Технология лесопиления

 

Введение

распиловка бревно древесина пиломатериал

В настоящее время перед отечественным лесопроизводством стоят следующие основные задачи: восстановление и повышение объемов производства, увеличение конкурентоспособности и повышение качества п.м.

Проблема рационального и комплексного использования древесины имеет первостепенное значение. Основная задача заключается в том, что из всей перерабатываемой древесины должна быть получена полноценная продукция. В связи с этим совершенствование техники и технологии деревообработки должно быть направлено на создание безотходных производств, изыскание рациональных путей переработки древесных материалов, способствовать повышению эффективности использования древесины.

Лесопильное производство, изготовление пиломатериалов (брусьев и досок) из брёвен. Переработка брёвен осуществляется на лесопильном заводе, который включает лесопильный и сушильный цеха, склады сырья и пиломатериалов, а также вспомогательные цеха. На складах сырья производятся: выгрузка брёвен, сортировка сырья по размерам и качеству, укладка брёвен в штабеля для зимнего хранения, оттаивание брёвен в зимнее время, окорка и подача их для распиловки в лесопильный цех. Для выполнения этих работ служат краны (кабельные, козловые, башенные), цепные и тросовые транспортёры, лебёдки, бревнотаски, сортировочные устройства, утеплённые бассейны. При поставке пиловочного сырья к заводам сплавом устраиваются рейды для приёмки, сортировки и выгрузки брёвен. В лесопильном цехе производятся продольный раскрой брёвен и брусьев, а также продольный раскрой не обрезных досок и их торцовка. Для продольного раскроя брёвен и брусьев используются ленточнопильные станки, круглопильные станки и лесопильные рамы. Из этих станков в лесопильном цехе комплектуются поточные линии с комплексной механизацией транспортных операций. Для переработки кусковых отходов на технологическую щепу применяют рубительные машины. Полученные пиломатериалы сортируют, укладывают в пакеты и транспортируют автолесовозами на склад пиломатериалов для атмосферной сушки или в сушильный цех для камерной сушки. На складах для атмосферной сушки пиломатериалы размещают в штабелях, группами, между которыми предусматривают проезды, позволяющие транспортировать по ним сырую и просушенную продукцию. В летнее время перед сушкой для предохранения пиломатериалов от поражения грибами проводят их поверхностное антисептирование. При камерной сушке процесс интенсифицируется применением подогретого воздуха или смеси топочных газов с воздухом, циркулирующих между рядами досок, уложенных в штабеля. После сушки товарные пиломатериалы на многих заводах окончательно сортируются, торцуются и укладываются в плотные транспортные пакеты, которые отгружаются потребителям. Выход пиломатериалов из брёвен составляет в среднем 60-65%.

1. Способы распиловки бревен

Технологический процесс переработки сырья на пилопродукцию состоит из следующих операций: продольного раскроя бревен на пилопродукцию, обрезки досок по ширине; выборочной торцовки досок; сортировки их по сечению и качеству; пакетирования пиломатериалов для сушки; сушки; браковки, торцовки; сортировки досок по сортам и длинам; пакетирования пиломатериалов в транспортные пакеты.

После продольной распиловки бревен деловая древесина подразделяется на бруски квадратного сечения, доски одинаковой ширины по всей длине бревна толщиной от 30 мм; тес - тонкие доски толщиной 20-25 мм. Лесопильные заводы выпускают материалы специального назначения: короткие круглые бревна лиственных пород - баланс, служащий основным сырьем для целлюлозно-бумажной промышленности; лафет, предназначенный для изготовления железнодорожных шпал; паркетные дощечки - клепку и др.

В процессе разделки и распиловки леса получают также подтоварник, бревна с максимальным диаметром 120-150 мм; горбыли, используемые, например, для устройства заборов и перекрытий временных сооружений.

Дерево наиболее ценных пород не раскраивают на бруски и доски больших сечений. Это относится к таким породам, как дуб, граб, клен. А еще более ценные - орех, карельская береза, яблоня, самшит, груша - вообще почти не дают отходов в виде опилок, так как их древесину предпочитают не пилить, а резать, лущить, строгать на тонкие (до 0,5 мм) листы и пластины.

В пиломатериалах различают правую (внешнюю) и левую (внутреннюю) стороны доски. При высыхании древесины на левой стороне, более близкой к сердцевине ствола, всегда образуется выпуклость, а на другой плоскости, обращенной к коре дерева, впадина. Эта закономерность объясняется стремлением годичных колец вытянуться - выпрямиться, развернуться. Каждый столяр, прежде чем склеивать в щит две дощечки или более, обязательно должен посмотреть на торец и определить правую и левую стороны. Никогда нельзя забывать о свойстве древесины коробиться в определенном направлении. Продаем дешевые металлические заборы, при этом хорошего качества.

Для простоты отступим от строгой терминологии Госстандарта, и условимся называть поделочный материал, с которым придется иметь дело домашнему столяру, так: доска - отрезок доски длиной не более 2 м, разной ширины, толщиной от 20 до 50 мм; дощечка - тонкая доска толщиной менее 20 мм и шириной до 120 мм; брус - квадратный брусок любого сечения; планка - прямоугольного сечения брусочек шириной до 50-60 мм и толщиной до 22 мм; рейка - это планка, распиленная вдоль на две-четыре части.

Что касается длины, то она зависит от размеров столярных поделок. В домашних условиях, в небольшой мастерской, максимальной можно считать 1800-1900 мм, что обусловлено высотой жилых квартир. Материал большей длины на первых порах едва ли потребуется.

2. План раскроя

План раскроя пиловочного сырья - это система поставов, обеспечивающая выполнение заданной спецификации пиломатериалов и содержащая по каждому поставу указание количества, размерно-качественного состава распиливаемых бревен и получаемых пиломатериалов.

ПОСТАВ - это схема раскроя отдельного бревна или группы бревен на пиломатериалы требуемых размеров, показывающая порядок и место пропилов, толщину, а иногда и ширину получаемых пиломатериалов. Поставом называют также и группу пил, установленных в соответствии со схемой раскроя в многопильных станках и, в частности, в лесопильной раме.

С помощью плана оптимального распила можно рассчитать оптимальный выход пиломатериалов на любом реальном диаметре бревна, с учетом, так называемого сбега бревна (конусообразности). В качестве исходных данных нужно ввести размеры (пильные и оценочные) пиломатериалов (длину, толщину, ширину). План посчитает оптимальный раскрой бревен заданного диапазона.

Кроме того предусмотрена возможность просчитать количественный выход пиломатериалов (готовой продукции) при распиловке по заданной (рассчитанной) схеме.

Объем заданного сырья должен соответствовать объему пиломатериалов, заданных спецификаций, сумма объема должно быть больше или равно (от 0,6 до 0,66 суммы Q).

Предварительная проверка возможности выполнения спецификации пиломатериалов из определенного размерного состава сырья:

Вср ? dср × б

где б - коэффициент распиловки

если б = 0,63 - 100% распиловка с брусом

б = 0,68 - смешанная распиловка

б = 0,73 - 100% развал

Предварительная проверка возможности выполнения заданных в спецификации определенного объема пиломатериалов различных размеров показывает только возможность или невозможность невыполнения спецификаций при распиловке со 100% брусовкой или 100% развалом или при смешанной распиловке.

3. Составление поставов

Составление и расчет поставов - ответственный этап в планировании раскроя сырья. Он определяет рациональность использования древесины при раскрое. Расчетом также определяется: охват бревна поставом; варианты поставов для сырья разных качественных групп; использование различных зон бревен; ценностный, качественный и спецификационный выход пиломатериалов.

Пользуясь графическим методом, можно выполнить расчет для других способов распиловки - с брусовкой, развально-сегментного и т.д. Каждый способ имеет свою специфику при составлении и расчете поставов. Так, при раскрое с брусовкой составляют постава: постав на первый проход, при котором образуются брус и доски, и постав на второй проход для распиловки бруса доски. Записывают постав в две строчки: первый проход 16-19-130-19-16; второй проход 16-19-40-40-40-19-16. При первом проходе получается двухкантный брус толщиной 130 мм и необрезные доски толщиной 19,мм (2 шт.) и 16 мм (2 шт.). При втором проходе доски 40 мм (3 шт., одна из них сердцевинная), 19 мм (2 шт.) и 16 мм (2 шт.).

После расчетов по отдельным поставам составляют план раскроя всего сырья, т.е. принимают определенную систему поставов, которая позволяет наиболее эффективно выполнить спецификационное задание из имеющегося сырья.

3.1 Составление ведомости определения количества бревен в штуках

Таблица 1. Ведомость определения количества бревен (шт.), порода - кедр, длина 6 мм

Вершина, диаметр бревен, d, смОбъем бревен по данным спецификации, х, м3Объем одного бревна, q, м3Количество бревен в партии, m, шт.181500,194773201500,230652242500,33758263000,39769281500,45333Итого:3285

Данные гр1,2 - берутся из задания на КП

гр. 3 - из таблицы объема бревен, м3 по ГОСТ 2708 (Приложение А)

гр. 4 - количество бревен

m = х/ q, шт. (3.1)

гр. 4 = гр. 2 / гр. 3, шт., округляя до целого числа.

m = 200/0,23 = 870 шт.

3.2 Составление ведомости определения количества досок, шт.

Таблица 2. Ведомость определения количества досок, шт.

Ширина на толщину, мм х ммОбъем пиломатериалов,V, м3Объем одной доски, U, м3Количество досок, Z, шт123450х180600,054111150х1501200,045266740х1501200,036333332х1301000,02496400619х110700,01254558216х80800,0076810417Итого:24716

гр. 1, 2 - из таблицы задания

гр. 3 U = b x h x L, м3 (3.2)

где: b, h, L - ширина, толщина и длина досок

U = 0,075 х 0,25 х 6 = 0,1125 м3

гр. 4 - количество досок

Z = V/ U, шт. (3.3)

гр. 4 = гр. 2 / гр. 3, шт., округляя до целого числа

Z = 50/0,1125 = 444 шт.

3.3 Выбор и обоснование способа раскроя бревен на пиломатериалы

Перед раскроем бревен необходимо проанализировать и выбрать способ раскроя.

Учитывая, что раскрой бревен должен быть групповым, необходимо выбрать и рассчитать поставы без учета особенностей каждого бревна.

Групповая распиловка бревен более рациональна и более производительна.

Для выработки пиломатериалов массовых спецификаций, не требующих ориентации пластей относительно годичных слоев, широко используется два основных способа распиловки - вразвал и с брусовкой.

Распиловка вразвал характеризуется тем, что все плоскости пропила параллельны между собой и из бревна получают не обрезные доски и два горбыля в качестве твердых отходов.

Таким способом лучше всего распиливать сырье лиственных пород и тонкомерное сырье хвойных пород с диаметрами 14-16 см.

При распиловке с брусовкой в первом проходе получают один, два или три двухкантных бруса, не обрезные доски и два горбыля. А во втором проходе брус распиливают на обрезные доски заданных ширин и толщин, тонкие не обрезные доски и два горбыля.

Распиловка с брусовкой имеет преимущества перед распиловкой вразвал, если необходимо вырабатывать обрезные доски, так как она обеспечивает более высокий объемный выход, создает лучшие условия для выработки спцификационных пиломатериалов, за счет получения из брусовой зоны досок одной заданной ширины, равной толщине бруса. К тому же этот способ повышает сортовой состав пиломатериалов за счет лучшего использования закономерностей кольцевого расположения качественных зон по поперечному сечению бревен.

3.4 Произведем анализ соответствия спецификации пиловочных бревен заданному количеству и размерам пиломатериала

а) объем заданного сырья должен соответствовать объему пиломатериала, заданному спецификацией

V ? 0, 6 x Q

? 0, 6 x 1000

Это условие выполнимо, объем пиловочных бревен достаточен для выполнения заданного объема пиломатериала.

б) должно быть справедливо неравенство

Вср ? dср × б

где б - коэффициент, определяющий способ распиловки бревен

если б = 0,63-0,64 - 100% распиловка с брусом

б = 0,68 - смешанная распиловка

б = 0,73 - 100% развал

б = В ср/ dср (3.4)

б = = 3,95

где dср - средний диаметр бревен в см, определяется:

Вср - средняя ширина, мм

dcp= (3.5)

где d1, d2,..., dn - диаметры бревен из спецификации, см.

m1, m2,..., m n - количество штук бревен, соответствующих указанным диаметрам.

dср = ?(182*377+202*652+242*758+262*768+282*833)/3285=22,9 см

Средняя ширина, мм

В ср = ? V/ (V1/b1 + V2/b2 +... + V n/b n) (3.6)

где: ? V - общий объем п.м. по спецификации, м3

V1, V 2,… Vn - объем досок, соответствующий данной ширине, м3

b1, b2,...bn - ширина досок

Вср=550/(60/180+120/150+120/150+100/130+70/110+80/80)=127 мм

?144,27

Если это неравенство Вср?0,63* dср будет справедливо, считаем, что в этом случае целесообразно все бревна пилить со 100% брусовкой.

4. Составление плана раскроя бревен

После выбора и обоснования способа раскроя можно приступить к составлению плана раскроя сырья на пиломатериала.

Под планом раскроя понимается система поставов, обеспечивающая выполнение заданной спецификации пиломатериала из сырья, планируемого к распиловке для их выработки.

Для составления плана раскроя необходимы данные таблиц 1, 2.

План раскроя составляют обычно на 1000 м3 пиловочного сырья.

5. Составляем ведомость выбора диаметров бревен

Выделяем из спецификации п.м. (таблица 2) основные доски поставов. К основным доскам следует отнести все толстые доски от 34 мм и более. Ширина этих досок определяет толщину бруса. По толщине бруса определяем расчетный диаметр бревна.

Таблица 3. Ведомость выбора диаметров бревен

Размер основных досок, ммТолщина бруса, Нбр, ммДиаметр бревнаПримечание Нбр*(0,6?0,8)*dРасчетный смПринятый см50 х 180180262650 х 150150212040 х 150150212032 х 130130181819 х 110110151816 х 80801118

гр. 3 d=1.4Hбр (d=B/0.707) (5.1)

d1=1.4*250=350=35 см

d2=1.4*200=280=28 см

d3=1.4*130=182=18 см

d4=1.4*130=182=18 см

d5=1.4*100=140=14 см

d6=1.4*80=112=11 см

гр. 4 - записываются близкие к расчетному диаметры бревен из таблицы 1.

Согласно выбранному способу - с брусовкой, составляем поставы для распиловки бревен.

6. Составление поставов

6.1 При составлении поставов нужно соблюдать следующие основные правила

ØПоставы должны быть симметричными относительно оси бревна;

ØНе следует включать в постав доски 2-х смежных толщин с разницей менее 5 мм, т.к. эти доски при сортировке трудно различить;

ØСледует избегать поставов с большим числом пил, перегружающих лесопильную раму;

ØС целью снижения отрицательного влияния на качество пиломатериалов сердцевины бревен толщину сердцевинных и центральных досок рекомендуется по таблице 1 приложение В;

ØШирина составленного постава должна быть близкой или равной предельному охвату бревна поставов, таблица 1 приложение В;

ØПри распиловке бревен с брусовкой высоту бруса допускается брать в пределах (0,6 -0,8) d. Лучший вариант постава на распиловку с брусовкой тот, который обеспечивает получение досок на I и II проходе одинаковой толщины;

ØТолщину крайних боковых досок для бревен различных диаметров с целью создания нормальных условий распиловки и предупреждения появления засоров.

При распиловке с брусовкой составление и расчет поставов выполняют и записывают последовательно отдельно по первому и второму проходу.

Начнем составление поставов с получения наиболее толстых досок (75*225) из спецификации. Для его составления необходимо рассчитать размеры комлевого диаметра (D), размер критической (Акр) и предельной зоны (Апр) бревна.

Постав №1 (с брусовкой)=26; L=6 м; S=320 доски 50 х 180; (H=180 Bосн=50)

Для составления и расчета постава определяем:

а) D = d+Lбр*S, (6.1)

где: D - комлевой диаметр бревна - вершинный диаметр бревна в см;бр - длина бревна, м;- сбег бревна, см / п.м

Сбег бревен по диаметрам

d,см14-1820-2224-2628-3032-3436-3840-4244-4648-5052-5456-58Sсм/м0,80,91,01,11,151,251,351,451,551,71,8

D =26+6*1=320 мм

б) Акр= d - , (6.2)

Акр - размер критической зоны бревна, в которой полученные п/м имеют длину равную длине бревна;

Акр=26 - -= 23* 10 =230 мм

акр=Акр/2 (6.3)

акр=230/2=115 мм

в) Апр= D - (6.4)

Апр- предельная зона бревна, в которой можно получить п/м минимальных стандартных размеров

Апр 32? = 29*10=290 мм

апр= Апр/2 (6.5)

апр=290/2=145 мм

Проход №1

. Составляем постав с получением высоты бруса Н = 250 мм согласно заданной ширине досок (75*250) и записываем его:

H=180 Bосн=50 акр=115

Записываем постав

. Определяем расходы полупоставов на каждую полученную в поставе доску:

а1=T1+У1 - для сердцевинной доски (6.7)

2

а1==92,35

а2=а1+Пр+Т2+У2 (6.8)

а2=92,35+3,2+32+0,8=128,35

а3=а2+Пр.+Т3+У3

а3=128,35+3,2+19+0,5=151,05

После составления постава определяем ширину и длину полученных досок:

доска: брусН=180(его ширину не определяем, так как его повторно будем распиливать во втором проходе на заданную ширину)

2 доска: Тдос2 =32; а2 = 128,35 оказалась а 2>акр, тогда размеры досок определяем по формулам:

Lдос.=2/3*Lбр* (6.9)

дос.2=*6*=4,09

Вдос.= (6.10)

Вдос.2=мм (станд)

3 доска: Тдос.3 =19; а 3>акр

Lдос.3= =3

Вдос.3= =61 мм (станд)

Проход №2 (распиливаем брус на обрезные доски)

Bосн=50 акр=115 апр=145

а1==25,65

а2=25,65+3,2+50+1,3=80,15

а3=80,15+3,2+32+0,8=116,15

а4=116,15+3,2+32+0,8=152,15

Определяем размеры досок по второму проходу постава №1:

доска: Тдос=50; Lдос=6; Вдос=180

2 доска: Тдос=50; Lдос=6; Вдос=180

3 доска: Тдос=32;

Lдос.3==5

Вдос.3= =127(расч)=130 мм (станд)

4 доска: Тдос=32; дос.4==2

Вдос.4= =58 мм (станд)

Постав №2=20; L=6 м; S=1,1; доски 50 х 150; S=1,1 (H=150 Bосн=50)

а) D =20+6*1= 260 мм

б) Акр=20 - = 17* 10 =170 мм

акр=170/2=85 мм

в) Апр 26? = 23*10=230 мм

апр=230/2=115 мм

Проход №1=150 Bосн=50 акр=85

Записываем постав

а1==76,95

а2=76,95+3,2+19+0,5=99,65

а3=99,65+3,2+16+0,4=129,25

После составления постава определяем ширину и длину полученных досок:

доска: брусН=150

2 доска: Тдос2 =50; а 2>акр дос.2=*6*=4

Вдос.2= 96 мм (станд)

3 доска: Тдос.3 =16; а 3>акр

Lдос.3= =1

Вдос.3= =19 (расч)=20 мм (станд)

Проход №2 (распиливаем брус на обрезные доски)

Нбр =150 Bосн=50 акр=85 апр=115

а1==26,5

а2=26,5+3,2+50+1,3=80,15

а3=80,15+3,2+19+0,5=102,85

а4=102,85+3,2+19+0,5=125,55

Определяем размеры досок по второму проходу постава №2:

доска: Тдос=50; Lдос=6; Вдос=150

2 доска: Тдос=50; Lдос=6; Вдос=150

3 доска: Тдос=19; а3>акр

Lдос.2==4

Вдос.2= =92 мм (станд)

4 доска: Тдос=19; дос.3==2

Вдос.3= =38,9 (расч)=40 мм (станд)

Постав №3=20; L=6 м; доски 40 х 150; (H=150 Bосн=40)

а) D =20+6*1= 26*10=260 мм

б) Акр=20 - = 170 мм

акр=170/2=85 мм

в) Апр 26? =230 мм

апр=230/2=115 мм

Проход №1=150 Bосн=40 акр=85

Записываем постав

а1==76,95

а2=76,95+3,2+19+0,5=99,65

а3=99,65+3,2+16+0,4=129,25

После составления постава определяем ширину и длину полученных досок:

доска: брусН=150

2 доска: Тдос2 =19; а 2>акр

3 доска: Тдос.3 =16; а 3>акр

Проход №2 (распиливаем брус на обрезные доски)

Нбр =150 Bосн=40 акр=85 апр=115

а1==20,5

а2=20,5+3,2+40+1=64,7

а3=64,7+3,2+19+0,5=87,4

а4=87,4+3,2+19+0,5=110,1

Определяем размеры досок по второму проходу постава №3:

доска: Тдос=40; Lдос=6; Вдос=150

2 доска: Тдос=40; Lдос=6; Вдос=150

3 доска: Тдос=19; а3>акр

Lдос.3==5

Вдос.3= =111 мм (станд)

4 доска: Тдос=19; дос.4==3

Вдос.4= =80 мм (станд)

Постав №4=18; L=6 м; доски 32 х 130; (H=130 Bосн=32)

а) D =18+6*1= 220 мм

б) Акр=18- = 150 мм

акр=150/2=75 мм

в) Апр 22? = 190 мм

апр=190/2=95 мм

Проход №1=130 Bосн=32

Записываем постав

а1==66,7

а2=66,7+3,2+19+0,5=89,4

После составления постава определяем ширину и длину полученных досок:

доска: брусН=130

2 доска: Тдос2 =19; а 2>акр дос.2=*6*=4

Вдос.2=75 мм (станд)

Проход №2 (распиливаем брус на обрезные доски)

Нбр =130 Bосн=40 акр=105 апр=135

а1==16,4

а2=16,4+3,2+32+0,5=52,1

а3=52,1+3,2+19+0,5=74,8

а4=74,8+3,2+19+0,5=97,5

Определяем размеры досок по второму проходу постава №4:

доска: Тдос=32; Lдос=6; Вдос=130

2 доска: Тдос=32; Lдос=6; Вдос=130

3 доска: Тдос=19; Lдос=6; Вдос=130

4 доска: Тдос=19; а4>акр

Lдос.4==3,2

Вдос.4= =59 мм (станд)

Все расчеты по поставу сводим в таблицу 5 для расчета общего выхода п/м

Затем составляем поставы для остальных заданных сечений пиломатериалов, указанных в варианте задания на курсовой проект.

7. Баланс древесины

Баланс древесины, т.е. распределение ее после распиловки по видам продукции, отходов и потерь в значительной степени зависит от ряда факторов, применяемых поставов, размера бревен и п.м., качества бревен, способа распиловки и т.д.

Отходы лесопиления и деревообработки классифицируются на две основные группы:

твердые кусковые отходы - горбыли, рейки, отрезки и вырезки дефектных мест, отрезки досок, фалеры и клит;

мелкие (сыпучие) отходы - опилки, стружка, отсевы щепы, древесная пыль.

Отходы также можно классифицировать по породам, влажности и качестве (деловые и топливные).

К безвозвратным потерям относятся: усушка и распыл.

Внебалансовые отходы - это кора, которая составляет 10-12% и припуски по длине 1%.

7.1 Расчет баланса заключается в определении объемов и процентного соотношения п.м., опилок, технологической щепы, кусковых отходов, усушки

Для чего необходимо определить его составляющие части:

процентное и количественное значение п.м. из каждого распиленного бревна;

процентное и количественное значение опилок, получаемых из каждого распиленного бревна;

процентное и количественное значение величины усушки п.м., полученных при раскрое бревна

процентное и количественное значение крупных кусковых отходов, полученных при раскрое бревна и формировании длины и поперечных сечений п.м. или щепы. 4.2 Расчет сводится в таблицу 6.

Таблица 4. Сводная таблица расчета поставов

Т мм станд n кол. досок в поставеакр ммапр ммах ммВдос. мм ширина досокLдос. длина доски мV м3. Объем досок%РасчСтандИз 1 бревнаИз партии бревен 250 25 25 75 75 75 200 50 16 50 50 50 40 130 40 25 50 50 50 16 130 40 40 25 25 25 16 16 100 25 16 16 25 25 25 25 16 1 2 2 1 2 2 1 2 2 1 2 2 2 1 2 2 1 2 2 2 1 2 1 2 2 2 2 2 1 2 2 2 1 2 2 2 2 153 134 115 105 86,5Постав №1 Проход №1 187 Проход №2 Постав №2 Проход №1 167 Проход №2 Постав №3 Проход №1 145 Проход №2 Постав №4 Проход №1 135 Проход №2 Постав №5 Проход №1 113,5 129,2 158,5 187,8 39 120,2 39,3 103,35 158,55 187,55 26 81,2 136,4 181,2 85,4 130,2 159,5 26 81,2 136,4 156,4 85,4 140,6 20,8 50,1 79,4 108,7 128,7 148,7 51,85 81,15 101,15 121,15 13,05 42,35 71,65 100,95d=34 - 144 89,9 250 184,6 39,3 d=26 - 98,4 44,5 200 200 135,9 28,4 d=26 - 103,4 17,1 130 130 92,9 37,3 d=24 - 58 130 130 130 199,6 85,3 21,9 d=20 - 108,8 85 42,1 100 100 100 85,3 42,9m=152 - 140 86 250 180 32 m=769 - 96 40 200 200 130 28 m=769 - 100 16 130 130 90 32 m=909 - 56 130 130 130 190 80 19 m=870 - 100 80 40 100 100 100 80 40q=0,66 - 4,5 2,8 6 5,8 1,2 q=0.39 - 3,5 2,5 6 6 4,6 0,9 q=0.39 - 3,9 0,5 6 6 3,6 1,4 q=0.33 - 2,3 6 6 6 4,6 3,4 0,9 q=0.23 - 4,9 3,9 1,9 6 6 6 3,9 1,9 - 0,0315 0,012 0,1125 0,1566 0,00576 ?=0,31836 - 0,0336 0,0032 0,06 0,12 0,0598 0,002016 ?=0,278616 - 0,0312 0,0004 0,039 0,079 0,0324 0,0014336 ?=1,1860336 - 0,010304 0,0312 0,039 0,039 0,0437 0,08704 0,0005472 ?=0,02507912 - 0,0245 0,009984 0,002432 0,015 0,03 0,03 0,0156 0,002432 ?=0,129948 - 4,788 1,824 17,1 23,8032 0,87552 48,39% - 6,4512 0,6144 11,52 33,04 11,4816 0,387072 46,42% - 23,9928 0,3076 29,991 60,751 24,9156 1,1024384 141,06% - 9,366336 28,3608 35,451 35,451 39,7233 7,911936 0,4974048 156,76% - 21,315 8,68608 2,11584 13,05 26,1 26,1 13,572 2,11584 113,05% 48,23% 53,58% 304% 75,99% 56,5%

гр. 9=гр. 1 * гр. 2*гр. 7 * гр. 8

гр. 10=гр. 9*m

гр. 11= (?гр. 9/qбр.) *100%

%В=*100%

Итак, итоги графы 11 указывают на то, что, распилив имеющиеся бревна по спецификации получим недовыполнение досок заданного сечения в количестве 18,6 м3, значит необходимо составить дополнительный постав на доступный по заданию диаметр на довыполнение нужного количества досок сечением 225х75, или добавить количество бревен такого же диаметра.

Далее согласно заданной спецификации на пиломатериалы составляют столько поставов, чтобы обеспечить полностью выполнение пиломатериалов по заданной спецификации.

8. Составление таблицы плана раскроя бревен

гр. 1,2,3,4, 5,6, 7,- заполнить из таблиц расчета поставов, с учетом использованного сырья и полученных размеров досок

гр. 8= гр. 6 × гр7

гр. 9 - из таблицы расчета поставов, причем в знаменателе записи поставов указывают ширину полученных досок;

гр. 10,11,12,13, и т.д.- объемы полученных досок из одного бревна (в числителе) и из партии бревен (в знаменателе) заполняют также из расчетов по таблицам поставов на каждую полученную доску.

Расчеты объемов заносят по каждому поставу и по каждому проходу отдельно.

Затем суммируют все полученные объемы пиломатериалов отдельно по графам соответствующих сечений досок, как основных, заданных по спецификации, так и попутных досок всех поставов, определяя выполнение, перевыполнение или недовыполнение заданных объемов.

Таблица 5. План раскроя пиловочного сырья

ПиломатериалЗадано напилить досокНеобходимое сырьеФормула поставовВыполнение заданияРазмеры основных досок (мм)Обьем одной доски (м3)м3шт.d,смqбр.,м3Объём одного бревна, м3Всего, м3Сечение досок75х25050х20050х13040х13025х10016х8050501501001008050х1800,054601111260,39309120,519/62 32/110 180/1 32/1100,0435/6,61232/60 32/130 50/180 50/1800,27486/41,7787250х1500,0451202667200,23889204,5200/1 50/2 16/2 0,0336/6,45120,0032/0,614450/1 50/2 50/2 40/20,2398/46,42870,002016/0,8707240х1500,0361203333200,23889204,5130/1 40/2 25/20,0312/ 23,99280,0004/ 0,307650/1 50/2 50/2 16/20,1504/115,65760,0014/1,102432х1300,024961004006180,194987191,5130/1 50/20,010304/9,36633640/1 25/2 25/2 25/2 16/2 16/20,0312/28,36080,1217/110,62530,08759/8,4093

гр. 1 - таблица 4

гр. 2 - гр. 3 таблица 2

гр. 3 - гр. 2 таблица 2

гр. 4 - гр. 4 таблица 2

гр. 5 - таблица 4

гр. 6 - таблица 4 значения m

гр. 7 - гр. 3 таблица 1

гр. 8 = гр. 7 х гр. 6

гр. 9 - формула постава с указанием толщины, ширины досок, а так же длин укороченных досок.

гр. с 10 по 11 - гр. 9 таблица 4 по каждому поставу.

Таблица 6. Баланс сырья

№ поставаПроходТолщина досок, мм ТШирина досок, мм ВДлина досок, м LКол-во досок в поставе, или пропилов nРазмер пропила, мм, ПрОбъем опилок, м3Всего опилок, м3На лесоп. рамеНа обрезныхНа торцовке№1№118028061+13,20,010752 m-30932110423,2 0,0028160,002560,0000704d-261960323,20,0011520,001140,0000208№250180613,20,0069120,0000950180623,20,0069120,0001832130523,20,004160,00320,00002323260223,20,0007680,00320,00003840,0441№2№115023061+13.20,008832m-88919100423.20,002560,001520,000038d -201620123.20,0001280,000320,0000064 №25015061+13.20,005760,00007550150623,20,005760,00015№3№115023061+13,20,008832m-88919100423,20,002560,001520,000038d -291620123,20,0001280,000320,0000064№24015061+13,20,005760,0000640150623,20,005760,0001219110523,20,003520,00190,00004181980323,20,0015360,001140,00003040,03318№4№11309061+13,20,003456m-8871975423,20,001920,001520,0000285

гр. 1-6 заполнить по таблице плана раскроя

гр. 7- принять: ПР = 3,2-3,6 мм, для лесопильных рам (по расчету поставов),

ПР = 4 - 5 мм для обрезных и торцовочных станков

гр. 8 =гр4 *гр5 *гр 6 * гр7 (гр 6 +1) для первой доски в проходе, если она сердцевинная)

гр. 9 = гр3 * гр5 * гр6 * (гр7=5 мм.)

гр. 10 = гр3 * гр4 * гр6 *2* (гр7=5 мм)

9. Определение посортного состава пиломатериала

Таблица 7

d, см и сорт сырья в%объем сырья V, м³% сырьяСорта пиломатериаловОтборный сорт1-й сорт2-й сорт3-й сорт4-й сорт%м3%м3%м3%м3%м3d=14-24 2-й сорт(70%) 3-й сорт(30%)550 350 200 63 40 1,57 0,3 8,74 1,72 3,7 1,9 20,64 9,62 4,02 3,6 22,36 17,18 5,9 8,3 32,7 41,4 2,8 6 16,56 30,04d=26 и более 2-й сорт(60%) 3-й сорт(40%)450 275 175 71,5 49 2,45 0,6 0,45 2,28 5,5 3,6 21,07 12,68 5,3 5,1 20,27 18,22 7,3 10,7 28,11 38,08 5,58 21,14 28,74?100022,1548,7478,05140,3485,48

Расчет посотрного состава пиломатериала

гр. 1= гр. 1 ×гр. 1(%)

100

гр. 1- из расчётов баланса сырья

гр. 2= гр. 1 ×100%

?гр. 1

гр. 3,5,7,9,11-справочные данные

гр. 4= гр. 1 ×гр. 3

100

гр. 6= гр. 1 ×гр. 5

100

гр. 8= гр. 1 ×гр. 7

100

гр. 10= гр. 1 ×гр. 9

100

гр. 12= гр. 1 ×гр. 11

100

10. Выбор и расчет потребного количества оборудования лесопильного цеха

Ведущим оборудованием в лесопильном цехе являются лесопильные рамы, ленточнопильные, круглопильные станки и линии агрегатной переработки бревен (ЛАПБ), которые определены заданием на КП.

Таблица 8

Диаметр бревна, см(Д) табличная посылка(Дt) расчётная посылка 184436,66204235243730,8263428,53283327,5

При ходе пильной рамы более или менее 600 мм посылку рассчитывают по формуле (20)

Дt = (Дтаб. *H)/600, (20)

где: H- ход пильной рамы в мм;

Дтаб. - расчетная посылка для лесопильных рам, приложение Е.

Дt1 = (25*600)/600=25;

Дt2 = (26 *600)/600=26;

Дt3 = (34 *600)/600=34;

Дt4 = (39*600)/600=39.

Дt5 = (44*600)/600=44.

Расчет количества необходимых рам сводится в таблице (9)

Таблица 9. Расчет количества рамосмен на 1000 м3 сырья при длине L=6

Диаметр бревна смОбъем сырья, Q, m3Посылка мм/ходСреднесуточная производительность, Асм, m3 /см Кол-во рамосменэффективныхустановленных1815036,661660,91,820150351880,81,62425030,82381,052,12630028,332581,162,322815027,52890,51Итого:4,418,82

Под установленной рамой подразумевается каждая лесопильная рама вне зависимости от ее работы вразвал или с брусовкой.

Под эффективной рамой подразумевается каждая рама, работающая вразвал или пара рам, работающих с брусовкой.

При выборе посыла (гр3=гр3 табл. 7) следует учитывать нармальное количество пил в поставе, а, следовательно, количество досок, определяемое применительно к спецификации на пиломатериалы.

гр. 4- сменная производительность рамы определяется по формуле (10.1) для каждого распиливаемого диаметра.

A=(480*n*k* Дt*q)/(1000*L), (10.1)

где: 480 мин - продолжительность смены;

n ? число оборотов коленчатого вала;

k ? коэффициент использования лесопильной рамы (k=0,864 - при механической подачи бревен)

А=(480*325*0,864*25*0,23)/(1000*6)=129;

А=(480*325*0,864*26*0,33)/(1000*6)=185;

А=(480*325*0,864*34*0,39)/(1000*6)=297;

А=(480*325*0,864*39*0,52)/(1000*6)=455;

А=(480*325*0,864*44*0,66)/(1000*6)=652.

гр. 5=гр. 2 / гр. 4,

гр. 51=100/129=0,78;

гр. 52=100/185=0,54;

гр. 53=300/297=1,01;

гр. 54=300/455=0,65;

гр. 55=200/652=0,3.

гр. 6= гр. 5*2,

гр. 61=0,78 *2=1,56;

гр. 62=0,54 *2=1,08;

гр. 63=1,01 *2=2,02;

гр. 64=0,65*2=1,3;

гр. 65=0,3*2=0,6.

Расчет производительности при работе в лесопильном цехе линии агрегатной переработки бревен (ЛАПБ) с конвейерной подачей следует вести, руководствуясь ее тех характеристикой.

Годовая производительность цеха определяется по формуле (10.2) в м3/год

год=1000*Gэф *n*Z/Gуст, (10.2)

где: Gэф - количество эффективных рам;уст - количество установленных рам;-количество рабочих днеи в году.год=250000 м3/год.

Количество установленных рам в цехе определяется в штуках по формуле (10.3)

m= Qгод* Gуст/ 1000*в, (10.3)

где: Qгод -количество распиленного сыря в год;уст - общее количества рамосмен на 1000 м3 сырья;

в- число смен в году при 2-х сменной работе принимаем 500 смен.

m= 250000*9,44/1000*500=4,72

Расчет остального оборудования целесообразно вести по ритму лесопильных рам исходя из объема по таблице 10.

Таблица 10. Расчет ритма лесопильных рам

Номер поставаДиаметр бревна в смДлина бревна, мРасчетная посылка, Дt, ммРитм (r) работы лесопильной рамы по поставу в мин.1 2 3 4 518 20 24 26 286 6 6 6 636,66 35 30,8 28,33 27,50,48 0,5 0,58 0,63 0,64Итого:2,83

гр. 1,2,3- заполняется из плана раскроя;

гр. 4= Дt - из таблицы 7 гр. 3;

гр. 5- ч время распиловки одного бревна в мин. определяется по формуле (10.4)

ч=(L*1000)/(Дt*n*k2), (10.4)

где: ч- ритм рамы в мин:

L - длина бревна в м:

Дt- расчетная посылка в мм- число оборотов коленчатого вала;2 - коэффицент исползования машинного времени рамы, каторый зависит от размеров распиливаемых бревен, от степени механизации впереди рамного оборудования и от других факторов.

d= от 14-22 см k2=0,87;

d= от 24-32 см k2=0,93;

d= от 34 и более k2=0,98.

ч1=(6*1000)/(25*325*0,87)=0,85;

ч2=(6*1000)/(26*325*0,93)=0,76;

ч3=(6*1000)/(34*325*0,93)=0,58;

ч4=(6*1000)/(39*325*0,93)=0,5;

ч5=(6*1000)/(44*325*0,98)=0,43.

Расчет потребного количества на обрезки досок рекомендуется вести по таблице 11

Таблица 11. Расчет потребного количество обрезных станков.

Номер поставаДиаметр бревна d, смРитм рамы, чОбъем работ по поставу, Q, пог. мПроизводительность станка Асм, Потребное время для выполнения работ по поставу ton, чПотребное количество станков по поставуПринимаемое Количество станков1180,4861340,0450,092200,5180,1340,2683240,5890,0670,124260,63220,1640,265280,64300,220,341,0781% загр =107,8%

гр. 1,2- из плана раскроя;

гр. 3- из табл. 9 гр. 5;

гр. 4- Q- объем работ по постава

Q=L пог.м, (10.5)

L- сумма длин досок в поставе, подлежащих обрезке (из табл. 4). Длина досок, которые подлежат обрезке, - это боковые за брусом в I проходе и все доски за пропиленной пластью бруса и боковых доски II прохода.

Q=6+4+3+5,5+4,7+4+3,3=30;

Q=6+3,6+2,9+5,5+4,7+4,4=26,6;

Q=6+1,1+1,1+5,5+2,5+2,2+1,8+1,2=20,9;

Q=6+0,7+1,1+5,5+1,8+1,4=16.

Q=6+0,7+1,51+5,5+2,2+0,8+0,88=17,09.

гр. 5 - производительность станка в минуту

A=U*k, (10.6)

где k - коэффициент использования станка;

k=k1*k2

где k1 -коэффицент исползования рабочего времени станка при нормальных условиях работы k=0,92-0,95

k2- коэффицент исползования машинного времени станка, зависин от длины обрезаемых досок k2 = 0,94-0,63

U- скорость подачи и неприкрытого вспомогательного времени tв, затрачиваемого на прием, осмотр, направление досок и перевод рукоятки станка из установленную ширину досок U 30

A=30*0,8648 =25,944

гр. 6 =, (10.7)

гр. 7 a= ton/ч, (10.8)

где ton-затраты времени на выполнениоперации по поставу на одном станке в минуту (гр. 6)

ч- ритм рамы (гр. 3)

гр. 8 - принимаемое количество станков в поточной линии округляем значение до ближайшего целого числа.

Процент загрузки станка определяется

% загрузки = (?гр7/?гр8)*100% (10.9)

% загрузки =((7,71/10) *100%=77,1%.

Расчет потребного количества торцовочных станков.

Для расчета потребного количества оборудования в потоке лесопильного цеха на участке торцовки досок, прежде всего, требуетца выбрат обарудование.

Торцовка может осушествляться на торцовочных устройствах позиционного типа, оборудонных болансирными станками или на торцовочных устроиствах проходного типа.

Все данные по расчету рекомендуется вести по таблице 12

Таблица 12. Расчет потребного количества торцовочных станков

Номер поставаДиаметр бревна d, смРитм работы лесопильной рамы, чОбъем работ по поставу в реза х (шт./рез). QПроизводительность станка (устройств) рез/мин, шт./мин.Потребное время для выполнения работ по поставу одним станком, tonПотребное кол- во станков по поставу.Принимаемое кол-во станков в потоке, шт1180,48130,61.252200,5110,513240,58130,61.034260,631521,60,71.155280,6490,40.63Итого:5,01100,2%

гр. 1,2- из плана раскроя;

гр. 3- из табл. 9 гр. 5;

гр. 4- Q- объем работ по поставу (из табл. 4 ?гр2)

Q=1+2+2+2=7;

Q=1+2+2+2=7;

Q=1+2+2+2=7;

Q=1+2+2+2=7.

Q=1+2+2+2=7

гр. 5 - производительность станка в минуту-А

A=(60*V/e)k3, шт./мин (10.10)

где k3 - коэффициент заполнения цепей (0,9);

V- скорость движения цепей 0,12;0,18 или 0,24 м/с;

e - расстояние между упорами цепей(0,6).

A==(60*0,24 /0,6)0,9=21,6.

гр. 6 -время, необходимое для выполнения работы по поставу, определяется по формуле (10.11)

=, (10.11)

гр. 7 a= ton/ч, (10.12)

где ton-затраты времени на выполнениоперации по поставу на одном станке в минуту (гр. 6)

ч- ритм рамы (гр. 3)

гр. 8 - принимаемое количество станков в поточной линии округляем значение до ближайшего целого числа.

Процент загрузки станка определяется

% загрузки = (?гр7/?гр8)*100%

% загрузки =1,32/5*100%=26,4%.

. Планировка основного оборудования и выбор транспортного оборудования лесопильного цеха

После выбора и расчета основного оборудования лесоцеха требуется произвести планировку этого оборудования и выбрать транспортное и другое вспомогательное оборудование, которое обеспечило бы работу лесопильного цеха по принципу непрерывного потока. Для этого следует надлежащим образом подобрать типы транспортных механизмов и устройств (бревнотаски, рольганги, поперечные цепные транспортеры и брусоперекладчики, ленточные транспортеры), подобрать соответствующие скорости движения, синхронизируя их с пропускной способностью основного производственного оборудования. Требуется также предусмотреть механизмы и люки для уборки отходов (горбылей, реек, торцовых срезков).

При планировке оборудования в лесопильном цехе надлежит изучить закономерности движения материалов в производственном процессе.

Введение распиловка бревно древесина пиломатериал В настоящее время перед отечественным лесопроизводством стоят следующие основные задачи: восстановление

Больше работ по теме: