Проект лесопильного цеха для переработки 70 тыс. м3 тонкомерного сырья

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Расчет поставов.

При расчете  поставов воспользуемся спецификацией на сырье, составленной ранее. Расчёт постава произведём по графику-квадранту.

Расчет поставов ведется по вершинному концу бревна.

При составлении  поставов необходимо учесть следующие:

• распиловку бревен  d до 18 см осуществляют в развал;
• бревна d свыше 18 см распиливают с брусовкой;
• не включают в один постав доски двух смежных толщин с разницей 3-5 мм, так как эти доски при сортировке трудно различить;
• величину сбега S принимают в приделах:

d = 12–13 см – 0,7 см/м

d = 14–18 см  – 0,8 см/м

d = 20-22 см –  0,9 см/м

Результаты расчета  поставов по каждому диаметру занесём в таблицу.

Рис. 1. График-квадрант для расчета поставов

 

 

Расчёт постава  для d=12

Определим размеры обрезных досок по ГОСТ 8486-66, если d=12 см, l=5 м, S=0,7 см/м, D=15,5 см., толщина пил 2 мм, постав 1*32,4*13.

Определим ширину постава последовательно для  каждой пары досок: C₁=35 мм, C₂=35+34,6=69,6 мм, C₃=69,6+34,6=104,2 мм.

Для определения  С_кр на окружности d=12 см. находим точку, соответствующую K=D/d=15,5/12=1,29, сносим её на ось абсцисс, получаем С_кр=105 мм.

Так как расстояние между симметричными наружными  пластями досок С≤С_кр, то ширину их определяем по вершинному торцу бревна, а длина равна длине бревна, то есть длина всех досок постава равна 5 метрам. Определим ширину досок:

Центральная доска толщиной 32 мм. На оси абсцисс находим точку, соответствующую C₁=35 мм и от неё поднимаемся вверх по вертикали до пересечения с окружностью d=12 см. Точку пересечения сносим на ось ординат и получаем ширину пласти h₁=115 мм. Стандартная ширина будет b₁=110 мм, с учётом припуска на усушку b_1у=113,8 мм.

Первая пара боковых досок толщиной 13 мм. По аналогии C₂=69,6 мм, h₂=98 мм, b₂=90 мм, b_2у=93,3 мм, l₂=5 м.

Пара крайних боковых досок толщиной 13 мм. По аналогии C₃=104,2 мм, h₃=66 мм, b₃=63 мм, b_3у=65,5 мм, l=5 м.

 

Расчёт постава для  d=13

Определим размеры обрезных досок по ГОСТ 8486-66, если d=13 см, l=5 м, S=0,7 см/м, D=16,5 см, толщина пил 2 мм, постав 2*32,4*13.

Ширина постава последовательно для каждой пары досок: C₁=70,4 мм, C₂=70,4+34,6=105 мм, C₃=105+34,6=139,6 мм.

K=16,5/13=1,27, значит С_кр=110 мм.

Центральная пара досок толщиной 32 мм. Так как С₁≤С_кр, определяем по вершинному торцу: h₁=110 мм. Стандартная ширина будет b₁=100 мм, с учётом припуска на усушку b_1у=103,6 мм.

Первая пара боковых досок толщиной 13 мм. По аналогии C₂=105 мм, h₂=80 мм, b₂=75 мм, b_2у=77,8 мм, l₂=5 м.

Пара крайних  боковых досок толщиной 13 мм. Ширина постава С₃>С_кр, поэтому ширина досок определяется по комлевому диаметру и прямой h₀. На оси абсцисс находим точку C₃=139,6 мм и от неё поднимаемся по вертикали до пересечения с окружностью D=16,5 см. Из точки пересечения проводим горизонтальную прямую до пересечения с прямой h₀. Эту точку сносим на ось абсцисс, где и находим ширину пласти доски h₃=52 мм. Ближайшая стандартная ширина b₁=50 мм, с припуском на усушку b_1у=52 мм,

Для определения  длины этой доски определим расчётный  диаметр d_x, обеспечивающий получение доски шириной 52 мм при C₃=139,6 мм. На оси абсцисс находим точку C₃=139,6 мм, а на оси ординат точку h₃=52 мм. Из этих точек проводим перпендикуляры к осям и точка их пересечения укажет искомый диаметр d_x=15 см. Длина крайних досок

l₃=l-( d_x-d)/S=5-(15-13)/0,7=5-2,85=2,15≈2 м.

 

Расчёт постава для d=14

Определим размеры  обрезных досок по ГОСТ 8486-66, если d=14 см, l=5 м, S=0,8 см/м, D=18 см, толщина пил 2 мм, постав 2*32,4*13.

Ширина постава  последовательно для каждой пары досок: C₁=70,4 мм, C₂=70,4+34,6=105 мм, C₃=105+34,6=139,6 мм.

K=18/14=1,29, значит С_кр=115 мм.

Центральная пара досок толщиной 32 мм. Так как  С₁≤С_кр, определяем по вершинному торцу: h₁=120 мм. Стандартная ширина будет b₁=115 мм, с учётом припуска на усушку b_1у=119 мм.

Первая пара боковых  досок толщиной 13 мм. По аналогии C₂=105 мм, h₂=95 мм, b₂=90 мм, b_2у=93,3 мм, l₂=5 м.

Пара крайних  боковых досок толщиной 13 мм. Ширина постава С₃>С_кр, ширина пласти доски h₃=67 мм. Ближайшая стандартная ширина b₁=63 мм, с припуском на усушку b_1у=65,5 мм, d_x=15,5 см.

l₃ =5-(15,5-14)/0,8=5-1,88=3,13≈3 м.

 

 

 

 

Расчёт постава  для d=16

Определим размеры обрезных досок по ГОСТ 8486-66, если d=16 см, l=5 м, S=0,8 см/м, D=20 см, толщина пил 2 мм, постав 2*32,4*19.

Ширина постава  последовательно для каждой пары досок: C₁=70,4 мм, C₂=70,4+43,4=113,8 мм, C₃=113,8+47=160,8 мм.

K=20/16=1,25 , значит С_кр=140 мм.

Центральная пара досок толщиной 32 мм. Так как  С₁≤С_кр, определяем по вершинному торцу: h₁=145 мм. Стандартная ширина будет b₁=140 мм, с учётом припуска на усушку b_1у=144,6 мм.

Первая пара боковых досок толщиной 19 мм. По аналогии C₂=117,4 мм, h₂=111 мм, b₂=100 мм, b_2у=103,6 мм, l₂=5 м.

Пара крайних  боковых досок толщиной 19 мм. Ширина постава С₃>С_кр, ширина пласти доски h₃=68 мм. Ближайшая стандартная ширина b₁=63 мм, с припуском на усушку b_1у=65,5 мм, d_x=17,4 см.

l₃ =5-(17,4-16)/0,8=5-1,75=3,25 м.

 

Расчёт постава  для d=18

Определим размеры обрезных досок по ГОСТ 8486-66, если d=18 см, l=5 м, S=0,8 см/м, D=22 см, толщина пил 2 мм, постав 2*40,2*22,2*13.

Ширина постава  последовательно для каждой пары досок: C₁=87 мм, C₂=87+49,6=136,6 мм, C₃=136,6+34,6=171,2 мм.

K=22/18=1,22 , значит С_кр=158 мм.

Центральная пара досок  толщиной 40 мм. Так как С₁≤С_кр, определяем по вершинному торцу: h₁=155 мм. Стандартная ширина будет b₁=150 мм, с учётом припуска на усушку b_1у=154,9 мм.

Первая пара боковых  досок толщиной 22 мм. По аналогии C₂=140,2 мм, h₂=117 мм, b₂=110 мм, b_2у=113,8 мм, l₂=5 м.

Пара крайних боковых  досок толщиной 13 мм. Ширина постава С₃>С_кр, ширина пласти доски h₃=83 мм. Ближайшая стандартная ширина b₃=75 мм, с припуском на усушку b_3у=77,8 мм, d_x=18,5 см.

l₃ =5-(18,5-18)/0,8=5-0,63=4,37≈4,25 м.

 

Расчёт постава  для d=20

Определим размеры обрезных досок по ГОСТ 8486-66, если d=20 см, l=5 м, S=0,9 см/м, D=24,5 см, толщина пил 2 мм, постав 2*32,2*25,4*16.

Ширина постава  последовательно для каждой пары досок: C₁=70,4 мм, C₂=70,4+56=126,4 мм, C₃=126,4+37,2=163,6 мм, C₄=163,6+40,8=204,4 мм.

K=24,5/20=1,23 , значит С_кр=175 мм.

Центральная пара досок  толщиной 32 мм. Так как С₁≤С_кр, определяем по вершинному торцу: h₁=190 мм. Стандартная ширина будет b₁=180 мм, с учётом припуска на усушку b_1у=185,7 мм.

Первая пара боковых досок толщиной 25 мм. По аналогии C₂=126,4 мм, h₂=157 мм, b₂=150 мм, b_2у=154,9 мм, l₂=5 м.

Вторая пара боковых  досок толщиной 16 мм. По аналогии C₃=163,6 мм, h₃=115 мм, b₃=110 мм, b_3у=113,8 мм, l₃=5 м.

Пара крайних  боковых досок толщиной 16 мм. Ширина постава С₄>С_кр, ширина пласти доски h₄=77 мм. Ближайшая стандартная ширина b₄=75 мм, с припуском на усушку b_4у=77,8 мм, d_x=21,8 см.

l₄ =5-(21,8-20)/0,9=5-2=3 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3. Расчёт поставов.

Диаметр бревна, см	Диаметр бревна, м	Объем бревна, м3	Постав	Схема постава	Размеры досок			Число досок	Расход ширины постава		Объем досок из одного бревна, м3	% полученного выхода	Число бревен, шт	Объем всех досок из всех бревен, м3
					Т мм	Ш мм	Д мм		На один	суммарный
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
12	0,12	0,073	1*32,4*13	13,13,32,13,13	32 13 13	110 90 63	5 5 5	1 2 2	35,0 34,6 34,6	35 69,6 104,2	0,03749	51,36	120055	4500,86
13	0,13	0,085	2*32,4*13	13,13,32,32,13,13	32 13 13	100 75 50	5 5 2	2 2 2	70,4 34,6 34,6	70,4 105 139,6	0,04435	52,18	125506	5566,19
14	0,14	0,097	2*32,4*13	13,13,32,32,13,13	32 13 13	115 90 63	5 5 3	2 2 2	70,4 34,6 34,6	70,4 105 139,6	0,053414	55,07	131990	7050,11
16	0,16	0,124	2*32,4*19	19,19,32,32,19,19	32 19 19	140 100 63	5 5 3,25	2 2 2	70,4 43,4 47,0	70,4 113,8 160,8	0,07158	57,73	117131	8384,24
18	0,18	0,156	2*40,2*22,2*13	13,22,40,40,22,13	40 22 13	150 110 75	5 5 4,25	2 2 2	87,0 49,6 171,2	87,0 136,6 171,2	0,092488	59,29	85212	7881,09
20	0,20	0,190	2*32,2*25,4*16	16,16,25,32,32,25,16,16	32 25 16 16	180 150 110 75	5 5 5 3	2 2 2 2	70,4 56,0 37,2 40,8	70,4 126,4 163,6 204,4	0,1199	63,11	52353	6277,12
Итого:												56,66	632247	39659,61

Пояснения к таблице 3.

графа 12=графа6* графа7* графа68 графа9*

графа 13 определяем по формуле: P=V_n/V_c*100%,                                                (6)

где V_n – обьём пиломатериалов из одного бревна, м³;

V_c – объём одного бревна, м³.

графа 14берётся из таблицы 2, графа 15=графа 12*графа14

 

 

 

 

6. Составление плана раскроя бревен на пиломатериалы.

 

Таблица 4. План раскроя брёвен.

Номер постава	Диаметр бревна, см	Объем бревна, м3	Спецификация  пиломатериалов
			Толщина, мм	13	13	13	13	13	13	16	16	19	19	22	25	32	32	32	32	32	40
			Ширина, мм	50	63	63	75	75	90	75	110	63	100	110	150	100	110	115	140	180	150
			Длина, м	2	3	5	4,25	5	5	3	5	3,25	5	5	5	5	5	5	5	5	5
			Объем м3	0,0013	0,0025	0,0041	0,0041	0,0049	0,0059	0,0036	0,0088	0,0039	0,0095	0,0121	0,0188	0,0160	0,0176	0,0184	0,0224	0,0288	0,030
			Получено  пиломатериалов по расчету, м3
			Всего по поставу, м3
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22
1	12	0,073	4500,86			984,45			1176,54								2112,97
2	13	0,085	5566,19	326,32				1229,96								4016,19
3	14	0,097	7050,11		659,95				1557,48									4857,23
4	16	0,124	8384,24									913,62	2225,49						5247,47
5	18	0,156	7881,09				698,74							2062,13							5112,72
6	20	0,190	6277,12							376,94	921,41				1968,47					3015,53
ИТОГО				326,32	659,95	984,45	698,74	1229,96	2734,02	376,94	921,41	913,62	2225,49	2062,13	1968,47	4016,19	2112,97	4857,23	5247,47	3015,53	5112,72

 

Пояснения к таблице 4.

Все данные берём из таблицы 3.

Графы 4; 5; 6; 7; 8 и т.д. из таблицы 3 графа 15.

Верхняя часть таблицы – спецификация пиломатериалов – берём по заданию и в результате произведенного расчета поставов. 

7. Составление баланса сырья.

При переработке  и распиловке пиловочного сырья  весь объем древесины распределяется по видам продукции, отходов и  потерь. Баланс отражает рациональность использования древесины и зависит от способа распиловки, размеров и качества сырья, применяемых поставов, назначения пилопродукции, толщины пил и других факторов.

 

При переработке  сырья на линиях ЛАПБ баланс принимается  в следующих пределах:

1 пиломатериалы  37-51,5% -берется из таблицы 8

2 технологическая  щепа 31,8-43,3%

3 опилки –  5-8,3%

4 отсев от  щепы – 3,8-43,3%

5 безвозвратные  потери – 3,7-4,2%

 

 

Таблица 5. Баланс древесины при раскрое сырья на годовую программу

Наименование продукции	Процент от объёма сырья	Объём, м3
1	2	3
1. обрезные доски	56,66	39659,61
2. обапол	-	-
3. технологическая щепа	30,44	21310,39
4. опилки	5,4	3780
5. безвозвратные потери	3,7	2590
6. отсев щепы	3,8	2660
Распиливаемое сырье	100	70000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Выбор и расчет производительности ведущего оборудования цеха.

Для торцовки досок будем использовать торцовочные установки ЛТ-1М, так как при расчёте поставов мы использовали стандартные длины досок, то есть необходима окончательная торцовка.

 

Таблица 6. Расчет потребного количества торцовочных станков.

Диаметр бревна, см, d	Ритм работы головного оборудования, сек, r	Объем работ  по поставу, шт, Q	Производительность  станка, шт/с, П	Потребное время  выполнения работ по поставу одним  станком, с, tпот	Потребное количество станков, шт, N	Принятое количество оборудования, шт, Nпр	Процент загрузки оборудования, %
1	2	3	4	5	6	7	8
12	15,789	5	0,496	10,081	0,638	1	63,8
13		6		12,097	0,766	1	76,6
14		6		12,097	0,766	1	76,6
16		6		12,097	0,766	1	76,6
18		6		12,097	0,766	1	76,6
20		8		16,129	1,022	1	102,2