Разработка технологии производства щепы на лесосеке и нижнем складе

 

 

2.3 Обоснование выбора типа установки и основного оборудования для производства щепы

                                                     

Для производства щепы из низкокачественной  древесины и кусковых отходов раскряжёвки целесообразно использовать установку УПЩ-6Б, т.к. сменный объем переработки в нашем случае составляет 62,30 м³.

Подача  сырья в цех происходит системой продольно-поперечных лесотранспортеров и подъемно-транспортной машиной (ПТМ). При этом одна часть сырья подается непосредственно лесотранспортерами в цех, а другая часть с помощью ПТМ укладывается в штабеля резервного запаса, откуда сырье по мере надобности попадает в цех через приемное устройство.

Для создания перед цехом щепы резервных  запасов сырья, разобщения и поштучной подачи используются буферный магазин-разобщитель ЛТ-80

Для поперечной распиловки долготья на короткомерные отрезки используются полуавтоматические установки дискового типа АЦ-2М

Для раскалывания толстомерных чураков используем гидравлический колун КГ-8А.

Для окорки древесного сырья и удаления гнили  используем окорочный барабан непрерывного действия КБ – 6А.

Сырьё, подготовленное для переработки на щепу, измельчается в рубительной машине МРНП – 10.

Для сортировки щепы используем плоскую гирационную установку

 СМЩ-60.

Для перемещения щепы внутри цеха, а также для подачи её на резервный склад используется ленточный транспортер КЛС-650

На погрузке щепы со склада открытого хранения используем пневмопогрузчик ВО – 59.

Для выноса из цеха отходов производства используем ленточный транспортёр с бункерным устройством, а для отвозки отходов автосамосвалы ЗИЛ – ММЗ-554М.

2.4 Расчёт производительности основного оборудования цеха щепы

 

Сменная производительность разобщителя бревен ЛТ-80

 

                                     

                                            (2.1)

 

где Т – производительность смены, с; Т = 25200 с;

φ₁ – коэффициент использования рабочего времени; φ₁ = 0,7;

V_б – средний объем бревна, м³; V_б = 0,157 м³;

t_ц – средняя продолжительность цикла подачи 1-го бревна, с;

 t_ц = 9,0 с.

 

 

 

 

 

 

Сменная производительность дисковой пилы АЦ-2М

 

                                    

                                         (2.2)

 

где Т = 25200 с; φ₁ = 0,8;

 t₁ и t₂ – соответственно время рабочего и холостого хода пилы, с;

 m – среднее число резов, приходящихся на 1 бревно, с;

 t₃ – время продольной подачи бревен при распиловке, с.

 

                                                                    (2.3)

 

                                                       

                                           (2.4)

 

 d_ср – средний диаметр бревна, м; d_ср =0,20 м;

 а – расстояние между поверхностью  бревна и пилой, находящейся в исходном положении, м; а = 0,3 м;

  , - соответственно скорость рабочего и холостого хода пилы, м/с; = 0,1 – 0,7 м/с; = 0,7 – 1,1 м/с.

 

                                                         

,                                             (2.5)

 

 

 

                                                      

,                                           (2.6)

 

l_б – средняя величина распиливаемого бревна, м;

l₀ – средняя величина короткомерного отрезка, м (1,0 м);

l_р – средняя величина разрыва между подаваемыми под пилу бревнами; l_р = 0,25 – 0,3;

- скорость продольной подачи  бревна, м/с;  =0,4 – 0,6 м/с.

 

 

 

 

Сменная производительность гидравлического  колуна КГ-8А

 

                                              ,                                       (2.7)

 

где V_ч  - средний объём чурака, м³;

t_ц - продолжительность раскалывания одного чурака,10 с;

φ₁ – коэффициент использования рабочего времени, φ₁=(0,8-0,85).

 

   

 

    

 

Сменная производительность окорочного барабана непрерывного действия КБ – 6А

 

                                

,                    (2.8)

                    

где  Т=25200с; φ₁=(0,8-0,85);

D, L - соответственно диаметр и длина барабана, D=2,85 м, L=3,5 м;

        k - коэффициент заполнения барабана поленьями, k=(0,5-0,6);

∆ - коэффициент полнодревесности поленьев в барабане, ∆=(0,45-0,50);

  t₃, t₀, t_р – соответственно время загрузки барабана, окорки поленьев и

            разгрузки барабана; t₃ = 1000 – 2400 с; t_р = 1200 – 1800 с. 

 

                                               ,                               (2.9)

 

где  t^’ - время пребывания поленьев в барабане при t=0; к=0,5; n=20 об/мин,  

       t’= 900 – 1500 с;

        a_м- поправочный коэффициент на температуру, а_м =1

        а_к- поправочный коэффициент на степень заполнения барабана; а_м=1

        а_n - поправочный коэффициент на частоту вращения барабана. а_м=1

 

 

 

Сменная производительность дисковой рубительной машины МРНП–10

                              

                   

                           (2.10)

 

где  Т=25200с; φ₁=0,7 – 0,8; φ₂=0,4 – 0,5;

 z - число режущих ножей на диске; z=16;

 n - частота вращения ножевого диска, об/мин; n=590 об/мин;

 l_щ - длина щепы(по волокну), мм; l_щ=17-22 мм;

V_n, l_n  - соответственно средний объём и средняя длина полена.

 

 

Сменная производительность сортировочной установки СЩ М– 60

                          

                       

,                        (2.11)

                         

где F-площадь верхнего сита, м²; F = 2,71 м²;

а₁ - коэффициент, учитывающий процентное содержание в исходном материале частиц, размеры которых меньше проходного отверстия сита; а₁=1,2

а₂ - коэффициент, учитывающий процентное содержание в щепе частиц, величина которых меньше половины размера отверстий сита; а₂=0,7

g - удельная производительность 1 м² верхнего сита, нас. м³/час; g=55

 

 

Сменная производительность ленточного транспортёра КЛС – 650 для выноса из цеха и погрузки отходов производства

 

                                   

,                      (2.12)

 

                                  

                      (2.13)

 

где F-площадь поперечного сечения сыпучего лесоматериала на ленте, м²;

 υ - скорость движения ленты,1,6 м/с;

 b - ширина ленты лесотранспортёра, 0,65м;

 h - высота сыпучего лесоматериала на ленте, 0,04м.

  

 

Производительность  пневмопогрузчика ВО-59 составляет 35м³/ч

 

2.5 Расчёт потребного количества основного оборудования и рабочих в цехе щепы

 

После определения объёмов  работ по переработке древесного сырья и расчётов сменных производительностей  основного оборудования подсчитывается потребность в оборудовании и рабочих цеха щепы. Результаты расчётов сводятся в таблицу 2.3.

 

Таблица 2.3 – Потребное количество оборудования и рабочих в цехе щепы

 

Наименование операции	Суточный объем     работ, м3	Число смен работы  в сутки	Сменный объем      работ, м3	Наименование и марка механизма	Количество рабочих, обслуживающих   механизм	Сменная производительность механизма	Количество работающих механизмов	Потребное число        рабочих
								В смену	В сутки
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1. Подача сырья в цех	124,61	2	62,30	ЛТ-80	1	128,5	1	1	2
2. Поперечная распиловка долготья	114,46	2	57,23	АЦ-2М	1	487	1	1	2
3. Раскалывание чураков	123,36	2	61,68	КГ-8А	1	361,4	1	1	2
4. Окорка и удаление гнили	122,12	2	61,06	КБ-6А	2	26,5	3	6	12
5. Измельчение древесного сырья	110,29	2	55,15	МРНП-10	1	1591	1	1	2

Продолжение таблицы 2.3

 

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
6. Сортировка щепы	110,29	2	55,15	СЩ-60	-	200	1	1	2
7.Транспортировка щепы на склад  хранения	78,25	2	39,12	КЛС-650	-	71,9	1	1	2
8. Погрузка щепы	73,35	2	36,67	ВО-59	2	35	2	4	8
9. Удаление из цеха и отвозка отходов производства	18,20	2	9,10	КЛС-650	-	71,9	1	1	2

 

 

 

2.6 Выбор типа склада запаса щепы и определение   параметров

склада

 

Организация склада запаса и хранения щепы обуславливается неравномерностью работы цеха и отгрузки щепы. Тип склада запаса выбирается в зависимости от объёма щепы и способа хранения.

Объём хранимой щепы перед фронтом  отгрузки:

 

                                       

,                                      (2.14)

 

где Q_с.о. - суточный объём отгрузки щепы,73,35 м³.

Общий объем

 

 

Для хвойных  пород   Е_щ=514,78 м³

Для лиственных пород  Е_щ=222,92 м³

 

При хранении щепы в кучах в виде конуса диаметр  основания кучи может быть определён по формуле

 

                                             ,                                  (2.15)

 

где β - угол естественного откоса щепы,

Высота кучи щепы составит: