Главная

Контакты

Случайная статья

• Автоматизация
• Антропология
• Археология
• Архитектура
• Биология
• Ботаника
• Бухгалтерия
• Военная наука
• Генетика
• География
• Геология
• Демография
• Деревообработка
• Журналистика
• Зоология
• Изобретательство
• Информатика
• Искусство
• История
• Кинематография
• Компьютеризация
• Косметика
• Кулинария
• Культура
• Лексикология
• Лингвистика
• Литература
• Логика
• Маркетинг
• Математика
• Материаловедение
• Медицина
• Менеджмент
• Металлургия
• Метрология
• Механика
• Музыка
• Науковедение
• Образование
• Охрана Труда
• Педагогика
• Полиграфия
• Политология
• Право
• Предпринимательство
• Приборостроение
• Программирование
• Производство
• Промышленность
• Психология
• Радиосвязь
• Религия
• Риторика
• Социология
• Спорт
• Стандартизация
• Статистика
• Строительство
• Технологии
• Торговля
• Транспорт
• Фармакология
• Физика
• Физиология
• Философия
• Финансы
• Химия
• Хозяйство
• Черчение
• Экология
• Экономика
• Электроника
• Электротехника
• Энергетика

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

«Кудымкарский лесотехнический техникум»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

­­­­­по: МДК 01.01 «Лесопильное производство»

Тема: «Проектирование лесопильного цеха».

Выполнил:

Студент группы ТД-21

Киршин Кирилл Ильич

_____________________________

Руководитель: ______________ Харин Е.В.

Курсовой проект защищён с оценкой ____________________

Введение

1.  Составление спецификации сырья и пиломатериалов

2.  Анализ возможности выполнения спецификации пиломатериалов из сырья

3.  Выбор и обоснование способа раскроя бревен                  

4.  Составление и расчет поставов

5.  Составление баланса пиловочного сырья

6.  Расчет производительности и количества оборудования в технологическом потоке производства пиломатериалов

7.  Расчет производительности и количества станков в потоке за головным оборудованием

8.  Расчет количества оборудования для переработки кусковых отходов на технологическую щепу

9.  Расчет производительности и количества окорочных станков

10. Описание технологического процесса лесопильного цеха

  Список литературы

Введение

Промышленная переработка древесины в различные изделия начинается в лесопильных цехах с распиловки лесоматериалов (бревен) на брусья, доски и бруски. Основной задачей лесопиления является рациональное использование всего пиловочного сырья на требуемую пилопродукцию с наименьшим образованием отходов, к которым относятся горбыли, рейки, отрезки от досок и опилки. Сократить потери древесины в отходы при выпуске основной продукции (пиломатериалов) позволит правильная организация технологического процесса лесопильного производства, включающая сортировку бревен по диаметрам перед раскроем и дальнейшую подачу в распиловку по установленным поставам, правильную ориентацию бревен перед головным оборудованием в зависимости от формы и качества круглых лесоматериалов, точную обрезку кромок досок на обрезном станке и рациональную торцовку при формировании длины доски. Кроме того, большое значение имеет обоснованно выбранный способ раскроя в зависимости от размеров бревен по диаметру, размеров пилопродукции и требований, предъявляемых к ней, а также тип оборудования (лесопильные рамы, ленточнопильные и круглопильные станки, фрезернопильные агрегаты) и характеристики применяемого инструмента (толщина пил, шаг зубьев и величина развода или плющения).

Дальнейшее совершенствование технологии лесопиления следует осуществлять с учётом специализации по сырью и пилопродукции, углубления исследований способов раскроя пиловочного сырья, прогнозирования запасов сырьевых ресурсов и изучения спроса рынка потребления.

Развитие комплекса лесопильного производства включает в себя решение организационно-технических и технологических мероприятий по проведению приёма, обработки, размещению, хранению, подготовке к подаче пиловочника в лесопильный цех.

Проведение окорки пиловочного сырья позволяет использовать технологическую щепу на целлюлозно-бумажных предприятиях практически полностью. При этом повышается производительность бревнопильного оборудования.

Удовлетворение потребностей деревообрабатывающего производства специфицированными пиломатериалами должно быть обеспечено соответствующей технологией лесопильного производства, важнейшую часть которого составляет система рациональных поставов и определённая интенсивность их использования. Однако известно, что даже правильно составленные постава для раскроя пиловочника определённого диаметра (или групп диаметров) могут быть совершенно неэффективны при выработке пиломатериалов по конкретной спецификации. Эффективность таких схем определяется при проведении раскроя пиловочного сырья.

2.1. Составление спецификация сырья и пиломатериалов

Спецификация составляется на основе размеров и объёмов бревен, указанных в таблице 2.1 методического указания.

Таблица 1 Спецификация пиловочного сырья

По спецификации сырья определяем средний диаметр вершинных торцов бревен, см:

где d₁, d₂,…, d_n - диаметры вершинных торцов бревен, см.₁, m₂, …, m_n - количество бревен, соответствующих указанным диаметрам торцов, шт.

23,36408 см

Расчёт поставов сводится к определению ширины, длины досок и их объёмного выхода при известных диаметрах брёвен, их длин и толщин досок в поставе.

Спецификацию пиломатериалов составляем на основе размеров и объёмов досок, указанных в задании.

Таблица 2 Спецификация пиломатериалов

По спецификации пиломатериалов определяем среднюю ширину досок, мм:

где b₁, b₂, …,b_n - ширина досок в спецификации пиломатериалов, мм.₁, Q₂, …,Q_n - объём досок, заданной ширины, м3._пм - общий объём пиломатериалов по спецификации, м3.

2.Анализ возможности выполнения спецификации пиломатериалов из сырья

. По объёму пиломатериалов

При усредненном объёмном выходе 62% объём заданного сырья должен соответствовать объёму заданных пиломатериалов:

Q_пп ≤ 0,62·Q_c

где Q_пп - объём пиломатериалов по спецификации, м3._c - объём сырья в годовой программе, м3.

60 000≤ 0,62·100000

60 000≤ 62000

Так как условие выполняется, то объём пиловочных бревен достаточен для выполнения заданного объёма пиломатериалов.

. По размерам заданных сечений пиломатериалов должно быть справедливо неравенство:

b_ср ≤ ad_ср

где, а - коэффициент зависящий от способа раскроя:

для 100%-й брусовки - 0,63

для 50%-й брусовки - 0,68

для 100%-го развала - 0,73

140,2306 ≤ 10·0,63·23,36408

140,2306 ≤ 147,193704

По размерам заданных сечений спецификация выполняется.

3.Выбор и обоснование способов раскроя бревен

Выработка пиломатериалов требуемых размеров и качества при распиловке связана с необходимостью выполнять операционной последовательности технологический процесс формирования ширины, толщины и длины выпиливаемой пилопродукции.

Совокупность операций, которые выполняют при распиловке бревен на пиломатериалы требуемых размеров и качества, называют раскроем пиловочного сырья.

Распиловку бревен на пиломатериалы осуществляют различными способами, а выбор их зависит от породы сырья, его размеров и качества, предполагаемого назначения вырабатываемой пилопродукции, конструкции бревнопильных станков.

В курсовом проекте мною был выбран способ раскроя со 100-% брусовкой бревен, так как необходимо получить обрезной пиломатериал из бревен диаметром от 16 до 36 см., также данный способ раскроя обеспечивает выполнение спецификации пиломатериалов из заданного сырья.

При распиловке с брусовкой бревно распиливают за два прохода. На первом проходе из бревна выпиливают двухкантный брус, необрезные пиломатериалы и два горбыля, а на втором проходе из бруса - обрезные и необрезные пиломатериалы и два горбыля. Обрезные доски из бруса имеют ширину равную его толщине, что позволяет вырабатывать до 70 % пиломатериалов, спецификационных по ширине. При распиловке бревен в развал или с брусовкой средние доски получаются радиальными, а крайние боковые - тангенциальными. Все остальные доски занимают промежуточное положение.

4. Составление и расчет поставов

Составление поставов.

Выделяем из спецификации пиломатериалов основные доски поставов. К основным относятся доски толщиной 32 мм и более. Ширины этих досок определяют толщину бруса.

Расчетный диаметр бревен (d_р) для выпиловки основных досок определяется из условия:

d_р = 1,4·Н,

где Н - толщина бруса, см.

Определим предельный охват диаметра бревна 36 см поставом, см:

,

где D - диаметр бревна в комле, см;

d - диаметр бревна в вершине, см; b_min - минимальная ширина доски, см; L- длина доски, м; l_min- минимальная длина доски, м;

По ГОСТ 24454-80; b_min = 75 мм; l_min = 1 м.

Таким образом, в соответствии с величиной предельного охвата диаметра бревна поставом суммарная величина толщин досок в поставе первого прохода с припусками на усушку и пропил не должна превышать 1629,75  мм для бревен диаметром 36 см.

Ширину пропила принимаем 3,6 мм, припуски на усушку устанавливаются для влажности пилопродукции 22%

Первый проход

В центр постава устанавливается брус толщиной 250 мм.

Расход ширины постава при выпиловке бруса:пиломатериал лесопильный цех

Е_бр = Н+У_н+2·р

где Н - ширина бруса, мм.

Ун - усушка, мм.

р - ширина пропила, мм.

Е_бр = 250+6,2+2·3,6=263,4 мм.

Остаток допускаемой величины постава, из которого выпиливаются боковые доски:

Е_ост=Е_пред - Е_бр

Е_ост = 1629,75 – 263,4 = 1366,35 мм

Боковые доски устанавливаем в постав симметрично относительно пластей бруса. Подбором определяем, что в остаток постава можно установить 2 доски толщиной 25 мм и 2 доски - 19 мм.

Расход ширины постава на боковые доски:

Е_бок = h_i·n_i + У_i·n_i + p·n

где h_i - толщина боковых досок, мм;

У_i - усушка на боковые доски, мм;n_i - количество досок одинаковой толщины, шт;

n - общее количество боковых досок, шт.

Е_бок = 25·2 + 19·2 + 0,8·2 + 0,6·2 + 4·3,6 =103,8 мм.

Полный расход ширины постава первого прохода:

Е₁ = Е_бр + Е_бок = 263,4 + 103,8 = 367,2 мм.

Полученный постав первого прохода. 19 - 25 - 250 - 25 - 19

Второй проход

Определим ширину пласти бруса по графику-квадранту на пересечении окружности вершинного диаметра и половины расхода ширины постава на брус.

По графику эта величина составляет 258 мм. Количество досок толщиной 50 мм, которые можно выпилить из бруса, укрупнено можно из соотношения - 258:50 = 5,16 шт., следовательно, в постав можно установить 5 досок толщиной 50 мм.

Расход ширины постава

Е₅₀ = 50·5 + 1,5·5 + 6·3,6 = 279,1 мм.

Остаток допускаемой величины постава, из которого выпиливаются боковые доски:

Е_ост = 1629,75 - 279,1=1350,65 мм.

В оставшуюся часть постава можно установить 2 доски толщиной 25 мм и 2 доски - 19 мм.

Расход ширины постава на боковые доски:

Е_бок = 25·2 + 19·2 + 0,8·2 + 0,6·2 + 6 3,6 = 112,4 мм.

Полный расход ширины постава второго прохода:

Е₂ = Е_бр + Е_бок = 263,4 + 103,8 = 377,2 мм.

Полученный постав первого прохода.

19- 25 - 50 - 50 - 50 - 50 - 50 -25 - 19

Аналогичным способом осуществляется составление поставов для других диаметров.

Расчет поставов.

Расчёт поставов проводится по графику-квадранту.

Определение размеров досок лежащих в пифагорической зоне:

 мм;

где: D - диаметр бревна в комле, см;- диаметр бревна в вершине, см.

Расход ширины постава на одну доску

Сердцевинная доска или брус (в нечетном поставе) R_с = h_с + У_с

Центральная доска (в нечетном поставе) R_ц = 0,5Р + h_ц + у_ц

Боковая доска R_б = Р + h_б + у_б

Ширина доски определяется по графику-квадранту на пересечении расхода ширины полупостава (расстояние от оси до наружной части доски) и окружности вершинного диаметра бревна. Длина таких досок равна длине бревна. Крайние боковые доски получаются укороченными, и сначала задается их ширина из спецификации с припуском на усушку, а затем определяем их длину по графику-квадранту, учитывая, что расстояние между соседними окружностями равно длине доски 1м.

Во втором проходе ширина досок, выпиливаемых из пласти бруса равна толщине бруса. Длина этих досок равна длине бревна. Размеры боковых досок определяем по выше приведенной методике.

Первый проход:

Ширина доски м₁²⁵ = 157 мм, b₁^ст = 125 мм, L=5,0 м₁¹⁹ = 102,8 мм, b₁^ст = 100 мм, L=5,0 м

Второй проход м₂⁵⁰ = 256,2 мм, b₁^ст = 250 мм, L=5,0 м₂²⁵ = 128,4 мм, b₁^ст = 125 мм, L=5,0 м₂¹⁹ = 102,8 мм, b₁^ст = 100 мм, L=5,0 м

Определение объёма досок= n·h·b·l

где: n - количество досок, шт;- высота доски, м; - ширина доски, м; - длина доски, м.

q = 2·0,025·0,125·5 = 0,03125 м³= 2·0,019·0,1·5 = 0,019 м³= 5·0,05·0,25·5 = 0,3125 м³

Для остальных диаметров расчёт поставов приведён в таблице 4.

Таблица 4 РАСЧЁТ ПОСТАВОВ К ПЛАНУ РАСКРОЯ СЫРЬЯ

Таблица 5 ПЛАН РАСКРОЯ СЫРЬЯ

5. Составление баланса пиловочного сырья

Баланс древесины в лесопилении складывается из объёмного выхода основной пилопродукции, щепы, опилок, а также потерь на усушку и распил.

Таблица 6 БАЛАНС ДРЕВЕСИНЫ

Средний объём пиломатериалов определяется по формуле:

Расчёт объёма опилок

_{оп i} = Q_оп¹ + Q_оп² + Q_оj + Q_ок, м³

Объём опилок, полученных при обрезке досок:

_оj = h_ср·l_ср·p_об·2·n_об, м³

Объём опилок, полученных при торцовке досок:

_ок = h_ср·В_ср·p_т·2·n_тор, м³

где: d_ср - диаметр бревна по середине его длины, м;_ср = d + S(L/2),

где d - диаметр бревна в вершине, м;- сбег (0,01 м/м);- длина бревна, м;- количество пропилов в поставе i-го бревна;_ср - средняя длина досок в поставе, м;- ширина пропила лесопильных рам, м (0,0036);_ср, l_ср, - средняя толщина и длина досок, поступающих на обрезку, мм;

р_об - ширина пропила при обрезке досок, м (0,0045);_об - количество досок, подвергающихся обрезке кромок, шт;_ср, В_ср, - средняя толщина и ширина торцуемых досок в поставе, м;

р_т - ширина пропила торцовочного станка, м (0,005);_т - количество досок, подвергающихся торцовке, шт;

Распиловка с брусовкой

¹_{оп i} = 0,63·d_ср·z¹·l_ср·p, м³

Q²_{оп i} = 0,95·Н_бр·z²·l_ср·p, м³

где Н_ср - толщина бруса, м;¹, z² - количество пропилов соответственно в первом и втором проходах при распиловке бревна или бруса.

Объём опилок для постава № 1

_оп¹₁ = 0,63·0,385·6·5·0,0036 = 0,0262 м³_оп²₁ = 0,95·0,256·10·5·0,0036 = 0,0438 м³_оj = 0,022·5·0,0045·2·8 = 0,00792 м³

Q_ок = 0,019·0,1·0,005·2·2 = 0,000038 м³

Q_{оп 1} = 0,0262 + 0,0438 + 0,00792 + 0,000038 = 0,077958 м³

Аналогично рассчитываем объём опилок для других поставов.

_{оп 2} = 0,03493 + 0,0433 + 0,01017 + 0,000019 = 0,088379 м³_{оп 3} = 0,02347 + 0,03933 + 0,00765 + 0,000038 = 0,070492 м³

Q_{оп 4} = 0,01383 + 0,0385 + 0,00819 + 0,000019 = 0,060519 м³_{оп 5} = 0,01660 + 0,02095 + 0,00719 + 0,000019 = 0,044759 м³_{оп 6} = 0,00778 + 0,02394 + 0,0031 + 0,000038 = 0,034894 м³_{оп 7} = 0,00778 + 0,02095 + 0,0024 + 0,000019 = 0,031155 м³_{оп 8} = 0,01334 + 0,01334 + 0,00221 + 0,000019 = 0,02891 м³_{оп 9} = 0,00651 + 0,01112 + 0,00139 + 0,000019 = 0,01903 м³_{оп 10} = 0,00651 + 0,01058 + 0,00198 + 0,000019 = 0,01909 м³_{оп 1} = 0,0059 + 0,00958 + 0,0007 + 0,000019 = 0,016153 м³

Объём опилок в процентном отношении:

, %

 %      %

 %   %

%     %

 %   %

 %     %

 %

Средний объем опилок:

Расчёт объёма технологической щепы

Т_i = 100 - (V_i + О_пi + П_i + То_i), %

Т₁ = 100 - (68,83 + 13 + 2,3 + 6) = 9,87 %

Т₂ = 100 - (61,75 + 14,7 + 2,3 + 6) = 15,25 %

Т₃ = 100 - (60,78 + 14,7 + 2,3 + 6) = 16,22 %

Т₄ = 100 - (57,84 + 16,4 + 2,3 + 6) = 17,46 %

Т₅ = 100 - (57,8 + 12,1 + 2,3 + 6) = 21,8 %

Т₆ = 100 - (54,4 + 15,2 + 2,3 + 6) = 22,1 %

Т₇ = 100 - (55,7 + 13,5 + 2,3 + 6) = 22,5 %

Т₈ = 100 - (64,8 + 12,6 + 2,3 + 6) = 14,3 %

Т₉ = 100 - (61 + 12,2 + 2,3 + 6) = 18,5 %

Т₁₀ = 100 - (45,8 + 12,2 + 2,3 + 6) = 33,7 %

Т₁₁ = 100 - (46,05 + 13 + 2,3 + 6) = 32,65 %

Т_ср = 100 - (56,17 + 13,13 + 2,3 + 6) = 22,4 %

. Расчёт производительности и количества оборудования в технологическом потоке производства пиломатериалов

Выбор оборудования

Выбор типа оборудования определяется экономической целесообразностью его использования для переработки сырья определенных диаметров при заданном объеме производства, для раскроя низкокачественных бревен, пораженных гнилью и имеющих кривизну, для получения пилопродукции определенного назначения и т.д.

В одном цехе возможна организация нескольких специализированных поточных линий с различным оборудованием в зависимости от объемов переработки, размерно-качественного и породного состава пиловочного сырья. Для рационального использования сырья в технологическом потоке лесопильного производства предусматривается переработка отходов. Для этого выбирается оборудование для переработки кусковых отходов на технологическую щепу.

Выбор модели лесопильных рам

Выбираем лесопильную раму модели Р63-4Б

Техническая характеристика лесопильной рамы Р63-4Б