Проект лісопильного цеху (курсова робота)
Зміст
- 1. Загальна частина
- 2. Технологічна частина
- 2.1. Характеристика пиломатеріалів на їх специфікаціях
- 2.2. Характеристика сировини та її специфікація
- 2.7. Вибір та розрахунок ведучого обладнання.
- 2.8 Розрахунок основного обладнання.
- 2.9. Вибір та розрахунок транспортного обладнання.
- 2.9.1. Лісоконвеєр.
- 2.9.2. Скидувачі колод.
- 2.9.3. Накопичувач колод.
- 2.9.4. Передрамний візок.
- 2.9.5. Рольганг за рамою 2Р75-1.
- 2.9.6. Брусоперекладчик.
- 2.9.7.Рольганг перед лісопильною рамою 2Р75-2
- 2.9.8.Рольганг перед лісопильною рамою .
- 2.9.9. Поперечний транспортер для дощок.
- 2.9.10. Роликовий транспортер за обрізними верстатами з рейковідділювачем .
- 2.10. Сортування пиломатеріалів.
- 2.11. Специфікація обладнання
- 2.12.Технологічний процес в цеху.
- З. Економічна частина
1. Загальна частина
1.1. Вступ
Лісопильні деревообробні підприємства Мінліспрому України щорічно перероблюють 750 тис.м³ деревини хвойних і листяних порід. Така деревина в основному перероблюється на лісопильних площадках загального призначення разом з якісною деревиною. Лісопильні процеси складають первинну механічну обробку деревини, призначеної для одержання напівфабрикатів (дощок, брусів, заготовок і т.д. ), якими забезпечуються різні галузі промисловості, а в першу чергу будівництво. Ріст загального випуску різної продукції і напівфабрикатів має збільшуватись за рахунок більш раціонального використання деревини, в тому числі і всіх відходів деревообробної промисловості.
В основу сучасних технологічних процесів лісопильного виробництва мають бути заложені слідуючи основні принципи:
1. Комплексне використання деревини.
2. Раціонально-технічні процеси, які направлені на поліпшення якості продукції, збільшення продуктивності, зменшення трудовитрат і зниження її собівартості.
3. Використання нового обладнання.
Сучасне лісопиляння має орієнтуватись на випуск стандартних специфічних пиломатеріалів, чорнових колективних заготовок, тарної дощечки і різної технологічної тріски.
Такі завдання повинні використовуватись як для майбутніх, так і діючих підприємств галузі.
1.2. Обґрунтування теми проекту
На попередньому етапі розвитку деревообробної промисловості важливе місце в ній займає лісопиляння. З лісопильного виробництва починається перший технологічний процес обробки деревини, від якості якої залежить і якість вже готового товару, який ми споживаємо.
Без товарів з деревини ми не можемо уявити свій побут. З деревини підприємства України виробляють вироби, які застосовуються в будівництві і в інших галузях народного господарства. Це зокрема і вікна і двері, і різноманітні віконнодверні конструкції.
Лісопильний цех являє собою замкнутий процес, на якому проходить розпилювання деревини на дошки і бруси з одержанням деревинних відходів.
Тому і приймаємо проект лісопильного цеху на базі двохповерхової лісопильної рами 2Р75-1.2.
2. Технологічна частина
2.1. Характеристика пиломатеріалів на їх специфікаціях
Основний стандарт на пиломатеріали ДСТ 8486-66 розповсюджується на обрізні і необрізні пиломатеріали хвойних порід (сосна, ялина) і призначені для всіх галузей промисловості та літакобудування. ДСТ 8486-66 дозволяє виготовляти пиломатеріали других розмірів по спеціальному заказу, або для власних потреб.
Розміри пиломатеріалів по товщині і ширині встановлюються для деревини з абсолютною вологістю 15 %. При розпилові пиломатеріали повинні мати припуски на усушку, які визначаються по ДСТ 67821-15. стандартом встановлено довжину пиломатеріалів від 1 до 6.5 м, з градацією 0.25 м. В пиломатеріалах один торець повинен бути оброблений перпендикулярно повздовжній осі пиломатеріалів. Відхилення допускаються до 5 % товщини і ширини пиломатеріалу.
У відповідності з технічними умовами пиломатеріали повинні розсортовуватись по розмірах поперечного перерізу.
Вони повинні мати чистий пропил без хвилястої поверхні. Глибини не повинна перевищувати 0.75 мм. Торці дощок з рваною поверхнею і відхиленням кутів крайок не допускається. Торці дощок повинні бути обпилені під прямим кутом до повздовжньої осі пиломатеріалу.
Таблиця 2.1.
2.1.1 Специфікація пиломатеріалів
76 | 100 | 120 | 200 | 250 | 300 | 350 | Всього | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
18 | 9300 | 3500 | 400 | 13200 | ||||
24 | 1200 | 100 | 2400 | 1600 | 5300 | |||
38 | 1100 | 1100 | ||||||
48 | 2100 | 2900 | 2000 | 1200 | 8200 | |||
58 | 4100 | 2600 | 1500 | 8200 |
2.2. Характеристика сировини та її специфікація
Сировиною для лісопильного виробництва служать пиловочні колоди. їх випилюють з найбільш цінної частини стовбура. По довжині, ширині і товщині, і якості вони повинні задовольняти вимоги стандарту ДСТ 9463-75 і ДСТ 9462-11. стандартом встановлено дві групи пиловочних колод по товщині: середні (14-24 см) і великі (26см і більше).
Довжина колод встановлена:
– для виробітку хвойних матеріалів масового вживання від 4 до 6.5 м з градацією 0.5 м;
– для виробітку матеріалів масового вживання і спеціального призначення, експортних від 4 до 8 м з градацією 0.25м і хвойних авіаційних, резонансних, палубних, олівцевих від 3 до 6.5м з градацією 0.5 м.
Пиловочні колоди мають мати припуск по довжині 3-6 см, який в розрахунок не приймається. Одна з особливостей форми колоди -збіжність. Величину збігу визначають зменшенням діаметру колоди в сантиметрах на 1 м довжини.
Для хвойних колод при збільшених розрахунках приймають середню збіжність 1%. Більш точна середня величина збігу для різних діаметрів різна.
2.2.1 Специфікація сировини
Таблиця 2.2.
…
2.3 Складання поставів
Таблиця 2.3
Розрахунок поставів
…
2.6. Баланс деревини
2.6.1. Розподіл колод по сортах
Таблиця 2.5
Діаметр, см | 18% | 55% | 27% | 100% |
1 сорт | 2 сорт | 3 сорт | Всього, м | |
1416 | 1942,11 2011,248 | 5934,225 6145,48 | 2913,165 3016,872 | 10789,5 11173,6 |
Разом | 3953,358 | 12079,705 | 5930,037 | 21963,1 |
1820 | 1721,878 1731,924 | 5261,355 5291,99 | 2582,847 2597,886 | 9566,19621,8 |
Разом | 3453,822 | 10553,345 | 5180,733 | 19187,6 |
3034 | 1321,146 1461,114 | 4036,836 4464,515 | 1981,719 2191,671 | 7339,78117,3 |
Разом | 2782,26 | 8501,35 | 4173,39 | 15457 |
Всього | 10189,44 | 31134,4 | 15284,16 | 56608 |
Нормативний по сортний склад пиломатеріалів складений на основі по сортного виходу пиломатеріалів, які розроблені на ЦНПМОД. В по сортному складі дано розподіл пиломатеріалів по сортах в відсотках від їх загального об’єму для різних районів країни в залежності від породи, призначення сировини, розмірів і сортів. Процент пиломатеріалів кожного сорту найменування, або призначення ( К> ) може бути визначено по формулі:
(2,9)
де, Кi – нормативний процент пиломатеріалів даного сорту; Рі – питома вага кожної розмірно-якісної групи в загальному об’ємі сировини.
2.6.2. Баланс деревини.
Таблиця 2.6
Баланс деревини
Назва продукції, відходів | Вихід | |
% | м³ | |
Пиломатеріалів всього | 63,6 | 3600 |
0 сорт | 3.7 | 2100.2 |
1 сорт | 11.8 | 6679.7 |
2 сорт | 13.4 | 7585.5 |
3 сорт | 21.6 | 12227.5 |
4 сорт | 15.8 | 8944.1 |
Кускові відходи | 16.4 | ‘ 9906.4 |
Тирса | 12 | 6792.9 |
Безповоротні відходи | 2 | 1132.2 |
Усихання | 6 | 3396.5 |
Всього | 100 | 56608 |
2.7. Вибір та розрахунок ведучого обладнання.
Вибір лісопильної рами здійснюється по ширині просвіту. Ширина просвіту визначається по найбільшому діаметру пропускаємої чергу лісопильну рами колоди. Визначається по формулі:
В = d +І · 1 + С ·2 = 34 + 1.15 ·6 + 2·5 = 50.9 см (2.10)
де, В – ширина просвіту лісопильної рами, мм; сі – діаметр розпалюваної колоди, см; 1 – довжина колоди, м; І – збіг; С – загальна віддаль між стінками пильної рами і торцем колоди, мм.
Приймаю раму 2Р75-1 і 2Р75-2.
Розрахунок кількості лісопильних рам. Продуктивність лісопильної рами визначається по формулі:
, м³/зм (2.11)
де, n- кількість оборотів колінчастого валу (беремо по технічній
характеристиці), п = 325 н; Т – тривалість зміни, 480 хв.; К -коефіцієнт використання лісопильної рами ( приймаю 0.82 для механічних цехів); q – об’єм колоди, м; І – довжина колоди, м; – величина посилки на один оберт колінчатого валу ( 44, 44, 44, 42, 29, 26, ми/об ).
Визначаємо кількість рамозмін:
, рамо змін (2.12)
де, Q – об’єм сировини, м³; П – продуктивність рами, м³/зм.
рамозмін
2.7.1. Вибір та розрахунок ведучого обладнання.
Таблиця 2.7
Розрахунок рамозмін
…
Установлену кількість рамо змін визначаємо за формулою:
рамозмін (2.13)
де, – установлена кількість рамо змін; Q – об’єм пиломатеріалів, м.
Кількість лісопильних рам визначається за формулою:
(2.14)
де, – установлена кількість рамо змін , Д– кількість робочих днів у році, дні; – кількість змін, 2 зміни.
Приймаємо 2 лісопильні рами 2Р75-1, 2Р75-2
Визначаємо процентне завантаження:
(2.15)
де, R – розрахункова кількість рам, шт.; – прийнята кількість рам, шт.
2.8 Розрахунок основного обладнання.
2.8.1 Визначення ритму лісопильної рами.
, хв. (2.16)
де, l – довжина колоди, м; n – кількість обертів колінчастого валу, об.; – розсипка, мм; К – коефіцієнт використання лісопильної рами:
К для d=14-22 см – 0,87
d=24-34 см – 0,93
d=36 : > – 0,97
Таблиця 2.8
Відомість розрахунку ритму роботи лісопильної рами
№ п/п | Діаметр, см | Довжина, м | Посилка, мм | Ритми, хв. |
1 | 14 | 6.0 | 44 | 0.48 |
2 | 16 | 6.0 | 44 | 0.48 |
3 | 18 | 6.0 | 44 | 0.48 |
4 | 20 | 6.0 | 42 | 0.51 |
5 | 30 | 6.0 | 29 | 0.68 |
6 | 34 | 6.0 | 26 | 0.76 |
2.8.2. Розрахунок необхідної кількості обрізних верстатів.
Таблиця 2.9
Необхідна кількість обрізних верстатів
…
(2.17)
де, Q – об’єм роботи по поставу, м; А- продуктивність верстату, м/зм.
(2.18)
де, Му – розрахункова кількість верстатів, шт.; г – ритм лісопильної рами, хв.
Продуктивність верстату визначається:
А = U х К = 120 х 0.532 = 63.84 м/зм. (2.19)
де, U – швидкість подачі для верстату УГд-7, U=120 м/хв., К – коефіцієнт використання верстату, К = 0.532.
2.8.3. Розрахунок необхідної кількості торцювальних верстатів.
Торцювання дощок може проводитись на позиційному обладнанні.
Таблиця 2.10
Відомість розрахунку торцювальних верстатів
…
Продуктивність верстату визначається:
(2.20)
де, V – швидкість руху ланцюгів, 0.18 м/с; 1 – віддаль між упорами ланцюгів, 0.6 м; Кз – коефіцієнт заповнення ланцюгів, 0.9 м.
2.8.4. Розрахунок рубильних машин.
Подрібнення кускових відходів здійснюється на багатоповерхових машинах з гелікоїдальним диском моделі МРН-25.
Годинну продуктивність рубильних машин визначають за формулою:
Пгод = 0.06·n·Z·1пР·F·Км·Кр=0.06·735·18·16·0.003·0.3·0.7 = 8.002 м³/год де, n – число обертів диска, 735 об/хв; Z – число ріжучих ножів в диску, 16 шт.; 1 – довжина тріски по волокну, 18 мм; F – середнє поперечне січення перероблюваних горбиків, 0.003 мм.
Визначаємо змінну продуктивність:
Пзм- Пгод ·8 = 8.002 · 8 = 64.016 м³/зм (2.22)
Визначаємо річну продуктивність:
Пріч = Пзм ·2 · 255 = 64.016 · 2 · 255 = 28807 м³/рік (2.23)
Отже, вибираємо одну рубильну машину марки МРН-25.
2.9. Вибір та розрахунок транспортного обладнання.
2.9.1. Лісоконвеєр.
Швидкість ланцюгів лісоконвеєра визначаємо по технічній характеристиці і повинно бути перевірено в відповідності з роботою лісопильної рами.
(2.24)
де, Vк – швидкість ланцюгів лісоконвеєра, 0.4 – 0.6 м/с; Кб – коефіцієнт заповнення лісоконвеєра колодами, 0.5. Приймаємо лісоконвеєра марки БА-ЗМ за потік.
2.9.2. Скидувачі колод.
Скидувачі колод не розраховуються, а приймаються, тому приймаємо один скидувач колод СБР-75 з циклом скидування 2.6 с.
2.9.3. Накопичувач колод.
Для більш повного використання технічного обладнання між колодотаскою і передрамним візком встановлюють накопичувач, на якому розміщується страховий запас, який показує короткочасні перерви в подачі сировини.
2.9.4. Передрамний візок.
Для подачі колод в двоповерхову лісопильну раму 2Р75-1 приймаємо передрамний візок ПРТ75-1.
2.9.5. Рольганг за рамою 2Р75-1.
В якості поза рамного обладнання для двоповерхових лісопильних рам використовується рольганг ПРД-80. Кругова швидкість роликів для забирання дощок і брусів після рами 2Р75-1 становить 2.5 м/с. Кругова швидкість рольгангу ПРД-80 – 1.59 м/с.
Приймаємо 2 рольганги при умові:
УР>УК; 2·1.59 > 2.5 м/с.
2.9.6. Брусоперекладчик.
Для передачі брусів з рольгангу ПРД-80 на рольганг перед лісопильною рамою 2Р75-2 приймається брусоперекладчик БрП-80 з швидкістю руху ланцюгів 0.34 м/с.
2.9.7.Рольганг перед лісопильною рамою 2Р75-2
Визначаємо швидкість роликів за формулою:
(2.25)
де, к-коефіцієнт запасу швидкості роликів,(приймаємо 3-5); максимальна посилка на рамі ,мм/об; п – число обертів валу рами в хв .Приймаємо рольганг ПРД-80 з круговою швидкістю роликів 1,13 м\с.
2.9.8.Рольганг перед лісопильною рамою .
Рольганг перед рамою 2Р75-2 не розраховується, а приймається ПРД-80 з круговою швидкістю роликів.
2.9.9. Поперечний транспортер для дощок.
Швидкість ланцюгів поперечного транспортера при подачі дощок для обрізного верстату визначається по формулі:
(2.26)
де, Р- кількість дощок, що поступає на транспортер при повному завантаженні лісопильної рами , шт;в- ширина дощок, мм.
Приймаємо один поперечний транспортер ТУП з швидкістю руху 0.3 м \с .
2.9.10. Роликовий транспортер за обрізними верстатами з рейковідділювачем .
Служить для систематичного забирання дощок і рейок безпосередньо після виходу їх з обрізного верстату.
(2,27)
де , к- коефіцієнт запасу швидкості транспортеру ;U – шв. подачі обрізного верстату 120 м \ хв
Приймаємо рейковідділювачі РЦЗД – 7 з круговою швидкістю 2.08 –
2,61 м\с
2.10. Сортування пиломатеріалів.
В технічній характеристиці вказано продуктивність 30, 20, 15 дощок за хвилину, на сорт площадку поступають дошки всіх товщин . Тоді потрібно буде визначити середню продуктивність:
Для того ,щоб визначити, яка кількість дощок, одержаних на сортплощадку з рамного потоку потрібно помножити на кількість розпилених колод ,на кількість дощок , одержаних з однієї колоди і розділити на час роботи:
(2,28)
Де, n – кількість дощок, які потрібні для доступання на сорт площадку ,шт \ хв ;Nк – кількість колод що розпилюються в зміну, шт; К – коефіцієнт використання робочого часу – 0.864.
Кількість сорт площадок визначається за формулою:
(2.29)
Приймаємо одну сортплощадку ПСП -36.
Процент завантаження сортплощадки визначається за формулою:
(2.30)
Таблиця 2.11
2.11. Специфікація обладнання
2.12.Технологічний процес в цеху.
При розпилюванні в розвал, колоди самостійними потоками поступають на дві лісопильні рами. Отримані після розпилювання на рамах дошки поступають для обрізування на обрізні верстати. Потім чисто обрізні дошки поступають на торцювальні верстати. При розпилюванні з брусовою колодою спочатку проходять через раму , що призначена для брукування.
Потім брус поступає на раму, де розпилюється на дошки. Бокові необрізні дошки отримані на першій рамі при брусові, поступають на один із обрізних верстатів і дальше ідуть на торцювальні верстати. Перед обрізним верстатом може знаходитись торцювальний верстат для перерізання кривих дощок. Обрізні дошки , одержані з бруса на другій рамі ідуть на обрізні верстати, а потім на торцювання. Горбилі одержані на першій і другій лісопильних рамах поступають в цех переробки відходів, де їх розпилюють на торцювальному верстаті на ділову і дров’яну частину. Рейки одержані після обрізних верстатів поступають в цех переробки відходів .Дров’яна частина направляється на рубильну машину, а ділова іде на роликові верстати , де випилюються бруски, які поступають дальше на кінцевирівнювач. Відходи поступають в рубильну машину. Тирсу від кожного верстату виносять транспортером в спеціально для цього відведені місця.
З. Економічна частина
Таблиця 3.1
…
3.1. Розрахунок чисельності робітників
№ п/п | Найменування обладнання або робочих місць | Кількість робочих обслуговуючих верстатів, робоче місце | Кількість верстатів або робочих місць |
1 | Лісопильна рама 2Р75-1.2 | 3 | 2 |
2 | Обрізні верстати | 2 | 1 |
3 | Торцювальні Верстати | 3 | 1 |
4 | Рубильні машини | 2 | 1 |
5 | Сортувальні площадки | 1 | 5 |
№ п/п | Найменування обладнання або робочих місць | Розрахункова кількість робочих місць | |||||
1 зміна | |||||||
розряди | |||||||
2 | 3 | 4 | 5 | 6 | всього | ||
1 | Лісопильна рама 2Р75-1.2 | 4 | 2 | 6 | |||
2 | Обрізні верстати | 1 | 1 | 2 | |||
3 | Торцювальні Верстати | 2 | 1 | 3 | |||
4 | Рубильні машини | 1 | 1 | 2 | |||
5 | Сортувальні площадки | 2 | 2 | 1 | 5 |
№ п/п | Найменування обладнання або робочих місць | Розрахункова кількість робочих місць | |||||
2 зміна | |||||||
розряди | |||||||
2 | 3 | 4 | 5 | 6 | всього | ||
1 | Лісопильна рама 2Р75-1.2 | 4 | 2 | 6 | |||
2 | Обрізні верстати | 1 | 1 | 2 | |||
3 | Торцювальні Верстати | 2 | 1 | 3 | |||
4 | Рубильні машини | 1 | 1 | 2 | |||
5 | Сортувальні площадки | 2 | 2 | 1 | 5 |
№ п/п | Найменування обладнання або робочих місць | Розрахункова кількість робочих місць | |||||
3 зміна | |||||||
розряди | |||||||
2 | 3 | 4 | 5 | 6 | всього | ||
1 | Лісопильна рама 2Р75-1.2 | 8 | 12 | ||||
2 | Обрізні верстати | 2 | 2 | 4 | |||
3 | Торцювальні Верстати | 4 | 2 | 6 | |||
4 | Рубильні машини | 2 | 2 | 4 | |||
5 | Сортувальні площадки | 4 | 4 | 2 | 10 |
3.2. Розрахунок виробітку продукції.
Розрахунок виробітку продукції одним робітникам визначають за формулою:
чол.. в рік (3.1)
де , Рр – продуктивність одного робітника в рік ; Рріч – річна програма, м3 – число робітників в зміну.
Розрахунок виробітки продукції одного робітника в зміну:
чол.. в рік
де , S – змінність роботи цеху , 3 зміні; і – число робочих днів в році, дні;
3.3 Техніко – економічні показники.
Таблиця 3.2.
№ п/п | Назва показників | Одиниці вимірювання | Показники |
1 | 2 | 3 | 4 |
1 | Об’єм сировини на програму | м.куб | 56608 |
2 | Випуск пиломатеріалів | м.куб | 36000 |
3 | Вихід пиломатеріалів | % | 36.6 |
4 | Кількість лісопильних рам | шт. | 2 |
5 | Кількість робочих днів у році | ДНІ | 255 |
6 | Замінність роботи | зм. | 2 |
7 | Кількість робітників | чол. | 36 |
8 | Виробітка пиломатеріалів: | ||
врік | м.куб | 1000 | |
в зміну | м.куб | 3.9 |
Джерела
1. А. Н . Пі соцький „Лісопильне виробництво” Москва, 1970 р.
2. А.Н. Пі соцький, В.С . Ясінський , ” Проектування лісопильно деревообробних верстатів, Москва ,1986 р.
З. В.П.Покотило і інші „ Посібник по розкрою пилованої деревини, Москва, 1984 р.