Пример сортового выхода фанеры

Сорт фанеры	Процентное соотношение шпона по сортам					Итого выход фанеры, %	Сортовой перепад		Выход фанеры
	Е	I	II	III	IV		–	+	%	м3 *
E/I	6,905	6,905	–	–	6,905	20,715	1,04	–	19,8
I/II	–	3,550	3,550	–	3,550	10,650	0,50	1,04	11,2
II/III	–	–	13,635	13,635	13,635	40,905	2,05	0,50	39,8
III/IV	–	–	–	7,445	7,445	14,890	0,74	2,05	16,2
IV/IV	–	–	–	–	12,840	12,840	0,60	0,74	13,0
Всего	6,905	10,455	17,185	21,080	44,375	100	–	0,60	100
Примечание. Выход фанеры рассчитывается исходя из достигнутой программы цеха, м3/ч.

1.6. Расчет площади цеха и разработка его планировки

Перед вычерчиванием плана цеха требуется установить его ориентировочные размеры, для чего необходимо знать площадь цеха.

По назначению площадь цеха подразделяется на производственную, вспомогательную и служебно-бытовую.

Производственной называют площадь, непосредственно предназначенную для осуществления технологического процесса. В ее состав входят площади, занимаемые:

– производственным оборудованием и рабочими местами;

– наземным транспортным оборудованием – рольгангами, конвейерами, и т. п.;

– площадки для межоперационных запасов и технологической выдержки;

– проездами и проходами между станками (кроме магистральных проездов).

К вспомогательным относятся:

– площади под ремонтные мастерские, заточки инструмента, зарядки электрокар и т.п.;

– помещения для дежурных слесарей, электриков;

– площади помещений цеховых складов инструмента, приспособлений и деталей;

– площади под магистральные проезды.

К служебно-бытовой площади относятся:

– комнаты мастеров, технологов, нормировщиков, кабинет начальника цеха, и др.;

– раздевалка, душевые, туалеты и т. п.;

– комнаты приема пищи, курилки и т. д.

Магистральные проезды подразделяются на продольные и поперечные. Количество магистральных проездов зависит от размеров цеха. Один продольный проезд должен устраиваться на каждые 24 м ширены цеха, поперечные проезды устраиваются через каждые 50 м длины цеха. Ширина продольных и поперечных проездов должна быть не менее 2,8 м. Для деревообрабатывающих цехов она, как правило, составляет от 3,6 до 4,2 м..

Таким образом площадь цеха, м², рассчитывается по формуле

,

(1.117)

где S_произв – производственная площадь цеха, м²; S_вспом – вспомогательная площадь цеха, м²; S_{сл. быт} – площадь цеха под служебно-бытовые помещения м².

Производственная площадь, м², определяется по формуле

(1.118)

где S_{раб. м} – суммарная площадь под рабочие места, м²; S_{меж. зап} – площадь для межоперационных запасов шпона и для кондиционной выдержки фанерной продукции, м²; S_прох – площадь под проходы и разрывы между установленным оборудованием, м².

Суммарная площадь под рабочие места вычисляется исходя из вида и количества установленного оборудования. Рабочее место – это участок производственной площади, на котором в определенном порядке размещены: оборудование, обслуживающий персонал, технические средства и другие устройства, необходимые для выполнения технологической операции. Причем для линии, например, лущения, и для тех видов оборудования, в площадь которых входят насосные станции, выносные пульты управления, места под загрузку и выгрузку и т.п., площадь рабочих мест принимается равной площади оборудования по его технической характеристике. К таким видам оборудования относятся сушильные агрегаты для шпона, прессы, некоторые типы форматно-обрезных станков и линий шлифования.

Площади рабочих мест для технологических операций, выполняемых вручную, или на станках позиционного типа, должны включать рабочую зону обслуживания станка и площади под размещение стоп шпона. К таким операциям относятся сортирование, починка, ребросклеивание шпона, а также обрезка клееных материалов на однопильных обрезных станках, сортирование и упаковка продукции.

Площадь для межоперационных запасов шпона и для кондиционной выдержки фанеры и фанерной продукции рассчитывают с учетом условий задания на курсовой и дипломный проекты (формата материала). Для фанерного производства в цехе должны быть запасы: сырого шпона перед сушкой объемом из расчета на 1–1,5 сменной потребности; сухого шпона – из расчета на 1 сутки работы. Кроме этого необходимо предусмотреть площади под технологическую выдержку готовой продукции в течение 8 ч, т. е. для объема равного сменной производительности цеха.

Расчет площади под сырой шпон не производят, поскольку стопы сырого шпона размещают между линиями лущения.

Площадь для межоперационных запасов сухого шпона, м², рассчитывают по формуле

(1.119)

где Q_{ш. сут} – суточная потребность цеха в сухом шпоне, м³, определятся как отношение общего объема сухого шпона к годовому эффективному фонду рабочего времени, выраженному в днях;

,

(1.120)

где Q_сух._ш – объем сухого шпона для выполнения программы, м³; Т_эф – годовой эффективный фонд рабочего времени, дни; h_{ст. ш} – высота стопы шпона, м.

Величина h_{ст. ш} принимается 0,8–1,3 м. При условии укладки сухого шпона в специальные этажерки, высота которых не более 4,5м, высота стопы шпона, укладываемой в одну этажерку, может быть равной 2,4–3,9 м.

Площадь под кондиционную выдержку готовой продукции, м², определяется по формуле

,

(1.121)

где Q_{о.ф. см} – объем выпуска клееных материалов в смену, м³;

(1.122)

где М – производственная программа выпуска продукции, м³; Т_эф – годовой эффективный фонд рабочего времени, дни; h_{ст. ф} – допустимая высота штабеля фанерной продукции, 2,4–3,9 м; 1,2 – коэффициент плотности укладки штабелей.

Площадь под проходы и разрывы между установленным оборудованием рассчитывается по формуле

,

(1.123)

Сумма вспомогательной и служебно-бытовой площадей определяется по следующей формуле

,

(1.124)

Ориентировочную проверку правильности расчета площади цеха можно произвести по формуле

,

(1.125)

Определение размеров цеха выполняется с учетом размеров координационной сетки, в соответствии с которой производится расстановка вертикальных несущих элементов (колонн) на плане цеха, и правил расстановки технологического оборудования.

Оборудование и рабочие места располагаются в последовательности, установленной схемой технологического процесса. При этом обрабатываемый материал должен двигаться в одном направлении, без возвратов. На плане у каждого станка или линии должны быть показаны расположение штабелей или стоп обрабатываемого материала, основных и вспомогательных рабочих, межоперационных запасов. При этом необходимо соблюдать расстояние между станками, подстопными местами и конструктивными элементами зданий, предусмотренные для фанерных цехов.

Для определения длины цеха, подбора оптимального варианта расстановки оборудования и рабочих мест, рекомендуется вырезать из плотной бумаги темплеты рабочих мест и оборудования в масштабе чертежа (1:100 или 1:200). На листе формата А1 расположить все оборудование в соответствии с технологическим процессом.

Для фанерного производства расположение оборудования начинается с линий лущения-рубки сырого шпона. Перед каждым лущильным станком должен быть поперечный конвейер-накопитель чураков, и общий для всех станков продольный цепной конвейер. Линии лущения-рубки сырого шпона обычно располагают в один ряд по ширине цеха. Разрывы между лущильными станками не менее 1 м. Расстояние от рабочего места лущильщика до транспортера, подающего чураки в лущильный цех, не менее 2 м. Ширина продольного цепного конвейера принимается равной 0,7–1 м, длина поперечного конвейера накопителя – 7–10 м. Расстояние от оси шпинделя лущильного станка до ножа ножниц при транспортировании шпона петлеукладчиком принимают равным 10–12 м, при обычном ленточном конвейере – до 30 м. Габариты некоторых линий лущения-рубки сырого шпона приводятся в справочной литературе.

После линии лущения устанавливается оборудование для сушки шпона. Расстояние между ними принимается не менее 4 м при транспортировке стоп сырого шпона авто- или электропогрузчиками. При передаче сырого шпона на сушилки другими способами (траверсными тележками, электротельфером и т. п.), это расстояние определяется габаритами стопы сырого шпона.

Сушилки могут быть размещены по трем вариантам:

– вдоль цеха в один или несколько рядов в зависимости от их количества и предполагаемой ширины цеха (такой вариант наиболее предпочтителен);

– перпендикулярно к продольной оси цеха в один или два ряда (для сушилок небольшой длины);

– вдоль цеха уступом так, что разгрузочные устройства смещены относительно друг друга.

При расположении сушилок следует учитывать, что расстояние между ними должно быть не менее 1,5 м, между стеной здания и сушилкой – не менее длины ролика плюс 1,5 м, между парами сушилок – не менее 4,5 м.

После сушилок располагается участок нормализации размеров и качества шпона, в состав которого входят рабочие места и оборудование для сортирования, починки, кромкофугования, ребросклеивания шпона и выполнения других технологических операций.

Проектирование в составе фанерного предприятия участка нормализации размеров и качества шпона вызвано тем, что до 15–20% шпона от общего его количества выходит после сушки в виде кусков и неиспользование их резко повысило расход сырья на выпускаемую продукцию. Значительное количество форматного шпона выходит с наличием дефектов, снижающих его качество. Удаление дефектов позволяет повысить качественный выход шпона.

Следует учитывать, что взаимное положение рабочих мест и оборудования должно позволять свободный доступ для наладки и ремонта станков, а также безопасную работу персонала.

Это обеспечивается тем, что взаимное расстояние между зонами, определяющими площадь рабочих мест, конструктивными элементами здания и выступающих частей оборудования или стоп шпона должно быть не менее 1 м. Расстояние между станком и стопами шпона, предназначенного для обработки, при нахождении в этой зоне рабочего, должно быть равно 0,6 м. Расстояние между стопами шпона, подлежащего и прошедшего обработку на позиционных станках (шпонопочиночных, кромкофуговальных), при нахождении между этими стопами рабочего, должно быть 1,2 м.

Стопы шпона располагают так, чтобы материал для обработки поступал справа налево. Кроме этого требуется обеспечить свободный подъезд колесных транспортных средств для подачи стоп шпона к рабочим местам – радиус разворота погрузчика со стопой шпона – не менее 4 м.

Технологический процесс склеивания и обработки фанеры предусматривает сборку пакетов фанеры, загрузку их в пресс, склеивание, разгрузку пресса, выдержку фанеры ФСФ в стопах или охлаждение фанеры ФК и дальнейшую ее обработку-обрезку с четырех сторон, сортирование и шлифование. Для фанеры марки ФСФ в цехе могут быть установлены сушилки для подсушки клеевого слоя.

Рабочее место для сборки пакетов может иметь различную компановку в зависимости от вида фанерной продукции. Например, для фанеры общего назначения в его состав входят: подъемные столы, клеенаносящий станок, механизм подачи намазанного шпона, стопы шпона. Как правило, на этой операции работают 3 человека: один рабочий на подаче шпона в вальцы клеенаносящего станка, двое других на укладке в пакеты сухого шпона и шпона с нанесенными клеевыми слоями (при вальцевом способе нанесения, клеевые слои формируются на листе шпона с двух сторон).

Расчет площади под рабочее место для сборки пакетов следует проводить с учетом:

– необходимого количества стоп шпона или других материалов;

– разрывов между стопами, равными 0,2–0,5 м;

– габаритными размерами клеенаносящего станка, подъемных столов, других видов оборудования;

– подъездных путей электро- или автопогрузчиков;

– площадок для размещения рабочих.

Организация рабочих мест на участке склеивания зависит от типа прессового оборудования принятого для выполнения заданной производственной программы. Для охлаждения фанеры марки ФК используют веерные или конвейерные охладители. Обрезку фанеры выполняют на круглопильных станках. Наиболее широко используются четырехпильные агрегаты, составленные из двух двухпильных станков, расположенных взаимно перпендикулярно. Сортирование фанеры производится по породам шпона лицевого и оборотного слоев, форматам, толщинам, маркам и сортам. Целесообразно осуществление этой операции на механических сортировщиках, например ФП-540. Необходимо предусмотреть рабочие места для починки фанеры. Шлифование фанеры выполняется выборочно по требованию заказчика. Рекомендуются широколенточные шлифовальные станки. Упаковку фанеры осуществляют вручную или автоматами.

После расположения темплетов оборудования можно будет определиться с длиной цеха, причем следует учесть, что этот размер должен быть кратным 6 (шаг боковых колонн – 6 м), если здание однопролетное, или 12, если на планировке цеха предусмотрены колонны среднего ряда (шаг колонн среднего ряда – 12 м). Ширина рассчитывается делением площади цеха на длину. Если полученная расчетным путем ширина цеха превышает 30 м, то при вычерчивании плана, следует учесть наличие колонн среднего ряда. Таких рядов, в зависимости от принятой величины пролета, может быть 1, 2 или 3. Расстояние между средними рядами колонн может быть принято 18, 24 или 36 м.

Расчет производственной площади, занимаемой оборудованием, представляют в табл. 1.50.

Таблица 1.50