1.6. Складання та розрахунок балансу деревини

Баланс деревини – це розподілення її за видами пилопродукції, відходів та втрат. Він розраховується за прийнятими поставами і значною мірою залежить від розмірів колод та пиломатеріалів, якості колод, способів розпилювання, товщин пилок тощо. Позабалансовими відходами є кора, яка становить близько 10…15 % від об’єму колоди та припуски деревини за довжиною колоди 0,5…1,0 %.

У загальному вигляді баланс деревини може бути представлений у вигляді такої формули:

Q_с = V_п + V_кв + V_т + V_в + V_р,

де Q_с – об’єм пиловника, м³;

V_п – об’єм пиломатеріалів, м³;

V_кв – об’єм кускових відходів, м³;

V_т – об’єм тирси, м³;

V_в, V_р – втрати деревини на всихання і розпил, м³.

Таблиця 12. Баланс розкрою сировини (необрізні пиломатеріали )

Назва продукції, відходів	Процент від об’єму сировини	Об’єм річної програми з розпилювання сировини, м3
Пиломатеріали	81,18	8118
Тирса	9	900
Усушка	6	600
Втрати на розпил	1	100
Кускові відходи	2,82	282
Разом	100	10000

Об’єм кускових відходів і технологічної тріски:

V_кв = Q_с - (V_п + V_т + V_в + V_р),

V_тт = V_кв*К,

де К – коефіцієнт виходу технологічної тріски з кускових відходів (К=0,7…0,9).

V_кв = 10000 – (8118 + 900 + 600 + 100) = 282м³.

V_тт = 282*0,9 = 254 м³.

Таблиця 13. Баланс розкрою сировини (обрізні пиломатеріали )

Назва продукції, відходів	Процент від об’єму сировини	Об’єм річної програми з розпилювання сировини, м3
Пиломатеріали	62,45	18735
Тирса	15	4500
Усушка	5	1500
Втрати на розпил	2	600
Кускові відходи	15,55	4665
Разом	100	30000

V_кв = 30000 – (18735 + 4500 + 1500 + 600) ==4665 м³.

V_тт = 4665*0,8 = 3732 м³.

Розділ II Розробка технологічного процесу виготовлення пиломатеріалів

2.1. Розрахунок продуктивності обладнання лісопильного цеху

Продуктивність лісопильного потоку, потрібну кількість необхідних верстатів у потоці розраховують за продуктивністю головного лісопильного обладнання.

Як головне лісопильне обладнання потоку для розпилювання колод із дубу на необрізні пиломатеріали вибираємо горизонтальний стрічкопильний верстат КЕДР-1000 (Росія).

Змінну продуктивність потоку на базі стрічкопильного верстата визначаємо за формулою:

де U – швидкість подачі, м/хв;

z – кількість пропилів, шт.;

q – об’єм колоди, м³;

L – довжина колоди, м;

К_м – коефіцієнт використання потоку;

К_р – коефіцієнт використання робочого часу.

Річна продуктивність потоку на базі стрічкопильного верстата:

де В – кількість робочих змін у році (235 змін);

n – кількість ефективного колодопильного обладнання;

К_р – річний коефіцієнт використання лісопильної рами, К_р=0,9.

Як головне лісопильне обладнання потоку для розпилювання колод із сосни на обрізні пиломатеріали вибираємо дві двоповерхові рами (першого та другого ряду).

Перед тим, як розраховувати продуктивність лісопильного обладнання, необхідно спочатку провести його вибір.

При виборі лісопильної рами необхідно врахувати максимальний діаметр розпилювання колод, а також ширину просвіту пильної рамки.

Визначаємо ширину просвіту лісопильної рами за формулою:

де d – діаметр в вершині найбільш товстої колоди, см;

S – величина збігу на 1 м довжини колод;

L – довжина колоди, м;

с – запас відстані між стійками пильної рами та відземком колоди з кожного боку (5 – 10 см).

Ширина просвіту лісопильної рами для даної специфікації колод:

Відповідно до технічної характеристики вибираємо двохповерхові лісопильні рами 2Р63-1 та 2Р63-2 (для першого та другого ряду відповідно).

Вихідними даними для визначення продуктивності лісопильного цеху є кількість і типи потоків у цеху, технічні характеристики головного обладнання, річний фонд робочого часу, змінність, тривалість зміни, характеристики сировини.

Продуктивність рамного потоку визначається рамою першого ряду. Вона має меншу посилку, ніж рама другого ряду, що свідчить про синхронізацію роботи лісопильних верстатів.

Змінну продуктивність лісопильної рами 2Р63-1 визначаємо за умови розпилювання колод середнім діаметром 30 см, довжиною 4,5 м за формулою:

де Δ_р – розрахункова посилка за один оберт рами, мм;

n – частота обертання колінчастого валу рами, хв.^-1;

q_ср – середній об’єм колоди, м³;

К_м – коефіцієнт використання потоку;

К_р – коефіцієнт використання робочого часу;

l_ср – середня довжина колод, м.

Розрахункова посилка знаходиться за формулою:

де Δ_{р. тех} – розрахункова технічна посилка; (Додаток П )

К_пор – коефіцієнт, що враховує породу деревини;

К_х – коефіцієнт ходу пильної рами; (Додаток Л )

Коефіцієнт використання потоку знаходиться за часом розпилювання колоди згідно додатку Т К_м = 0,76

Час розпилювання колоди розраховується за формулою:

Змінна продуктивність лісопильної рами 2Р63-1:

Річна продуктивність рамного потоку:

де В – кількість робочих змін у році (235 змін);

n – кількість ефективного колодопильного обладнання (при розпилюванні колод із 100%-ою брусовкою приймається наполовину меншою від встановленої);

К_р – річний коефіцієнт використання лісопильної рами, К_р=0,9.

Підраховуємо кількість рамо змін необхідних за планом розкрою

Для цього визначається кількість рамозмін по кожному поставу.

Дані заносимо в табл. 14

Таблиця 14

Розрахунок кількості рамозмін

Номер постава	Діаметр колоди,см	Сорт	Об’єм сировини	Технічна посилка,мм				Змінна продуктив-ність рами м3	Кількість рамозмін
				На розвал колод	На випилю-вання бруса	На розвал бруса	Розрахункова		На розвал колод	На випилю-вання бруса	На розвал бруса
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	28	2	10000					21,35	468,4
1	22	1	4500		39	44	45,6	202,6		22,2	22,2
2	28	1	12000		33	39	38,6	312,2		38,4	38,4
3	36	1	13500		25	25,5	29,25	440,8		30,6	30,6
Разом									468,4	91,2	91,2
Всього рамозмін									559,6

Кількість рам для встановлення в лісопильний цех:

,

де Р - річна кількість рамозмін для розпилювання сироивни; К_р – коефіцієнт використання лісопильних рам на протязі року, приймається рівним 0,90.

За умови використання лісопильної рами для розпилювання дубових колод врозвал можливо було б встановити в цеху дві лісопильні рами без використання стрічко пильного верстата.

Здійснення проекту згідно нашого завдання вимагає встановлення у цеху двох стрічко пильних верстатів та двох лісопильних рам. Останні будуть завантажені не більше ніж 40%.