Федеральное агентство по образованию
Государственная образовательное учреждение
«Санкт-Петербургский государственный лесотехнический
университет имени С. М. Кирова»
Факультет механической технологии древесины
Кафедра технологии лесопиления и сушки древесины
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
на тему: Проектирование лесопильного предприятия с пакетной отгрузкой пиломатериалов производственной мощностью 50000 м3 бревен в год
МТ.ДТ.
Студент: Голутов В.С.
Преподаватель: Федяев А.А.
Оценка:
Дата защиты:
Санкт-Петербург
2011
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Анализ исходных данных
2. Проектирование оптимальных поставов на ПК и планирования раскрое сырья
3. Выбор и обоснование бревнопильного оборудование и структурно-технологической схемы лесопильного цеха
4. Расчет годовой производственной мощности лесопильного предприятия
5. Расчет процессов подготовки пиловочного сырья к обработки
6. Расчет производственных процессов в лесопильном цехе
7. Расчет процесса окончательной обработки пиломатериалов
Вывод
Список использованных источников
ВВЕДЕНИЕ
За последние десятилетия произошли коренные изменения в области технологии, оборудования и систем управления лесопильной промышленностью.
Вместо лесопильных рам в современных процессах лесопиления используется фрезерное, фрезерно-ленточнопильные и фрезерно-круглопильное бревнопильное оборудование, имеющее в несколько раз большую производительность, чем лесопильные рамы. Скорость подачи такого оборудования достигает 200м/мин.
До перехода к рыночной экономике в отечественной лесопильной промышленности использовалось до 100 тысяч лесопильных рам, около 10% - двухэтажные и остальные, в основном, одноэтажные. Поэтому классификация бревнопильного оборудования сводилась к классификации лесопильных рам по назначению: общего или специального назначения; величине просвета: узко-, средне- и широкопросветные; по виду распиливаемого материала: для распиловки бревен, для развала брусьев; по величине хода: направлению движения и уклона пильной рамки и др. На сегодняшний день лесопильные рамы практически не устанавливаются, так как могут перерабатывать не более 2-3 бревен в минуту. Современное оборудование имеет возможность перерабатывать до 20 и более бревен за то же время.
Современные процессы лесопиления нельзя проектировать и реконструировать без учета взаимосвязи и взаимовлияния основных операционных цехов: цеха подготовки сырья, лесопильного цеха, цеха камерной сушки и участка окончательной обработки пиломатериалов. Поэтому проектирование лесопильных предприятий необходимо осуществлять комплексно с расчетом структуры и основных параметров основных цехов.
В данном курсовом проекте лесопильного предприятия используется бревнопильное оборудование позиционно-проходного типа индивидуальной распиловки с возвратно-поступательным движением бревен и брусьев при их раскрое, где Км =0,2-0,4. [1]
3. Выбор и обоснование бревнопильного оборудование и структурно-технологической схема лесопильного цеха
На изображении представлена схема лесопильного цеха с однопильным круглопильным станком типа «Kara Master» и двухпильным круглопильным станком тапа «Kara Twin Master» со стационарным и подвижным пильным дисками. Подвижной диск имеет электронное программируемое управление.
На первом станке беревна раскраиваются на двухкантный брус и необрезные доски. На двухпильном станке производится распиловка двухкантного бруса с его рецеркуляцией по петле возврата, а также обрезка необрезных досок.
Механизм подачи станка оснащен поперечным подающими цепями, сбрасывающей заслонкой и кулачками для разворота бруса, а также гидравлическим ориентирующим упором, следящим за измерительным устройством. Для обеспечения рациональной ориентации материала при распиловки имеется лазер с двумя лучами. Линия оборудована системой логического управления, обеспечивающее маршрут бруса и досок, задаваемое оператором. Благодаря этому в цехе на каждом из станков занято только по одному оператору. Двое дополнительных рабочих на втором станке не требуются. На торцовке обычно занят один человек и три-четыре человека на сортировке досок. Структурная схема технического процесса представлена на рис. 1
Рис.1 Схема лесопильного цеха с одним круглопильным станком индивидуального раскроя и обрезным станком
4. Расчет годовой производственной мощности лесопильного предприятия
Время цикла распиловки бревна, мин, определяется по формуле (4.1)
где N-число поворотов; Z-число резов; KB-коэффициент, учитывающий интенсивность механизмов, равный 1,1; Т1-время на укладку, установку и закрепление бревна, принятое 20 с; Т2-время на поворот бревна, принятое 8 с; Т3-время на установку размера и подачу бревна, бруса к пиле, принятое 5 с; Т4-время на откатку, принятое 4,5 с; Т5-время на сброс оставшейся части бревна, бруса в конце цикла их обработки, принятое 5 с; Тр -время реза, принятое 7 с.
Коэффициент использования машинного времени определяется по формуле (2)
(4.2)
где -число резов; Тр -время реза, принятое 7 с;-время цикла распиловки бревна, мин.
. Фактическая производительность позиционно-проходной линии Kara Master при распиловке бремен j-х диаметров, м3 в смену, определяется по формуле (3)
где -средняя скорость распиловки, м/мин;-средняя длинна бревна,м; -коэффициент машинного времяни; -коэффициент скрытых простоев;-коэффициент технического использования технического бревнопильного оборудования(станка), определяется по формуле;-время смен;-обьем бревна i-го диаметра;-планируемые простои лесопильного цеха, равные 25 минут (участка), -случайные простои станка, равные 48 минут (при уровне безопасной работы Убр=0,96), Тс-время смены, минуты, -организационные простои, равные 24 минуты ( про коэффициенте загрузки цеха, участка Кз=0,95));qi-объем бревна диаметром 12 см и длиной 5,5м.
По результатам расчетов находим сумму числа смен, затрачиваемых на распиловку 1000 м3 бревен при заданной кривой сырья, Σnсм. Среднесменная производительность лесопильного цеха, м3 бревен/смена, определяется по формуле (6)
По аналогии проводим расчеты по всем остальным четным диаметрам бревен, результаты которых сведены в таблицу 1.
Среднесменная производительность цеха (участка) (м3 в смену) рассчитывается по формуле (7)
При двухсменном режиме работы годовая фактическая производительность лесопильного цеха, м3 бревен в год, определяется по формуле (8)
где N – количество смен в сутки; Тг – количество рабочих дней в году; Кг – коэффициент средне годовых условии работы, принять равным 0,93; Кз –коэффициент загрузки.
Коэффициент загрузки определяется по формуле
Результаты расчетов сменной производительности предприятия и необходимого числа смен представлены в таблице 1
Таблица 1
Производительность предприятия на базе позиционно-проходного типа Kara Master
Диаметр бревна, мм |
Объём бревна при длине 5,5 м Qi в м3 |
∑Vбрi м3 при dср=250 мм |
Qi , м3 в смену |
Скорость подачи U, м/мин |
Число резов Z |
Тц |
Число смен, |
|
nсм |
||||||
12 |
0,08 |
1 |
86,7 |
140 |
2 |
1,04 |
0,01 |
14 |
0,10 |
18 |
107,7 |
123 |
2 |
1,04 |
0,17 |
16 |
0,13 |
36 |
116,4 |
110,9 |
2 |
1,04 |
0,31 |
18 |
0,17 |
58 |
81 |
101,2 |
4 |
1,76 |
0,72 |
20 |
0,21 |
79 |
86,5 |
93,4 |
4 |
1,76 |
0,91 |
22 |
0,25 |
94 |
99,4 |
87 |
4 |
1,76 |
0,94 |
24 |
0,30 |
100 |
112,25 |
81,8 |
4 |
1,76 |
0,89 |
26 |
0,35 |
100 |
91,6 |
77 |
6 |
2,35 |
1,09 |
28 |
0,41 |
92 |
99,1 |
73,4 |
6 |
2,35 |
0,92 |
30 |
0,47 |
84 |
89,8 |
70,1 |
8 |
2,93 |
0,93 |
32 |
0,53 |
71 |
97,2 |
67,25 |
8 |
2,93 |
0,73 |
34 |
0,60 |
60 |
105,7 |
64,6 |
8 |
2,93 |
0,56 |
36 |
0,67 |
49 |
97 |
62,4 |
10 |
3,35 |
0,50 |
38 |
0,75 |
38 |
103,6 |
60,3 |
10 |
3,35 |
0,36 |
40 |
0,83 |
30 |
163,1 |
58,5 |
6 |
2,35 |
0,18 |
42 |
0,91 |
22 |
173,8 |
56,8 |
6 |
2,35 |
0,12 |
44 |
1,00 |
18 |
149,3 |
55,3 |
8 |
2,93 |
0,12 |
46 |
1,09 |
13 |
158,7 |
53,9 |
8 |
2,93 |
0,08 |
48 |
1,19 |
10 |
137,5 |
52,7 |
10 |
3,35 |
0,07 |
50 |
1,29 |
7 |
224,2 |
51,5 |
6 |
2,35 |
0,03 |
52 |
1,39 |
20 |
189,5 |
50 |
8 |
2,93 |
0,10 |
итого: |
|
1000 |
|
|
|
|
9,74 |
Выводы
1. По расчетам годовой производительности лесопильного цеха был выбран станок на базе позиционно проходного типа Kara Master.
2. Годовая производительность лесопильного цеха составило в год что на 7% меньше производительности заданной в спецификации.