Переработка кусковых отходов на технологическую

Переработка кусковых отходов на технологическую

щепу и выбор оборудования 58

7.1 Расчет количества рубительных машин 58

7.2 Расчет количества сортировочных устройств 60

8 Выбор транспортных устройств 62

8.1 Выбор продольных цепных конвейеров для подачи

бревен в лесопильный цех 62

8.2 Расчет производительности бревнотасок 63

8.3 Определение необходимого количества бревнотасок 63

9 Описание разработанного технологического процесса 65

Список использованной литературы 55

Приложение 67

Введение.

Лесопильная промышленность – крупнейший в стране потребитель заготовляемой древесины. По объему выпускаемой продукции лесопромышленный комплекс в структуре промышленного производства России занимает пятое, по объемам экспорта - четвертое место.

Сегодня в России наблюдается интенсивный процесс развития лесной и деревообрабатывающей промышленности. Открыты новые области применения изделий из древесины, поэтому необходимо изучение технологий лесопильно-деревообрабатывающих производств.

Главной задачей лесопиления является удовлетворение нужд народного хозяйства в пилопродукции. Для увеличения полезного выхода пиломатериалов особое внимание уделяется степени комплексного использования заготовляемой древесины, а так же механизации и автоматизации производственных процессов.

Совершенствование технологии лесопиления следует осуществлять с учетом:

-специализации по сырью и пилопродукции,

-углубления исследований способов раскроя пиловочника,

-прогнозирования запасов сырьевых ресурсов,

-изучения спроса рынка потребления,

-разработки рациональных схем раскроя,

-возможных особенностей устанавливаемого головного оборудования,

-поиска технологий и средств рациональной переработки или использования кусковых и мягких отходов лесопильного производства.

Технология лесопильного производства - одна из специальных дисциплин, знакомящая с рациональными способами раскроя сырья, удовлетворяющими требованиям государственных стандартов.

1 Составление поставов

Порядок расчета поставов

Расчет постава – определение оптимальных размеров выпиливаемых досок по ширине и длине. Для расчета поставов необходимы величина сбега, вершинный диаметр, длина бревна и структура постава. Рассмотрим расчет постава, составленного в примере 1.

Пример 2. Рассчитать постав при распиловке бревен с выпиловкой трех брусьев (пример 1). Диаметр бревна в вершине d=26см, коэффициент сбега К=1,2, пропил на первом проходе t=3,6мм, на втором t=4 мм, влажность W=15 %, длина бревна L=5м, объем бревна g=0,320м³.

Решение. Определим диаметр бревна в комле по формуле

D=k∙d,где (9)

d-диаметр бревна в вершине,см

k-коэффициент сбега

Величина сбега определяется из формулы

c=D-d/L,где (10)

D-диаметр бревна в комле,см

L-длина бревна, м

.

Найдем величину пифагорической зоны по формуле (1)

для полупостава .

Величина предельного охвата определяется из формулы (2)

для полупостава

Для той же нумерации досок на первом проходе определим расстояние от центра бревна до наружной пласти бруса и доски.

Сравним: , следовательно, брус лежит в пифагорической зоне. Оптимальная ширина этого бруса будет определяться по формуле:

(11)

Оптимальная длина равна длине бревна.

, следовательно, доска лежит в параболической зоне. Оптимальная ширина этой доски будет определяться по формуле

(12)

 

, округляем ширину до стандартной 80 мм.

Оптимальная длина определяется по формуле

(13)

, принимаем стандартную длину 2,5 м.

 

На втором проходе из постели бруса выпиливаются обрезные доски, которые имеют длину бревна, а их ширина равна толщине бруса.

Так как наименьшая толщина, заданная нам не помещается за постелью бруса, то досок больше выпиливать не будем, (минимальная толщина 20 мм).

По диаметрам 28, 30; 34 и 40 см расчет производится аналогично как для диаметра 26см. Результаты расчетов приведены в таблице 1.

Таблица 1

Ведомость поставов.

№ постава	Толщина, мм	Кол-во, шт.	Расход ширины постава	Расстояние от центра бревна до наружной пласти доски, мм	Ширина, мм	Длина, м	Объёмный выход	Охват
b (опт)	b (ст)	L (опт)	L(ст)	куб. м.	%
	d=26см; L=5м; q=0,320 куб. м; k=1,2; D=31,2 см; t=3,6/4 мм; W=15 %; c=1,04 см/м; e(пред)=148,27 мм; e(пиф)=114,8 мм
I пр.					246,06	-	-	-	-	-	1,04d
			61,35	103,35	157,7	-			-	-
			31,9	135,25	89,8		2,5	2,5	0,0108	3,375
II пр.			28,3	14,15	-				0,0108	3,375
			32,3	46,45	-				0,0216	6,75
			32,3	78,75	-				0,0216	6,75
			32,3	111,05	-				0,0216	6,75
		2*2	32,3	32,3					0,0297	9,28
		2*2	32,3	62,6					0,0297	9,28
		∑	0,1458	45,56
	d=28см; L=5м; q=0,370 куб. м; k=1,2; D=33,6 см; t=3,6/4 мм; W=15 %; c=1,12 см/м; e(пред)=160 мм; e(пиф)=123,6мм
I пр.			136,5	68,25	244,47	-	-	-	-	-	1,11d
			87,6	155,85	72,4	-	2,375	2,3	-	-
II пр.			28,3	14,15					0,01755	4,74
			32,3	46,45					0,0351	9,486
			32,3	78,75					0,0351	9,486
			32,3	111,05					0,0351	9,486
		2*2	32,3	30,3			2,3	2,3	0,14272	5,37
		∑	0,14272	38,57
	d=30см; L=4м; q=0,33 куб. м; k=1,2; D=36 см; t=2 мм; W=20 %; c=1,5 см/м; e(пред)=168,4 мм; e(пиф)=132,5 мм
I пр.			136,5	68,25	267,1	-	-	-	-	-	1,077d
			61,35	129,6		-	-	-	-	-
.			31,9	161,5	69,99		1,5	1,5	0,00648	1,543
II пр			30,3	30,2	-				0,0351	8,3571
			32,3	62,5	-				0,0351	8,3571
			32,3	94,8	-				0,0351	8,3571
			32,3	127,1	-				0,0351	8,3571
			32,3	32,3	-				0,0297	7,0714
			32,3	64,6	-				0,0297	7,0714
		∑	0,20628	49,114
	d=34см; L=5м; q=0,54 куб. м; k=1,15; D=39,1 см; t=3,6/4 мм; W=15 %; c=1,02 см/м; e(пред)=188,4 мм; e(пиф)=155,69 мм
I пр.			136,5	68,25	311,4	-	-	-	-	-	1,06d
			87,6	155,85	136,3	-	4,7	4,7	-	-
			24,6	180,45	86,86				0,0064	1,185
II пр.			28,3	14,15	-				0,01755	3,25
			32,3	46,45	-				0,0351	6,5
			32,3	78,75	-				0,0351	6,5
		32,3	111,05	-				0,0351	6,5
			32,3	143,35	-				0,0351	6,5
		2*2	32,3	32,3	-		4,7	4,7	0,0406	7,518
		2*2	32,3	64,6	-		4,7	4,7	0,0406	7,519
		∑	0,24555	45,472
	d=40см; L=5м; q=0,174 куб. м; k=1,15; D=46 см; t=3,6/4 мм; W=15 %; c=1,2 см/м; e(пред)=222,3 мм; e(пиф)=183,17 мм
I пр.			136,5	68,25	375,99	-			-	-	1,09d
			87,6	155,85	250,69	-			-	-
.			61,35	217,2	87,36		2,25	2,3	-	-
II пр			28,3	14,15	-				0,01755	2,3716
			32,3	46,45	-			5	0,0351	4,7432
			32,3	78,75	-				0,0351	4,7432
27		32,3	111,05	-				0,0351	4,7432
		32,3	143,35	-				0,0351	4,7432
			32,3	175,65	-				0,0351	4,7432
			32,3	16,15	-				0,0216	2,918
		2*2	32,3	48,45	-				0,0432	5,838
		2*2	32,3	80,75	-				0,0432	5,838
		2*2	32,3	113,05	-				0,0432	5,838
		2*2	32,3	16,15	-		2,25	2,3	0,013662	1,846
		∑	0,34425	46,519

 

Таблица 2.

Таблица 3.

Спецификации пиломатериалов

Таблица 4.

Таблица 5.

Нормативы выхода лыжных заготовок по ГОСТ 48-86 из сырья ГОСТ 9462-88,%

Заготовки лыжные	Сорт лесоматериалов
d=16..24см	d=26см и выше
1 сорт	2 сорт	1 сорт	2 сорт
1…2 сорта	16,7	10,9	22,5	17,1
3 сорта	3,2	4,6	2,4	3,7
Всего	19,9	15,5	24,9	20,8

 

Для начала определим возможный состав получаемых пиломатериалов по сортам.

Составим таблицу распределения годового объема полученных пиломатериалов по сортам в соответствии с установленным посортным выходом:

Таблица 6.

Таблица 7

Таблица 8.

Баланс раскроя,%, березового сырья на лыжные заготовки.

Пока-затели баланса	1…2 сорта %	3 сорт	Куско-вые отходы или:	технол. щепа 90%	отсев, некон-диция 10%	Опил-ки	При-пуск на усушку	Всего, %
Постав		39,5			1216,8	135,2
%		6,08	27,04	24,336	2,704	19,4
Постав		33,42			1733,4	192,6
%		5,16	38,52	34,67	3,9	14,9
Постав		42,6			2608,2	289,8
%		6,6	28,98		2,9	13,9
Постав		39,4			4132,8	459,2
% %			30,6	27,55		15,9
Постав					4270,5	474,5
%%		6,5	31,6	28,47	3,16
Всего, %		40,2			13961,7	1551,3
%% %		6,2				14,6

 

5.1 Вычисление стоимости технологической щепы и опилок.

 

Стоимость технологической щепы березы 310 рублей за 1 м³, тогда общая стоимость всей технологической щепы составит руб.

Стоимость опилок составляет 30 рублей за 1 м³, стоимость всех опилок руб.

5.2 Вычисление стоимости всей выработанной продукции

Стоимость всей продукции складывается из стоимости пиломатериалов, технологической щепы и опилок руб.

 

 

Таблица 9

Расчитанные посылки.

№ постава	Диаметр бревна, см	Посылка
		22,6		22,19
				31,7
				18,58
		17,7		15,3
				11,8

Расчетная посылка не должна превышать конструкционную посылку, указанную в технической характеристике лесопильной рамы: .

Для расчета производительности лесопильной рамы выбираем самую наименьшую для каждого диаметра, получим

d=26 см→ =20 мм;

d=28 см→ =20 мм;

d=30 см→ =20 мм;

d=34 см→ =15,3 мм.

d=40 см→ =11,8 мм;

 

Коэффициент хода пильной рамки определяется из формулы

, (31)

где Н-величина хода пильной рамки из технической характеристики станка, мм

Для лесопильных рам время распиловки бруса найдем по формуле

(32)

Определим время распиловки бруса для каждого диаметра

d=26,28,30 см ;

d=34 см .

d=40 см ;

 

Продолжительность полного цикла распиловки бруса определим по формуле(32), где t_в=2,5 с-время межторцового разрыва. Таким образом получим

d=26,28,30 см ;

d=34 см ; d=40 см .

Найдем коэффициент наложения потерь по формуле (33).

Время простоя лесопильной рамы для устранения неполадок составит100 с.

для d=26,28,30 см ; для d=34 см ;

для d=43 см .

Суммарные внецикловые потери посчитаем по формуле (34).

для d=26,28,30 см ;

для d=34 см

для d=40 см

 

Используя время t_в, t_n, и t_р определим коэффициент использования потока по формуле (35)

для d=26,28,30 см ; для d=34 см ;

для d=43 см .

Коэффициент использования рабочего времени смены определим по формуле

, (36)

где =28 мин-время на обслуживание рабочего места;

=45 мин-время на отдых и личные надобности;

=0,94-коэффициент, учитывающий влияние участка подготовки сырья к распиловке;

=1-коэффициент, учитывающий механизацию вспомогательных операций головного станка лесопильного потока.

Определим сменную производительность лесопильной рамы по формуле (27)

Для d=26 см ;

Для d=28 см ;

Для d=30 см ;

Для d=34 см .

Для d=40 см .

 

Таблица 10

Таблица 11.

Таблица 12.

Таблица 13.

Приложение

Составление плана раскроя пиловочного сырья

 

План раскроя представляет собой систему поставов, обеспечивающих выполнение спецификации пиломатериалов из имеющегося сырья. В плане раскроя учитывается интенсивность использования каждого постава.

При расчете плана раскроя используют исходные данные по спецификации пиломатериалов и сырья, в которой указаны их объемы и размеры.

Спецификация сырья приведена в таблице 1.

Таблица 1

Таблица 2

Спецификация пиломатериалов

 

Размеры сечения пиломатериалов, мм	Длина бревна, м	Объем на 1000 м
Толщина	Ширина
25	р.ш.	р.д.
	р.ш.	р.д.
Итого:	-	-

 

 

Для проверки возможности выполнения данного спецификационного задания определяются средние размеры досок и пиловочника.

Средний диаметр вершинных торцов бревен, см:

, (1)

 

где - величина диаметра -й группы бревен;

- количество бревен -го диаметра.

Определим средний диаметр пиловочника по формуле (1):

= 20,8 см

Средняя толщина досок, мм:

, (2)

- объем пиломатериалов, м³, имеющих соответственно ширину мм.

Определим значение средней ширины пиломатериалов в спецификации по формуле (2) для данных, помещенных в таблице 8.

 

мм

Для проверки возможности выполнения заданной спецификации пиломатериалов из имеющегося сырья определим отношение средней толщины и среднего диаметра:

, (3)

где - среднее значение коэффициента.

При < =0,61 спецификация пиломатериалов выполнима.

 

согласно полученной величине можно сделать вывод, что спецификация пиломатериалов выполнима, если производить распиловку бревен с брусовкой.

Составив и рассчитав постава, путем подбора толщины досок для каждого диаметра, необходимо внести полученные данные в таблицу 3, в которой также учитывается объем досок, полученных из одного бревна, и общий объем досок, полученный из бревен, указанных в спецификации сырья.

При составлении поставов следует учитывать, что в первую очередь должны вырабатываться наиболее крупные ведущие сечения пиломатериалов.

Таблица 3

Расчет поставов к плану раскроя сырья

Номинальная толщина доски, мм	Число досок в поставе, шт	Расход ширины постава на одну доску,мм	Расстояние от оси бревна до наружной пласт доски, мм	Ширина доски, мм	Длина доски, м	Объем досок	Охват поставом
b0	bст	L0	Lст	м	%
d=20 см; D=24 см; k=1,2; t=3 мм; L=6 м; c=0,7 см/м; q= 0,23 м ; w=20%; eпред=110,3 мм; eпиф=88,3 мм
I проход
		128,4	64,2		-	-	-	-	-	0,93 d
		28,8				5,3	5,3	0,0265	11,52
II проход
		128,4	64,2					0,09375	40,76
							∑	0,12025	52,28

d=20 см; D=24 см; k=1,2; t=3 мм; L=6 м; c=0,7 см/м; q= 0,23 м ; w=20%; eпред=110,3 мм; eпиф=88,3 мм
I проход
		153,9	76,95		-	-	-	-	-	1,05 d
		28,8	105,75					0,01125	4,89
II проход
		34,5	34,5					0,0576
			70,5					0,0576	25,04
							∑	0,12645	54,97
d=22 см; D= 26,4 см; k=1,2; t=3 мм; L=6 м; c=0,73 см/м; q=0,28 м ; w=20%; eпиф=97,15 мм; eпред=122,7 мм.
I проход
		128,4	64,2		-	-	-	-	-	1,05 d
		28,8						0,0375	13,39
		22,6	115,6			3,2	3,2	0,00912	3,26
II проход
		128,4	64,2					0,09375	33,48
		22,6	86,8					0,0285	10,18
							∑	0,16887	60,31
d=22 см; D= 26,4 см; k=1,2; t=3 мм; L=6 м; c=0,73 см/м; q=0,28 м ; w=20%; eпиф=97,15 мм; eпред=122,7 мм.
I проход
		153,9	76,95	-	-	-	-	-	-	0,96 d
		28,8	105,75			4,9		0,025	8,93
II проход
			16,5					0,0288	10,29
			52,5					0,0576	20,57
		22,6	75,1					0,0342	12,21
							∑	0,1456

 

 

Составим план раскроя, который включает в себя все расчитанные постава с указанием их номеров по поставу.

Пан раскроя представлен в таблице 4.

Таблица 4

План раскроя

 

№ постава	Диаметр бревен, см	Объем выпиливаемых бревен, м	Поперечные размеры досок	Всего п/м
Толщина, мм
Ширина, мм
								м	%
Требуется выпилить по заданию
Выход п/м из распиленных бревен, м
1												52,2
3												57,9
Итого:											49,9
Перевыполнено	м
%										5,2
Недовыполнено	м
%										0,9

 

Принимаем первый и третий поставы для выполнения спецификационного задания.

Спецификационный выход пиломатериалов в плане раскроя пиловочного сырья составляет:

 

, (5)

где V – фактический объем выработанных пиломатериалов, м ;

Vсп - объем выработанных пиломатериалов, соответствующих спецификационному заданию, м ;

Vп – объем пиломатериалов, полученных сверх задания, м ;

Vн – объем недовыпиленных по заданию пиломатериалов, м .

 

Процент брусовки в плане раскроя составляет:

(6)

где Qбрус – объем сырья, распиленного с брусовкой, м ;

Q – объем всего распиленного сырья, м .

Объемный выход обрезных пиломатериалов по плану раскроя составляет:

 

Список использованной литературы

1. Уласовец. В. Г. Технологические основы производства пиломатериалов:Учеб. Пособие. – Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т,2002.-510с.

2.Левинская Г. Н. Методические указания к лабораторным учебно-исследовательским работам по курсу «Технология лесопильно-деревообрабатывающих производств»./Г. Н. Левинская, В. Г. Уласовец.-Екатеринбург.-1999.Части 1,2,3.

3.Левинская Г. Н. Проект лесопильного цеха. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине»Технология лесопильно-деревообрабатывающих производств»./Г. Н. Левинская, В. Г. Уласовец.-Екатеринбург.-2000.-36с.

4.Уласовец В. Г. Технологические основы производства пиломатериалов. Учебное пособие для вузов. В. Г. Уласовец- Екатеринбург.-2002.-510с.

5.Пиломатериалы, заготовки, деревянные детали. Сборник стандартов, -М., Изд. Стандартов,-1990.464с.

6.Деревообрабатывающее оборудование. Отраслевой каталог.-Екатеринбург, изд. БРИЗ, - 1995, -228с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Переработка кусковых отходов на технологическую

щепу и выбор оборудования 58

7.1 Расчет количества рубительных машин 58

7.2 Расчет количества сортировочных устройств 60

8 Выбор транспортных устройств 62

8.1 Выбор продольных цепных конвейеров для подачи

бревен в лесопильный цех 62

8.2 Расчет производительности бревнотасок 63

8.3 Определение необходимого количества бревнотасок 63

9 Описание разработанного технологического процесса 65

Список использованной литературы 55

Приложение 67

Введение.

Лесопильная промышленность – крупнейший в стране потребитель заготовляемой древесины. По объему выпускаемой продукции лесопромышленный комплекс в структуре промышленного производства России занимает пятое, по объемам экспорта - четвертое место.

Сегодня в России наблюдается интенсивный процесс развития лесной и деревообрабатывающей промышленности. Открыты новые области применения изделий из древесины, поэтому необходимо изучение технологий лесопильно-деревообрабатывающих производств.

Главной задачей лесопиления является удовлетворение нужд народного хозяйства в пилопродукции. Для увеличения полезного выхода пиломатериалов особое внимание уделяется степени комплексного использования заготовляемой древесины, а так же механизации и автоматизации производственных процессов.

Совершенствование технологии лесопиления следует осуществлять с учетом:

-специализации по сырью и пилопродукции,

-углубления исследований способов раскроя пиловочника,

-прогнозирования запасов сырьевых ресурсов,

-изучения спроса рынка потребления,

-разработки рациональных схем раскроя,