Проектирование берегового склада с грузооборотом 400000 м3

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение

высшего профессионального  образования

«Братский государственный  университет»

 

 

Кафедра «  ВиПЛР»

 

Курсовой  проект

«технология и оборудование лесного склада»

 

 

 

 

 

 

 

Проектирование  берегового склада с грузооборотом 400000 м³

                                               

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:                                                                         Литвинцева О.О.

Ст.гр. ЛИД-08

 

 

 

Проверил:                                                                          Нежевец Г.П.

 

 

 

 

 

 

 

Братск 2012

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Исходные  данные для проектирования

Введение……………………………………………………………………………………….7                                                                                                        

1 Составление структурной схемы технологического процесса………………………….8        2 Определение объемов работ и выхода готовой продукции……………………………..9                      

3 Выбор принципиальной схемы технологического процесса лесного склада…………10

4 Интегральный график режима работы лесного склада …………………………………11                          

5 Выбор основного оборудования применяемого на лесном складе и подсчет его потребного количества………………………………………………………………………13

5.1 Выбор системы машин основного технологического потока……………………….14

               

5.2 Расчет сменной производительности мостового крана КМ-3001……………………16 

         

5.3  Расчет  сменной производительности раскряжёвочной  установки ЛО – 30…………18  

                                                                                                                                                                                                        5.4 Расчет сменной производительности сучкорезной установки МСГ-3………………20  

                                                                                                         

5.5 Расчет сменной производительности раскряжевочной установки ЛО-117…………21

                                                                                 

5.6 Расчет сменной производительности сортировочного лесотранспортера ЛТ-173…22

5.7 Расчет сменной производительности консольно –козлового крана ККС -10 ……..23 

6. Разработка  технологических схем цехов………………………………………………25

6.1. Разработка  цеха по производству рудничной стойки ………..................................26                                                                  

6.2. Разработка  цеха по производству колотых балансов и дров………………………27

6.3. Разработка лесопильно-тарного цеха…………………………………………………28

7. Расчет потребного количества  штабелей………………………………………………30                                                                                              

8. Технологическая схема нижнего  склада………………………………………………..33 

9. Ведомость потребного оборудования и рабочих…………………………………….35

10. Сводная ведомость основного  и вспомогательного оборудования инструментов и сооружений на нижнем складе……………………………………………………………….37                                            11. Ведомость годового расхода быстроизнашиваемого оборудования и инструментов, а так же горюче-смазочных материалов………………………………………………………40        12. Электроснабжение лесного склада…………………………………………………….42

13. Основные технико-экономические  показатели по нижнему складу……………….48        

14. Специальная (конструкторско-исследовательская) 

часть курсового проекта……………………………………………………………………...50

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

Приложение 1                                                                                                    

Приложение 2                                                                                                     

Приложение 3                                                                                                     

Приложение 4                                                                                                     

                            

Графическая часть 1

Графическая часть 2

   

ИСХОДНЫЕ  ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

 

1.Тип  нижнего склада                                                     береговой

2.Тип  лесовозной дороги                     автодорога

3.Примыкание  лесовозной дороги        железная дорога МПС

4.Тип  подвижного состава лесовозной  дороги    ЗИЛ-131+МаЗ-509+ТМЗ-802+ТМЗ-803М

5.Вид  сырья, поступающий на лесной  склад   деревья, подсортированные  по породам

6.Годовой  грузооборот склада по прибытию, тыс. м3    400

7.Состав  прибывающего на лесной склад  сырья по породам   4С3Ос2Е1Б

8.Средний объем хлыста, м3       0,30

9.Средняя  длина хлыста, м       18

10.Выход  сортиментов при раскряжевке, %:

-пиловочник         18% - 72 тыс.м3

-строительные бревна        15% - 60 тыс.м3

-шпальный кряж               -

-балансы                10% - 40 тыс.м3

-рудничная стойка                                                         12%-48 тыс.м3

-лиственные деловые кряжи       15% - 60 тыс.м3

-низкокачественная древесина,

перерабатываемая  на колотые балансы             12% - 48 тыс.м3

-низкокачественная древесина,

перерабатываемая на технологическую щепу            -

-низкокачественная древесина,

перерабатываемая на дрова       10% - 40 тыс.м3

-низкокачественная древесина,

перерабатываемая на тарные пиломатериалы          8% - 32 тыс. м3

11.Средние  размеры сортиментов, получающиеся  при раскряжевке хлыстов   

     (длина, м/ диаметр в верхнем отрезе, см):

-пиловочник          6,0/18

-строительные бревна         5,0/14

-шпальный кряж             -

-балансы                      4,0/12

-рудничная стойка                                                                   4,5/10

-лиственные деловые кряжи        3,2/18

-низкокачественная древесина,

    перерабатываемая на колотые балансы          4,0/22

-низкокачественная древесина,

         перерабатываемая на технологическую щепу    -

-низкокачественная древесина, перерабатываемая на дрова  4,0/10

-низкокачественная древесина, перерабатываемая на тарные пиломатериалы                               3,0/24

12.Основная  готовая продукция, отгружаемая  с лесного склада или 

оставляемая  на собственные нужды, получающиеся в результате переработки или сортировки:

-Пиловочника - обрезные пиломатериалы сечением, мм: 25Х100 и технологическая щепа для ЦБП

-Балансы -  неокоренное долготьё, рассортированное на 2 группы;

-Рудничной стойки – грубоокорённое коротьё, средней длиной 1,5 м, диаметром 22 см.

-Лиственные деловые кряжи - неокоренные кряжи, рассортированные на 6 групп;

-Низкокачественная древесина, перерабатываемая на колотые балансы – окоренные колотые балансы длиной 1м, рассортированные на 2 группы

-Низкокачественная древесина, перерабатываемая на технологическую щепу - технологическая щепа для ЦБП;

-Низкокачественная древесина, перерабатываемая на дрова - колотые поленья длиной 1м;

-Отходов:

-сучьев, вершин, кусковых отходов - топливная щепа и щепа для плит

-опилок, коры, мусора - сжигание в утилизационной  печи

13. Количество готовой продукции,  оставляемой на собственные нужды  и  

    отгружаемой автотранспортом местным потребителям, тыс. м3:

-Пиломатериалы                                            1,4

-Строительные бревна         0,7

-Дрова          6,0

14.Режим  вывозки на лесной склад:

-число дней работы в году      250

-число смен работы в сутки      2

15.Режим  отгрузки продукции с лесного  склада:

-число дней работы в году      130

-число подач порожняка в сутки                                                2

16. тип сплотки                                                                        -

17.Тип  железнодорожных вагонов или  судов, в которые отгружается  готовая  продукция                               тарные дощечки - крытые вагоны Q=50 т

                                                                тех. щепа -щеповозы Q=58  т.

                                                                остальные сортименты – полувагоны Q=60 т

18. объем сплавного пучка, м3                                                      -

19.Электроснабжение лесного  склада   От линии электропередач  напряжением 10 кВ

 

20.Установленная  мощность прочих потребителей  электроэнергии сверх потребности  лесного склада (РММ, гаражи, поселок  и др.)

-в первую смену      70/5

-во вторую смену      60/50

-в третью смену      12/7

 

21 .Цех,  детально разрабатываемый  в проекте  участок разгрузки –

                                                                                      раскряжёвки хлыстов и 

                                                                                      сортировки круглых

                                                                                      лесоматериалов

22.Тема  специальной (конструкторско-исследовательской)  части курсового проекта – 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

В данное время лесозаготовительная промышленность является одной из важнейших отраслей нашей страны. Производственный процесс  лесозаготовительного предприятия  состоит из основный трех фаз: лесосечных работ, вывозки древесины и работ  на нижнем складе. Данный курсовой проект основан на последней фазе – работы на нижнем складе. Составление полного  технологического процесса по переработке  хлыстов, которые в данном курсовом проекте поступают на склад, является важной частью, поэтому  курсовой проект следует выполнять, особенно тщательно  рассмотрев все варианты при подборе  системы машин, при выборе схем распиловки, проектировании генерального плана  склада, а так же планов цехов, оборудования для цехов.

Под понятием технология  на лесном складе входят:

Технология  отдельных операций (например, технология раскряжевки хлыстов). Технология работ  выполняемых производственным участком или цехом (технология выработки  цепы, получения тарной дощечки, переработки  н/к древесины и т.д.).

Под технологией лесоскладских работ следует понимать совокупность процессов по первичной обработке и частичной переработке заготовленного леса, выгрузке, сортировке, погрузке и другим переместительным операциям, выполняемым на лесном складе.

Технология  непосредственно связана с конструкцией оборудования (машин, установок, станков). Установление основных параметров оборудования и его  отдельных узлов, расчеты  режимов работы, потребного количества человек, мощности и возможной производительности являются технологическими вопросами, зависящими от характера операций, выполняемых этим оборудованием.

Также в  курсовом проекте есть конструкторско-исследовательская  часть, описанная в последней  главе.

1 СОСТАВЛЕНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

 

Проектирование  технологического процесса лесного  склада следует начинать с составления  его структурной схемы, дающей наглядное  представление о связи между  отдельными технологическими операциями. Структурная схема составляется на основании данных, приведенных  в задании на проектирование. Для  большей наглядности отдельные  потоки (например, перемещение опилок и мусора) изображаются на структурной  схеме пунктиром.

Составляя структурную схему, необходимо установить по каждому сортименту последовательность выполнения основных технологических  операций, наметить в технологической  цепи места расположения запасов  лесоматериалов, установить основные пути использования или уборки отходов, обратив особое внимание на сокращение количества неиспользуемых отходов.

Структурная схема технологического процесса лесного  склада изображена на рисунке 1 (приложение 1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМОВ РАБОТ И ВЫХОДА ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ

 

Исходя  из годового грузооборота лесного склада, процентного выхода отдельных сортиментов, вида производимой на складе обработки  и переработки леса, а также  режима работы склада (сроков прибытия и отгрузки лесоматериалов), определяем объемы работ и выход готовой  продукции по отдельным цехам  и участкам лесного склада.

Так как в  данном курсовом проекте лесовозная дорога примыкает к судоходной реке (береговой лесной склад), то поступление  деревьев на лесной склад и отгрузка готовой продукции со склада –  в период навигации и поэтому  режим работы берегового склада лесного  склада неравномерный в течение  всего года.

Данные  по определению объемов работ  и выходов готовой продукции  на лесном складе сводятся в таблицу 2 (приложение 2).

При заполнении таблицы 1 объем деревьев, поступающих на лесной склад в течение года, а также получаемый после раскряжевки объем отдельных сортиментов, берется из задания.

Число дней работы в году по отгрузке готовой  продукции - 130.

Выход продукции  и количество отходов, получающихся при обработке и переработке  древесины, для каждого сортимента различны и принимаются в соответствии с нормативными данными. Для определения выхода готовой продукции некоторые отходы (опилки, получающиеся при разделке сортиментного долготья на коротье; неделовые горбыли, рейки, стружки при чистой окорке со снятием слоя древесины и другие отходы, а также усушка и  распыл) должны быть вычтены из общего количества сырья, поступающего в переработку.

  Некоторые другие отходы (кора, получающаяся при окорке пиловочника, балансов; вершины, отторцовки, обрезки и опилки, получающиеся при раскряжевке хлыстов на сортиментное долготье; не учитываются при определении кубатуры вывезенного леса и потому не должны вычитаться из общего количества сырья, поступающего в обработку и переработку, а идут сверх баланса прибывающей на склад древесины. В таблице 2 они помечены звездочкой. Количество лесоматериалов, используемых лесозаготовительным предприятием на собственные нужды (строительство, дрова для населения и т. п.), а также отгружаемых местным потребителям автотранспортом, дается в задании. Эти лесоматериалы не подлежат отгрузке.

При составлении  таблицы 2 следует иметь в виду, что часть лесоматериалов на лесном складе может подвергаться переработке два раза и потому включается в таблицу несколько раз. Продукция, подлежащая дальнейшей переработке на лесном складе, вносится в графу 6.

Работы по дальнейшей переработке этой продукции  вписываются отдельной строчкой в графы 2 – 21. В таблице 2 суммирование вертикальных граф производится только по выходу готовой продукции, отгрузке и количеству неиспользуемых отходов (графы 7-21), при этом подсчитываются общие суммы по графам и отдельно суммируется древесина, идущая в счет и сверх общего баланса, а также потери. При общем суммировании вертикальных граф потери (усушка и распыл) не учитываются.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 ВЫБОР ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ЛЕСНОГО СКЛАДА

 

После составления  таблицы 2 приступаем к выбору принципиальной схемы технологического процесса склада. Имея структурную схему и зная общий суточный грузооборот склада, вид сырья, поступающего на склад (деревья), требования, предъявляемые к отгружаемой продукции, пункт примыкания лесовозной дороги, а также имея схему площадки, отведенной под лесной склад, необходимо наметить способы разгрузки, раскряжевки, сортировки, место разделки долготья на коротье (в отдельных цехах), количество и расположение отдельных цехов и участков, расположение штабелей готовой продукции, расположение погрузочных тупиков, место расположения котельной и т. п. При этом необходимо иметь в виду, что котельную желательно располагать в той части склада, где сосредоточены цехи, дающие наибольшее количество отходов, и учесть направление ветра.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 ИНТЕГРАЛЬНЫЙ ГРАФИК РЕЖИМА РАБОТЫ НИЖНЕГО СКЛАДА

 

     Режим работы лесного склада – это сроки и объёмы поступления сырья, получения готовой продукции и её отгрузки. От принятого режима работы лесного склада зависит ритмичность работы всех поточных линий лесного склада. На береговых нижних складах поступление сырья осуществляется непрерывно ( с некоторыми перерывами в период распутицы), а отгрузка готовой продукции – только в период навигации. Интегральный график режима работы берегового склада изображён на рис. 2(приложение 3).

     На конец навигационного периода  на территории лесного склада  должен иметься переходящий запас  сырья, который равен 10% от годового  грузооборота по сырью.

     Ордината т. Б, соответственно, равна переходящему запасу по  сырью:

                                А – Б = 0,10 · 400 = 40 тыс. м3

     Разница ординат точек (В – Б ) равна годовому грузообороту лесного склада по сырью:

                               В – Б =  400 тыс. м3

     Линия БГ – это линия поступления  сырья на лесной склад.

     Поступление сырья на лесной  склад чаще всего происходит  равномерно, за исключением периодов  весенней и осенней распутиц.

     Для обеспечения ритмичной работы  лесного склада и разгрузки  оборудования на периоды весенней  и осенней распутиц предусматриваются  межсезонные запасы.

     Величина Ес. в. Чаще всего превышает Ес. о.

                             Ес. в= 10% Qc = 0,1 * 400 = 40 тыс. м3

                             Ес. о. = 8% Qc = 0,08 * 400 = 32 тыс. м3

     где Ес. в и Ес. о. – соответственно запас сезонный весенний и сезонный

                                  осенний.

 

     Работа оборудования в условиях  лесного склада предусматривает  текущие, капитальные ремонты  и т. д. На период проведения  ремонтов перемещения древесины  прекращаются, оборудование простаивает.  Длительность периода ремонта  целесообразно предусматривать  в то период, когда на лесной  склад поступает меньше всего  древесины.

     Линия АД- это линия поступления сырья обработку. Разница ординат точек линии (БГ-АД) даёт величину запаса сырья на территории лесного склада.

     Разница ординат (Г-Д) - это переходящий запас на следующий календарный год.

     В процессе переработки древесины  в готовую продукцию образуют  отходы. Разница ординат точек ( Д - Е) даёт величину отходов, получаемую в процессе обработки древесины в течение года, и равна годовому объёму отходов.

                                  (Д –Е) = Qотх и пот =42 тыс. м3

     Линия АЕ – это линия выхода  готовой продукции. Т. Е –  величина запаса готовой продукции  на начало навигации.

     Ордината т. Е равна грузообороту лесного склада по готовой продукции

                                  А – Е = Qгод по отгр. – Qсобст нуж

                                  А – Е = 400 – 8,1 = 391,9 тыс. м3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 ВЫБОР ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИ, ПРИМЕНЯЕМОГО НА ЛЕСНОМ СКЛАДЕ, И ПОДСЧЕТ ЕГО ПОТРЕБНОГО КОЛИЧЕСТВА

 

После того, как наметили принципиальную схему  технологического процесса лесного  склада, необходимо установить сменность  работы на отдельных участках склада, выбрать типы и подсчитать потребное  количество основного (технологического) оборудования.

Объем лесоматериалов, подлежащий переработке отдельными механизмами в сутки, должен быть взят из таблицы 2.

Число смен работы в сутки у некоторых  механизмов обычно совпадают с числом смен работы лесовозной дороги (разгрузочные механизмы, раскряжёвочные установки, сортировочный лесотранспортёр).  У некоторых же других механизмов (лесопильные рамы, тарные станки, окорочные  станки и т. п.) число смен работы в сутки может быть иным, чем  сменность работы лесовозного транспорта, и должно обеспечивать наилучшую  загрузку перечисленных механизмов.

Сменная производительность, потребная мощность отдельных механизмов берется из технической характеристики.

Выбирая тип механизмов для разгрузки  подвижного состава лесовозной дороги, необходимо учитывать его грузоподъемность, чтобы единица подвижного состава  могла бы быть разгружена за один прием.

Механизмы используются как для разгрузки  подвижного состава, так и для  создания запаса хлыстов. Можно считать, что только около 50-70% хлыстов или  деревьев подается непосредственно  с подвижного состава к  раскряжевочным установкам. Остальные 30-50% сначала  укладываются в штабеля, а затем  из них подаются на раскряжевку. Таким  образом, количество лесоматериалов, перегружаемых  разгрузочным механизмом, приблизительно в 1,3–1,5 раза превышает объем разгрузки.

 

 

Выбор типа раскряжевочных установок в значительной степени связан с методом раскроя  хлыстов, который может использоваться на данном лесном складе. Допустимый метод  раскроя, в свою очередь, зависит  от породного состава раскряжевываемых хлыстов и объема переработки  леса на лесном складе. Таким образом, при выборе раскряжевочных установок  и определении их производительности мы учитывали: средний объем хлыста (от него зависит наибольший диаметр  пропила) и принятый метод распиловки (продольный или поперечные).

 

5.1  ВЫБОР СИТЕМЫ МАШИН ОСНОВНОГО  ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПОТОКА

 

Для выбора систем машин, а так же для их сравнения необходимо наметить три альтернативных равноценных системы машин, для конкретного условия путем их сравнения по укрупненным показателям выбирается одна для детальной разработки. Необходимо выбирать:

- С экономической точки зрения;

          - С технологической точки;

- С социальной точки зрения.

Также необходимо:

Взять за основу определенную систему машин (1НС, 2НС, 4НС); для данного курсового  проекта более всего подходит система машин 2НС, так как годовой  грузооборот составляет 340м³.

В рамках выбранной базовой системы машин  наметить 3 варианта системы машин.

 

 

 

 

 

Таблица 5.1 - Сравнительная характеристика систем маши

Система машин	Объем работ, тыс.м3	Псм, м3	Количество оборудования	Количество рабочих	Потребляемая мощность, кВт *ч
Система машин №1
Мостовой  кран КМ-3001	520	560	2	2	188
сучкорезная установка ПСЛ-2А	160	140	3	3	294
ЛО-65	240	560	1	1	253,5
Раскряжевочная  установка ЛО-15С	160	140	3	6	343,5
Раскряжёвочная  усановка МСГ-3	240	560	1	1	253,5
Транспортер сортировочный  ЛТ-173	400	490	2	2	15
Консольно-козловой кран ККС-10	555	560	4	4	168
итого				923	1391
Система машин №2
КМ-3001	520	560	2	2	188
ЛО-30	160	182	2	2	140
ЛТ-173	160	490	1	1	7,5
МСГ-3	240	560	1	1	253,5
ЛО-117	240	490	1	2	-
ККС-10	555	560	2	2	84
Итого:					673
Система машин №3
Км-3001	520	560	2	2	188
ЛО-69	160	140	3	3	285
ЛО-133	160	224	2	2	148,2
МСГ-3	240	560	1	1	253,5
МР-8	240	560	1	2	229
ККС-10	555	560	2	2	84
Итого					1271,7