Определение необходимого числа рабочих и оборудования
Таблица 2
Ведомость потребного оборудования для использования отходов лесозаготовок
|
Наименование операции (функций) |
Марка оборудования |
Сменный объем работ, м3 |
Норма выработки, м3/см |
Принятое число машин |
|
1.Сбор и окучивание отходов на лесосеке |
бригада рабочих |
20 |
20 |
1 |
|
2.Транспортировка отходов на верхний склад |
ЛТ-168 |
20,12 |
158,73 |
1 |
|
3.Транспортировка отходов на нижний склад |
ТМ-12 |
19,92 |
66,86 |
1 |
|
4.Разделка |
Husqvarna-252 |
19,72 |
20 |
1 |
|
5.Раскалывание |
КЦ-7 |
19,33 |
100 |
1 |
|
6.Углежжение |
УВП-5Б |
19,13 |
15 |
2 |
Таблица 3
Ведомость потребного числа рабочих
|
Наименование операции (функций) |
Профессия |
Принятое число рабочих |
|
1.Сбор и окучивание отходов на лесосеке |
-раскряжевщик -сучкоруб |
1 2 |
|
2.Транспортировка отходов на верхний склад |
оператор |
1 |
|
3.Транспортировка отходов на нижний склад |
водитель |
1 |
|
4.Разделка |
раскряжевщик |
1 |
|
5.Раскалывание |
станочник |
1 |
|
6.Углежжение |
углежжег |
3 |
|
Итого: |
10 | |
Технологическая карта по использованию отходов лесозаготовок
Схема разработки лесосеки
Рис. 1. Технологическая схема освоения лесосечных отходов
2) Характеристика лесосек:
По запасу леса на гектар (q) и эксплуатационной площади (Sэ) определяется количество лесосек (пл), разрабатываемых в течение года:
nл
=
=
= 21 лесосек
где Qгод - годовой объем лесозаготовок, м3
q - запас леса на 1 га, м3;
Sэ - эксплуатационная площадь, га.
3) Объемы реальных ресурсов древесных отходов (Vотх.i), образуемых на одной лесосеке, по их видам:
Vотх.i = Vгод.отх.i / пл
- пни Vотх. = 840/21 = 40 м3
- корни Vотх. = 3346/21 = 159,33 м3
- сучья и ветви Vотх. = 2660/21 = 126,67 м3
- обломки стволов Vотх. = 1680/21 = 80 м3
- тонкомерная древесина Vотх. = 1400/21 = 66,67 м3
На лесосеке бригада рабочих производит сбор и окучивание обломков стволов и тонкомерной древесины. Далее окученное сырье погружают и транспортируют на верхний склад ЛТ-168. Вывозка отходов на нижний склад осуществляется автопоездом со съемным контейнером ТМ-12. На нижнем складе раскряжевщик с помощью бензомоторной пилы Husqvarna-252 разделывает сырье на чураки. Колун марки КЦ-8 раскалывает чураки на части, которые подаются в углевыжигательные печи УВП-5Б.
Показатели работы:
- сменное задание бригады – 20 м3
- число бригад – 1 комплексная бригада
- состав бригады: раскряжевщик - 2 чел.; сучкоруб - 2 чел.; оператор - 1 чел.; водитель - 1 чел.; станочник - 1 чел.; углежжег - 3 чел.
- число машин и механизмов: погрузочно-транспортная машина ЛТ-168 - 1 шт.; погрузочно-транспортная машина ТМ-12 - 1 шт.; БП Husqvarna-252 - 1 шт.; колун КЦ-7 - 1шт.; углевыжигательная печь УВП-5Б - 2 шт.
Разработка технологического процесса по использованию отходов на нлс
Определение объемов реальных ресурсов древесных отходов образующихся на лесопромышленном складе
При годовом объеме лесозаготовок Qгод= 28000 м3и породном составе 7С3Б объем отходов на нижнем складе в зависимости от класса товарности (II) составит:
сосна – 19600 * 0,17 = 3332 м3
береза – 8400 * 0,60 = 5040 м3
∑ = 3332 + 5040 = 8372 м3Отходы лесопиления:
- пиловочник
28000 *0,3 = 8400 м3
- кусковые отходы
8400 * 0,18 = 1512 м3
- опилки
8400 * 0,11 = 924 м3
Низкокачественную древесину используют для переработки на ТНП, поэтому далее рассмотрим вопрос проектирования цеха по производству ТНП. Оставшаяся низкокачественная древесина используется для продажи населению в качестве дров. Опилки используются в котельной для отопления сушильных камер.
Выбор технологического процесса по использованию древесных отходов образуемых на лесопромышленном складе
Подача сырья в цех (вагонетка 7 тыс.м3)
Лесопильно- раскроечный участок-50%
Высушенные заготовки-30% (черенки для лопат)
Высушенные заготовки-20% (ручки к инструментам)
Торцовка ЦМЗ- 3
Торцовка ЦМЗ- 3
Продольная распиловка БА- 3
Вывозка на склад
Лакировочное отделение
Точение ТС- 15
Фрезерование
Точение КПА- 50
Шлифовка
Лакировочное отделение
Вывозка на склад
Поперечная распиловка ЦКБ- 40
Продольная распиловка ЦДК- 4
Продольная распиловка Ц- 6
Торцовка Ц- 5К
Укладка на вагонетку
Определение годового и сменного объема работ по цеху переработки
Таблица 4
|
Выполняемые технологичес-кие операции |
Сырье |
Готовая продукция |
Отходы | ||||
|
Наименова-ние |
Объемы м3/см |
Наименова-ние |
Объемы м3/см. |
Наименова-ние |
Объемы м3/см. | ||
|
Лесопильно- раскроечный участок | |||||||
|
Продольная распиловка |
н/к др-на |
|
п/м |
2240 |
опилки куск.отходы усушка |
385 700 175 | |
|
Поперечная распиловка |
н/к др-на |
2240/8,96 |
заготовки |
2195 |
опилки куск.отходы |
22,4 22,4 | |
|
1 линия | |||||||
|
Повторн.прод.распиловка |
заготовки (дощечки) |
2195/8,8 |
горбыль |
1976 |
опилки куск.отходы |
176 44 | |
|
2 линия | |||||||
|
Повторн.прод.распиловка |
заготовки (дощечки) |
2195/8,8 |
брусья |
1976 |
опилки куск.отходы |
176 44 | |
|
Торцовка |
брусья |
1976/7,9 |
тарн.дощечки |
1936 |
опилки куск.отходы |
20 20 | |
|
Высушенные заготовки (черенки к лопатам) | |||||||
|
Торцовка |
заготовки |
2100/8,4 |
бруски |
2058 |
опилки куск.отходы |
21 21 | |
|
Точение |
бруски |
2058/8,2 |
точеные заготовки |
1976 |
стружка |
82,32 | |
|
Фрезерование |
точеные заготовки |
1976/7,9 |
черенки к лопатам |
1917 |
стружка |
59,28 | |
|
Шлифовка |
черенки к лопатам |
1917/7,7 |
черенки к лопатам |
1907 |
древесная пыль |
9,59 | |
|
Высушенные заготовки (ручки к инструментам) | |||||||
|
Торцовка |
заготовки |
1400/5,6 |
бруски |
1372 |
опилки куск.отходы |
14 14 | |
|
Точение |
бруски |
1372/5,5 |
точеные заготовки |
1317 |
стружка |
54,88 | |
Варианты технологического процесса и комплектов оборудования цеха. Выбор рационального комплекта по ТЭП
Таблица 5
Варианты комплектов оборудования для цеха ТНП
|
Выполняемые технологические операции |
Марка оборудования | |
|
Iвариант |
IIвариант | |
|
1. Продольная распиловка 2. Поперечная распиловка 3. Повторн. продольная распиловка 4. Повторн. продольная распиловка 5. Торцовка |
БА- 3 ЦКБ- 40 ЦДК- 4
Ц- 6
Ц- 5К |
ЦР- 4А ЦКБ- 40 ЦДТ6- 3
ЦДТ6- 3
ЦКБ- 40 |
|
1. Торцовка 2. Точение 3. Фрезерование 4. Шлифовка |
ЦМЭ- 3А КПА- 50 ФС- 1 PRO- 800 |
ЦКБ- 40 ТК- 60 ФС- 1 PRO- 800 |
|
1. Торцовка 2. Точение |
ЦМЭ- 3А ТС- 15 |
ЦКБ- 40 ТК- 60 |
Таблица 6
Расчеты потребности в оборудовании и рабочей силе
|
Тип и марка оборудования |
Сменное задание, м3/см. |
Нормативная произв-ть, м3/см. |
Кол-во обор-ия |
Число рабочих, обслужи-вающих 1 уст-ку |
Число рабочих необхо-димых в течении смены |
Ксм |
Число рабочих неохо-димых в течении суток | |
|
Iпроектируемый вариант | ||||||||
|
БА- 3 |
14 |
45 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 | |
|
ЦКБ- 40 |
8,96 |
11 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 | |
|
ЦДК- 4 |
8,8 |
10 |
1 |
2 |
2 |
1 |
2 | |
|
Ц- 6 |
8,8 |
12 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 | |
|
Ц- 5К |
7,9 |
12 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 | |
|
ЦМЭ- 3А |
8,4 |
10 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 | |
|
КПА- 50 |
8,2 |
1,92 |
5 |
1 |
5 |
1 |
5 | |
|
ФС- 1 |
7,9 |
16 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 | |
|
PRO- 800 |
7,7 |
5 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 | |
|
ЦМЭ- 3А |
8,4 |
10 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 | |
|
ТС- 15 |
5,5 |
2,3 |
3 |
1 |
3 |
1 |
3 | |
|
Итого: |
19 | |||||||
|
IIпроектируемый вариант | ||||||||
|
ЦР- 4А |
14 |
45 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 | |
|
ЦКБ- 40 |
8,96 |
10 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 | |
|
ЦДТ6- 3 |
8,8 |
13 |
1 |
3 |
3 |
1 |
3 | |
|
ЦДТ6- 3 |
8,8 |
13 |
1 |
3 |
3 |
1 |
3 | |
|
ЦКБ- 40 |
7,9 |
10 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 | |
|
ЦКБ- 40 |
8,4 |
10 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 | |
|
ТК- 60 |
8,2 |
2,56 |
4 |
1 |
4 |
1 |
4 | |
|
ФС- 1 |
7,9 |
16 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 | |
|
PRO- 800 |
7,7 |
5 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 | |
|
ЦКБ- 40 |
5,6 |
10 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 | |
|
ТК- 60 |
5,5 |
2,56 |
3 |
1 |
3 |
1 |
3 | |
|
Итого: |
21 | |||||||
Таблица 7
Расчеты установленной мощности и массы оборудования
|
Тип и марка оборудования |
Потребное кол-во обор-ия |
Установленная мощность, кВт |
Масса, т |
Общая уст-ая мощность, кВт |
Общая масса,т | |
|
Iпроектируемый вариант | ||||||
|
БА- 3 |
1 |
11 |
2,142 |
11 |
2,142 | |
|
ЦКБ- 40 |
1 |
7,5 |
0,75 |
7,5 |
0,75 | |
|
ЦДК- 4 |
1 |
13 |
1,9 |
13 |
1,9 | |
|
Ц- 6 |
1 |
4 |
0,815 |
4 |
0,815 | |
|
Ц- 5К |
1 |
7 |
0,7 |
7 |
0,7 | |
|
ЦМЭ- 3А |
1 |
4 |
0,96 |
4 |
0,96 | |
|
КПА- 50 |
5 |
8,6 |
0,85 |
43 |
4,25 | |
|
ФС- 1 |
1 |
4,7 |
0,84 |
4,7 |
0,84 | |
|
PRO- 800 |
2 |
14 |
1,8 |
28 |
3,6 | |
|
ЦМЭ- 3А |
1 |
4 |
0,815 |
4 |
0,815 | |
|
ТС- 15 |
3 |
5,5 |
0,55 |
16,5 |
7,65 | |
|
Итого |
142,7 |
24,422 | ||||
|
IIпроектируемый вариант | ||||||
|
ЦР- 4А |
1 |
32,6 |
2,7 |
32,6 |
2,7 | |
|
ЦКБ- 40 |
1 |
7,5 |
0,75 |
7,5 |
0,75 | |
|
ЦДТ6- 3 |
1 |
77 |
8,425 |
77 |
8,425 | |
|
ЦДТ6- 3 |
1 |
77 |
8,425 |
77 |
8,425 | |
|
ЦКБ- 40 |
1 |
7,5 |
0,75 |
7,5 |
0,75 | |
|
ЦКБ- 40 |
1 |
7,5 |
0,75 |
7,5 |
0,75 | |
|
ТК- 60 |
4 |
- |
0,63 |
- |
2,52 | |
|
ФС- 1 |
1 |
4,7 |
0,84 |
4,7 |
0,84 | |
|
PRO- 800 |
2 |
14 |
1,8 |
28 |
3,6 | |
|
ЦКБ- 40 |
1 |
7,5 |
0,75 |
7,5 |
0,75 | |
|
ТК- 60 |
3 |
- |
0,63 |
- |
1,89 | |
|
Итого |
249,3 |
31,4 | ||||
В связи с нестабильностью цен и сложностью определения капитальных вложений и эксплуатационных затрат воспользуемся совокупностью дополнительных критериев.
Комплексная выработка
Кв=
,
где Qгод - годовой объем лесозаготовок, м3;
nр - количество рабочих, чел.
Энергоемкость
Эе=
,
где N- общая мощность оборудования, кВт;
Тсм- время смены, ч;
Qсм - сменный объем, м3.
Энерговооруженность труда
Эв=
Металлоемкость
Ме=
,
где М - общая масса оборудования, т.
Степень механизации труда
См=
,
где nр.м.- количество рабочих занятых механизированным трудом, чел.
Таблица 8
Показатели эффективности работы цеха по производству ТНП
|
Показатели |
Ед. измерения |
Iвариант |
IIвариант |
|
Комплексная выработка |
м3/чел |
1281,46 |
1159,42 |
|
Энергоемкость |
кВт·ч/ м3 |
82 |
142 |
|
Энерговооруженность труда |
кВт/чел |
6,53 |
10,32 |
|
Металлоемкость |
т/ м3 |
1,74 |
2,24 |
|
Степень механизации труда |
- |
0,58 |
0,52 |
Проанализировав результаты расчетов, выбираем Iпроектируемый вариант. Так как по показателям комплексной выработки, энергоемкости, металлоемкости и степени механизации труда, кроме энерговооруженности является самым наилучшим.
Описание выбранного технологического процесса цеха по производству ТНП
Рис. 3 Технологическая схема производства товаров народного потребления: 7, 6- узкоколейные пути; 2-лесорама РК; 3,4-круглопильные станки ЦДК-4; 5-кран-балка; 7,27- торцовочные станки ЦМЭ-3; 8,75-круглопалочные станки КПА-50; 9, 77-фрезерные станки; 70-ленточно-шлифовальный станок; 71,13,20,22-ленточные транспортеры; 72-лакировочное отделение; 74,75,76,79-токарные станки TC-15; 23-круглопильный станок Ц-5К; 24-круглопильный станок Ц-6; 25-торцовочный станок ЦКБ-40; 26-сбрасыватель бревен СБР-4-2; 27-продольный транспортер БА-3; 28-поперчный цепной транспортер.
Технологический процесс изготовления продукции в цехе ТНП мощностью 7 тыс. м3 сырья в год, перерабатывающем древесину твердолиственных пород, осуществляется на трех участках: лесопильно-раскроечном, изготовлении держаков и изготовления ручек к инструментам (рис.3).
Лесопильно-раскроечный участок. Рассортированные по диаметрам бревна и чураки продольным лесотранспортером 27 подают в цех, где они сбрасываются на буферную площадку лесорамы РК 2. Выпиленные на лесораме брусья и горбыль попе речным цепным транспортером 28 подают на стол торцовочного станка ЦКБ-40 25. На этом станке производят поперечный рас крой пиломатериалов на заготовки по длине изготовляемых дета лей или кратные им. Заготовки, выпиленные из бруса, укладывают в контейнеры и кран-балкой 5 подают к станкам ЦЦК-4 3, 4, где их раскраивают на бруски или дощечки. Заготовки из горбы ля, выпиленные на станке ЦКБ-40, брусуют на станке Ц-6 24 и здесь же раскраивают на дощечки, которые торцуют потом на станке Ц-5К 23. Готовую продукцию и заготовки, требующие сушки, укладывают на вагонетку и подают на склад или в сушильные камеры.
Участок изготовления черенков для лопат.Высушенные заготовки подают на участок вагонеткой в контейнерах. Кран- балкой 5 контейнер устанавливают на рабочем месте торцовочного станка 7. Здесь заготовки раскраивают по длине и укладывают на подстопное место круглопалочных станков 8 и 18. Концы черенка заделывают на фрезерных головках специальной конструкции 9 и 77, после чего черенок шлифуют на шлифовальном станке 10 и транспортером 11 подают в лакировочное отделение.
Участок изготовления ручек к инструментам.Контейнер с высушенными заготовками устанавливают на рабочем месте станка ЦМЭ-3 21. Здесь заготовки раскраивают по длине и транспортером 13 подают к токарным станкам 14, 15, 16, 19. Лен точным транспортером 11 ручки подают в лакировочное отделение. Готовую продукцию, уложенную в контейнеры, вывозят на склад вагонеткой по узкоколейному пути 6. Здесь ее разгружают и укладывают с помощью кран-балки, которая используется так же при разгрузке продукции на автотранспорт. Кусковые отходы удаляются из цеха ленточными транспортерами 22, 20 и погружаются на автомобильный или тракторный прицеп. Опилки и стружка удаляются пневмотранспортером.
Техническая характеристика лесотранспортера БА- 3
Характеристика подаваемого сырья:
- диаметр, max, мм- 600
- длина, max, мм- 7500
Скорость движения цепи, м/с- 0,6
Суммарная мощность эл/двигателей, кВт - 11
Габаритные размеры, мм- 50400х2126х133
Масса, кг- 2142
Торцовочный станок ЦКБ- 40
Наибольшая ширина обрабатываемого материала, мм- 400
Наибольшая толщина обрабатываемого материала, мм- 150
Скорость резания, м/с- 68
Наиб. число двойных ходов пилы в минуту- 45
Диаметр устанавливаемых пил, мм- 630
Мощность, кВт- 9,7
Кол-во электродвигателей, шт- 2
Габарит, мм- 1300х1120х1180
Масса, кг- 750
Многопильный станок ЦДК- 4
Размеры заготовок, мм:
наименьшая длина- 250
наибольшая толщина- 100
ширина- 400
Диаметр пилы, мм- 250- 400
Число пил- 1
Частота вращения пилы, об/мин- 3000
Скорость подачи, м/мин- 15; 22; 30; 45
Мощность электродвигателя, кВт:
рабочих органов- 10
механизмов подачи- 1,3; 2; 2,5; 3,4
Габаритные размеры, мм:
длина- 2000
ширина- 1670
высота- 1600
Масса, кг- 1750
Круглопильный станок Ц 6-2
Наибольшая ширина распиливаемого материала, мм - 600
Наибольшая толщина обрабатываемого материала, мм - 150
Размеры основного стола, мм - 1180х940
Размер торцовочной каретки, мм - 680х510
Ход торцовочной каретки, мм - 1100
Диаметр пилы, мм - 450х50
Наибольший подъем пилы, мм - 100
Частота вращения пилы, об/мин - 2860
Мощность электродвигателя, кВт - 4,0
Габариты, мм - 1790х1900х1240
Масса, кг - 650
Число обслуживающих рабочих, чел - 1
Часовая производительность по сырью, м3/ч - 3,75
Круглопильный станок Ц- 5К
Макс. толщина, мм- 120
Макс. ширина, мм- 600
Макс. ширина отпиливаемой заготовки, мм- 600
Диаметр наружный/посад. пил, мм- 400/32(50)
Рабочая поверхность стола:
длина, мм- 1100
ширина, мм- 1700
Показатели рабочих органов:
угол наклона пилы, град -
угол поворота заготовки, град- 45
Частота вращения пилы, об/мин- 4300
Ход каретки, мм- 1100
Мощность электродвигателя, кВт- 7
Габариты, мм- 1700х1300х1200
Масса станка, кг 700
Торцовочный станок ЦМЭ- 3А
Высота пропила, мм- 120
Размеры обрабатываемого материала, мм- 50-400
Число двойных ходов в минуту- 45
Скорость подачи, м/мин: 0,1-25
Частота вращения пильного вала, мин -1 - 3000
Диаметр пилы, мм- 500
Мощность электродвигателей, кВт- 4
Габаритные размеры (длина х ширина х высота), мм- 1250 х 800 х 1610
Масса, кг- 960
Круглопалочный станок КПА 50-2
Наибольший диаметр обрабатываемого изделия, мм - 8…50
Длина детали, мм - 450
Мощность, кВт - 8,6
Расчетная производительность, м3/ч - 0,24
Масса, кг - 850
Число обслуживающих рабочих, чел – 1
Фрезерный станок ФС- 1
Толщина обрабатываемого материала, мм- 100; 160
Мощность, кВт- 4,7; 5/5
Расчетная производительность, м3/ч- 1- 3
Количество обслуживающих рабочих, чел- 1
Масса, кг- 840
Шлифовальный станок PRO- 800
Размеры обрабатываемых деталей, мм:
- ширина- 800
- толщина- 100
- длина- неограничена
Скорость подачи (бесступенчатая), м/мин: 2 - 12
Количество шпинделей на шлифовальной головке, шт- 4(8)
Длина вала шпинделя, мм- 290
Диаметр инструмента, наибольший, мм- 350
Частота вращения шлифовальной головки, (бесступенчатая), об/ мин: 2 - 12
Частота вращения шпинделей, (бесступенчатая), об/мин: 0 - 750
Диаметр патрубка удаления отходов, мм- 4х150
Установленная мощность, кВт- 14
Расход воздуха системы удаления отходов, м3/ч - 2000
Габаритные размеры, мм:
- длина- 2050
- ширина- 1600
- высота- 2000
Масса, кг- 1800