Технология лесопильно – деревообрабатывающих производств

Министерство образования  и науки России

Уральский государственный лесотехнический университет

 

 

 

 

Кафедра: Механическая обработка древесины

 

Курсовая работа №1 по

Технология  лесопильно – деревообрабатывающих

производств

 

 

 

 

 

Преподаватель: Левинская Г.Н.

выполнил: Хлыбова Г.М.

Шифр 91126

курс 4

специальность 250300

срок обучения 5 лет

 

 

 

 

 

Екатеринбург 2013 г

Содержание.

страница

1. Введение	2
2. Исходные данные	5
3. Составление спецификаций сырья и пиломатериалов	6
4. Анализ возможности выполнения спецификации пиломатериалов из сырья	7
5. Составление и расчет поставов	8
6. Ведомость расчета поставов к плану раскроя	15
7. Производственный процесс по выпуску пиломатериалов	17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

 

Лесопильное производство появилось  в нашей стране сравнительно недавно. Первые робкие шаги оно начало делать у нас едва ли более 300 лет тому назад, пильные мельницы начали строить  всего лет 250 назад, а окрепла и  заняла видное место в экономике  государства эта отрасль промышленности около середины XIX в.

В лесопильном производстве бревна и кряжи перерабатываются на пиломатериалы и заготовки. Для  технологии лесопильного производства характерна механическая обработка  древесины резанием. В последнее  время в технологические процессы лесопильных предприятий стали  включаться операции склеивания и выработки  клееных заготовок.

В лесопильно-деревообрабатывающей промышленности сложились следующие  типы предприятий.

Специализированные лесопильные  предприятия — лесозаводы. Располагаются  они в пунктах концентрации пиловочного  сырья. Основным видом продукции  являются пиломатериалы и заготовки. Эти предприятия могут кооперироваться  с целлюлозно-бумажными и гидролизными предприятиями, передавая последним  сопутствующую продукцию своего производства в виде технологической  щепы.

Специализированные деревообрабатывающие предприятия — мебельные фабрики, заводы по производству столярно-строительных изделий, фабрики музыкальных инструментов. Эти предприятия кооперируются  с лесопильными предприятиями, получая  от них пиломатериалы и заготовки. Такие предприятия располагают  преимущественно в пунктах потребления  продукции.

Комбинированные предприятия  — комбинаты, в которых предусмотрено  сочетание различных производств  в одном предприятии для лучшего  использования на месте древесного сырья, материалов, рабочей силы, топлива, электроэнергии, транспорта. В состав лесопильно-деревообрабатывающего комбината могут входить следующие цехи: лесопильный, мебельный, деревообрабатывающий, механического или химического использования отходов и др. Возможна комбинация лесопиления с производством целлюлозы, древесностружечных или древесноволокнистых плит, с гидролизным производством.

В последние годы в северных и восточных районах страны строятся лесопромышленные комплексные предприятия, объединяющие в своем составе  лесопильно-деревообрабатывающие производства и химические производства по переработке  отходов с размещением их на одной  площадке и с обязательным условием полной комплексной переработки  всей древесины, которая поступает  в производство.

Основными направлениями  экономического развития страны предусматривается  обеспечить развитие и интенсификацию производства в лесопромышленном комплексе  страны, особенно в лесопильно-деревообрабатывающем производстве, практически без прироста объемов заготовки древесины. Основное внимание должно быть сосредоточено  на бережливом отношении к сырью, рациональной и комплексной его  переработке, повышении качества продукции  и вовлечении в производство всех видов вторичного древесного сырья (технологической щепы, технологических  опилок, стружки, коры и др.). Все эти  мероприятия направлены на сохранение лесов, на охрану окружающей среды.

Решающее условие дальнейшего  развития лесной и деревообрабатывающей промышленности – повышение производительности труда, основанное на ускорении научно-технического прогресса. В текущей пятилетке производительность труда должна возрасти на 14...16 %, а себестоимость продукции снизиться на 2...3 %. Технический прогресс должен идти в направлении создания и применения новых, более производительных и безотходных методов технологии, создания новых видов конструкций выпускаемых машин, механизмов и приборов, применения более современного производительного оборудования, в том числе роботов и станков с программным управлением, механизации производственных процессов, внедрения научной организации труда и производства.

Технология лесопильно-деревообрабатывающего  производства как учебная дисциплина рассматривает наиболее рациональные способы изготовления пиломатериалов, заготовок и столярных изделий  из древесных материалов с минимальными затратами сырья и труда.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Исходные данные.

Ведомость размеров и объемов сырья.

Диаметры бревен, см	Объем сырья, тыс. м³
16	4
18	11
22	13
26	12
30	8
34	4
40	2
Итого тыс. м³	54
Длина бревен, м	6,0

 

Ведомость размеров и объемов пиломатериалов.

размеры пиломатериалов, мм		объем пиломатериалов, тыс. м³
ширина	толщина
275	50	1,0
200	60	2,5
200	32	1,0
175	50	4,0
175	40	3,4
150	40	7,4
125	50	5,0
125	25	2,6
100	32	1,5
75	22	2,0
Р.Ш.	19	1,6
итого, тыс. м³	-	32

 

 

 

 

 

 

2.1. Составление спецификаций сырья и пиломатериалов.

Спецификация  пиловочного сырья.

Диаметр бревен, см	Длина бревен, м	Объем в годовой программе, м³	Объем одного бревна, м³	Кол-во бревен в партии данного диаметра, шт
16	6,0	4000	0,155	25806
18	6,0	11000	0,194	56701
22	6,0	13000	0,28	46429
26	6,0	12000	0,39	30769
30	6,0	8000	0,52	15385
34	6,0	4000	0,66	6061
40	6,0	2000	0,9	2222
итог	-	54000	-	183373

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

 

Где – диаметр вершинных торцов бревен, см;

 – количество бревен, соответствующих указанным диаметрам  торцов, шт;

 

 

 

 

 

 

 

 

Спецификация  пиломатериалов.

Размеры досок, мм		длина доски, м	объем одной доски, м³	объем пиломатериалов в годовой программе, м³	Количество досок в годовой программе, шт
толщина	ширина
50	275	6,0	0,0825	1000	12121
60	200	6,0	0,072	2500	34722
32	200	6,0	0,0384	1000	26042
50	175	6,0	0,0525	4000	76190
40	175	6,0	0,042	3400	80952
40	150	6,0	0,036	7400	205556
50	125	6,0	0,0375	5000	133333
25	125	6,0	0,01875	2600	138667
32	100	6,0	0,0192	1500	78125
22	75	6,0	0,0099	2000	202020
19	Р.Ш.	р.д.	0,0038	1600	421053
итого	-	-	-	32000	1223781

 

Определяем среднюю ширину досок, мм:

 

Где – ширина досок, мм;

 – объем досок заданной ширины, м³;

 – общий объем  пиломатериалов по спецификации, м³.

 

 

 

2.2. Анализ возможности  выполнения спецификации пиломатериалов  из сырья.

1. По объему пиломатериалов.

При усредненном объемном выходе 62 % объем заданного сырья  должен соответствовать объему заданных пиломатериалов:

 

где – общий объем пиломатериалов по спецификации, м³;

 – объем сырья  в годовой программе, м.

 

 

Условие выполнено, объем  пиловочных бревен достаточен для выполнения заданного объема пиломатериалов.

2. По размерам заданных  сечений пиломатериалов должно  быть справедливо равенство:

 

где а – коэффициент, зависящий  от способа раскроя:

           для 100 %-й брусовки – 0,63

           для 50 %-й брусовки – 0,68

           для 100 %-го размера – 0,73

 

 

Неравенство справедливо  при распиловке сырья со 100 %-й  брусовкой.

 

2.3. Составление и расчет поставов.

размер досок, мм		толщина бруса, мм	диаметр бревна, см		допускаемые отклонения
толщина	ширина		расчетный	принятый
50	275	275	39	40;34	Н=(0,6-0,8)d
60	200	200	28	30;26	Н=(0,6-0,8)d
32	200	200	28	30;26	Н=(0,6-0,8)d
50	175	175	25	26;22	Н=(0,6-0,8)d

 

Расчетный диаметр бревна () для распиловки основных досок определяется из условия:

 

где Н – толщина бруса, см.

Определим предельный охват диаметра бревна поставом, см:

 

D – комлевой диаметр бревна, см: D = d + SL;

d – вершинный диаметр бревна, см;

S – сбег (1 см/м);

L – длина бревна, м;

 – минимальная ширина доски по спецификации, см;

 – минимальная длина  доски в соответствии с ГОСТом 24454-80

 

Постав №1

D = 40 + 1 * 6 = 46

 

Первый проход

Расход ширины постава  при выпиловке бруса, мм:

 

 – усушка, мм;

р – ширина пропила, 3,6 мм.

 

Остаток допускаемой величины постава, из которого выпиливаются боковые  доски, мм:

 

 

Подбором определяем , что в остаток постава можно установить 4 доски толщиной 25 мм.

Определяем расход ширины постава на боковые доски, мм:

 

 – толщина боковых досок, мм;

 – усушка на боковые доски, мм;

 – количество досок одинаковой толщины, шт;

n – общее количество боковых досок, шт.

 

 

Полный расход ширины постава  первого прохода, мм:

 

Полученный постав первого  прохода:

25 – 25 –  275 – 25 – 25

Второй проход

Ширину пласти бруса определяем по графику – квадранту на пересечении окружности вершинного диаметра бревна и половины расхода ширины постава на брус (288,7 : 2 = 144,35).

По графику эта величина составляет 310 мм.

310 : 50 = 6,2 шт., следовательно, в постав второго прохода можно установить 6 досок толщиной 50 мм.

Расход ширины постава  на эти доски составит, мм:

 

Определяем размеры и  количество боковых досок второго  прохода:

 

В оставшуюся часть постава  можно установить только 2 доски  толщиной 25 мм.

Полный расход постава  второго прохода, мм:

 

Полученный постав второго  прохода:

25 – 50 –  50 – 50 – 50 – 50 – 50 – 25

 

Постав №2

D = 30 + 1 * 6 = 36

 

Первый проход

Расход ширины постава  при выпиловке бруса, мм:

 

 

Остаток допускаемой величины постава, из которого выпиливаются боковые  доски, мм:

 

 

Подбором определяем, что в остаток постава можно установить 2 доски толщиной 25 мм и 2 доски – 19 мм.

Определяем расход ширины постава на боковые доски, мм:

 

 

Полный расход ширины постава  первого прохода, мм:

 

Полученный постав первого  прохода:

19 – 25 – 200 – 25 – 19

Второй проход

Ширину пласти бруса определяем по графику – квадранту на пересечении окружности вершинного диаметра бревна и половины расхода ширины постава на брус (123,9 : 2 = 61,95).

По графику эта величина составляет 256 мм.

256 : 60 = 4,2 шт., следовательно, в постав второго прохода можно установить 4 досок толщиной 60 мм.

Расход ширины постава  на эти доски составит, мм:

 

Определяем размеры и  количество боковых досок второго  прохода:

 

В оставшуюся часть постава  можно установить только 2 доски  толщиной 25 мм.

Полный расход постава  второго прохода, мм:

 

Полученный постав второго  прохода:

25 – 60 –  60 – 60 – 60 – 25

 

Постав №3

D = 30 + 1 * 6 = 36

 

Первый проход

Расход ширины постава  при выпиловке бруса, мм:

 

 

Остаток допускаемой величины постава, из которого выпиливаются боковые  доски, мм:

 

 

Подбором определяем, что  в остаток постава можно установить 2 доски толщиной 25 мм и 2 доски – 19 мм.

Определяем расход ширины постава на боковые доски, мм:

 

 

Полный расход ширины постава  первого прохода, мм:

 

Полученный постав первого  прохода:

19 – 25 –  200 – 25 – 19

Второй проход

Ширину пласти бруса определяем по графику – квадранту на пересечении окружности вершинного диаметра бревна и половины расхода ширины постава на брус (123,9 : 2 = 61,95).

По графику эта величина составляет 256 мм.

256 : 32 = 8 шт., следовательно, в постав второго прохода можно установить 8 досок толщиной 32 мм.

Расход ширины постава  на эти доски составит, мм:

 

 

Определяем размеры и  количество боковых досок второго  прохода:

 

В оставшуюся часть постава  можно установить только 2 доски  толщиной 25 мм.

Полный расход постава  второго прохода, мм:

 

Полученный постав второго  прохода:

25 – 32 – 32 –32 – 32 – 32 – 32 – 32 – 32 – 25

 

Постав №4

D = 26 + 1 * 6 = 32

 

Первый проход

Расход ширины постава  при выпиловке бруса, мм:

 

 

Остаток допускаемой величины постава, из которого выпиливаются боковые  доски, мм:

 

 

Подбором определяем, что  в остаток постава можно установить 2 доски толщиной 25 мм и 2 доски – 19 мм.

Определяем расход ширины постава на боковые доски, мм:

 

 

Полный расход ширины постава  первого прохода, мм:

 

Полученный постав первого  прохода:

19 – 25 –  175 – 25 – 19

 

Второй проход

Ширину пласти бруса определяем по графику – квадранту на пересечении окружности вершинного диаметра бревна и половины расхода ширины постава на брус (186,6 : 2 = 93,3).

По графику эта величина составляет 222 мм.

222 : 50 = 4,4 шт., следовательно, в постав второго прохода можно установить 4 досок толщиной 50 мм.

Расход ширины постава  на эти доски составит, мм:

 

Определяем размеры и  количество боковых досок второго  прохода:

 

В оставшуюся часть постава  можно установить только 2 доски  толщиной 25 мм.

Полный расход постава  второго прохода, мм:

 

Полученный постав второго  прохода:

25 –50 – 50 – 50 – 50 – 25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Ведомость расчета поставов к плану раскроя.

номинальная толщина доски, мм	количество досок в поставе, шт.	Расход ширины постав на одну доску, мм	расстояние от оси постава до наружной пласти, мм	ширина доски, мм		стандартная длина доски, м	объем досок, м³
				расчетная	стандартная		из одного бревна	общий из партии бревен
Постав №1: d = 40 см, L = 6,0 м, q = 0,9 м³, m = 2222
первый проход
275	1	281,5	140,8	310	-	-	-	-
25	2	29,4	170,2	210	125	6,0	0,0375	83,3
25	2	29,4	199,6	120	125	6,0	0,0375	83,3
второй проход
50	2	53,3	53,3	370	275	6,0	0,165	366,6
50	2	53,3	106,6	370	275	6,0	0,165	366,6
50	2	55,1	161,7	370	275	6,0	0,165	366,6
25	2	29,4	191,1	130	125	6,0	0,0375	83,3
итого: V = 67,5 %							0,6075
Постав №2: d = 30 см, L = 6,0 м, q = 0,52 м³, m = 10000
первый проход
200	1	204,9	102,5	225	-	-	-	-
25	2	29,4	131,9	143	125	6,0	0,0375	375
19	2	23,2	155,1	102,8	100	2,0	0,0076	76
второй проход
60	2	61,8	61,8	270	200	6,0	0,144	1440
60	2	65,4	127,2	270	200	6,0	0,144	1440
25	2	29,6	156,8	140	125	6,0	0,0375	375
итого: V = 71,27 %							0,3706
Постав №3: d = 30 см, L = 6,0 м, q = 0,52 м³, m = 5385
первый проход
200	1	204,9	102,5	225	-	-	-	-
25	2	29,4	131,9	143	125	6,0	0,0375	201,9
19	2	23,4	155,3	102,8	100	2,0	0,0076	40,9
второй проход
32	2	36,6	36,6	290,8	200	6,0	0,0768	413,5
32	2	36,6	73,2	290,8	200	6,0	0,0768	413,5
32	2	36,6	109,8	290,8	200	6,0	0,0768	413,5
32	2	36,6	146,4	290,8	200	6,0	0,0768	413,5
25	2	29,4	175,8	135	125	6,0	0,0375	201,9
итого: V = 74,96 %							0,3898
Постав №4: d = 26 см, L = 6,0 м, q = 0,39 м³, m = 30769
первый проход
175	1	179,4	89,7	222	-	-	-	-
25	2	29,4	119,1	142	125	6,0	0,0375	1153,8
19	2	23,4	142,5	102,8	100	2,0	0,0076	233,8
второй проход
50	2	53,3	53,3	179,4	175	6,0	0,105	3230,7
50	2	55,1	108,4	179,4	175	6,0	0,105	3230,7
25	2	29,4	137,8	102,8	125	6,0	0,0375	1153,8
итого: V = 75 %							0,2926

 

 

 

 

 

 

4. Описание технологического  процесса двухрамного лесопильного цеха.

В лесопильном цехе предусматривается  распиловка бревен со 100 % брусовкой. В  цехе установлено следующее технологическое  оборудование: лесопильная рама первого  ряда для распиловки бревен, лесопильная  рама второго ряда для распиловки бруса, торцевой станок для формирования стандартной длины пиломатериалов и вырезки недопустимых пороков  и дефектов досок. Круглые лесоматериалы  подаются в цех продольным цепным конвейером БА – 3М (1) и сбрасываются с него на поперечный буферный транспортер (2). Бревно центрируется по поставу и подается на передние вальцы рамы, которые обеспечивают подачу бревна на пилы во время процесса раскроя. Выпиленный на лесопильной раме 2Р75 – 1А (4) двухкантный брус подается на поперечный транспортер ТЦП - 5 (6) перед лесопильной рамой 2Р75 - 2А (5) и распиливается на ней на обрезные доски, боковые необрезные доски и горбыль. Пиломатериалы, полученные на лесопильной раме первого ряда, сортируются: не требующие торцовки укладываются на тележку ПРТ8 – 2Д (8) и вывозятся из цеха, требующие торцовку укладываются в пакеты (9) пред торцовочным станком ЦКБ40 – 01 (10), торцуются и тележками ПРТ8 – 2Д (11)вывозятся из цеха. Боковые доски и горбыли, выпиленные на раме (5), также сортируются: доски, не требующие торцовки, на тележке (12) вывозятся из цеха, а пиломатериалы, требующие торцовки, из пакетов (7) подают на торцовочный станок (10), торцуют, сортируют и вывозят из цеха.