Составление спецификации сырья и баланса древесины, определение сортового состава пиломатериалов

 

Результаты распределения  брёвен приведены в таблице 1.4.

 

Таблица 1.4 Распределения брёвен

Характеристика бревна			Доля бревна в общем  объёме, %	Количество брёвен
d, см	L, м	V, м3		м3	шт.
14	5	0,097	60	39345	405620
36	5	0,600	40	26230	43720
Всего			100	65575	449340

После расчёта количества брёвен, которые распиливают на каждом поставе, составляем план раскроя брёвен (табл. 5).

Таблица 1.5 План раскроя брёвен

Номер постава	Диаметр бревна, см	Кол-во брёвен, распиливаемых по поставу		Размеры выпиливаемых досок							Всего досок, м3
				16×50	22×100	22×130	32×130	32×150	40×225	60×175
		шт.	м3	Объём досок, выпиливаемых со всех брёвен, м3
1	14	405620	39345	1948	8925	11601					22474
2	36	43720	26230				1456	1680	3935	9181	16252
Всего			65575	1948	8925	11601	1456	1680	3935	9181	38726

 

В таблицу записывают все  составленные поставы. При этом, чтоб определить общий объём досок каждого размера поперечного сечения, необходимо объём досок этого размера, выпиливаемых с одного бревна (таблица6), умножить на количество брёвен, распиливаемых по этому поставу. Общее количество выпиливаемых досок А_пл.р будет примерно равной 40000 м³ (отклонение объёму могут составлять ±5 %).

Фактический объёмный выход  досок по плану раскроя определяют по формуле:

ŋ_{пл.р.                                         (}1.27)

гдеА_пл.р. – всего досок;

 В – объём бревна.

ŋ_пл.р.60%.

 

 

 

1.4 Сортовой состав пиломатериалов

 

 

Сортовой состав пиломатериалов необходимо знать для того,  чтобы  можно было рассчитать экономические  показатели и выбирать наибольшие эффективные  направления дальнейшего использования  досок в зависимости от их качества.

Для определения распределения  досок на сорта необходимо знать  нормативы сортового состава пиломатериалов при распиловке брёвен в зависимости от их размеров, качества и породы древесины. Эти нормативы разрабатывают на основе экспериментальных распиливании брёвен.

В табл. 9 приложения приведены  нормативы сортового состава  пиломатериалов с брёвен хвойных и листовых пород по данным ЦНИМОД.

Долю пиломатериалов каждого  сорта в общем объёме (%) можно определить по формуле:

С_n(m)                                                     (1.28)

где С_n(m)- доля досок n-го сорта, выпиливаемых с бревна m-го сорта, %;

P_n(m)- нормативный процент досок n-го сорта, выпиленных с бревна m-го сорта (таблица 8а приложения);

а_m- доля бревна m-го сорта по спецификации сырья, %.

Для  d=14см:

C_0(I)=

C_I(I)=1,819;

C_II(I)=2,357;

C_III(I)=2,761;

C_IV(I)=1,953;

C_k=0,202;

C_об=0,336;

C_0(II)=1,218;

C_I(II)=6,498;

C_II(II)=10,458;

C_III(II)=23,556;

C_IV(I)=15,228;

C_k=1,014;

C_об=2,028;

C_0(III)= 1,302;

C_I(III)=2,982;

C_II(III)=5,643;

C_III(III)=7,761;

C_IV(III)=9,765;

C_k=,435;

C_об=1,302.

Для d = 36 см: 

C_0(I)=

C_I(I)= 7,204;

C_II(I)=8,088;

C_III(I)=9,668;

C_IV(I)=8,34;

C_k=0,76;

C_об=1,328;

C_0(II)=1,532;

C_I(II)= 4,792;

C_II(II)=;

C_III(II)= 12,332;

C_IV(I)= 12,396;

C_k= 0,768;

C_об=1,216;

C_0(III)= 0,9;

C_I(III)=;

C_II(III)= 2,768;

C_III(III)= 5,052;

C_IV(III)= 7,648;

C_k=,38;

C_об=.

Объём пиломатериалов каждого  сорта определяют по формуле:

A_п=                                                  (1.29)

где A_п- объём пиломатериалов n-го сорта, м³; А_пл.р – общий объём выпиливаемых досок по плану раскроя, м³; С_n(ср) – средне свешенный процент досок n-го сорта, %.

Находим объём пиломатериалов каждого сорта:

А_п0=;

А_пI=1666,38;

А_пII=237,83;

А_пIII=3945,4;

А_пIV=3570,53;

А_п(к)=228,87;

А_п(об)=448,83.

 

 

 

 

 

1.5 Баланс древесины

 

 

При распиливании вразвал  объём пиления от лесопильных  рам определяют по формуле:

V_п(р)= 0,75d_ср×z×s×L                                            (1.30)

где d_ср= 15,6 см;

z =n+1=6+1=7 – количество пропилов;

s=3,6 мм – ширина пропила.

Тогда V_п(р)= 0,0147 м³.

Это составляет от объёма бревна:

                                                ŋ_п=

    ŋ_п                                                                          (1.31)

При обрезке необрезных досок объём пиления составляет:

V_{п(обр)                  (}1.32)

где_{= 22+0,7=22,7} мм; _{= 22+0,7= 22,7мм}; _=16+0,6=16,6 мм – толщина досок с припусками на усушку;

L₁=L₂= 5м; L₃= 3м – длина досок (по результатам расчёта постава –см. план раскроя бревна );

n₁=n₂=n₃= 2 – количество досок;

S_обр = 3,6 – ширина пропила на обрезном станке.

Тогда V_п(обр)м³.

 

Это составляет от объёма бревна:

ŋ_{п(обр) × 100 =} 4%

Значит, общий процент  пиления составляет:

ŋ_п                                          (1.33)

ŋ_п.

Затем определяют объём усушки (таблица1.6).

Таблица 1.6.Объём усушки

Размеры сырых досок			Количество	Объём сырых досок, м3	Объём сухих досок, м3	Объём усушки, м3
Толщинаа+у, мм	Ширина b+y, мм	Длина
22,7	133,6	5	2	0,03032
22,7	102,8	5	2	0,0233
16,6	51,5	3	2	0,00512
Всего				0,0587	0,0554	0,0033

Примечание: 1) величина усушки на толщину и ширину приведена  в табл. 3; 2)объём усушки досок приняты по табл. 6(приложения).

Процент усушки от объёма бревна составляет:

                                           ŋ_ус = (Ʃv_д(сыр) –Ʃv_д(сух)) /v_б                                     (1.34)

ŋ_ус

Затраты древесины на распыление принимаем ŋ_расп=1,5  %.

Объём кусковых отходов определяем усилена:

ŋ_к.отх.= 100-(ŋ_п/м+ŋ_п+ŋ_ус+ŋ_расп)                                (1.35)

ŋ_к.отх.= 100-(57,1+15,2+3,4+1,5) = 22,8 %.

Обозначим, что объёмный выход обрезных досок ŋ_п/м= 57,1 % принятый по табл. 3.

Баланс древесины по расчётному поставу приведены в таблице 1.7

Таблица 1.7.Баланс древесины по поставу

Название продукции, отходов и затрат	Количество
	м3	%
1	2	3
Продукция обрезные доски	0,0554	57,1
Отходы, всего в том числе: пиление кусковые отходы	0,0369 0,0148 0,0221	38 15,2 22,8
Затраты, всего в том числе: усушка распыление	0,0047 0,0033 0,0014	4,9 3,4 1,5
1	2	3
Всего	0,09700	100

Однако средний объёмный выход досок по плану раскроя  ŋ_пл.р отличается от объёмного выхода по расчётному поставу ŋ_п.м.. Тогда необходимо скорректировать баланс древесины с учётом коэффициента:

К                                      (1.36)

.

Тогда баланс древесины по плану раскроя можно определить , когда умножить на этот коэффициент процент кусковых отходов и процент пиления, это значит:

ŋ_п= 15,2×0,92 = 14 %; ŋ_к.отх = 22,8×0,92 = 21 %.

Кусковые отходы перерабатывают на технологическую щепу, выход которых  составляет в среднем 90% от объёма отходов, и их употребляют в качестве сырья  для производства древесных плит. Остальные 10% составляют мелкие щепки, которые присоединяют к пилению.

Таким образом, кондиционную щепу составляют:

ŋ_т.щ

Мелкие щепки составляют ŋ_д.щ

Результаты расчёта баланса  древесины по плану раскроя с  учётом переработки кусковых отходов на технологическую щепку приведены в таблице 1.8.

 

 

 

 

 

Таблица 1.8.Баланс древесины по плану раскроя

Название продукции, отходов  и затрат	Количество
	м3	%
Продукция, всего в том числе: обрезные доски технологические щепки	50004,9 38726 11278,9	78,3 61 17,3
1	3	3
Отходы, всего в том числе: пиление дробные щепки	9639,5 8393,6 1245,9	14,7 12,8 1,9
Затраты, всего в том числе: усушка распыление	3213,1 2229,5 983,6	4,9 3,4 1,5
Всего	65575	97,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел 2 Выбор оснащения и расчёт оборудования

 лесопильного  цеха

 

 

2.1 Выбор и расчет  лесопильной рамы

 

 

1) Модель лесопильной  рамы выбираем по величине  просвета пильной рамки. Ширина  просвета пильной рамки для  наибольшего диаметра бревна  по спецификации составляет:

В = d_max + cL + 2e                                          (2.1)

где  d_max- диаметр наибольшего бревна по спецификации, см;

с – сбег бревна, см/м;

L – длина бревна, м;

е = 5 см – зазор между  стойками пильной рамки и бревном  с каждого бока.

В = 36 + 1,19×5 + 2×5 = 51,95 см.

По технической характеристике (табл. 9 приложения)выбираем по величине одноэтажнуюлесораму Р63-4Б с шириной просвета 630 мм.

2) Определим сменную производительность  лесорамы при пилении бревна диаметром 14 см вразвал по формуле:

                                    (2.2)

где – посылка при распиловке бревна i-го диаметра, мм;

n – частота вращения коленчатого вала рамы, мин^-1;

Т – продолжительность  смены, мин; – объём i-го бревна, м³;

 – длина i-го бревна, м;

 

 

 

 

 – коэффициент  использования рабочего времени;

 – коэффициент  использования лесопильного потока  при распиловке брёвен i-го диаметра.

Сначала определим посылку по таблице 13 приложения, она составляет = 16 мм. По технической характеристике лесорамы Р63-4Б находим n = 285 мин^-1(табл. 9 приложения). Затем определим коэффициент использования рабочего времени:

                          (2.3)

где Т₁, Т₂ – продолжительность обслуживания рабочего места и продолжительность перемены и использования особых потребностей, мин;

К_с – коэффициент, который учитывает уплыв участка подготовки сырья к распиливанию (при наличии запаса сырья К_с = 0,94, при отсутствии К_с = 0,83);

К_м – коэффициент, который учитывает механизацию вспомогательных операций (для потока с двухэтажными лесорамами К_м = 1, с одноэтажными при наличии около рамной механизации К_м = 1, а при отсутствии её К_м = 0,89) .

К_т= (480 – (28 + 45))×0,94×1/480 = 0,797,

далее определим:

                                        (2.4)

где_{- продолжительность распиливания бревна,} с;

_{= 1,9 с – продолжительность  межторцового разрыва  при подаче брёвен,} с (при распиливании на одноэтажных рамах _{= 2,5 с);}

_{, – суммарные внешнецикличные затраты относительно лесорамы первого и второго рядов;}