Анализ возможности выполнения спецификации пиломатериалов из сырья
1.
По объёму пиломатериалов
При усредненном объёмном выходе 62% объём заданного сырья должен соответствовать объёму заданных пиломатериалов:
Qпп ≤ 0,62·Qc
где Qпп – объём пиломатериалов по спецификации, м3.
Qc – объём сырья в годовой программе, м3.
48 000≤0,62·81000
48 000≤50220
Условие выполняется, то объём пиловочных бревен достаточен для выполнения заданного объёма пиломатериалов.
2. По размерам заданных сечений пиломатериалов должно быть справедливо неравенство:
bср ≤ adср
где, а – коэффициент зависящий от способа раскроя:
для 100%-й брусовки – 0,63
для 50%-й брусовки – 0,68
для
100%-го развала – 0,73
140,2 ≤ 10·0,63·25,83
140,2≤ 162,73
По размерам заданных сечений спецификация выполняется.
Выбор и обоснование способов раскроя бревен
Выработка пиломатериалов требуемых размеров и качества при распиловке связана с необходимостью выполнять операционной последовательности технологический процесс формирования ширины, толщины и длины выпиливаемой пилопродукции.
Совокупность операций, которые выполняют при распиловке бревен на пиломатериалы требуемых размеров и качества, называют раскроем пиловочного сырья.
Распиловку бревен на пиломатериалы осуществляют различными способами, а выбор их зависит от породы сырья, его размеров и качества, предполагаемого назначения вырабатываемой пилопродукции, конструкции бревнопильных станков.
В курсовом проекте мною был выбран способ раскроя со 100-% брусовкой бревен, так как необходимо получить обрезной пиломатериал из бревен диаметром от 20 до 40 см., также данный способ раскроя обеспечивает выполнение спецификации пиломатериалов из заданного сырья.
При распиловке с брусовкой бревно распиливают за два прохода. На первом проходе из бревна выпиливают двухкантный брус, необрезные пиломатериалы и два горбыля, а на втором проходе из бруса – обрезные и необрезные пиломатериалы и два горбыля. Обрезные доски из бруса имеют ширину равную его толщине, что позволяет вырабатывать до 70 % пиломатериалов, спецификационных по ширине. При распиловке бревен в развал или с брусовкой средние доски получаются радиальными, а крайние боковые – тангенциальными.
4. Составление и расчет поставов
Составление поставов следует начинать с наиболее толстых и широких досок (100х275), выпиливаемых из бревен наиболее крупного диаметра (38 см).
Постав 1
Диаметр бревна d = 38 см; длина бревна L = 5,5 м; распиловка брусовкой, сосна.
Первый проход
Определение предельного обхвата бревна:
;
где D – диаметр бревна в комле, см;
d – диаметр бревна в вершине, см;
bmin – минимальная ширина доски, см;
L – длина доски, м;
l – минимальная длина доски, м;
D = d + S·L = 40 + 1·4 = 44 см
По ГОСТ 24454-80; bmin = 75 мм; lmin = 1 м.
мм
В центр постава устанавливаем брус толщиной 275 мм.
Расход ширины постава при выпиловке бруса.
Ебр = Н+Ун+2·р
где Н – ширина бруса, мм.
Ун – усушка, мм.
р – ширина пропила, мм.
Ебр = 275+6,5+2·3,6=288,7 мм.
Остаток допускаемой величины постава, из которого выпиливаются боковые доски:
Еост=Епред – Ебр
Еост = 418,9 – 288,7=130,2 мм.
Боковые доски устанавливаем в постав симметрично относительно пластей бруса. Подбором определяем, что в остаток постава можно установить две доски толщиной 25 мм и 2 доски – 22 мм.
Расход ширины постава на боковые доски:
Ебок = hi·ni + Уi·ni + p·n
где
hi
– толщина боковых досок, мм;
Уi – усушка на боковые доски, мм;
ni – количество досок одинаковой толщины, шт;
n – общее количество боковых досок, шт.
Ебок
= 25·2 + 22·2 + 0,8·2 + 0,7·2 + 4
3,6
=97 мм.
Полный расход ширины постава первого прохода:
Е1 = Ебр + Ебок = 288,7 + 97 = 385,7 мм.
Полученный постав первого прохода.
22 – 25 – 275 – 25 – 22
Второй проход
Определим ширину пласти бруса по графику-квадранту на пересечении окружности вершинного диаметра и половины расхода ширины постава на брус.
По графику эта величина составляет 255 мм. Количество досок толщиной 100 мм., которые можно выпилить из бруса, укрупнено можно из соотношения – 255:100 = 2,55 шт., следовательно, в постав можно установить 2 доски толщиной 100 мм.
Расход ширины постава
Е100 = 100·2 + 2,8·2 + 3·3,6 = 216,4 мм.
Остаток допускаемой величины постава, из которого выпиливаются боковые доски:
Еост = 418,9 – 216,4 = 202,5 мм.
В оставшуюся часть постава можно установить 4 доски толщиной 40 мм, 2 доски толщиной 25 мм и 2 доски – 22 мм.
Расход ширины постава на боковые доски:
Ебок = 40·2 +25·2 + 22·2 +1,2·2 +0,8·2 + 0,7·2+ 6 3,6 =201 мм.
Полный
расход ширины постава второго прохода:Е2 = Ебр + Ебок = 202,5 + 201 = 403,5 мм.
Полученный постав первого прохода.
22 – 25– 40·2 – 100 – 100 – 40·2 – 25– 22
Аналогичным способом осуществляется составление поставов для других диаметров.
Расчет поставов.
Расчёт поставов проводится по графику-квадранту.
Определение размеров досок лежащих в пифагорической зоне:
мм;
где: D – диаметр бревна в комле, см;
d – диаметр бревна в вершине, см.
Расход ширины постава на одну доску
Сердцевинная доска или брус (в нечетном поставе)
Rс = hс + Ус
Центральная доска (в нечетном поставе)
Rц = 0,5Р + hц + уц
Боковая доска
Rб = Р + hб + уб
Ширина доски определяется по графику-квадранту на пересечении расхода ширины полупостава (расстояние от оси до наружной части доски) и окружности вершинного диаметра бревна. Длина таких досок равна длине бревна. Крайние боковые доски получаются укороченными, и сначала задается их ширина из спецификации с припуском на усушку, а затем определяем их длину по графику-квадранту, учитывая что расстояние между соседними окружностями равно длине доски 1м.
Во
втором проходе ширина досок, выпиливаемых
из пласти бруса равна толщине бруса.
Длина этих досок равна длине бревна.
Размеры боковых досок определяем по
выше приведенной методике.
Первый проход:
Ширина доски
b125 = 168,1 мм, b1ст = 150 мм, L=5,5 м
b122 = 101 мм, b1ст = 100 мм, L=3 м
Второй проход
b2100 = 288,7 мм, b1ст = 275 мм, L=5,5 м
b240 = 115,7 мм, b1ст = 125 мм, L=5,5 м
b225 = 123,4 мм, b1ст = 100 мм, L=5,5 м
b222 = 98 мм, b1ст = 100 мм, L=1,25 м
Определение объёма досок
q = n·h·b·l
где: n – количество досок, шт;
h – высота доски, м;
b – ширина доски, м;
l – длина доски, м.
q = 2·0,025·0,15·5,5 = 0,04125 м3
q = 2·0,022·0,1·3 = 0,0132 м3
q = 2·0,1·0,275·5,5 = 0,3025 м3
q = 4·0,04·0,125·5,5 = 0,11 м3
q = 2·0,025·0,1·5,5 = 0,0275 м3
q = 2·0,022·0,1·1,25 = 0,0055 м3
Для остальных диаметров расчёт поставов приведён в таблице 3.
РАСЧЁТ
ПОСТАВОВ К ПЛАНУ РАСКРОЯ СЫРЬЯ
Таблица 3
Номинальная толщина доски, мм |
количство досок в поставе, шт. |
Расход ширины постава на одну доску, мм |
Расстояние от оси до наружной пласти, мм |
Ширина доски, мм |
Стандартная длина доски, м |
Объём досок, м3 |
||
|
|
|
|
Расчет |
Станд |
|
Из одного бревна |
Общий из партии бревен |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
9 |
10 |
Постав № 1 d=38 см, L=5,5 м, q=0,74 м3, m=12562 шт. |
||||||||
Первый проход |
||||||||
275 |
1 |
288,7 |
144,35 |
255,26 |
- |
- |
- |
- |
25 |
2 |
29,4 |
173,75 |
168,1 |
150 |
5,5 |
0,04125 |
518,18 |
22 |
2 |
26,3 |
200,05 |
101 |
100 |
3 |
0,0132 |
165,82 |
Второй проход |
||||||||
100 |
2 |
104,6 |
104,6 |
288,7 |
275 |
5,5 |
0,3025 |
3800,01 |
40 |
4 |
44,8 |
149,4 |
115,7 |
125 |
5,5 |
0,11 |
1381,82 |
25 |
2 |
29,4 |
178,8 |
123,4 |
100 |
5,5 |
0,0275 |
345,46 |
22 |
2 |
26,3 |
205,1 |
98 |
100 |
1,25 |
0,0055 |
69,09 |
|
|
|
|
|
|
итого: |
0,49995 |
|
|
|
|
|
|
|
V=67,6% |
|
|
Постав № 2 d=38 см, L=5,5 м, q=0,74 м3, m=2303 шт. |
||||||||
Первый проход |
||||||||
250 |
1 |
263,4 |
131,7 |
273,9 |
- |
- |
- |
- |
25 |
4 |
29,4 |
161,1 |
100,7 |
100 |
5,5 |
0,055 |
126,67 |
19 |
2 |
23,2 |
184,3 |
92,2 |
75 |
5,5 |
0,01568 |
36,10 |
22 |
2 |
26,3 |
210,6 |
97,3 |
100 |
1 |
0,0044 |
10,13 |
Второй проход |
||||||||
50 |
2 |
53,3 |
53,3 |
263,4 |
250 |
5,5 |
0,1375 |
316,66 |
50 |
2 |
55,1 |
108,4 |
263,4 |
250 |
5,5 |
0,1375 |
316,66 |
50 |
2 |
55,1 |
163,5 |
193,4 |
175 |
5,5 |
0,09625 |
221,66 |
22 |
2 |
26,3 |
189,8 |
102 |
100 |
4 |
0,0176 |
40,53 |
|
|
|
|
|
|
итого: |
0,46393 |
|
|
|
|
|
|
|
V=62,7% |
|
|
Продолжение.
Таблицы 3
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
9 |
10 |
Постав № 3 d=34 см, L=5,5 м, q=0,60 м3, m=7152 шт. |
||||||||
Первый проход |
||||||||
250 |
1 |
263,4 |
131,7 |
216 |
- |
- |
- |
- |
25 |
2 |
29,4 |
161,1 |
108,6 |
100 |
5,5 |
0,0275 |
196,68 |
22 |
2 |
26,3 |
187,4 |
97,3 |
100 |
1 |
0,0044 |
31,47 |
Второй проход |
||||||||
50 |
2 |
53,3 |
53,3 |
263,4 |
250 |
5,5 |
0,1375 |
983,40 |
50 |
2 |
55,1 |
108,4 |
263,4 |
250 |
5,5 |
0,1375 |
983,40 |
25 |
4 |
29,4 |
137,8 |
99,5 |
100 |
5,5 |
0,055 |
393,36 |
19 |
2 |
23,2 |
161 |
109 |
75 |
5,5 |
0,0157 |
112,11 |
|
|
|
|
|
|
итого: |
0,3776 |
|
|
|
|
|
|
|
V=62,9% |
|
|
Постав № 4 d=34 см, L=5,5 м, q=0,60 м3, m=16181 шт. |
||||||||
Первый проход |
||||||||
225 |
1 |
237,6 |
118,8 |
243,2 |
– |
– |
– |
– |
25 |
2 |
29,4 |
148,2 |
166,6 |
150 |
5,5 |
0,0413 |
667,47 |
22 |
2 |
26,3 |
174,5 |
102 |
100 |
3 |
0,0132 |
213,59 |
Второй проход |
||||||||
60 |
1 |
61,8 |
30,9 |
237,6 |
225 |
5,5 |
0,0743 |
1201,44 |
60 |
2 |
65,4 |
96,3 |
237,6 |
225 |
5,5 |
0,1485 |
2402,88 |
50 |
2 |
55,1 |
151,4 |
154,7 |
150 |
5,5 |
0,0825 |
1334,93 |
22 |
2 |
26,3 |
177,7 |
100 |
100 |
2,5 |
0,011 |
177,99 |
|
|
|
|
|
|
итого: |
0,3707 |
|
|
|
|
|
|
|
V=61,8% |
|
|
Постав № 5 d=30 см, L=5,5 м, q=0,47 м3, m=17480 шт. |
||||||||
Первый проход |
|
|
|
|
|
|
|
|
225 |
1 |
237,6 |
118,8 |
178 |
– |
– |
– |
– |
22 |
2 |
26,3 |
174,5 |
102 |
100 |
4,5 |
0,0198 |
346,10 |
Второй проход |
||||||||
60 |
2 |
63,6 |
63,6 |
237,6 |
225 |
5,5 |
0,1485 |
2595,78 |
50 |
2 |
55,1 |
118,7 |
183,4 |
175 |
5,5 |
0,09625 |
1682,45 |
19 |
2 |
23,2 |
141,9 |
97,2 |
75 |
5,5 |
0,01568 |
274,00 |
22 |
2 |
26,3 |
168,2 |
95 |
100 |
1 |
0,0044 |
76,91 |
|
|
|
|
|
|
итого: |
0,28463 |
|
|
|
|
|
|
|
V=60,6% |
|
|
Постав № 6 d=30 см, L=5,5 м, q=0,47 м3, m=14773 шт. |
||||||||
Первый проход |
||||||||
200 |
1 |
212,1 |
106,1 |
212,1 |
– |
– |
– |
– |
19 |
4 |
23,2 |
129,3 |
74,3 |
75 |
5,5 |
0,03135 |
463,13 |
22 |
2 |
26,3 |
155,6 |
103,8 |
100 |
3 |
0,0132 |
195,00 |
Второй проход |
||||||||
40 |
2 |
43 |
43 |
212,1 |
200 |
5,5 |
0,088 |
1300,02 |
40 |
2 |
44,8 |
87,8 |
212,1 |
200 |
5,5 |
0,088 |
1300,02 |
40 |
2 |
44,8 |
132,6 |
140,2 |
125 |
5,5 |
0,055 |
812,52 |
22 |
2 |
26,3 |
158,9 |
102 |
100 |
2 |
0,0088 |
130,00 |
|
|
|
|
|
|
итого: |
0,28435 |
|
|
|
|
|
|
|
V=60,5% |
|
|
Продолжение
. Таблицы 3
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
9 |
10 |
Постав № 7 d=30 см, L=5,5 м, q=0,47 м3, m=6045 шт. |
||||||||
Первый проход |
||||||||
175 |
1 |
186,6 |
93,3 |
239,4 |
– |
– |
– |
– |
40 |
2 |
44,8 |
132,6 |
118,1 |
125 |
5,5 |
0,055 |
332,48 |
22 |
2 |
26,3 |
158,9 |
102 |
100 |
1 |
0,0044 |
26,60 |
Второй проход |
||||||||
50 |
2 |
53,3 |
53,3 |
186,6 |
175 |
5,5 |
0,09625 |
581,83 |
50 |
2 |
55,1 |
108,4 |
186,6 |
175 |
5,5 |
0,09625 |
581,83 |
25 |
2 |
29,4 |
137,8 |
118,2 |
150 |
5,5 |
0,04125 |
249,36 |
22 |
2 |
26,3 |
164,1 |
99 |
100 |
1,25 |
0,0055 |
33,25 |
|
|
|
|
|
|
итого: |
0,29865 |
|
|
|
|
|
|
|
V=63,5% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Постав № 8 d=26 см, L=5,5 м, q=0,35 м3, m=21695 шт. |
||||||||
Первый проход |
||||||||
175 |
1 |
186,6 |
93,3 |
178,8 |
– |
– |
– |
– |
19 |
2 |
23,2 |
116,5 |
109,8 |
75 |
5,5 |
0,01568 |
340,07 |
22 |
2 |
26,3 |
142,8 |
102,2 |
100 |
1 |
0,0044 |
95,46 |
Второй проход |
||||||||
50 |
1 |
53,3 |
25,75 |
186,6 |
175 |
5,5 |
0,04813 |
1044,07 |
50 |
2 |
55,1 |
80,85 |
186,6 |
175 |
5,5 |
0,09625 |
2088,14 |
19 |
4 |
23,2 |
104,05 |
76,1 |
75 |
5,5 |
0,03135 |
680,14 |
22 |
2 |
26,3 |
130,35 |
101,2 |
100 |
1,25 |
0,0055 |
119,32 |
|
|
|
|
|
|
итого: |
0,2013 |
|
|
|
|
|
|
|
V=57,5 % |
|
|
Постав № 9 d=26 см, L=5,5 м, q=0,35 м3, m=19920 шт. |
||||||||
Первый проход |
||||||||
150 |
1 |
161,1 |
80,1 |
204 |
– |
– |
– |
– |
19 |
4 |
23,2 |
103,3 |
76,6 |
75 |
5,5 |
0,03135 |
624,49 |
22 |
2 |
26,3 |
129,6 |
103 |
100 |
3,5 |
0,0154 |
306,77 |
Второй проход |
||||||||
50 |
1 |
53,3 |
25,75 |
161,1 |
150 |
5,5 |
0,04125 |
821,70 |
50 |
2 |
55,1 |
80,85 |
161,1 |
150 |
5,5 |
0,0825 |
1643,40 |
19 |
4 |
23,2 |
104,05 |
76,1 |
75 |
5,5 |
0,03135 |
624,49 |
22 |
2 |
26,3 |
130,35 |
103 |
100 |
3,5 |
0,0154 |
306,77 |
|
|
|
|
|
|
итого: |
0,21725 |
|
|
|
|
|
|
|
V=62,1 % |
|
|
Продолжение.
Таблицы 3
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
9 |
10 |
Постав № 10 d=26 см, L=5,5 м, q=0,35 м3, m=9814 шт. |
||||||||
Первый проход |
||||||||
150 |
1 |
161,1 |
80,1 |
204 |
– |
– |
– |
– |
19 |
4 |
23,2 |
103,3 |
76,6 |
75 |
5,5 |
0,03135 |
307,67 |
22 |
2 |
26,3 |
119,6 |
103 |
100 |
3,5 |
0,0154 |
151,14 |
Второй проход |
||||||||
25 |
1 |
25,8 |
12,9 |
161,1 |
150 |
5,5 |
0,02063 |
202,41 |
25 |
2 |
29,4 |
42,3 |
161,1 |
150 |
5,5 |
0,04125 |
404,83 |
25 |
2 |
29,4 |
71,7 |
161,1 |
150 |
5,5 |
0,04125 |
404,83 |
25 |
2 |
29,4 |
101,1 |
161,1 |
150 |
5,5 |
0,04125 |
404,83 |
19 |
2 |
23,2 |
124,3 |
76,2 |
75 |
5,5 |
0,01568 |
153,83 |
|
|
|
|
|
|
итого: |
0,2068 |
|
|
|
|
|
|
|
V=59,1 % |
|
|
Постав № 11 d=22 см, L=5,5 м, q=0,25 м3, m=48000 шт. |
||||||||
Первый проход |
||||||||
125 |
1 |
135,6 |
67,8 |
173,2 |
– |
– |
– |
– |
25 |
2 |
29,4 |
97,2 |
103 |
100 |
5,5 |
0,0275 |
1320,00 |
22 |
2 |
26,3 |
123,5 |
102 |
100 |
1 |
0,0044 |
211,20 |
Второй проход |
||||||||
40 |
2 |
43 |
43 |
135,6 |
125 |
5,5 |
0,055 |
2640,00 |
40 |
2 |
44,8 |
87,8 |
135,6 |
125 |
5,5 |
0,055 |
2640,00 |
22 |
2 |
26,3 |
114,1 |
101,5 |
100 |
2,5 |
0,011 |
528,00 |
|
|
|
|
|
|
итого: |
0,1529 |
|
|
|
|
|
|
|
V=61,2 % |
|
|
Постав № 12 d=16 см, L=5,5 м, q=0,14 м3, m=57143 шт. |
||||||||
Первый проход |
||||||||
100 |
1 |
110 |
55 |
116,2 |
– |
– |
– |
– |
22 |
2 |
26,3 |
81,3 |
99,6 |
100 |
2,5 |
0,011 |
628,57 |
Второй проход |
||||||||
25 |
2 |
27,6 |
27,6 |
110 |
100 |
5,5 |
0,0275 |
1571,43 |
25 |
2 |
29,4 |
57 |
110 |
100 |
5,5 |
0,0275 |
1571,43 |
22 |
2 |
26,3 |
83,3 |
100,2 |
100 |
1,5 |
0,0066 |
377,14 |
|
|
|
|
|
|
итого: |
0,0726 |
|
|
|
|
|
|
|
V=51,9 % |
|
|
ПЛАН
РАСКРОЯ СЫРЬЯ
Таблица 4
Задано пиломатериалов |
Сечением, мм |
19*р.ш. |
Объемом, м3 |
1000 |
165,82 69,09 |
10,13 40,53 |
31,47 |
213,59 177,99 |
346,1 76,91 |
195 130 |
26,6 33,25 |
95,46 119,32 |
306,77 306,77 |
151,14 |
211,2 528 |
628,57 377,14 |
4240,85 |
4240,85 |
|
19*75 |
2000 |
|
36,01 |
112,11 |
|
|
112,11 |
|
340,07 680,14 |
624,49 624,49 |
307,67 153,83 |
|
|
3342,03 |
|
3342,03 |
|||
25*100 |
6200 |
345,46 |
126,67 |
196,68 393,36 |
|
|
|
|
|
|
|
1320 |
3142,87 |
5525,04 |
|
674,96 |
|||
40*125 |
7600 |
1381,82 |
|
|
|
|
812,52 |
332,48 |
|
|
|
5280 |
|
7806,81 |
206,81 |
|
|||
25*150 |
2600 |
|
|
|
667,47 |
|
|
249,36 |
|
|
1416,9 |
|
|
2333,73 |
|
266,28 |
|||
50*150 |
3800 |
|
|
|
1334,93 |
|
|
|
|
2465,1 |
|
|
|
3800,03 |
0,03 |
|
|||
50*175 |
6200 |
|
221,66 |
|
|
1682,45 |
|
1163,66 |
3132,22 |
|
|
|
|
6199,99 |
|
0,01 |
|||
40*200 |
2600 |
|
|
|
|
|
2600,04 |
|
|
|
|
|
|
2600,04 |
0,04 |
|
|||
60*225 |
6200 |
|
|
|
3604,32 |
2595,78 |
|
|
|
|
|
|
|
6200,1 |
0,1 |
|
|||
50*250 |
2600 |
|
633,33 |
1966,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2600,13 |
0,13 |
|
|||
100*275 |
3800 |
3800,01 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3800,01 |
0,01 |
|
|||
Постав |
22-25-275-25-22 22-25-40-40-100-100-40-40-25-22 |
22-19-25-25-250-25-25-19-22 22-50-50-50-50-50-50-22 |
22-25-250-25-22 19-25-25-50-50-50-50-25-25-19 |
22-25-225-25-22 22-50-60-60-60-50-22 |
22-225-22 22-19-50-60-60-50-19-22 |
22-19-19-200-19-19-22 22-40-40-40-40-40-40-22 |
22-40-175-40-22 22-25-50-50-50-50-25-22 |
22-19-175-19-22 22-19-19-50-50-50-19-19-22 |
22-19-19-150-19-19-22 22-19-19-50-50-50-19-19-22 |
22-19-19-150-19-19-22 19-25-25-25-25-25-25-25-19 |
22-25-125-25-22 22-40-40-40-40-22 |
22-100-22 22-25-25-25-25-22 |
Выполнено: |
Перевыполнено: |
Недовыполнено: |
||||
Потребное количесвто бревен, шт |
12562 |
2303 |
37152 |
16181 |
17480 |
14773 |
6045 |
21695 |
19920 |
9814 |
48000 |
57143 |
|||||||
Диаметр бревен, см |
38 |
38 |
34 |
34 |
30 |
30 |
30 |
26 |
26 |
26 |
22 |
16 |
|||||||
№ постава |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|||||||