2020-09-24
540
Выбор и расчет технологического оборудования
Производственный процесс в лесопильном цехе организуется по принципу непрерывного потока, который характеризуется определённым ритмом. Ритм потока определяется ритмом работы головного оборудования. В лесопильном цехе головным оборудованием является бревнопильное оборудование (лесопильная рама, ленточнопильный, круглопильный станок или агрегатное фрезернопильное оборудование). По ритму ведущего (головного) станка ведётся расчёт потребного оборудования на участке обрезки и торцовки досок, которое должно справляться с обработкой материала в единицу времени. Ритмом бревнопильного станка является время распиловки одного бревна.
Например: расчёт ритма лесопильных рам 2Р50 сводится в таблицу 8.
Таблица 8 - Расчет ритма лесопильных рам
| № постава | Диаметр бревна, в см | Длина бревна, м | Посылка табличная,  т, мм
| Посылка расчетная,  р, мм
| Ритм работы лесорам по поставу, мин |
| 1 | 14 | 5.0 | 44 | 51.5 | 0.27 |
| 2 | 20 | 6.0 | 42 | 49.14 | 0.34 |
| И т.д. |
Ритм потока для лесопильных рам R, мин., рассчитывается по формуле
R=1000L/ р,n, (15)
где L - длина бревна, м;
р, - расчетная посылка, мм
П - частота вращения коленчатого вала лесорамы, об/мин.
Расчет ритма круглопильных станков R, мин., производится по формуле
, (16)
где Т-продолжительность смены, мин;
Асм.шт- производительность бревен в смену, штук.
Производительность бревен в смену Асм, м3,определяется по формуле
Асм.шт= 
, (17)
где Асм – производительность станка в смену, м3;
q- объем бревна по поставу, м3.
Данные расчетов сводим в таблицу 9.
Таблица 9 - Расчет ритма круглопильных станков
| № постава | Диаметр бревен, см | Длина бревна, м | Скорость подачи станка м/мин | Ритм работы станка, мин |
| 1 | 16 | 5 | 26 | 0,353 |
| 2 | 20 | 4,5 | 26 | 0,356 |
| 3 | 24 | 6 | 26 | 0,359 |
Подбор и расчет технологического и транспортного оборудования следует производить по технологическому потоку лесопильного цеха. Поскольку производительность лесопильного цеха определена по основному оборудованию, расчёт остального оборудования цеха следует производить исходя из принятой производительности цеха. Расчет потребного количества обрезных станков и их загрузку можно свести в таблицу 10.
Таблица 10 - Расчёт обрезных станков
| № постава | Диаметр бревна, см | Ритм работы л/рамы R, мин. | Объём работы по поставу Q, м. | Производительность станка А, м/мин | Потребное время для выполнения работ по поставу tоп, мин. | Потребное количество станков по поставу nр, м | Принятое количество станков nпр,шт. | Загрузка станков 3,% |
| 1 | 18 | 1,25 | 12 | 42,32 | 0,284 | 0,227 | 1 | 28,4 |
Пояснения к таблице 10.
Определим объём работ по первому поставу Q1, м, по формуле
Q1 = Σl1, (18)
где Σl1 - суммарная длина досок в поставе, подлежащих обрезке, м.
Производительность станка в минуту А1, м/мин., определяется по формуле
A1 = U × Км1Кр, (19)
где U - скорость подачи станка, м/мин. (80,100,120,150);
Км1 - коэффициент машинного времени, 0.97-0.98;
Кр - коэффициент использования рабочего времени 0,95.
Км1 = 
(20)
где lср1 – средняя длина обрезаемых досок, м;
tв – вспомогательное время, 1-2 с.
lср1= 
(21)
где n1 - число обрезаемых досок в поставе, шт.
При этом надо учесть, что доски, выпиливаемые из пласти бруса, не подлежат обрезке.
Потребное время для выполнения работ по поставу ton, мин., определяется по формуле
ton.= Q/A, мин. (22)
Потребное количество обрезных станков пр, шт., определяется по ритму бревнопильного оборудования по формуле
пр = ton./R (23)
Расчётное количество станков может получиться дробным и различным для разных поставов, поэтому принимают число станков по наибольшему значению и округляют в большую сторону.
Допускается перегрузка станка не более 5%.
Загрузка станка З, %, определяется по формуле
31 = (nр1 / nпр1) × 100% (24)
Расчёт потребного количества торцовочных устройств производится аналогично расчёту обрезных станков и сводится в таблицу 10.
Таблица 11 - Расчёт торцовочных устройств
| № постава | Диаметр бревна, см | Ритм работы л/рамы, R мин. | Объём работы по поставу Q, шт. | Производительность А,шт/мин. | Потребное время для выполнения работ по поставу tоп, мин. | Потребное количество станков по поставу nр. шт | Принятое количество станков nпр, шт | Загрузка станков 3, %. |
| 1 | ||||||||
| 2 |
Объём работ по поставу определяется в штуках досок, подлежащих торцовке. Условно можно принять, что в цехе торцуются только боковые необрезные доски.
Производительность торцовочных проходных устройств А.шт/смену, определяется по формуле
A= 
, (25)
где U- скорость движения цепей, м/мин (для ЦТ 3-2М -7,2; 10,8; 14,4 м/мин; Для ЛТ- от 6,36 до 24,6 м/мин);
а- расстояние между упорами цепей (0,5; 0,6 м);
Км = 0,8...0,9 - коэффициент использования машинного времени.
Производительность однопильных круглопильных (торцовочных) позиционных станков А, шт., определяется по формуле:
А= 60 t, (26)
где t- время торцовки одной доски, с.
Обычно производительность таких станков А= 4...6 досок в минуту.
Выбор и расчет транспортного оборудования
Транспортное оборудование предназначается для транспортировки сырья, полуфабрикатов и отходов производства. Для транспортировки брёвен, брусьев, досок, реек, горбылей, опилок и щепы используются лесотранспортёры продольные цепные, конвейеры роликовые, ленточные, брусоперекладчики и другие механизмы. Эти устройства принимаются стандартными. Брёвна в лесопильный цех подаются цепными бревнотасками с автоматическим остановом. Скорость цепи бревнотаски для бревен толщиной до 65см составляет 0,5м/с, т.е. примерно в 2-4 раза больше скорости распиловки бревна на лесопильной раме. Такая скорость движения цепи необходима потому, что брёвна поступают на бревнотаску со значительными межторцовыми разрывами, достигающими 40-60% длины бревна.
а).Производительность бревнотаски Абр/мин., рассчитывают по формуле
A=60-U-K/L (27)
где U- скорость цепи, м/с;
К =0,6... 0,7 коэффициент заполнения цепи;
L- длина бревна, м.
Если известно потребное количество брёвен, которое должна подать бревнотаска в минуту, то для определения минимальной скорости цепи U, м/с, получим формулу
U=А L/60Км (28)
б).Транспортёры для перемещения пиломатериалов.
Продольное перемещение досок по выходе их из лесопильной рамы осуществляется приводным роликовым транспортёром.
Производительность роликового транспортёра А, дос/мин., при определённой его скорости и непрерывном действии может быть рассчитана по формуле
A=60-U-K / L, (29)
где U = 0,5... 1,5 м/с - окружная скорость роликов;
К= 0,75...0,8 коэффициент заполнения транспортёра по длине;
L - длина доски, м.
в).Для продольного перемещения досок, горбылей, реек и других отходов используют ленточные транспортёры.
Скорость ленты транспортёра определяется производственными темпами на данном участке потока и составляет 0,5...2 м/с. Ленточные транспортёры могут работать как на горизонтальных участках,так и под углом до 15-20° к горизонту.
Производительность ленточных транспортёров А, дос/мин., определяют по формуле
А= 60 U К / L, (30)
где U- скорость ленты, м /с;
К =0,5...0,7 коэффициент заполнения ленты по длине;
L -средняя длина досок, м.
По этим формулам можно решать и обратную задачу, т.е. подбирать нужную скорость ленты, зная потребную производительность транспортёра. Если ленточный транспортёр переносит материал, выходящий из станка с определённой равномерной скоростью, то скорость транспортёра определяется по скорости поступления материала на ленту с некоторым повышением для предупреждения возможного набегания материала.
г).Для поперечного перемещения пиломатериалов применяют цепные поперечные транспортёры.
Меняя направление движения доски с продольного на поперечное, поперечные цепные транспортёры дают возможность снизить скорости движения досок в 10 раз и более. Они применяются для передачи досок от лесопильных рам к обрезным станкам, для переноса горбылей и реек к разделочным станкам, а также для браковочных, торцовочных и сортировочных устройств.
Производительность поперечного цепного транспортёра А,м,определяется по формуле
А= 60 U К Кр./b, (31)
где- U =0,3 -0,5м/с - скорость цепей транспортера;
К =0,5...0,6- коэффициент заполнения цепей пиломатериалами;
Кр. =0,65...0,75- коэффициент использования рабочего времени;
b - средняя ширина доски, м.
Если транспортёр убирает горбыли и рейки пачками, то b будет ширина пачки.
д) Для уборки опилок и дроблёных отходов применяют скребковые транспортёры и пневматический транспорт. Размеры скребков: длина 250 и 400мм, высота 75 и 90мм. Расстояние между скребками меньшего размера 1050мм, а большего - 1080мм в соответствии с шагом цепи. Скорость движения цепи должна быть 0,3 - 0,5 м/с.
Производительность скребковых транспортёров А,м,определяется по формуле
А= 60 U bh s/ а, (32)
где U-скорость цепи транспортёра, м/с;
b-длина скребка,м;
h- высота скребка, м;
s-длина заполнения опилками промежутка между скребками, приведённая к равномерной высоте кучки, равная 0,4- 0,5м (большая величина относится к более высоким скребкам, а меньшая - к менее высоким);
а- расстояние между осями скребков, м.
Производительность наклонных скребковых транспортёров вследствие ссыпания опилок несколько меньше, чем производительность горизонтальных.
