Проект лесопильного цеха на базе двух лесопильных рам

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ  БРЕСТСКОГО ОБЛИСПОЛКОМА

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ  «КОБРИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХУДОЖЕСТВЕННЫЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

 

Специальность:

2-46 01 02  «Технология деревообрабатывающих  производств»

Специализация:

2-46 01 02 31 «Техник-технолог мебельного производства»

Квалификация:

«Техник-технолог» 

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОМУ  ПРОЕКТУ

 

По дисциплине «Технология деревообрабатывающих производств»

на тему: «Проект лесопильного цеха на базе двух лесопильных рам»

 

 

 

Разработал:

Учащийся 4 курса группы 3з                ______________       Бондарь Е.Г.

 

 

Принял

преподаватель:                            _______________     Толстый И.В.

 

 

Курсовой проект защищен с отметкой     ______________

 

 

Кобрин 2013

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Реферат …………………………………………………………………………………………………  4

Введение ………………………………………………………………………………………………..  5

1 Экономическое обоснование  строительства цеха………………………………   7

2. Разработка  производственного процесса.  

    2.1 План раскроя сырья …………………………………………………………………   9

    2.2 Расчет баланса древесины……………………………………………   15

   2.3 Выбор и расчет технологического оборудования и его техническая характеристика…………………………………………………….  16      

   2.4 Расчет производительности цеха………………………………….  26

   2.5 Описание  производственного процесса………………………….  31

3 Выбор и расчет  вспомогательного оборудования  и площадей

    3.1 Выбор и   расчет вспомогательного оборудования………………..…   33

    3.2 Выбор и расчет сортировочных устройств………………………….…    38    3.3 Расчет площади бассейна……………………………………………………….        43

    3.4 Расчет площади и оборудования складов сырья

и пиломатериалов …………………………………………………………………………….    44

4. Мероприятия по охране  труда и окружающей среды………………………   47

Заключение ……………………………………………………………………………………….    51

Список использованных источников ………………………………………………….    52

Отзыв ……………………………………………………………………………………………..    53 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Древесина – один из наиболее распространенных материалов, используемых в различных отраслях народного хозяйства. Объёмы заготовок древесины в нашей стране составляют около 360 млн. м3 в год. Основным потребителем заготавливаемой древесины, как в мире, так и в Белоруссии является лесопиление.

Основной продукцией лесопильного производства являются: пиломатериалы, черновые заготовки  и строганные пиломатериалы. В дополнительную продукцию лесопильного предприятия, при комплексном использовании  древесины, обычно ещё входит и щепа, а также полуфабрикаты или  изделия из измельчённой или цельной  древесины.

В ближайшей перспективе  намечается техническое перевооружение предприятий лесопильной промышленности на основе прогрессивных технологий с использованием современных высокопроизводительных технических средств.

Все больше применяются  технология агрегатного производства пиломатериалов, сухопутная сортировка пиловочного сырья перед подачей  в распиловку и при выгрузке в  запас, механизированная и автоматизированная сортировка получаемых пиломатериалов.

Правильно построенный  процесс работы лесопильного цеха должен обеспечить рациональное использование  древесины, оборудования площадей при  высокой производительности труда  и оборудования, равномерном темпе  работы на всех участках и полной безопасности работы.

Современный технологический  процесс лесопильного предприятия  характеризуется следующими особенностями:

1. Применяется  новое высокопроизводительное технологическое  и транспортное оборудование, создающее  в своей совокупности возможность  максимального приближения к  непрерывно-поточному производству  с синхронизацией операций.

2. Отделение торцовки  пиломатериалов от основного  потока лесопиления и перенос  её на конечную операцию, производимую  после сушки пилопродукции.

3. Развитие искусственной  сушки с тем, чтобы ею охватывалось  до 80% и более выпускаемой пилопродукции.

4. Пакетирование  пиломатериалов как для сушки, так и для отгрузки их потребителю.

5. Применение  торцовочно-сортировочно-маркировочных агрегатов.

6. Ступенчатая  сортировка пиломатериалов.

7. Использование  механизированных подъёмно-транспортных, укладочных и перевозочных механизмов.

8. Внедрение окорки  сырья с целью последующего  получения высококачественной целлюлозной  щепы.

9. Рациональные  методы, схемы и планы раскроя  брёвен с целью получения оптимального  выхода пиломатериалов и сопутствующей  продукции.

10. Повышение выработки  количества пиломатериалов на 1 чел.-день производственных рабочих, удешевления стоимости обработки снижения трудовых затрат.

Целью данной работы является расчёт поставов, для распиловки пиловочного сырья на лесопильных  рамах, составление плана раскроя  бревен на пиломатериалы, а также  подбор оборудования для лесопильного цеха.

 

 

       1 Экономическое обоснование строительства цеха

 

Востребованность  государства и всех сфер ее экономики в древесных продуктах и их переработке, дает огромные возможности для заработка в этой сфере. Востребованность пиломатериалов настолько высока, что как крупным застройщикам, так и частным заказчикам материал обходится не дешево, но спрос на него не падает. Нехватка дерева на рынке – всегда означает благоприятный момент для предложения своих услуг.

Строительство данного  цеха произойдет в месте с наименьшей конкуренцией для него, но с высоким спросом на продукцию будущего цеха.

Конечно,  строительство  лесопильного цеха требует определенных затрат:  необходимо приобрести оборудование (две лесопильные рамы,   торцовочные, фрезерно-обрезные станки), арендовать помещение, набрать квалифицированные  кадры.

Просчитать  доходность лесопильного цеха можно, лишь располагая информацией о ценах на древесину  в регионе, учитывая стоимость рабочей  силы и аренды помещения. Стоит рассмотреть  приобретение уже не нового  оборудования, но при этом необходимо знать его  состояние и рассчитать рентабельность.

На сегодняшний  день лесопильный цех является малоотходным производством, потому как многие производители  отопительных  систем предлагают котлы  и печи, которые работают на стружке, обрезках и опилках, таким образом, отходы лесопильных предприятий  имеют свой рынок сбыта.

Основным сырьем для производства пиломатериалов является лес. Заготовка или закупка подготовленного  леса для технологического процесса будет производиться по заключенным  договорах на выгодных условиях. Более низкие цены на лес распределены в местах с наибольшей конкуренцией лесозаготовительных компаний. Так же будет учитываться расстояние от них до определенного предприятия. Экономическое обоснование решений производится в соответствии с основными положениями действующей Инструкции по определению экономической эффективности капитальных вложений в строительстве, а в части


 

 

применяемых прогрессивных  решений, предусматриваемых планами  внедрения новой техники, - Инструкции по определению экономической эффективности  использования в строительстве  новой техники, изобретений и  рационализаторских предложений. Для  производства пиломатериалов используются электроэнергия и газ как источник тепловой энергии. Эти ресурсы распределены в основном в крупных городах.

Определение сравнительной  экономической эффективности вариантов  проектных решений по организации  строительства производится путем  сопоставления приведенных затрат, представляющих собой сумму себестоимости  и нормативных отчислений от капитальных  вложений в производственные фонды  строительно-монтажных организаций. Определение экономического эффекта  производится по проекту организации  строительства для объекта (предприятия, здания, сооружения) в целом независимо от продолжительности его возведения согласно действующим нормативам или  плановым показателям. Отбор и оценка новых технологических процессов, методов механизации и автоматизации  производства, новых способов организации  производства и труда для их включения  в проекты  организации строительства  производятся в соответствии с требованиями инструкции по определению экономической  эффективности использования в  строительстве новой техники, изобретений. После завершения строительства  объекта оценивается фактическая  экономическая эффективность с  учетом реально сложившихся условий  строительства производства, нормативной  базы и цен. Показатели фактической  эффективности применяются для  анализа и уточнения показателей  при последующем проектировании аналогичных объектов, а также  использования при проектировании передового опыта, достигнутого в процессе строительства.

 

 

 

 

 

 

 

 

2  Разработка  производственного процесса


      2.1 План раскроя сырья.

В данном курсовом проекте для распиловки пиловочных брёвен на пиломатериалы, применяется  рамное оборудование с брусовочным способом распиловки.

Выбор данного  способа раскроя объясняется  тем, что в качестве пиловочника  используются брёвна хвойных пород  диаметром более 28 см. Этот способ, в отличие от развального, обеспечивает больший объёмный и посортный выход пиломатериалов.

Для брёвен диаметром 28 см принимается агрегатный способ распиловки, на фрезернопильной линии ЛФП-2 и ЛФП-3, позволяющий перерабатывать брёвна данного диаметра.

Проверка соответствия объёма запланированного сырья объёму заданных по спецификации пиломатериалов:                               

                                                       (2.1)    

где V – объём заданных спецификацией пиломатериалов, м3;

Q – объём заданных спецификацией сырья, м3;

Принимается V=640 м3, Q=1000 м3 .


 

 

 

 

       Следовательно, объём запланированного сырья соответствует объёму заданных по спецификации пиломатериалов.

Проверка соотношения  средней ширины досок и среднего диаметра бревен:

 

 

 

 

где bср – средняя ширина пиломатериалов, мм;

dср – средний диаметр брёвен, мм;

a – коэффициент, характеризующий способ распиловки;

 

 

Принимается a=0,63 – с. 2 [1] для 100% брусовки.


Определение средней ширины пиломатериалов bср, мм:

 

 

 

 

 

 

где b1, b2., b – ширины досок по спецификации, мм;

V1, V2., V7 – объём досок соответствующей ширины, м3;

 

 

Средний диаметр  брёвен dср, см: (2.4)

 

где d1, d2,…, d5 – диаметр брёвен, см;

m1, m2,…, m5 – количество бревен соответствующего диаметра, шт.;

Принимается d1=28 см, d2 = 34 см, d3=40 см, d4 = 48 см, d5 =54 см,

m1= 319 шт., m2=362 шт., m3= 266 шт., m4= 111 шт.,

m5=116 шт. – по спецификации сырья.

 

 

 

100 мм < 0,68×416,5 мм

100 мм < 283,2 мм

 

Следовательно, средняя  ширина пиломатериалов соответствует  среднему диаметру бревен.

 Составление плана раскроя пиловочного сырья

Ведомость расчёта  поставов к плану раскроя сырья

                                                                     Таблица 2.1                                                        

Номер постава

Постав, запись от центра

Расход ширины полу-

постава одной  доски, мм

Расстояние от центра до наружной доски, мм

Ширина досок, мм

Длина досок, м

Объём одной доски, м3

Объём досок из одного бревна, м3

Объём пиломатериалов из партии брёвен, м3

  

Количество досок, шт.

Толщина досок, мм

Расчётная

Стандартная

  

в долях вершинного радиуса

  

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

  

Распиловка брёвен диаметром d= 28 см, длиной L=6,25 м в количестве

n= 319 шт. Объём всех брёвен Q=150 м3, толщина пил t=2,5 мм.

  

1

Первый проход

 

1

2

2

200

19

19

102,45

23,70

23,70

102,45

126,1

149,8/1,07

195

128

83

-

125

75 (об)

6,25

6,25

4,75

-

0,015

0,0067

-

0,03

0,013

-

9,47

4,3

  

Итого за I проход: 13,77

  

Второй проход

 
 

1

2

2

175

25

19

89.7

29,9

23,7

89,7

119,6

143,3/1.02

200

148

105

200

125

100

6,25

6,25

3,75

0,218

0,019

0,0071

0,218

0,039

0,014

69,5

12,46

4,54

  
 

Итого за I проход: 86,5 OB=

 
                                     

 

 План раскроя брёвен  на пиломатериалы      

                                                                     Таблица 2.2

Номер постава

Диаметр брёвен, см

Количество брёвен, шт./м3

Постав

Подлежит выполнению, м3

  

Толщина

200

175

60

44

32

25

22

19

  

Ширина

175

175

РШ

РШ

РШ

РШ

РШ

РШ

  

Объём

200

125

100

40

60

50

30

35

  

Всего

Получено пиломатериалов по расчёту поставов, м3

  

1

28

99.87

              

13.77

  

  

69.5

        

12.46

  

4.54

  
 

2

34

163.1

      

34.8

  

14.1

      

78.9

      

25.34

10.18

      

3

40

146.0

              

6

  

  

85.5

    

31.9

16.6

  

6

  

4

48

102.85

            

12.14

    

  

42.4

28.8

      

19.51

    

5

54

130.48

    

19.5

        

5.5

  

50.5

  

52.2

    

2.78

      

Всего

1000

  

642.3

198.9

127.9

100.5

34.8

57.24

56.12

31.65

35.8

  

Перепил

11.97

    

Недопил

10.4

    
                               

 

 

Средний объёмный выход пиломатериалов ОВср, %:

,                                                                 

                                                                          (2.4)

где V – суммарный объём всех полученных в результате раскроя пиломатериалов, м3;

Qс – общий расход сырья, м3;

Принимается V = 642,3 м3, Qс =1000 м3 – таблица 2.2

 

Спецификационный выход пиломатериалов

Определение спецификационного выхода пиломатериалов Асп, %:

,                                                       (2.5)

где Н – недовыполнение по напилу пиломатериалов, м3;

П – перевыполнение по напилу пиломатериалов, м3;

Принимается Н=10,4 м3, П=11,97 м3 – таблице 2.2

 

Определение посортного выхода пиломатериалов

Посортный выход пиломатериалов

                                                                     Таблица 2.3 

Группа распиливаемых  брёвен, диаметр, см

Диаметр распиливаемых бревен, см

Объём распиливаемых  брёвен каждого диаметра, м3шт

Удельный вес брёвен, % качества

Объём распиливаемых  брёвен с учётом процента качества, м3

Получено пиломатериалов из каждого диаметра, м3

Коэффициент

сортности, С

  

Всего

в том числе  по сортам

  

0

1

2

3

4

  

Крупные бревна, d=28 см и более

28

28

 

29

41

42

 

43,5

61,5

26,8

27,4

38,42

1,58

1,75

1,46

7,11

2,74

5,22

6,53

4,06

7,24

8,45

10,73

10,14

4,17

8,23

14,36

1,37

1,25

1,09

  

34

28

 

29

41

70

 

72,5

61,5

44,66

45,61

63,55

2,63

2,73

3,76

8,51

4,72

8,43

7,44

9,34

11,74

14,85

17,40

15,50

11,21

10,51

24,12

1,35

1,28

1,03

  

40

28

 

29

41

70

 

72,5

102,5

44,66

45,61

63,55

2,65

2,81

3,77

8,63

7,71

8,42

7,42

9,83

11,74

14,83

13,30

15,50

12,45

11,85

24,12

1,41

1,24

1,03

  

48

28

 

29

41

70

 

72,5

102,5

26,79

27,40

38,43

1,58

1,46

1,88

7,12

4,17

6,23

6,52

6,25

6,57

8,41

9,16

10,73

4,17

6,47

13,02

1,33

1,27

1,05

  

54

28

 

29

41

56

 

58

82

35,28

36,54

50,84

2,08

2,52

1,52

8,43

6,17

7,52

7,14

8,23

8,73

11,20

11,31

14,21

6,97

7,47

18,64

1,38

1,23

1,06

  
 

Коэффициент сортности  партии пиломатериалов С определяется по формуле:

                                              (2.6)

где А1, А2,…, Аn – количество пиломатериалов каждого сорта;

К1, К2,…, Кn – ценностные коэффициенты сортности;

2.2 Расчет  баланса  древесины

Баланс древесины  – это распределение сырья  после распиловки по видам продукции, отходов, потерь. В балансе древесины не учитывается кора, составляющая около 10% объема бревен, и припуски по длине бревен, составляющие 0,5…1%.

Баланс хвойного сырья при выработке обрезных пиломатериалов.

                                                                   Таблица 2.4

Наименование  продукции, отходов и потерь

Количество,

м3

%

Пиломатериал

642,3

64,23

Технологическая щепа

148,7

14,87

Опилки

130

13

Усушка

57

5,7

Отходы, отсев щепы

22

2,2

Всего

1000

100


 

2.3 Выбор и расчет технологического оборудования и его техническая                                                характеристика

Расчёт технологических  потоков

Исходные данные для расчёта лесопильного потока на базе двухэтажных лесопильных  рам

                                                                     Таблица 2.5

Номер постава  по плану раскроя

Диаметры выпиливаемых брёвен

d, см

Толщина распиливаемых  брусьев Н, мм

Количество пил  в поставе, шт.

Количество необрезных досок, шт.

Количество обрезных досок, шт.

на лесопильной  раме

первого ряда –  gI

на лесопильной  раме

второго ряда –  gII

по поставу  на первом

проходе – mI

по поставу  на втором

проходе – mII

для необрезных досок, полученных на первом

проходе – jI

По поставу  на втором проходе

Всего обрезных досок  – j, шт.

из необрезных,

полученных за пределами пласти бруса – jII

в пределах пласти бруса – jIII

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1

2

3

4

5

28

34

40

48

54

200

175

175x2

175x2

175x2

6

6

5

7

7

6

6

8

10

8

4

4

2

4

4

4

2

12

12

8

4

4

2

4

4

4

2

12

12

12

1

2

2

6

6

9

8

16

22

22


Количество пил в поставе g, шт., определяется по формуле:

                               g = e + 1,                                    (2.7)

где e – количество сортиментов, указанных в записи постава, шт.;

Требуемая ширина просвета пильной рамки рассчитывается по формуле:

         Втреб =10×(d+ S×L+2×C)                                     (2.8)

где d – наибольший диаметр вершинного торца бревна, см;

S – сбег бревна с наибольшим диаметром вершинного торца, см/м;

L – средняя длина бревна, м;

C – запас ширины, равной расстоянию между вертикальными стойками пильной рамки и комлевым торцом бревна (принимается С=5 см);

Принимается d=54 см, L=6,25 м – по спецификации сырья;

S=1,65 см/м – для данного диаметра и длины бревна;

              Втреб=10 (54+1,65·6,25+2·5)=743,125 мм

В>Втреб

Исходя из технических  характеристик лесопильных рам], выбираются лесопильные рамы модели:

2Р75 – 1 А – для первого ряда;

2Р75 – 2А – для второго ряда со следующими техническими характеристиками:

                             Рама лесопильная мод. 2Р75-1А предназначена

                             для продольной распиловки бревен на брусья и

                            доски.

Рис. 2.1  Рама лесопильная мод. 2Р75-1А

                   Технические характеристики

                                                                    Таблица 2.6

Ширина просвета пильной рамки

мм

750

Величина хода пильной рамки

мм

600

Частота вращения коленчатого вала

Об/мин

325

Длина распиливаемого материала

м

3..7,5

Диаметр распиливаемого бревна: наибольший в вершине

мм

520

Диаметр распиливаемого бревна наименьший в вершине

мм

100

Наибольшая высота распиливаемого бруса

мм

-

Наименьшая толщина  выпиливаемой доски

мм

19

Наибольшее количество пил в составе

шт

12

Суммарная мощность электродвигателей

кВт

128,71

Габариты  - длина

мм

2980

Габариты - ширина

мм

2510

Габариты - высота

мм

5430

Масса

кг

18000


 

 Годовой фонд установленных рамо-смен N: 

                      N=m·b,                                               (2.9)

где m – число установленных в потоке лесопильных рам, шт.;

b – число смен, отрабатываемых потоком за год, смен;

Принимается m=2 шт. – для распиловки брёвен с брусовкой;

b=500 смен – для двухсменной работы в сутки и 250 рабочих дней в году.

                 N=2·500=1000 рамо-смен

По ведомости расчёта  поставов определяется наибольшая ширина необрезной доски равная 220 мм. В этом случае совмещаем обрезку кромок с раскроем досок по ширине. Для этого выбираем двухпильный обрезной станок Ц2Д50.

 

Рис.  2.2 Двухпильный обрезной станок Ц2Д50.

Предназначен для продольной обрезки необрезных досок с целью получения чистообрезных пиломатериалов. Для обрезки односторонне обрезных досок станок может быть оснащен направляющей линейкой, с помощью которой также из широкой необрезной доски можно получить две обрезные. Станок может быть укомплектован впереди- и позадистаночными рольгангами. 

 

 

                    Технические характеристики

                                                                    Таблица 2.7

Просвет станка

мм

500

Ширина обработонного материала,

мм

75...250

Толщина обрабатываемого  материала,

мм

16...50

Наименьшая длина  обрабатываемого материала,

мм

1500

Количество пил,

шт

2

Диаметр пил наибольший,

мм

360

Толщина пил наименьшая,

мм

2,2

Скорость подачи,

м/мин

20, 30

Общая установленная  мощность,

кВт

12,3

Габаритные размеры,

мм

  

длина

  

1810

ширина

  

1330

высота

  

1220

Масса

 кг

885


 

     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
Проект лесопильного цеха на базе двух лесопильных рам