Оглавление

1. Расчёт производственной мощности лесопильного цеха 2

2. Расчёт продолжительности цикла склеивания и производительности клеильного пресса 11

3. Разработка технологического процесса изготовления 18

Заключение 22

1. Расчёт производственной мощности лесопильного цеха

В контрольном задании рекомендуется рассчитать годовую производственную мощность лесопильного цеха на базе однопильного круглопильного бревнопильного станка марки KARA. Спецификация сырья и его процентное содержание в условной партии объёмом 1000 м³, а также количество пропилов z_i принимаются студентом самостоятельно, в соответствии с номером варианта задания, который назначается по двум последним цифрам зачётной книжки студента по табл. 3.1. Таблица 3.1 Номер варианта задания

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
Две последние цифры номера зачётной книжки студента
01	02	03	04	05	06	07	08	09	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31	32	33	34	35	36	37	38	39	40
41	42	43	44	45	46	47	48	49	50	51	52	53	54	55	56	57	58	59	60
61	62	63	64	65	66	67	68	69	70	71	72	73	74	75	76	77	78	79	80
81	82	83	84	85	86	87	88	89	90	91	92	93	94	95	96	97	98	99	00

Спецификация пиловочного сырья и его процентное содержание в условной партии объёмом 1000 м³ приведена в табл. 3.2.

Количество пропилов z_i, необходимых для распиловки брёвен соответствующего диаметра по спецификации сырья, приведено в табл. 3.3.

Таблица 3.2 Спецификация сырья

			Номер варианта
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18		19	20
			Распределение сырья по диаметрам на 1000 м3, %
16						15	10			20	20		15		20						10
18		10		20		25		15	20	20				25	30	15	20				15
20		25	20			10	20				30		20	20		15		20
22	30			25				25	30		25						30				25
24		25	30		20	30	25			25		20	35		10	25		15
26	35		30	25				30			15		10			30	10			25	20
28		25			30	20	25	20		15		10	20		20	15		15
30	15		10	20				10			10				20		20			25
32		15		10	25		20			20		30						30			30
34	15		10						10					15			20			15
36					15							25								20
38	5								25					20						15
40					10							15						20
42									15					20

Таблица 3.3 Количество пропилов в бревне

		Номер варианта
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15		16	17	18		19	20
		Количество пропилов в бревне
16						9	9			8	9		8		8							8
18		9		9		10		9	10	9				9	9		9	9				9
20		12	12			11	11				11		12	11			13		9
22	11			11				11	11		11							12				12
24		12	11		13	12	14			13		14	12		13		13		12
26	11		13	16				15			14		15				14	13			14	11
28		15			14	15	13	15		13		15	17		16		15		13
30	15		14	15				16			14				16			11			16
32		16		14	17		14			14		16							14			14
34	13		15						14					13				12			19
36					15							18									16
38	13								14					15							16
40					19							17							17
42									14					18

Общие исходные данные для всех вариантов задания

1. Распиловка брёвен производится брусо-развальным способом (с брусовкой).

2. Обрезка необрезных досок выполняется на обрезном станке.

3. Календарный режим работы лесопильного цеха:

• число дней работы в году – 250;

• число смен в сутки – 2;

• продолжительность смены – 480 мин.

4. Длина брёвен – 6,0 м.

5. Номинальные размеры длины пиломатериалов устанавливаются для внутреннего рынка и экспорта от 1,5 до 6,0 м с градацией 0,25 м по ГОСТ 24454-80.

6. Ширина пропила для заданного бревнопильного станка принимается равной 5,3 мм.

7. Скорость рабочего хода подвижного стола изменяется от 50 до 70 м/мин, скорость обратного хода принимается равной 130 м/мин.

Методика определения производственной мощности лесопильного цеха

Для определения годовой фактической производительности лесопильного цеха Q_ф сначала необходимо рассчитать среднесменную производительность лесопильного цеха Q_ср^лц, исходя из фактической сменной производительности бревнопильного станка Q_j при распиловке брёвен каждого диаметра, заданного в спецификации сырья. Расчёт фактической сменной производительности бревнопильного станка Q_j и количества смен n_смi, необходимых для распиловки брёвен каждого диаметра, удобно вести в табличной форме, заполняя табл. 3.4.

Таблица 3.4 Расчёт фактической сменной производительности бревнопильного станка

di, см	qi, м3	, м3	Ui, м/мин	zi, шт.	Qп, шт./мин	KM	Qj, м3 в смену	nсмi, смен
1	2	3	4	5	6	7	8	9
20	0,236	200	63,6	12	0,883	0,290	23,3337	8,571
24	0,335	300	59,33	11	0,899	0,298	34,724	8,640
26	0,392	300	57,69	13	0,740	0,316	35,4685	8,458
30	0,519	100	55,07	14	0,656	0,332	43,6261	2,292
34	0,663	100	53,06	15	0,590	0,345	52,144	1,918
Итого	–	∑=1000	–	–	–	–	–	∑=29,879

Графа 1. В данной графе указываются заданные диаметры брёвен в соответствии со спецификацией сырья по табл. 3.2.

Графа 2. В данной графе указывается объём бревна соответствующего диаметра ^q_i , м³, который может быть определён по ГОСТ 2708-75 или по формуле (3.1):

q₁ = (0,87*6+0,01*6²) * (0,2+0,0001*6²)²+0,00002*6³ = 0,236 м³,

где L ‒ длина бревна, м; d ‒ вершинный диаметр бревна, м.

Графа 3. В данной графе указывается объём брёвен каждого диаметра ∑V_брi , м³, в соответствии с их процентным содержанием в условной партии брёвен объёмом 1000 м³ по спецификации сырья, определяемый по формуле (3.2):

∑V_брi =10*20 = 200 м³,

где ^x_i ‒ процентное содержание брёвен определённого диаметра в условной партии объёмом 1000 м³ в соответствии со спецификацией сырья, %, принимается по табл. 3.2.

Графа 4. В данной графе указывается приблизительная скорость подачи бревнопильного станка ^U_i , м/мин, при распиловке брёвен заданных диаметров, которая рассчитывается по формуле (3.3):

U₁ = (512/20) + 38 = 63,6 м/мин,

где 512 и 38 ‒ коэффициенты аппроксимации ^G₀ и ^G₁ соответственно, рассчитанные для данного диапазона диаметров брёвен в спецификации и данного диапазона рабочих скоростей подачи бревнопильного станка; ^d_i ‒ диаметр бревна, для которого определяется скорость подачи, см.

Графа 5. В данной графе указывается количество пропилов в бревне ^z_i , шт., при его индивидуальном раскрое на однопильном станке. Количество пропилов принимается по табл. 3.3 в соответствии с номером варианта.

Графа 6. В данной графе указывается пропускная способность однопильного круглопильного станка для индивидуального раскроя брёвен ^Q_п , штук брёвен в минуту, определяется по формуле (3.4):

Q_П1 = (63,6 / (6*12)) = 0,883 шт/мин,

где ^U_i – приблизительная скорость подачи бревнопильного станка, м/мин, рассчитанная ранее и указанная в графе 4; ^l_ср – средняя длина брёвен (без учёта припуска по длине, который учитывается коэффициентом ^K_N ), м; ^z_i – количество пропилов в бревне, шт., указанное в графе 5.

Графа 7. В данную графу записываются значения коэффициента использования машинного времени однопильного бревнопильного станка для индивидуального раскроя брёвен ^K_м, которые рассчитываются по формуле (3.5):

K_M1 = (5,66*12) / (5,66*12+(20,6+2+13,9+12*(5,4+2,77) +5) *1,1) = 0,289

где ^t_р – время одного пропила в бревне, с, которое определяется по формуле (3.6):

t_p1 = (60*6)/63,6 = 5,66 с,

^t₁ ‒ время на навалку, установку и закрепление бревна на подающем столе, равное 20,6 с; П – количество поворотов при распиловке бревна на станках KARA, равное двум поворотам; ^t₂ – время на поворот бревна (бруса), равное 13,9 с; ^t₃ – время на установку размера и подачу бревна к пиле, равное 5,4 с; ^t₄ – время на откатку подающего стола, с, которое определяется по формуле (3.7):

t_p4 = (60*6)/130 = 2,77 с,

где ^U_в ‒ скорость возврата (откатки) подающего стола, принимается равной 130 м/мин; ^t₅ ‒ время на сброс оставшейся части бревна (бруса) в конце цикла их обработки, равное 5,0 с; ^K_в ‒ коэффициент, учитывающий инерционность механизмов подающего стола, равный 1,1.

Графа 8. В данную графу записываются результаты расчёта фактической сменной производительности бревнопильного станка ^Q_j , м³ брёвен в смену, по формуле (3.8):

Q₁ = 0,883*0,289*0,96*0,84*480*0,236 = 23,33 м³

где ^Q_п – пропускная способность станка, штук брёвен в минуту, (графа 6); ^K_м – коэффициент использования машинного времени (графа 7); ^K_N – коэффициент, характеризующий скрытые потери производительности, к которым относятся: снижение расчётной величины скорости распиловки брёвен вследствие падения напряжения на зажимах нагрузки; распиловка припусков по длине бревна; минимальные межторцовые разрывы, возникающие в процессе эксплуатации. Коэффициент ^K_N принимается равным 0,96; ^K_т.и – коэффициент технического использования бревнопильного станка; Т_с – продолжительность смены, мин;^q_i – объём бревна соответствующего диаметра, м³, (графа 2).

Коэффициент технического использования бревнопильного станка ^K_т.и определяется по формуле (3.9):

K_Т.И = 1- ((25+48)/(480-24)) = 0,84

где ∑^t_пл.пр ‒ планируемые простои (время на смену инструмента, подналадку механизмов и т. д., а также на отдых и личные надобности рабочих, станочников и операторов) всего оборудования лесопильного цеха, равное 25 мин; ∑^t_сл.пр ‒ случайные простои бревнопильного станка из-за отказов оборудования (время на обнаружение и устранение их причин), равное 48 мин (при уровне безотказной работы У_б.р = 0,95); ^T_с – продолжительность смены, мин; ∑^t_з ‒ организационные простои, потери времени из-за подачи сырья или других причин, связанных с загрузкой оборудования лесопильного цеха, равные 24 мин.

Графа 9. В данную графу записываются результаты расчёта количества смен работы бревнопильного станка в однопоточном цехе, необходимых для распиловки брёвен каждого диаметра с учётом процентного содержания их объёмов в спецификации сырья. Количество смен ⁿ_смi , смен, определяется по формуле (3.10):

n_см1 = 200/23,33 = 8,571 смен,

Далее, данные графы 9 суммируются и результат записывается в итоговой строке табл. 3.4.

Проведение расчётов по форме табл. 3.4 даёт искомое суммарное количество смен работы однопоточного лесопильного цеха ⁿ_см^лц , необходимое для распиловки 1000 м³ брёвен всех диаметров с учётом процентного содержания их объёмов, заданных в спецификации сырья (табл. 3.2).

Зная суммарное количество смен, определяется среднесменная производительность лесопильного цеха ^Q_ср^лц, м³ брёвен в смену, по формуле (3.11):

Q_ср^лц = 1000/29,879 = 33,46 м³

где 1000 – условный объём, на который рассчитывается производительность цеха по распилу сырья, м^3; ⁿ_см^лц ‒ количество смен работы однопоточного лесопильного цеха, необходимое для распиловки 1000 м³ брёвен всех заданных к распиловке размеров их диаметров с учётом процентного содержания их объёмов.

Рассчитанная среднесменная производительность ^Q_ср^лц подставляется в формулу (3.12) для определения годовой фактической производительности лесопильного цеха ^Q_ф , м³ брёвен в год:

Q_ф = 33,46*500*0,95*0,93 = 14784,62 м³/год

где ^T_г – годовой фонд времени, смен. Календарный режим работы лесопильного цеха принимается из общих исходных данных; ^K_з – коэффициент загрузки цеха, который определяется по формуле (3.13):

К_З = 1-(24/480) = 0,95

^K_г – поправочный коэффициент на среднегодовые условия работы лесопильного цеха зависящий от температурной зоны, в которой расположено предприятие. Ввиду того, что конкретное географическое расположение предприятия не задаётся, при расчётах коэффициент ^K_г принимается равным 0,93.

После выполнения контрольного задания пишется заключение, в котором излагаются основные результаты, полученные в ходе проведения расчётов.