Объем опилок рассчитывают по среднему диаметру бревна.

d_ср. = (34+40)/2 = 37см.

Объём опилок V_оп, м³, рассчитывается по формуле

V_оп = V₁ + V₂ + V₃, (13)

где V₁, V₂ – объём опилок, полученных при распиловке на ленточном станке в первом и во втором проходах соответственно, м³;

V₃ – объём опилок, полученных при обрезке досок, м³.

Объёмы опилок V₁, V₂, V₃, м³, находятся по формулам

V₁ = b₁ * l₁ * ∑h₁, (14)

V₂ = b₁ * l₁ * ∑h₂, (15)

V₃ = b₂ * ∑l₂ * h₃, (16)

где b₁- ширина пропила, 0,0015 м;

l₁ – длина пропила, м;

∑h₁ – сумма высот пропилов при выпиловке бруса, м;

∑h₂ – сумма высот пропилов при распиловке бруса, м;

b2 – ширина пропила, 0,005 м;

h3 – средняя высота пропила, м;

∑l₂ – сумма длин обрезаемых досок, м.

Расчёты формул:

V₁ =0,0015*(0,265*2*6+0,2*2*5,5+0,155*2*3)=0,009465 м³,

V₂ =0,0015*(0,25*6+0,25*2*6+0,25*6*2+0,22*6*2+0,185*2*5)=0,017985 м³,

V₃ =2*0,005*(0,0258*5,5+0,0196*3+0,0258*5)=0,003297 м³,

V_оп =0,009465+0,017985+0,003297=0,030747 м³.

В процентном соотношении объём опилок к объёму сырья Р_оп, %, определяется по формуле

Р_оп = V_оп/q*100, (17)

где q-объём одного бревна, м³;

Р_оп = 0,030747 / 0,66 * 100 = 4,66 %.

В расчётах принимают, что опилки при торцовке досок составляют 0,5% объёма сырья.

Следовательно доля опилок в балансе составит 4,66 + 0,5 = 5,16%.

Тогда объём на 10000 м³ сырья будет составлять

V_оп = 10000 * 5,16/ 100 = 516м³.

Безвозвратные потери в виде припусков на усушку и распыл принимают в количестве 6% от объёма сырья.

Их объём составляет

V_у = 10000 * 6 / 100 = 600 м³.

Выход горбыля Р_г, %, составляет следующий объём и определяется по формуле

Р_г = 100- ( Р_пил + Р_оп + 6 ), (18)

Р_г = 100 – (62,98+5,16+6 ) = 25,86%,

V_г =10000*22,86/100=2586.

Все результаты расчётов приведены в таблице 5.

Таблица 5 – Баланс хвойного пиловочного сырья при выработке обрезных

пиломатериалов

Продукция	Объём продукции
	На 10000 м³	%
Обрезные пиломатериалы Горбыль Опилки Усушка и распыл	6298 2586 516 600	62,98 25,86 5,16 6
Итого	10000	100

2.7 Выбор и расчёт технологического оборудования

Для распиловки имеющегося сырья принимаются горизонтальная ленточнопильная пилорама. Выбранный тип лесопильного оборудования позволяет распиливать брёвна как вразвал так и с получением бруса. Максимальный диаметр распиливаемого бревна на ленточной пилораме «Стингер» составляет 900 мм. В нашем случае максимальный вершинный диаметр бревна D= 400 мм.

Для расчёта количества ленточнопильных станков в цехе необходимо знать средний объём распиливаемых брёвен Qср, м³, который определяется по формуле

Q_ср = q₁*n₁+q₂*n₂+….+qn*nn / (n₁+n₂+…+nn ), (19)

где q₁,q₂,qn – объём брёвен различных групп, м³;

n₁,n₂,nn – число брёвен в группах соответственно, шт;

Q_ср=0,45*222+0,52*250+0,59*254+0,66*287+

+0,74*243+0,82*170+0,9*122 / 1548 =0,644832 м³.

Для определения количества ленточных, обеспечивающий полный распил сырья объёмом 10000 м³, рассчитывается сменная производительность А, м³, ленточной пилорамы марки ЛП-80 по формуле

А = U*T*Qср*К / L * t, (20),

где U – скорость перемещения пильного узла, м/мин;

Т – продолжительность смены, мин;

К – общий коэффициент использования пилорамы, 0,5;

t - число резов.

А = 8 * 480 * 0,644832 * 0,5 / 6 * 15 = 13,75 м³.

Зная, сменную производительность и режим работы цеха рассчитывается годовая производительность А _год, м³, ленточной пилорамы

4

А _год = А * b * k, (21)

где b – количество смен работы в году;

k – поправочный коэффициент на среднегодовые условия работы цеха, 0,9.

А _год = 13,75* 480 * 0,9 = 5940 м³.

Тогда количество действующих ленточнопильных станков nл, шт, рассчитывается по формуле

n_л = V_с / А _год, (22)

n_л = 10000 / 5940= 1,68.

К установке принимается две горизонтальные ленточнопильные пилорама «Стингер».

Тогда годовая производительность потока Агод.п., м³ будет определяться по формуле

Агод.п. = Асм  n_э  I  Др  К, (23)

где i – число рабочих смен в один день;

Др – количество рабочих дней в году.

Агод.п. = 13,75 2  2  480  0,5 = 13200 м³

Процент загрузки л/п рамы З, % определяется по формуле

Vр.с

З =  100 % , (24)

Агод.п

З = 10000/13200 = 75,75 %.

В технологическом потоке вслед за ленточнопильными станкоми для переработки необрезных пиломатериалов в обрезные устанавливают обрезные станки. Для определения потребного количества обрезных станков в лесопильном потоке определяется ритм работы головного станка Ч, с, по формуле

Ч = L / U, (25)

Ч = 6 / 8 = 0,75 мин.

Определяем объём работы V, брёвен/час, обрезного станка марки

Ц2Д-5А по формуле

V = 60 * К * Ч, (26)

V = 60*0,5 * 0,75 = 22,5 ≈ 22 брёвен за час.

Количество досок подлежащих обрезке Q, шт/час, определяется по формуле

Q = V*n, (27)

где n – количество досок подлежащих обрезке, шт.

Q = 22 * 8 = 176 штук в час.

Определяется часовая производительность А ч, шт, обрезного станка по формуле

А ч = 60*U*К_р*К_м / L_ср, (28)

где U – скорость подачи станка Ц2Д-5А;

К_р – коэффициент использования рабочего времени, 0,9;

К_м – коэффициент использования машинного времени, 0,7;

L_ср – средняя длина досок, подлежащих обрезке, м, которая определяется по формуле

L_ср = ∑L / n, (29)

где ∑L – сумма длин досок, подлежащих обрезке, м.

L_ср = 39 / 8 = 4,85 м,

А_ч = 60*80*0,9*0,7 / 4,5 = 672 шт.

Загрузка обрезного станка З, %, определяется по формуле

З = Q * 100 / А_ч, (30)

З = 176 * 100/ 672 = 26,19 %.

Принимается к установке один обрезной станок с загрузкой 26,19 %.

Определяем потребное количество торцовочных станков марки ЦПЭ-4. Для этого необходимо найти сменную производительность Асм, шт, торцовочного станка по формуле

А_см = 60*Т*К_р / t, (31)

где t – время обработки одной доски, с;

К_р – использование рабочего времени, 0,9.

А_см = 60*480*0,9 / 15 = 1728 шт.

Определяется объём работ V, шт, торцовочного станка по формуле

V = Q*T, (32)

V = 176*6 = 1056 шт.

Определяется потребное количество торцовочных станков N, шт, по формуле

N = V / А_см, (33)

N = 1056/ 1728 = 0,6 ≈ 1 шт.

Загрузка торцовочного станка З, %, определяется по формуле

З = V *100/ А_см, (34)

З = 1056 * 100 / 1728 = 61,1 %.

Принимаем к установке один торцовочный станок марки ЦПЭ- 4 с загрузкой 61,1 %.

2.8 Выбор режима работы цеха

Режим работы цеха на 2005 год представлен в таблице 7.

Таблица 6 – Режим работы цеха

Месяц	Число дней
	Всего	Выходных	Праздничных	Рабочих
1	2	3	4	5
01.05 02.05 03.05	31 28 31	10 8 8	3 1 1	19 19 22

Продолжение таблицы 6

1	2	3	4	5
04.05 05.05 06.05	30 31 30	9 9 8	- 2 1	21 19 21
07.05 08.05 09.05 10.05 11.05 12.05	31 31 30 31 30 31	10 8 8 10 8 9	- - - - 1 1	21 23 22 21 21 21
Итого	365	104	10	250

На капитальный ремонт оборудования даётся 10 дней в году. Таким образом, эффективный фонд рабочего времени будет составлять 240 дней в году. При работе цеха в две смены фонд рабочего времени составит 480 дней в году.