Министерство образования и науки Российской Федерации
Санкт-Петербургская Государственная Лесотехническая академия имени С.М. Кирова
Кафедра технологии лесопиления и сушки древесины
Курс: Технология лесопильно-деревообрабатывающих производств
Курсовой проект
на тему
«Проектирование лесопильных предприятий с пакетной отгрузкой пиломатериалов производительностью 250 тысяч кубометров в год»
МТ.ДТ.35.307126
Выполнил: студент И. Л. Клышов Проверил: преподаватель А.А. Федяев
Дата защиты: «____» ________________ 200___ года
Оценка: _______________________
Санкт-Петербург
2009
Содержание:
1.Введение
2.Расчет производственной мощности
3.Расчет интенсивности поступления сырых пиломатериалов на сортировочную линию.
4.Окорка и сортировка
5.Определение коэффициентов производительности
6.Список литературы
Введение
За последние несколько десятков лет произошли коренные изменения в области технологии, оборудования и систем управления лесопильной промышленности.
Вместо лесопильных рам в современных процессах лесопиления используется фрезерное, фрезерно-ленточнопильное и фрезерно-круглопильное бревнопильное оборудование, имеющее в несколько раз большую производительность, чем лесопильные рамы. Скорость подачи автоматизированных обрезных станков достигает до 200 и более метров в минуту. Вместо полумеханизированных сортплощадок для сортировки сырых пиломатериалов используются автоматизированные линии для выборочной торцовки и автоматической сортировки досок по сечениям.
Процессы сортировки бревен вынесены из бассейнов на берег и осуществляются на автоматизированных линиях для окорки и сортировки пиловочника с накоплением больших запасов рассортированного сырья перед лесопильными цехами.
Отгрузка пиломатериалов с лесопильных предприятий производится в транспортных пакетах, сформированных из досок одной породы, одного сорта, одного сечения и преимущественно одной длины. Окончательная обработка пиломатериалов осуществляется после их сушки на комплексно-механизированных и специализированных автоматизированных линиях, осуществляющих окончательную торцовку и сортировку досок по сортам и длинам с формированием, упаковкой и обвязкой транспортных пакетов пиломатериалов.
Такой технологии окончательной обработки пиломатериалов всего несколько десятков лет, но для ее осуществления уже создано и функционирует оборудование второго поколения.
Расчет производственной мощности.
Фактическая производительность процесса пиления для средних предприятий определяется по формуле:
где U - скорость подачи, м/мин; Lср - средняя длина бревен, м; Км - коэффициент использования машинного времени, принимаем равным 0,9; Кп — коэффициент скрытых потерь, принимаем равным 0,96; - коэффициент технического использования бревнопильного оборудования;; - объем бревна i -го диаметра заданной длины, м3;
Примерная скорость подачи может быть определена по следующим системам формул:
G0/d0 + G1 = U0 G0/120 + G1 = 20
G0/d1 + G1 = U1 G0/520 + G1 = 70
G0 = 7800
G1 = 5
U= G0/d + G1 U= 7800/di + 5
Среднесменная производительность, Qср.см., м³/смена
Результаты расчетов фактической производительности фрезерно- профилирующего агрегата Hew Saw SL 250 сводятся в таблицу 2.
Таблица 2
Диаметр бревна d, см |
Объём бревна q, м³, при L=6 м |
Σ Vi бр, м³, при dср=18 |
Qj, м³/смена |
U, м/мин |
Число смен, nсм. |
12 |
0,089 |
19,25 |
359 |
70 |
0,05 |
14 |
0,119 |
134,5 |
416,4 |
60.7 |
0,32 |
16 |
0,157 |
168,22 |
477,6 |
53,8 |
0,35 |
18 |
0,192 |
171,62 |
534,6 |
48,3 |
0,32 |
20 |
0,236 |
149,59 |
598,6 |
44 |
0,24 |
22 |
0,283 |
117,66 |
660,7 |
40,5 |
0,17 |
24 |
0,335 |
85,48 |
724,2 |
37,5 |
0,11 |
26 |
0,392 |
58,64 |
790,9 |
35 |
0,07 |
28 |
0,453 |
33,29 |
805,4 |
32,9 |
0,04 |
30 |
0,518 |
23,09 |
867,8 |
31 |
0,03 |
32 |
0,588 |
16,42 |
996,5 |
29,4 |
0,02 |
34 |
0,663 |
9,09 |
999,7 |
27,9 |
0,009 |
36 |
0,742 |
5,48 |
1070,7 |
26,7 |
0,005 |
38 |
0,825 |
3,13 |
1136,9 |
25,5 |
0,003 |
40 |
0,913 |
1,86 |
1208,9 |
24,5 |
0,002 |
42 |
1,005 |
1,15 |
1281,8 |
23,6 |
0,0009 |
44 |
1,102 |
0,603 |
1351,9 |
22,7 |
0,0005 |
46 |
1,204 |
0,317 |
1424,9 |
21,9 |
0,0002 |
48 |
1,309 |
0,24 |
1506,8 |
21,3 |
0,0002 |
50 |
1,419 |
0,09 |
1579,8 |
20,6 |
0,00006 |
52 |
1,534 |
0,29 |
1658 |
20 |
0,0002 |
|
|
1000 |
|
|
1,74 |
|
|
|
|
|
|
Производительность цеха за смену, м3 |
|
|
|
|
574,7 |
Режим работы цеха смен/день |
|
|
|
|
2 |
Готовая фактическая производительность м3 |
|
|
|
|
251580 |
Qср.см = 1000/Σnсм = 1000/1,74 = 574,7
Годовая фактическая производительность лесопильного цеха, м3 бревен/год, составит по формуле
= Qср.см*Nсм*Tг*Kз*Kг = 574,7*2*250*0,95*0,95*0,96 = 251580 м³ брёвен в год.
Результаты расчетов фактической производительности вертикального ленточно-пильного станка UMH 120 сводятся в таблицу 3
Таблица 3
Диаметр бревна d, см |
Объём бревна q, м³, при L=6 м |
Σ Vi бр, м³, при dср=18 |
Qj, м³/смена |
U, м/мин |
Число смен, nсм. |
12 |
0,089 |
19,25 |
359 |
70 |
0,05 |
14 |
0,119 |
134,5 |
416,4 |
60.7 |
0,32 |
16 |
0,157 |
168,22 |
477,6 |
53,8 |
0,35 |
18 |
0,192 |
171,62 |
534,6 |
48,3 |
0,32 |
20 |
0,236 |
149,59 |
598,6 |
44 |
0,24 |
22 |
0,283 |
117,66 |
660,7 |
40,5 |
0,17 |
24 |
0,335 |
85,48 |
724,2 |
37,5 |
0,11 |
26 |
0,392 |
58,64 |
790,9 |
35 |
0,07 |
28 |
0,453 |
33,29 |
805,4 |
32,9 |
0,04 |
30 |
0,518 |
23,09 |
867,8 |
31 |
0,03 |
32 |
0,588 |
16,42 |
996,5 |
29,4 |
0,02 |
34 |
0,663 |
9,09 |
999,7 |
27,9 |
0,009 |
36 |
0,742 |
5,48 |
1070,7 |
26,7 |
0,005 |
38 |
0,825 |
3,13 |
1136,9 |
25,5 |
0,003 |
40 |
0,913 |
1,86 |
1208,9 |
24,5 |
0,002 |
42 |
1,005 |
1,15 |
1281,8 |
23,6 |
0,0009 |
44 |
1,102 |
0,603 |
1351,9 |
22,7 |
0,0005 |
46 |
1,204 |
0,317 |
1424,9 |
21,9 |
0,0002 |
48 |
1,309 |
0,24 |
1506,8 |
21,3 |
0,0002 |
50 |
1,419 |
0,09 |
1579,8 |
20,6 |
0,00006 |
52 |
1,534 |
0,29 |
1658 |
20 |
0,0002 |
|
|
1000 |
|
|
1,74 |
|
|
|
|
|
|
Производительность цеха за смену, м3 |
|
|
|
|
574,7 |
Режим работы цеха смен/день |
|
|
|
|
2 |
Готовая фактическая производительность м3 |
|
|
|
|
251580 |
Расчет интенсивности поступления сырых пиломатериалов на
сортировочную линию.
Определим среднюю интенсивность поступления пиломатериалов из лесопильного цеха.
Где-коэффициент технического использования сортировочной линии ( 0,834 )
коэффициент загрузки лесопильного цеха (0,95)
Nчисло бревнопильных потоков
nчисло сортировочных групп бревен
пропускная способность головного оборудования лесопильного цеха, бревен в минуту.
общее число досок выпиливаемых из бревна
коэффициент использования машинного времени.
коэффициент наложенных потерь
коэффициент использования бревнопильной линии.
доля и сумма долей бревен i-ых диаметров распиливаемой j-ой бревнопильной линией.
d, см |
q,м3 |
Доля V бревна |
V |
λ |
N бревна |
12 |
0,089 |
1,925 |
19,25 |
4,36 |
216,3 |
14 |
0,119 |
13,45 |
134,5 |
22,8 |
1130,3 |
16 |
0,157 |
16,82 |
168,2 |
22 |
1092,2 |
18 |
0,192 |
17,16 |
171,6 |
18 |
893,6 |
20 |
0,236 |
14,96 |
149,6 |
12,8 |
633,9 |
22 |
0,283 |
11,7 |
117,7 |
8,4 |
415,9 |
24 |
0,335 |
8,55 |
85,5 |
5,14 |
255,2 |
26 |
0,392 |
5,86 |
58,6 |
3 |
149,5 |
28 |
0,453 |
3,33 |
33,3 |
1,48 |
73,5 |
30 |
0,518 |
2,31 |
23,1 |
0,89 |
44,6 |
32 |
0,588 |
1,64 |
16,4 |
0,56 |
27,9 |
34 |
0,663 |
0,91 |
9,1 |
0,28 |
13,7 |
36 |
0,742 |
0,55 |
5,5 |
0,15 |
7,4 |
38 |
0,825 |
0,31 |
3,1 |
0,08 |
3,76 |
40 |
0,913 |
0,19 |
1,9 |
0,04 |
2,1 |
42 |
1,005 |
0,11 |
1,1 |
0,02 |
1,1 |
44 |
1,102 |
0,06 |
0,6 |
0,01 |
0,5 |
46 |
1,204 |
0,03 |
0,3 |
0,004 |
0,2 |
48 |
1,309 |
0,002 |
0,2 |
0,004 |
0,2 |
50 |
1,419 |
0,009 |
0,09 |
0,001 |
0,06 |
52 |
1,534 |
0,03 |
0,3 |
0,004 |
0,2 |
|
|
|
|
100,023 |
4962,4 |
Таблица 4 – расчет выпиливаемых досок в минуту
dбр см |
Q |
Zдij |
Км |
Кn |
|
nд
|
|
12 |
17,3 |
3 |
0,9 |
0,96 |
0,834 |
0,0436 |
1,63 |
14 |
14,9 |
2 |
0,9 |
0,96 |
0,834 |
0,228 |
4,89 |
16 |
13,2 |
4 |
0,9 |
0,96 |
0,834 |
0,219 |
8,33 |
18 |
11,9 |
7 |
0,9 |
0,96 |
0,834 |
0,179 |
10,7 |
20 |
10,9 |
7 |
0,9 |
0,96 |
0,834 |
0,128 |
7,04 |
22 |
10 |
9 |
0,9 |
0,96 |
0,834 |
0,084 |
5,45 |
24 |
9,3 |
12 |
0,9 |
0,96 |
0,834 |
0,0514 |
4,13 |
26 |
8,6 |
8 |
0,9 |
0,96 |
0,834 |
0,029 |
1,44 |
28 |
8,1 |
10 |
0,9 |
0,96 |
0,834 |
0,0148 |
0,86 |
30 |
7,7 |
10 |
0,9 |
0,96 |
0,834 |
0,0089 |
0,49 |
32 |
7,3 |
13 |
0,9 |
0,96 |
0,834 |
0,0056 |
0,38 |
34 |
6,9 |
15 |
0,9 |
0,96 |
0,834 |
0,0028 |
0,21 |
36 |
6,6 |
13 |
0,9 |
0,96 |
0,834 |
0,0015 |
0,09 |
38 |
6,3 |
14 |
0,9 |
0,96 |
0,834 |
0,0008 |
0,05 |
40 |
6,0 |
14 |
0,9 |
0,96 |
0,834 |
0,0004 |
0,02 |
42 |
5,8 |
14 |
0,9 |
0,96 |
0,834 |
0,0002 |
0,011 |
44 |
5,6 |
14 |
0,9 |
0,96 |
0,834 |
0,0001 |
0,006 |
46 |
5,4 |
17 |
0,9 |
0,96 |
0,834 |
0,00004 |
0,003 |
48 |
5,3 |
19 |
0,9 |
0,96 |
0,834 |
0,00004 |
0,003 |
50 |
5,1 |
19 |
0,9 |
0,96 |
0,834 |
0,00001 |
0,0007 |
52 |
4,9 |
17 |
0,9 |
0,96 |
0,834 |
0,00004 |
0,002 |
|
|
|
|
|
|
|
45,74 |
nд- количество досок поступающих на линию сортировки, шт/мин
Jср =Кти*Кз*=0,834*0,95*45,74=36,2шт/мин
К основным технологическим параметрам линий для торцовки и сортировки сырых досок относятся их пропускная способность и число карманов.
Необходимая пропускная способность и тип этих линий определяется в соответствии с найденной интенсивностью выпиловки досок в минуту с учетом ее превышения на 15...20 %. В смешанных процессах, когда толстые доски из пропиленной пласти бруса подвергают выборочной торцовке и сортируют только по размерам их поперечных сечений, а боковые доски торцуют окончательно и сортируют по сечениям и сортам, число досок в минуту, поступающих от обрезных станков к контролерам качества для определения сорта тонких пиломатериалов. Число карманов практически принимается равным числу выпиливаемых сечений досок с увеличением на 15...20 %. Эти дополнительные 2...3 кармана и являются резервными, куда переключается поступление досок определенного сечения после наполнения закрепленного за ним ранее кармана. После опорожнения последний становится резервным.
Число резервных карманов-накопителей зависит также от типа линий. Например, в бункерных линиях их количество может быть равно числу выпиливаемых сечений пиломатериалов.
Nкарм=Nсеч+Nзап+Nрез
Nкарм = 21+3+1=25