1. Технологическая часть
1.1 Составление схемы нижнего склада и подбор оборудования для различных его участков
Сущность работы лесного нижнего склада заключается в том, что при поступлении на склад деревьев происходит переработка сырья, погрузка на лесовозный транспорт и отправка потребителю. В последнее время большое распространение получил автомобильный транспорт.
В соответствие с заданием деревья уложены в штабеля непосредственно возле склада. Первой операцией является очистка деревьев от сучьев. Так как годовой грузооборот всего 10 тыс. м³, то для этой операции можно использовать передвижную сучкорезную установку ЛП-33. Рядом с ЛП-33 располагается двухниточный транспортер и погрузочная площадка, с которой хлысты будут поступать на раскряжевку. Для раскряжевки целесообразно использовать однопильную раскряжевочную установку ЛО-15С. ЛО-15С оснащена двухстреловым манипулятором ЛО-13С, с помощью которого хлысты укладываются на приемный транспортер. Хлыст распиливается на сортименты длиной 4м. Далее сортименты поступают в буферный магазин ЛТ-80А. Сортировка сортиментов после раскряжевки происходит посредством сортировочного транспортера ЛТ-182. После раскряжевки часть идет на дрова, часть на необрезные доски и горбыль. К лесопильной раме РК-1А бревна поступают по транспортеру БА-3М. После распиловки, полученные доски и горбыль по роликовому транспортеру сбрасываются в карманы. Затем готовая продукция укладывается в штабеля.
Часть бревен меньшего диаметра из буферного магазина по лесотранспортеру поступают в гидравлический дровокольный станок ЛО-46. Перед поступлением в ЛО-46 бревна распиливаются на поленья длиной 1 м. Полученные дрова по транспортеру поступают в карманы, а затем отправляются потребителю. Другая часть поленьев поступает к рубительной машине МРНП-10-1, где перерабатывается в технологическую щепу. Щепа по скребковому транспортеру ТОЦ -16-5 поступает в скиповый погрузчик ЛВ-175.
Рисунок 1 – Схема лесного нижнего склада
1.2 Расчет производительности всех участков и определение места установки буферных магазинов
Для того чтобы определить, возможна ли работа склада при данных условиях и при установленном оборудовании необходимо произвести расчет производительности всех участков склада. Полученная производительность должна быть выше заданного грузооборота.
Для определения производительности технологического оборудования используем справочные материалы [2].
Производительность
рассчитываем исходя их режима работы:
8-ми часовой рабочий день, 250 рабочих
дней в году. Сначала находим сменную
производительность установок
,
а затем годовую
.
Производительность ЛП-33А.
(1.1)
где
– время смены, принимаем
=
8ч.;
– коэффициент
использования рабочего времени,
;
– коэффициент
использования оборудования,
=0,85;
– средний
объем хлыста,
=0,5
м³;
– время
цикла обрезки сучьев.
,
(1.2)
где
– время на наклон стрелы и захват и
подъем дерева,
[3];
– время
на протаскивание дерева через сучкорезную
головку,
=
48,14 с [3];
– время,
затрачиваемое на холостой ход,
=
2,47 с [3];
– время
на переезды вдоль штабеля,
=
5,48 с [3];
77,79
с.
м³.
Тогда,
м³
Производительность однопильной раскряжевочной установки ЛО-15С
,
(1.3)
где
– затраты времени на раскряжевку
среднего хлыста.
(1.4)
где
– время на подачу хлыста или бревна
=
3 с [4];
– время
на пиление;
– время на продольное перемещение;
– время
на удаление отрезка;
– время
на команду;
Время цикла раскряжевки хлыста объемом
=
0,5 м³
=
60 с [5].
м³;
м³.
Производительность сортировочного транспортера ЛТ-182.
,
(1.5)
где
– средняя длина хлыста (или кряжа),
=
4 м³;
– объем
кряжа,
=0,14
м³
м³;
м³.
Производительность буферного магазина бункерного типа ЛТ-80А
Производительность
буферного магазина находится по формуле
(1.1). Время цикла определяем по справочной
литературе [2],
=
2,5 с.
м³;
м³.
Производительность цепного лесотранспортера БА-3М
Производительность находится аналогично производительности ЛТ-182.
м³;
м³.
Производительность лесопильной рамы РК-1А
,
(1.6)
где
– частота вращения вала привода рамы,
=215
об/мин [2];
– величина
посылки,
=
22 мм/об [2];
– длина
бревна,
=
4 м
м³;
м³.
Производительность станка для продольной распиловки АЦ-3С
Производительность определяется по формуле (1.3).
,
(1.7)
где
– время выполнения одного пропила;
– число
пропилов,
=
4;
– время
включения и выключения механизма
надвигания пилы,
=
2,5 с [5];
– время
продольной подачи лесоматериала, t
= 2 c
[4].
,
(1.8)
где
– путь надвигания до начала пиления,
=
0,1 м [5];
– путь
надвигания в процессе пиления,
м;
– скорость
надвигания до пиления,
=
0,93 м/с [5];
– средняя
скорость пиления в процессе пиления,
=
0,031 м/с[5];
– скорость
движения пилы при обратном ходе,
=
1,7 м/с [5].
с.
с;
м³;
м³
Производительность гидравлического дровокольного станка ЛО-46
,
(1.9)
где
-
время цикла
,
(1.10)
где
,
– время рабочего и холостого хода
,
,
(1.11)
где
– скорость при раскалывании,
=
0,35 м/с;
– скорость
в обратном направлении
=
0,57 с ;
с;
с;
с;
м³;
м³.
Производительность дисковой рубительной машины МРНП-10-1
, (1.12)
где
– угловая скорость ножевого диска,
=
62 рад/с [2];
– длина
щепы,
=
0,17 м [2];
– ширина
измельчаемого материала, принимаем b
= d
= H
= 0,14 м;
– коэффициент
использования рабочего времени,
= 0,80;
– коэффициент
загрузки оборудования,
=
0,70;
– коэффициент
плотности подаваемого материала,
принимаем
=
0,5;
м³.
м³.
Производительность скребкового транспортера ТОЦ-16-5
, (1.13)
где
– коэффициент угла наклона транспортера,
=
0,85 [2];
– скорость
цепи,
=
0,6 м/с [2];
– объем
массы транспортера, перемещаемой одним
скребком,
=
0,04 м³ [2];
– расстояние
между скребками,
=
0,8 м [2];
– коэффициент
разрыхления,
=
0,5 [2],
м³.
м³.
Таблица 1 – Результаты расчета производительности оборудования
|
Наименование оборудования |
Годовая производительность, м³ |
|
Самоходная сучкорезная установка ЛП-33А |
33375 |
|
Раскряжевочная установка ЛО-15С |
51000 |
|
Сортировочный лесотранспортер ЛТ-182 |
107000 |
|
Буферный магазин ЛТ-80А |
291250 |
|
Цепной лесотранспортер БА-3М |
109000 |
|
Лесопильная рама РК-1А |
861000 |
|
Дисковая пила АЦ-3С |
21250 |
|
Гидравлический дровокольный станок ЛО-46 |
49250 |
|
Дисковая рубительная машина МРНП-10-1 |
65000 |
|
Скребковый транспортер ТОЦ-16-5 |
146750 |
Для устранения перебоев в работе поточных линий, происходящих из-за недостаточной надежности составляющих их технологических установок, между последними располагаются буферные магазины, содержащие межоперационные запасы лесоматериалов. Буферный магазин представляет собой устройство, имеющее определенную вместимость, способное принимать заготовки от предыдущей технологической установки и поштучно передавать их последующей. В буферном магазине всегда должно оставаться свободное место для приема заготовок, поступающих от предыдущей установки, а так же должен находится некоторый запас, обеспечивающий работу последующей установки при остановке предыдущей. Необходимость установки буферных магазинов в поточные линии лесных складов обусловлена также специфическими особенностями лесоматериалов, которые существенно отличаются друг от друга по длине, диаметру, весу, форме поперечного сечения, степени кривизны ствола и т.д.
Конструкция буферного магазина должна удовлетворять следующим основным требованиям: достаточная вместимость, исключающая его переполнение или опорожнение в периоды кратковременных остановок; возможность приема и выдачи различных по размерам, форме и качеству заготовок; поштучная выдача заготовок.
Буферные магазины устанавливают: между разгрузочной и сучкорезной (при вывозке деревьев) или раскряжевочной (при вывозке хлыстов) установками; между сучкорезной и раскряжевочной установками; между двумя раскряжевочными установками типа ЛО-15С и продольно сортировочным лесотранспортером; между окорочным станком и разделочной установкой.
Деревья из-за наличия сучьев и кривизны стволов, после выгрузки на приемную эстакаду, располагаются неупорядоченно, часто перекрещиваясь и переплетаясь друг с другом, что существенно затрудняет их поштучную подачу к последующей установке. Поэтому одной из основных функций буферного магазина, расположенного непосредственно за разгрузочной установкой, является разделение пачек деревьев для поштучной подаче к сучкорезной установке. Такие буферные магазины называются разобщителями или разделителями.
1.3 Выводы о путях повышения производительности
В данной курсовой работе склад по грузообороту является малым, поэтому при укладке продукции в штабель применяется ручной труд. Применение ручного труда снижает производительность, поэтому можно применять колесные погрузчики. Так же повышения производительности можно добиться путем модернизации отдельного оборудования. Например, механизировать и автоматизировать как можно большую часть процессов. Используемый на складе дровокольный станок ЛО-46 можно оснастить транспортером. Этим можно обеспечить автоматическую уборку готовой продукции.