношение площади,находящейся под штабелями к площади всего склада) принимаем Кпл =0,4

13. Расчет режущего инструмента

Расчет годовой потребности в шт./год режущего инструмента определяется по формуле:

Лесопильная рама 2-го ряда

Р = 100 ЧNЧnЧв .

аЧТЧ(100-q)

Р = 100 Ч15320Ч12Ч0,8 = 14707200 = 540,70

80Ч4Ч(100-15) 27200

Лесопильная рама 1-го ряда

Р = 100 Ч15320Ч8Ч0,8 = 9804800 = 360,47

80Ч4Ч(100-15) 27200

Обрезной станок.

Р = 100 Ч3830Ч2Ч0,75 = 574500 = 42,30

35Ч4Ч(100-3) 13580

Торцовочный станок.

Р = 100 Ч19150Ч2Ч0,75 = 287250 = 540,70

35Ч4Ч(100-3) 27200

расчет ведется на лесопильные рамы, обрезные и торцовочные станки

где N - количество часов работы инструмента в год

Лесопильная рама 2-го ряда

N=Gvct х 3830 час.

N=2х 3830 = 7660час

Лесопильная рама 1-го ряда

N=4х 3830 = 15320час

Обрезной станок.

N=1х 3830 = 3830час

Торцовочный станок.

N=5х 3830 = 19150час

Gуст - количество установленных станков в цехе:

п - число одинакового инструмента в комплекте ( рамные пилы выбирают по самому большому поставу, но не более 12 шт.)

в - величина уменьшения рабочей части инструмента за одну переточку.

Круглые пилы 0,55-0,75 шт

Рамные пилы 0,6 - 0,8 мм

а - величина допускаемого стачивания инструмента (мм)

круглые пилы 20 - 35 мм

рамные пилы 70 - 80 мм

продолжительность работы инструмента без переточки, (2,5-4 часа)

q - процент на поломку и непредвиденные расходы

круглые пилы - 3 рамные пилы - 15 %

14. Расчет площади бассейна

Площадь бассейна перед лесопильным цехом определяется в м2 по формуле (39)

F=КЧfЧР, м2

F= 5358мІ

К - коэффициент, учитывающий использование водной площади, принимаем 2,5

f - площадь, занимаемая 1 м бревен;

Р - кубатура бревен, находящихся в бассейне в м3

Р = ЕЧТЧa

Р = 2Ч2Ч124,6=498,4мі

Е - число эффективных рам в лесопильном цехе при распиловке с брусовкой.

Т - время на оттаивание коры в верхних слоях древесины по графику принимаем 2 часа

Годовая производительность рамного потока в м /ч

a=ТЧДЧnЧКЧq

a=8Ч234Ч360Ч0,75Ч0,70 =353808 = 54,43мі/ч

1000 Ч 6,5 6500

Г - продолжительность смены, в час

Д - посылка, мм;

n - число оборотов рамы, об/мин;

K - коэффициент использования рамы;

q - средний объем бревна в м*;

L - длина бревна, м

15. Дефекты получения пиломатериалов и меры их предупреждения

Пороки обработки пиломатериалов, снижающих их качество, возникают при нарушении правил эксплуатации и технического обслуживания оборудования, некачественной установке режущего инструмента, неправильной форме бревен. Наиболее характерные дефекты -- покоробленность и крыловатость досок, волнистый пропил, зарезание досок или бруса, неправильная толщина выпиливаемой продукции, большая величина неровностей на пластях пиломатериалов.

Покоробленность досок вызывается следующими причинами: нижние подающие вальцы лесопильной рамы не параллельны между собой и не лежат в плоскости, параллельной направляющим пильной рамки; ножи направляющего аппарата не перпендикулярны оси нижних подающих вальцов; рельсовые пути лежат не под.прямым углом к оси подающих вальцов; плоскости пил установлены неперпендикулярно оси подающих вальцов; при заточке пил режущие кромки зубьев сточены на одну сторону; при плющеных зубьях неодинаковое уширение на сторону.

Крыловатость досок вызывается следующим основными причинами: некоторые подающие вальцы не горизонтальны и не параллельны между собой (проверку производят с использованием штихмаса и уровня, устраняют дефект регулированием подшипниковых опор); повышенная выработка центральных колец нижнего подающего валика (для устранения этого недостатка необходимо заменить изношенные кольца подающих вальцов); рельсы зажимной тележки расположены не на одном уровне (после проверки при помощи уровня следует перебрать рельсовый путь); большой износ розеток у зажимных рычагов тележки (изношенные розетки заменяют исправными).

Волнистый пропил может быть вызван недостаточным вальцеванием полотна пилы или смещением его к зубьям, излишним вальцеванием полотна пилы или смещением его к задней кромке, недостаточным уширением зубьев. Зарезание досок или бруса вызывается ослаблением натяжения одной или нескольких пил в поставе.

Неправильная толщина выпиливаемых досок может получаться из-за дефектов подготовки и установки пил и неточных размеров межпильных прокладок. Так, если пилы установлены непараллельно ходу пильной рамки, они будут расширять пропил в поперечном направлении, уменьшая толщину досок. К этому же ведет неодинаковая толщина парных межпильных прокладок или попадание между пилами и прокладками опилок. Некоторые отклонения от заданной толщины досок могут вызываться слишком большим или слишком малым плющением или разводом зубьев пил. В первом случае толщина уменьшается, а во втором -- увеличивается. Доски или брус неправильной толщины могут быть получены и из-за недостаточной жесткости пил, устанавливаемых по краям постава, так как здесь слишком тонкие и узкие пилы отклоняются в поперечном направлении под действием распора. Поэтому крайние пилы постава, особенно при выпиливании бруса, желательно ставить толще и шире, чем средние. Целесообразно узкие сработанные пилы применять для распиловки тонких бревен.

Большая величина неровностей на пластях пиломатериалов вызывается рядом причин. Так, мшистый пропил может быть вызван недостаточной остротой зубьев, выкрашиванием уголков плющеных зубьев; неравномерным уширением зубьев; малым передним углом; перекосом пил в вертикальной плоскости при их установке. Глубокие риски и вырыв ы могут быть результатом: разворота пил в одну сторону; слишком большого шага зубьев; неправильного развода или плющения, если боковые кромки отдельных зубьев выходят из боковой плоскости развода или плющения; чрезмерного уклона пил.

Меры предупреждения пороков обработки сводятся к содержанию всего технического и транспортно-вспомогательного оборудования в исправном состоянии, соблюдению технологической дисциплины при работе на станках. При появлении пороков обработки работу необходимо прекратить, выявить причину порока и ликвидировать ее.

16. Техника безопасности в лесопильном цехе

Лесопильное производство имеет специфические особенности, заключающиеся: в громоздкости и большой тяжести пиловочного сырья и пиломатериалов, падение которых может причинить травму; в использовании для процессов раскроя сырья тяжелых станков с вращательным и возвратно-поступательным движением масс с большими инерционными усилиями (пильные рамки на лесопильных рамах); в применении больших скоростей при обработке материалов на станках и при транспортировании на приводных роликовых и ленточных конвейерах; в возможности выброса со станков обрабатываемых материалов режущими инструментами. Все это может стать источником серьезной опасности для работающих, если в производственных процессах не предусмотрены меры, предупреждающие ее возникновение, нет ограждения опасных зон и не соблюдаются всеми работающими обязательные для них правила безопасных методов труда.

Все технологическое оборудование следует монтировать на соответствующих техническому расчету фундаментах, не допускающих качания или вибрации оборудования выше установленных норм во время работы. Для предотвращения выхода за установленные пределы бревен и пиломатериалов необходимо устанавливать конечные выключатели и специальные опорные устройства и ограждения. У всех станков, машин и механизмов следует ограждать опасные рабочие зоны для предотвращения травмирования людей движущимися элементами оборудования (режущим инструментом, валами), а также перемещающимся материалом. Для перехода через транспортеры необходимо устраивать мостики.

Для предупреждения несчастных случаев на лесопильных рамах ограждают вращающиеся и движущиеся поступательно элементы станка, опасные для рабочих во время работы: в нижнем этаже -- коленчатый вал, в верхнем-- движущиеся части механизма подачи, проемы в станине (над и под подающими вальцами), через которые возможны выброс кусковых отходов, осколков пил, а также соприкосновение рабочих с движущимися частями станка. На лесопильных рамах новых конструкций опасные зоны надежно ограждены, следует только постоянно следить за их исправным состоянием.

Очень важно обеспечить автоматическую блокировку ограждений коленчатого вала с пусковым и тормозным устройствами. Тормозное устройство современных лесопильных рам предназначено для остановки пильной рамки в верхнем крайнем положении, наиболее удобном для смены постава пил и обеспечения безопасной работы обслуживающего персонала в процессе эксплуатации рам. Тормозное устройство имеет механическую блокировку с ограждением коленчатого вала, которая не позволяет открывать ограждение при расторможенном коленчатом вале, а при открытом ограждении растормозить коленчатый вал. Тормозное устройство кроме механической имеет электрическую блокировку, которая не позволяет пускать раму при открытом ограждений, что обеспечивает большую надежность. Передние ворота лесопильных рам должны быть сблокированы с пусковым устройством, чтобы пуск лесопильной рамы был невозможен при открытых или не полностью закрытых воротах. Одним из необходимых способов обеспечения безопасной работы на двухэтажных лесопильных рамах, кроме ограждений, является двусторонняя светозвуковая сигнализация между верхним и нижним этажами. Более надежна двухкратная подача световых и звуковых сигналов из верхнего и нижнего этажей. Первые, предупредительные сигналы подаются с верхнего этажа перед пуском рамы, а вторые -- в момент пуска после того, как в верхнем этаже получены с нижнего ответные сигналы, разрешающие пуск рамы. Вторичные сигналы подаются автоматически в момент пуска лесопильной рамы.

Рельсовые пути для впередирамных тележек следует укладывать так, чтобы головки рельсов находились заподлицо с полом. Колеса рамных тележек должны иметь ограждение. В продольных цепных конвейерах для подачи бревен в цех необходимо предусмотреть автоматические остановы и оборудовать их механическими бревносбрасывателями. Накопители бревен со стороны лесопильной рамы должны иметь заградительный барьер и отсекатели бревен. Конвейеры, сбрасыватели и отсекатели бревен оборудуются дистанционным управлением с рабочего места рамщика.

Тяжелые ленточнопильные станки для распиловки бревен, имеющие привод в нижнем этаже лесопильного цеха, должны иметь двустороннюю светозвуковую сигнализацию. Следует предусмотреть также запорное устройство, которое исключало бы возможность случайного пуска станка во время его смазки или осмотра. У ленточнопильных станков возможен обрыв ленты. Поэтому они должны иметь специальное приспособление для улавливания ленты в случае ее обрыва. Дроме того, ленточно-пильный станок следует оборудовать приспособлением, автоматически очищающим нижний шкив от опилок, и приспособлением, препятствующим спаданию ленты в сторону подачи материала.

Все основные узлы фрезерно-пильных агрегатов должны закрываться ограждениями, сблокированными с пусковым и тормозным устройствами станка. Агрегаты должны иметь автоматическую звуковую сигнализацию пуска.

Для предупреждения несчастных случаев при работе на круглопильных станках необходимо строго соблюдать правила, обеспечивающие безопасность в работе. Правилами предусматривается обязательное ограждение верхней и нижней частей пильных дисков, привода и всех движущихся частей станков. На всех круглопильных станках место работающего должно находиться сбоку стола, а не по оси, проходящей через плоскости пропилов.

На торцовочных станках для предупреждения травматизма торцовочный стол необходимо защитить со всех сторон до самого пола досками; для осмотра станка сделать плотно закрывающиеся дверцы. Над пильным диском в месте выхода его над поверхностью стола поставить оградительный кожух, сблокированный с педалью и автоматически опускающийся в момент подъема пилы. Щель в столе для прохода пилы должна быть не более 10 мм. Над педалью, включающей гидропривод подъема пилы, для предупреждения случайного нажатия следует предусмотреть защитный козырек. Безопаснее педаль помещать под столом станка, сделав соответствующее отверстие для ноги. Поверхность педали должна быть шероховатой. Рабочее место станочника необходимо сдвинуть от плоскости пилы на расстояние не менее 0,4 м.

В торцовочных установках проходного типа рабочие удалены от пил, в результате чего отсутствует непосредственная опасность пореза. Однако на станках этих установок возможен выброс материала. Для предупреждения травматизма торцовочные установки ограждают щитами из толстой сетки по всей ширине. Со стороны выхода досок станок необходимо изолировать от окружающих прочной стенкой. По обе стороны от каждой пилы надо установить плоские нажимные пружины, не позволяющие торцуемым доскам подскакивать при прохождении через пилы.

На участке производства технологической щепы необходимо тщательно следить за исправностью металлоискателей, которые предохраняют рубительную машину от поломок при попадании в нее металлических предметов. Перед рубительными машинами следует установить ограждения, предохраняющие рабочих от удара концами измельчаемых отходов. Отбор проб щепы для анализа необходимо брать только с остановленных конвейеров. Рабочие должны работать в коротких куртках. Все оборудование в цехе должно быть заземлено.

Используемая литература

Основная литература:

1.Тюкина Ю.П.,Рыкунин С.Н.,Шалаев В.С.Технология лесопильно-деревообрабатывающих производств. М.: ЛП, 1986.

2 Шимкевич Ю.Б. Технология пиломатериалов. Л.: ЛТН, 1984.

3.Аксенов П.П. Технология пиломатериалов. М.:1986.

4. Шелгунов Ю.В., Кутуков Г.М., Лебедев Н.И. Технология и оборудование лесопромышленных предприятий. М.:МГУЛ, 2002-589с.

Дополнительная литература:

1 Тюкина Ю.П. Составление и расчет поставов. Учебное пособие. М.: МЛТУ, 1983.

2 Водорацкая Г.А. МУ по выполнению лабораторных работ (6 наименований). А.: КазГАСА, 2002 г.

7. Песоцкий А.Н. Лесопильное производство. М.: ЛП, 1970.

8. Водорацкая Г.А. МУ по выполнению курсового проекта по технологии лесопильно-деревообрабатывающих производств. Алматы, 2008.

9. Образцов С.А., Шибалов В.И. Справочник технолога по лесопилению. М.:1990.

Размещено на Allbest.ru

...