2.Розробка технологічного процесу виробництва пилопродукції

2.1.Вибір та обґрунтування схеми розпилювання пиловочника

Під структурною схемою технологічного процесу (потоку) розуміють схему розміщення технологічного, завантажувально - розвантажувального, транспортно - нагромаджувального та іншого устаткування в процесі переробки і переміщення колод, пиломатеріалів, заготовок та відходів.

При розробці структурної схеми технологічного процесу необхідно врахувати характеристику сировини і пилопродукції та умовного технологічного устаткування.

У сучасному лісопиляльному виробництві розрізняють чотири типи технологічних операцій:

Перша - технологічні операції по поздовжньому розкрою пиловочних колод;

Друга - технологічні операції по поздовжньому поділу пиломатеріалів;

Третя - по поперечному розкрою пиломатеріалів ;

Четверта - по поздовжньому та поперечному розкрою пиломатеріалів на відповідну ширину та довжину заготовок.

До технологічних операцій лісопиляльного виробництва відносяться обкорювання колод та подрібнення кускових відходів, та виконання цих операцій безпосередньо не пов’язано з пилопродукції, а лише з підготовкою сировини та переробкою відходів.

Розкрій пиломатеріалів на заготовки може включатись у лісопиляльний потік або виділятися як самостійний розкрійний потік.

Компоновка устаткування лісопиляльного потоку здійснюється у відповідній послідовності з ходом технологічного процесу.

Вибір того чи іншого потоку залежить від прийнятого способу розкрою сировини із врахуванням конкретних умов виробництва і споживання, а також досягнення найбільшої ефективності.

Визначальним фактором у розробці схем технологічного процесу є колодопиляльне устаткування та спосіб розкрою.

Найбільш поширена технологія переробки пиловочної сировини є використанням лісопиляльних рам. На базі лісопиляльних рам можна розпилювати пиловочник майже всіх розмірів і якості на необрізні та обрізні пиломатеріали.

Стрічкопилкове устаткування доцільно використовується при розпилюванні низькоякісної сировини і колод великих діаметрів як при індивідуальному, так і груповому способах розпилювання.

Останнім часом у промисловості, крім однопилкових вертикальних стрічкопилкових верстатів впроваджують дво - і чотири пилкові стрічкопилкові верстати, які входять в колодопиляльні лінії.

Окрім стрічкопилкового устаткування для розпилювання колод використовують також, однопилкові круглопилкові верстати. Порівняно з лісопиляльними рамами і стрічкопилковими верстатами найбільш ефективні при розпилюванні колод невеликих діаметрів. Зі збільшенням діаметру колод не лише знижується швидкість подачі, але й зростає об’єм тирси, а, отже, знижується об’ємний вихід пиломатеріалів.

Поряд із звичайними колодопиляльним устаткуванням останнім часом широке поширення набуло агрегатне фрезернопильне устаткування: фрезерно - брусуючі верстати, фрезернопильні верстати, фрезернопильні агрегати та фрезерно-обрізні верстати.

Для переробки необрізних пиломатеріалів в обрізні застосовують двопилкові обрізні верстати, багатопилкові верстати, які дозволяють одночасно з обрізкою необрізних дошок, формувати розміри заготовок та переробляти рейки на технологічну тріску.

Для торцювання бокових дошок використовуються торцювальні установки прохідного, позиційного типу та лінії.

2. Структурна схема розпилювання пиловочника

Структурна схема розпилювання пиловочника - це графічне зображення послідовності технологічного процесу за відповідними умовними позначеннями. Структурну схему студент виконує на аркуші формату А4 простим олівцем, на ній потрібно показати максимально точний технологічний процес. За структурною схемою виконують графічну частину курсового проекту.

Типи структурних схем та умовні позначення до них приведені в додатках.

2. Опис технологічного процесу лісопиляльного цеху

Опис технологічного процесу слід розпочинати з характеристики сировини та способу її доставки, подачі безпосередньо в цех. Потрібно описати коротко роботу на кожній технологічній операції та обгрунтувати вибраний тип обладнання, а також подати коротку характеристику конкретної марки (переваги або недоліки).

2. Вибір та розрахунок основного технологічного устаткування

2.4.1. Вибір типу колодопильного обладнання та розрахунок продуктивності

Вибору типу устаткування передує вибрана структурна схема, але при цьому встановлюють тільки тип устаткування . Після вибору і аналізу структурної схеми і типу устаткування потрібно проаналізувати вибір конкретних моделей. Стрічкопилкові, кругло пилкові або агрегатні верстати вибирають відповідно з принциповою схемою технологічного процесу з врахування розмірної і якісної характеристики сировини, виду і призначення пиломатеріалів.

Верстати потоку, що встановлюють за головними верстатами (обрізними, торцювальними і ін.), перевіряють за продуктивністю. Вони повинні бути підібрані за принципом можливості синхронізації технологічних операцій з врахування потоковості процесу .

Вибір внутрішньо цехового транспорту повинен відповідати продуктивності технологічного обладнання по кожному окремому пункту з врахуванням страхових запасів для тих випадків, коли вони передбачаються в потоці.

При розрахунку продуктивності верстатів і всього потоку може виникнути необхідність деякої корекції і уточнення вибору тої чи іншої моделі для покращення потоковості чи синхронізації операцій. Критерієм цього служить коефіцієнт завантаження кожного верстату, який залежить від пропускної можливості того чи іншого верстату, потрібної продуктивності і кількості верстатів.

Нижче наведено приклад розрахунку продуктивності та кількості стрічковопилкових верстатів.

Продуктивність лісопильного потоку визначається об’ємом виконаної на потоці роботи у вигляді розпиленої сировини і виготовленої пилопродукції.

Продуктивність стрічковопилкових верстатів можна визначити за формулою:

де U_р – робоча швидкість подачі, м/хв.;

q – об’єм колоди, м³;

L – довжина колоди, м;

Т – час за який визначається продуктивність, хв.;

К_р – коефіцієнт використання робочого часу(для потоку на базі одно пилкового устаткування – 0,8);

К_п – коефіцієнт використання лісопильного потоку;

К_к – коефіцієнт, який враховує зниження швидкості подачі в результаті проковзування колоди в подаючих вальцях (0,8-0,9);

m –загальна кількість різів при розпилюванні колод.

2.4.1.1. Розрахунок часу розпилу колоди

Час розпилу колоди t_p на головному колодопильному верстаті визначається за формулою:

• для однопилкових верстатів:

Необхідна розрахункова кількість верстатів визначається за формулою:

де Q – загальний об’єм сировини, м³;

Відсоток завантаження визначається

за виразом:

де n_р– розрахункова кількість верстатів;

n_n - прийнята кількість верстатів.

2.4.2. Вибір та розрахунок продуктивності іншого технологічного обладнання

2.4.2.1. Розрахунок продуктивності обрізних верстатів

Для обрізування крайок в необрізних дошках використовують круглопилкові верстати різних моделей.

Продуктивність обрізного устаткування визначається за формулою:

де Т – час, за який продуктивність, хв.;

U_p – робоча швидкість подачі, м/хв.;

К_р – коефіцієнт використання робочого часу(0,9-0,95);

К_в – коефіцієнт використання верстата(0,6-0,7).

Для визначення кількості устаткування для обрізування крайок необхідно визначити загальну кількість погонних метрів дошок, що підлягатимуть обрізуванню:

де n₁,n₂,n_n – кількість дошок, що підлягатимуть обрізуванню відповідної колоди (відповідного поставу, що визначені в плані розпилювання пиловочника);

m₁, m₂, m_n – кількість колод даного поставу, шт;

L₁, L₂, L_n – відповідна довжина дошок, м.

Потрібна розрахункова кількість устаткування визначається за формулою:

Відсоток завантаження визначається за виразом:

де n_n - прийнята кількість устаткування, шт.

2.4.2.1. Розрахунок продуктивності торцювальних верстатів

Для розрахунку устаткування, що застосовується для торцювання дошок вибирають круглопилкові верстат.

Продуктивність торцювального устаткування визначається за формулою:

де Т- час за який визначається продуктивність, хв( годин,змін);

t – час за який проходить поперечне різання, с;

K_р- коефіцієнт використання робочого часу;

К_в- коефіцієнт використання роботи верстату (0,8-0,9)

Для визначення кількості торцювальних верстатів необхідно встановити загальну кількість дошок, що підлягатимуть торцюванню.

Кількість дошок визначається за формулою:

де n_1, n_2, n_n – кількість дошок, що підлягають торцюванню, шт.,

m₁, m_2, m_n – кількість колод даного поставу ,шт.

Розрахункова кількість торцювального обладнання визначається за формулою:

Відсоток завантаження визначається за виразом, як і в вище.

2.5.Відомість технологічного обладнання

Відомість технологічного обладнання заповнюється на основі вибраного технологічного обладнання, потрібно вказати марку та тип обладнання, та врахувати все допоміжне устаткування , що буде розміщуватись на плані розміщення технологічного обладнання. Відомість заповнюється згідно прийнятої форми.

2.6.Розрахунок габаритів цеху

До розрахунку габаритів цеху приступають тільки після визначення необхідної кількості обладнання та робочих місць на програму. До виробничої відноситься площа, яка безпосередньо зайнята в технологічному процесі даного виробництва. До її складу входять площі, які зайняті обладнанням (верстати, лініїї) і робочими місцями їз зонами їх обслуговування, площі, які зайняті міжопераційними зонами, площами для технологічних витримок після відповідної технологічної операції, а також площі, які займають проходи і проїзди. Розміри виробничих і складських площ залежить від виду виробництва і складу технологічного обладнання.

Виробнича площа визначається за формулою

S_в = S_р.м. + S_м.в. + S_п.п., м

S_р.м. – площа робочих місць, тобто площа, яка зайнята обладнанням, робочими підстопними місцями(визначається, як сума всіх робочих місць у таблиці);

S_м.в. – площа , яка необхідна для місць міжопераційних витримок, цехових проміжних складів;

S_п.п. – площа проходів та ироїздів