Составление плана раскроя брёвен на пиломатериалы

Е3= Е2+2(a3+y3+s)=197,2+2(25+0,9+3,6)=256,2 мм < Екр

Е4= Е3+2(a4+y4+s)=256,2+2(25+0,9+3,6)=315,2 мм > Екр

Определяем ширину досок:

b4 мм

Стандартную ширину принимаем 120 мм, а с учетом усушки ширина составит 120+4=104 мм.

Определяем расчетный диаметр:

dp=√b32+E32=√1242+315,22=338,7 мм

Определяем длину этих досок:

l=(D-dp)/c=(37,7-33,87)/1,14=3,35 м

Стандартную длину принимаем 3,25 м.

Определяем размеры и объем крайних досок во II проходе:

V1= a1∙b1∙l1∙n=0,050∙0,3∙5∙2=0,15 м3

V2= a2∙b2∙l2∙n=0,040∙0,24∙5∙2=0,096 м3

V3= a3∙b3∙l3∙n=0,025∙0,18∙5∙2=0,045 м3

V4= a4∙b4∙l4∙n=0,025∙0,12∙3,25∙2=0,0195 м3

Vп/п =V1+V2+V3+ V4+V2=0,15+0,096+0,045+0,0195+0,01925=0,32975 м3.

Объёмный выход пиломатериалов из бревна составляет:

    %

 

 

 

 

 

 

Результаты составления и расчёта поставов приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Сводная ведомость  расчета поставов

Но мер постава	Расчётная характе ристика брёвен	Постав	Рас сто яния меж ду плас тями досок	Стандартные размеры досок				Объём досок Vд,м3	Объёмный выход  %
	d,см L,м, V,м3			Тол щина а,мм	Ши рина b,мм	Дли на l,м	Коли чество, шт
1.	d=18 L=5 V=0,156	40/2- 22/2- 16/2	86,4	40	160	5	2	0,064
			139,2	22	110	5	2	0,0242
			179,6	16	70	3	2	0,00672
всего								0,09492	61
2.	d=26 L=5 V=0,320	I проход 200/1-     22/2- II проход 40/2-       32/2-25/2 19/2	207	200	-	5	1	-
			259,8	22	90	3,25	2	0,01287
			86,4	40	240	5	2	0,096
			159,8	32	200	5	2	0,064
			218,8	25	150	5	2	0,0375
			265,4	19	90	2,75	2	0,009405
всего								0,219775	68,6
3.	d=32 L=5 V=0,480	I проход 250/1-25/2- II проход 50/2-40/2-25/2-25/2	258,4	250	-	5	1	-
			317,4	25	110	3,5	2	0,01925
			107,2	50	300	5	2	0,15
			197,2	40	240	5	2	0,096
			256,2	25	180	5	2	0,045
			315,2	25	120	3,25	2	0,0195
всего								0,32975	68,7

Средний объёмный выход пиломатериалов, выпиленных с брёвен, которые указаны в спецификации сырья, определяют по формуле:

ηср= (η1 · P1+ η2· P2+ η3·P3 )/100=(61·20+68,6·50+68,7·30)/100=67,1%   (17)

где η1, η2, η3 – объёмный выход по каждому поставу, %

P1, P2, P3 – доля брёвен по объёму, % (указано в задании).

Количество сырья (м3), которое необходимо для распиловки 1000 м3 пиломатериалов, определяется по формуле:

B=(1000/67,1)·100=1490 м3(14)

 

Количество брёвен (м3) каждого диаметра определяют по формуле:

                                      Bi=(B·Pi)/100                                              (18)

     где  B – кол-во сырья необходимое для распиловки 1000м 3 пиломатериалов, м3;

Pi – доля брёвен по объёму, %.

например, для диаметров 18,26,32 см

B18=(1490,3·20)/100=298,06 м3

B26=(1490,3·50)/100=745,15 м3

B32=(1490,3·30)/100=447,09 м3

После этого с учётом объёма одного бревна количество их (шт) определяют по формуле:

                                              Ni=Bi/Vi                                               (19)

где Bi– кол-во брёвен определённого диаметра, м3;

Vi– стандартный объём бревна м3.

N18=298,06/0,156=1910,6 шт

N26=745,15/0,320=2328,6 шт

N32=447,09/0,480=931,4 шт

Распределение брёвен по размеру с учётом спецификации сырья сводим в таблицу 2.

Таблица 2 – Распределение брёвен по диаметру

Диаметр бревна, см	Длина бревна, м	Объём бревна, м3	Доля брёвен в общем объёме, %	Количество брёвен
				м3	шт
18	5	0,156	20	298,06	1910
26	5	0,320	50	745,15	2328
32	5	0,480	30	447,09	931
Вместе			100	1490,3	5169

 

После этого составляется план раскроя брёвен, который приведен в таблице 3.

Таблица 3 –  План раскроя бревен

№ Пос Тава	Диа метр пос тава	Кол-во бревен распи ливае мых на паставе			Размеры выпиливаемых досок																					Всего досок, м3
				16*70		19*90		22*110		22*90		25*150		25*110		25*180		25*120		32*200	40*160		40*240		50*300
		шт.	м3		Обьем досок выпиливаемых со всех бревен, м3
1	18	1910	298,06	12,8			46,2															122,24				181,4
2	26	2328	745,15			21,89			29,96		87,3								148,99					233,48		511,62
3	32	931	447,09										17,9		41,89		18,15							89,37	139,6	306,9
всего																										999,77

 

В плане раскроя указывается общий объём досок данного размера, выпиленных со всех брёвен. Чтобы определить этот объём, необходимо объём досок данного размера, выпиленных с одного бревна, умножить на количество брёвен, распиленных по этому поставу.

При определении общего фактического объёма всех выпиленных досок Аф сумма может получиться больше или меньше 1000 м3 (с учётом сделанных округлений расчётного количества брёвен до целого числа). Однако отклонение объёма не должна превышать 5 %.

 

Фактический обьемный выход досок по плану раскроя определяется по формуле:

                   ηср= (Апл.р/В)*100%=(999,77/1490,3)*100=67     (20)

1.3 Расчёт баланса древесины  и его анализ

В процессе распиловки древесина брёвен распределяется по видам пилопродукции, деловых отходов и безвозвратных потерь. К пилопродукции относятся доски, бруски, брусья, различные виды заготовок, обапол и другие виды пиломатериалов.

Деловые отходы бывают кусковые (горбыли, рейки, срезки) и мягкие (опилки).

Деловые отходы являются ценным вторичным сырьём для других видов производств (мелкие пиленные заготовки, технологическая щепа для производства бумаги, картона, целлюлозы, ДВП, ДСП, гидролиза и др.). Безвозвратные потери – это потери на усушку и распыл. Кора в балансе древесины не учитывается.

Баланс сырья рассчитывается по одному из поставов, входящих в план раскроя. Полученные данные корректируются на план раскроя, при этом учитывается, что кусковые отходы могут быть переработаны как на мелкуюпилопродукцию, так и использование для выработки технологической щепы.

Для составления баланса сырья из плана раскроя выбирают постав с диаметром брёвен (d), близким к среднему диаметру брёвен (dср) заданной спецификации, и с процентом полезного выхода (η), примерно равным среднему выходу (ηср) по плану раскроя.

Сделаем расчёт баланса для постава №2. все данные для расчётов берутся из таблиц 1и 3.

Объём опилок Vоп(р), полученных при распиловке бревна определяется по формуле:

                          Vоп=(0,65∙dср∙zI+0,95∙hбр∙zII)L∙s                            (21)

                                        dср=d+c·(l/2)                                            (22)

dср=26+0,98·(5/2)=28,45 см;

 Vоп(р)=(0,65·0,2845·4+0,95·0,207·9)·0,0036·5=0,045 м3               (23)

 

Это складывает от объема бревна:

              ηп=(Vоп(р)/Vб)·100=(0,045/0,320)·100=14 %          (24)

Объём опилок полученных при обрезке не обрезных досок:

             Vоп(обр)=2(а′1∙l1∙n1+a′2∙l2∙n2+…+a′n∙ln∙nn)s                           (25)

Vоп(обр)=2(0,0414∙5∙2+0,0331∙5∙2) ∙0,0036=0,005364 м3

Это складывает от объема бревна:

      ηп(обр)=(Vоп(обр)/Vб)·100=(0,005364/0,320)·100=1,67 %          (26)

Значит общий процент пиления складывает

                              ηп = 14 + 1,67 = 15,67%                                 (27)

Затем определить объем усушки и занести его в таблицу  4.

Размеры сырых досок			Коли чество	Объем Сырых досок, м3	Объем сухих досок, м3	Объем усушки, м3
толщина а+у, мм	ширина в+у, мм	длина
22,8	93,1	3,25	2	0,0137976
41,4	248,4	5	2	0,102328
33,1	207	5	2	0,068517
25,9	155,3	5	2	0,040223
19,7	93,1	2,75	2	0,0100876
Вместе				0,2354632	0,219775	0,0156882

Таблица 4  – Объем усушки

 

 

Процент усушки от объема бревна складывает

                      ηус=(0,0156882/0,320)·100=4,9%                   (28)

Потери древесины на распыление принимаем  ηрасп=1,5%.

Объем кусковых отходов определяем по формуле:

     ηк.адх.=100–( ηп/м+ηп+ηус+ηрасп)=100–(68,6+15,67+4,9+1,5)=9,3%      (29)

Отметим, что объемный выход обрезных досок ηп/м = 66% принят

по таблице 1.

Баланс древесины по расчетному поставу приведен в таблице5.

Однако средний объемный выход досок по плану распиловки -ηпл.р., отличается от объемного выхода по расчетному поставу – ηпм. Потому необходимо отредактировать баланс древесины с учетом коэффициента

К=(100-(ηпл.р+ηус+ηрасп))/(100-(ηпм+ηус+ηрасп))=(100-(67+9,3+1,5))/

/(100-(68,6+9,3+1,5))=1,077                                                             (30)