Составление плана раскроя брёвен на пиломатериалы

Тогда баланс древесины на плане раскроя можно определить, если перемножить на этот коэффициент процент кусковых отходов и процент опилок, т. е.

ηп=15,67∙1,077=16,87%,    ηк.одх=9,3∙1,077=10,01%

     Таблица 5 –  Баланс древесины по поставу

Название продукции, отходов и потерь	количество
	м3	%
Продукция Обрезные доски	0,219775	68,6
Отходы, всего       в том числе: опилки кусковые отходы	0,080093 0,0502984 0,0297946	25 15,7 9,3
Потери, всего       в том числе: усушка       распыление	0,02050381 0,01569823 0,00480558	6,4 4,9 1,5
Вместе	0,32030	100

 

 

 

 

 

 

 

Кусковые отходы перерабатывают на технологическую щепу, выход которых складывает в среднем 90% от объема отходов и их используют в качества сырья для производства древесных плит. Оставшиеся 10% складывают мелкие щепки, которые присоединяются к опилкам.

Таким образом, кондиционная технологическая щепа складывает:

                              ηт.шч.=(9,3·90)/100=8,37 %                         (31)

Мелкая щепа составляет:

                               ηт.шч.=(9,3·10)/100=0,93 %                          (32)

Итоги расчета баланса древесины по плану раскроя с учетом переработки кусковых отходов на технологическую щепу приведены в таблице 6.

 

 

 

                    Таблица 6 – Баланс древесины по плану раскроя

Название продукции, отходов и потерь	количество
	м3	%
Продукция, всего       в том числе: обрезные доски       технологическая  щепа	1121,75 999,77 121,97	76,97 68,6 8,37
Отходы, всего       в том числе: опилки       мелкие щепки	242,34 228,79 13,55	16,63 15,7 0,93
Потери, всего       в том числе: усушка       распыление	93,26 71,40 21,86	6,4 4,9 1,50
Вместе	1457,35	100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Выбор и расчет оборудования лесопильного цеха

2.1 Лесопильная рама

Выбор моделей лесопильных рам и расчёт их загрузки.

Модель лесопильной рамы выбирают по величине просвета пильной рамки в зависимости от наибольших размеров распиливаемых брёвен по таблице 9. Ширину просвета лесопильной рамы (В), см, рассчитывают по формуле:

                                             В=d+c*L+2*e                                 (33)

В = 32 + 1,14 × 5 + 2 × 5 = 47,7 см.

где d – диаметр наиболее толстого бревна по спецификации, см;

c – сбег бревна, см/м;

L – длина бревна, м;

е=5см – запас расстояния между стойками пильной рамки и бревном с каждой стороны.

В качестве лесопильной рамы первого ряда принимаем Р63-4Б, которая может распиливать бревна диаметром до 38 см. Он имеет мощность 52,4 кВт.

1.  Определяем сменную производительность лесопильной рамы (м3):

                          П=(∆*n*T*Kт*Ki)/(1000*L)                                (34)

Для этого определяем продолжительность распиловки бревна:

                                 tр=(60*1000*L)/(∆р*n)                                  (35)

tр=(60*1000*5)/(12*285)=87,7 с

Определяем коэффициент использования лесопильного потока:

                        

                           (36)

Ki=87,7/(87,7+2,5+2,5+2,5*1)=0,92

 

 

 

 

Определяем коэффициент использования рабочего времени:

т = (Т –(Т1 + Т2)) c · м/Т                                                                   (37)

т = (480-(28+45))*0,95*1/480=0,80

Посылку выбираем по таблице 12:  ∆=12 мм.

П=(12*285*480*0,80*0,92)/(1000*5)=241,6 (шт) или 262*0,48=116 (м3)

Количество установочного оборудования: 2 станка.

2. В качестве лесопильной рамы первого ряда принимаем Р63-4Б, которая может распиливать бревна диаметром до 38 см. Он имеет мощность 52,4 кВт.

tр=(60*1000*5)/(8*285)=131,6 с

Ki=131,6/(131,6+2,5+2,5+2,5*1)=0,94

К т = (480-(28+45))*0,95*1/480=0,80

Посылку выбираем по таблице 13:  ∆=8 мм.

П=(8*285*480*0,80*0,94)/(1000*5)=164,9 (шт) или 185*0,320=52,6 (м3)

Количество установочного оборудования: 2 станка.

3. В качестве лесопильной рамы первого ряда принимаем Р63-4Б, которая может распиливать бревна диаметром до 38 см. Он имеет мощность 52,4 кВт.

tр=(60*1000*5)/(6*285)=175 с

Ki=175/(175+2,5+2,5+2,5*1)=0,96

К т = (480-(28+45))*0,94*1/480=0,80

Посылку выбираем по таблице 13:  ∆=6 мм.

П=(6*285*480*0,80*0,96)/(1000*5)=126 (шт) или 126*0,480=60,52 (м3)

Количество установочного оборудования: 2 станка.

2.2 Станки для торцовки и обрезки досок

Выбираем для торцовки досок станок ЦКБ40-1 (табл. 20 приложения) и определяем его производительность:

    Пторц.= Nпр· Т · К = 14 · 480 · 0,75 = 5040 шт. досок                  (38)

Количество торцовочных станков в лесопильном потоке составляет:

nторц=N/Пторц=2899/5040=0,57

Кз=0,57/1 · 100=57%

Таблица 7 – Количество досок, которые поступают на торцовку (обрезку)

Номер постава	Количество досок из одного бревна			Сменная производительность лесопильной рамы при К=Кт∙Кi=1		Сменная производительность лесопильных рам, шт. бр.			Итого
	I проход	II проход		шт. бр.	м3	л/р №1	л/р №2
	необр.	обр.	необр.			необр.	обр.	необр.
1	6	-	-	241,6	116	1499	-	1499	2998
2	2	4	4	164,9	52,6	329,8	659	659	1337,8
3	2	4	4	126	60,52	252	504	504	1260

Принимаем к установки в лесопильном потоке один торцовочный станок ЦКБ40-1 с коэффициентом загрузки Кз = 57 %

Выбираем для обрезки необрезных досок обрезной станок Ц2Д-7А (табл. 21 приложения) и определяем его производительность

                      Побр=(U·T·K)/L=(100·480·0,6)/5=5760 шт.досок       (39)

Количество обрезных станков в лесопильном потоке составляет

nобр=N/Побр=2899,2/5760=0,5

Кз=0,5/1*100=50 %

Принимаем к установке в лесопильном потоке один обрезной станок Ц2Д-7А с коэффициентом загрузки Кз = 53 %

2.3 Оборудование для переработки кусковых отходов

Определим количество кусковых отходов, которые поступают на измельчение. Для этого сначала определим производительность цеха по распиленному сырью при распиловке бревен по каждому поставу. Для расчета необходимого количества рубительных машин принимаем наибольшую производительность цеха по распиленному сырью П = 232м3.

 

Количество отходов, которые поступят на измельчение, определим с учетом итогов расчета баланса древесины при распиловке, которые приведены в таблице 5. Кусковые отходы составляют Рк = 9,3 % от объема бревна.

По таблице 22 приложения выбираем рубительную машину МР2-20, продуктивность которой составляет 20 м3 в час, э. зн. за смену:

                         Пр.м. = Пг · Т · Кр = 20 · 8 · 0,8 = 128 м3,                  (40)

где Пг = 20 м3 – производительность рубительной машины за час;

Т = 8 часов – длительность смены;  

Кр = 0,8 - коэффициент использования рабочего времени.

Определим количество рубительных машин:

                   m=(П·Рк)/(100·Пр.м)=(232·9,3)/(100·128)=0,17    (41)

Кз=0,17/1*100=17 %

Принимаем к установке одну рубительную машину с коэффициентом загрузки

Кз = 17 %.

 

По таблице 23 приложения выбираем сортировальную установку для щепок СШЧ-70, производительность которой по насыпному объему составляет 70 м3 за час.

Рубительная машина МР2-20 имеет производительность по плотному объему 20 м3 за час, э. зн. по насыпному объему 20 · 2,7 = 54 м3 за час (с учетом коэффициента разрыхления для щепок Кр = 2,7). Значит, беспрерывная сортировка щепок от одной рубительной машины МР2-20 обеспечит одна сортировальная установка СШЧ-70.

2.4 Транспортное оборудование

Выбираем для подачи бревен конвейер БА-40 (табл. 24 приложения). Скорость движения цепи составляет 0,8 м/с.

Определяем часовую производительность конвейера

                 Пк=((3600·0,8)/5)·0,6·0,8=276 бревен                          (42)

Определим часовую производительность лесопильной рамы Р63-4Б при распиловке бревен диаметром 26 см, посылка составляет  9 мм. Тогда часовая производительность одной лесопильной рамы составляет:

                     П=(9*285*60*1)/(1000*5)=30 бревен                     (43)

Таким образом, две лесопильные рамы за час будут распиливать 2 · 3 = 60 бревна. Значить один цепной конвейер БА-40 обеспечит беспрерывную работу двух лесопильных рам Р63-4Б.

Производительность этой рубительной машины по технической характеристике составляет 20 м3плотных. С учетом коэффициента разрыхления щепок = 2,7 производительность ее будет:

                      Пр.м= 2,7 · 20 = 54 м3 сыпучих                             (44)

Скорость движения ленты конвейера принимаем V = 1,5 м/с.

Тогда ширина ленты конвейера будет:

        B==0,5 м      (45)

Принимаем ленточный конвейер КСЛ 5040-60 с шириной ленты 500 мм (см. табл. 26 приложения).

2.5 Сортировочные установки для пиломатериалов

Количество сортировальных групп досок составляет

                            m = 8 · 2 · 2 · 1 · 0,9 + 2 = 30,8 групп              (46)

Таким образом, модель сортировочной установки будет ПСП-30.

Определим количество досок, которые поступают за смену на сортировку, по производительности лесопильных рам при Кт*Кi=0,98:

Пл/р= 1448 досок

Значит, от двух лесопильных рам будет 2 × 1448 = 2896 досок.

Производительность сортировочной установки определим по формуле

               Пс.у = (60·V·T·K)/a=(60·0,2·480·0,7)/0,84=5040 досок    (47)

Определим количество сортировочных установок:

n = Пл/р / Пс.у                                           

n = 2896 / 5040 = 0,57

Кз = 0,57/1*100 = 57 %

Принимаем одну установку с загрузкой 57%.

2.6 Выбор вспомогательного  и транспортного оборудования

Работа лесопильного цеха по принципу непрерывного потока обеспечивается благодаря установке соответствующего вспомогательного оборудования и механизмов. Транспортные устройства лесопильных потоков, помимо переместительных операций, выполняют также функции буферных устройств, т.е. межоперационных накопителей, обеспечивая гибкость потока и непрерывность работы.

В проектируемом цеху устанавливается следующее вспомогательное и транспортное оборудование.

Продольный цепной конвейер (бревнотаска) БА-40 предназначенный для подачи бревен со склада сырья в лесопильный цех. У места сбрасывания бревна установлен механизм автоматического останова бревнотаски, состоящий из поворотного рычага (щита), связанного с конечным выключателем.

Часовая производительность бревнотаски (м3) может быть определена по формуле:

                                   Пбр=((3600∙V)/L)∙k1∙k2                                   (48)