КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ЕЁ ВЫПОЛНЕНИЮ
-
Расчёт производственной мощности лесопильного цеха
В контрольном задании рекомендуется рассчитать годовую произ- водственную мощность лесопильного цеха на базе однопильного кругло- пильного бревнопильного станка марки KARA. Спецификация сырья и его процентное содержание в условной партии объёмом 1000 м3, а также коли-
чество пропилов
zi принимаются студентом самостоятельно,
Спецификация пиловочного сырья и его процентное содержание в условной партии объёмом 1000 м3 приведена в табл. 3.2.
Количество пропилов
zi, необходимых для распиловки брёвен соот-
ветствующего диаметра по спецификации сырья, приведено в табл. 3.3.
Таблица 3.2
Спецификация сырья
| Диаметр брёвен, см | Номер варианта | |||||||||||||||||||
| Распределение сырья по диаметрам на 1000 м3, % | ||||||||||||||||||||
Таблица 3.3
Количество пропилов в бревне
| Диаметр брёвен, см | Номер варианта | |||||||||||||||||||
| Количество пропилов в бревне | ||||||||||||||||||||
Общие исходные данные для всех вариантов задания
1. Распиловка брёвен производится брусо-развальным способом (с брусовкой).
2. Обрезка необрезных досок выполняется на обрезном станке.
3. Календарный режим работы лесопильного цеха:
· число дней работы в году – 250;
· число смен в сутки – 2;
· продолжительность смены – 480 мин.
4. Длина брёвен – 6,0 м.
5. Номинальные размеры длины пиломатериалов устанавливаются для внутреннего рынка и экспорта от 1,5 до 6,0 м с градацией 0,25 м по ГОСТ 24454-80.
6. Ширина пропила для заданного бревнопильного станка принима- ется равной 5,3 мм.
7. Скорость рабочего хода подвижного стола изменяется от 50 до 70 м/мин, скорость обратного хода принимается равной 130 м/мин.
Методика определения производственной мощности лесопильного цеха
Для определения годовой фактической производительности лесо-
пильного цеха Q ф
сначала необходимо рассчитать среднесменную произ-
водительность лесопильного цеха
Q лц, исходя из фактической сменной
| ср |
при распиловке брёвен
каждого диаметра, заданного в спецификации сырья. Расчёт фактической
сменной производительности бревнопильного станка Qj
и количества
смен
n см i, необходимых для распиловки брёвен каждого диаметра, удобно
вести в табличной форме, заполняя табл. 3.4.
Расчёт фактической сменной производительности бревнопильного станка
Таблица 3.4
| di, см | qi, м3 | å V бр i, м3 | Ui, м/мин | zi, шт. | Q п, шт./мин | K м | Qj, м3 в смену | n см i, смен |
| Итого | – | å= 1000 | – | – | – | – | – | å n см i |
Графа 1. В данной графе указываются заданные диаметры брёвен в соответствии со спецификацией сырья по табл. 3.2.
Графа 2. В данной графе указывается объём бревна соответствую-
щего диаметра qi, м3, который может быть определён по ГОСТ 2708-75
или по формуле (3.1):
qi = (0,87 L + 0,01 L 2)(d + 0,0001 L 2)2 + 0,00002 L 3, (3.1)
где L ‒ длина бревна, м; d ‒ вершинный диаметр бревна, м.
Графа 3. В данной графе указывается объём брёвен каждого диамет- ра å V бр i, м3, в соответствии с их процентным содержанием в условной
партии брёвен объёмом 1000 м3 по спецификации сырья, определяемый по формуле (3.2):
å V бр i
= 10 xi, (3.2)
где xi ‒ процентное содержание брёвен определённого диаметра в услов-
ной партии объёмом 1000 м3 в соответствии со спецификацией сырья, %, принимается по табл. 3.2.
Графа 4. В данной графе указывается приблизительная скорость по-
дачи бревнопильного станка
Ui, м/мин, при распиловке брёвен заданных
диаметров, которая рассчитывается по формуле (3.3):
U = 512 + 38, (3.3)
i di
где 512 и 38 ‒ коэффициенты аппроксимации G 0
и G 1
соответственно,
рассчитанные для данного диапазона диаметров брёвен в спецификации и
данного диапазона рабочих скоростей подачи бревнопильного станка; di ‒ диаметр бревна, для которого определяется скорость подачи, см.
Графа 5. В данной графе указывается количество пропилов в бревне zi, шт., при его индивидуальном раскрое на однопильном станке. Количе- ство пропилов принимается по табл. 3.3 в соответствии с номером вариан- та.
Графа 6. В данной графе указывается пропускная способность одно-
пильного круглопильного станка для индивидуального раскроя брёвен штук брёвен в минуту, определяется по формуле (3.4):
Q п,
Q п =
Ui
l ср× zi
, (3.4)
где Ui
– приблизительная скорость подачи бревнопильного станка, м/мин,
рассчитанная ранее и указанная в графе 4;
l ср
– средняя длина брёвен (без
учёта припуска по длине, который учитывается коэффициентом
KN), м;
zi – количество пропилов в бревне, шт., указанное в графе 5.
Графа 7. В данную графу записываются значения коэффициента ис-
пользования машинного времени однопильного бревнопильного станка
для индивидуального раскроя брёвен формуле (3.5):
K м, которые рассчитываются по
K м =
t р × zi
[
], (3.5)
t р × zi + t 1 + П × t 2 + zi (t 3 + t 4) + t 5 K в
где t р
– время одного пропила в бревне, с, которое определяется по фор-
муле (3.6):
t =60 l ср
р Ui
; (3.6)
t 1 ‒ время на навалку, установку и закрепление бревна на подающем столе, равное 20,6 с; П – количество поворотов при распиловке бревна на стан-
ках KARA, равное двум поворотам; t 2
– время на поворот бревна (бруса),
равное 13,9 с; t 3
– время на установку размера и подачу бревна к пиле,
равное 5,4 с; t 4
– время на откатку подающего стола, с, которое определя-
ется по формуле (3.7):
t =60 l ср
, (3.7)
4 U в
где U в
– скорость возврата (откатки) подающего стола, принимается рав-
ной 130 м/мин; t 5
– время на сброс оставшейся части бревна (бруса) в кон-
це цикла их обработки, равное 5,0 с;
K в ‒ коэффициент, учитывающий
инерционность механизмов подающего стола, равный 1,1.
Графа 8. В данную графу записываются результаты расчёта факти-
ческой сменной производительности бревнопильного станка Qj, м3 брёвен в смену, по формуле (3.8):
Qj = Q п × K м × KN × K т.и × T с × qi, (3.8)
где Q п
– пропускная способность станка, штук брёвен в минуту, (графа 6);
K м – коэффициент использования машинного времени (графа 7); KN –
коэффициент, характеризующий скрытые потери производительности, к которым относятся: снижение расчётной величины скорости распиловки брёвен вследствие падения напряжения на зажимах нагрузки; распиловка припусков по длине бревна; минимальные межторцовые разрывы, возни-
кающие в процессе эксплуатации. Коэффициент KN
принимается равным
0,96;
K т.и
– коэффициент технического использования бревнопильного
станка; Т с– продолжительность смены, мин; qi – объём бревна соответ-
ствующего диаметра, м3, (графа 2).
Коэффициент технического использования бревнопильного станка
K т.и
определяется по формуле (3.9):
K т.и
=1 - å t пл.пр +å t сл.пр
T с - å t з
, (3.9)
где å t пл.пр
– планируемые простои (время на смену инструмента, под-
наладку механизмов и т. д., а также на отдых и личные надобности рабо- чих, станочников и операторов) всего оборудования лесопильного цеха,
равное 25 мин; å t сл.пр ‒ случайные простои бревнопильного станка из-за
отказов оборудования (время на обнаружение и устранение их причин),
равное 48 мин (при уровне безотказной работы
Уб.р = 0,95); T с
– продол-
жительность смены, мин; å t з
– организационные простои, потери време-
ни из-за подачи сырья или других причин, связанных с загрузкой оборудо- вания лесопильного цеха, равные 24 мин.
Графа 9. В данную графу записываются результаты расчёта количе- ства смен работы бревнопильного станка в однопоточном цехе, необходи- мых для распиловки брёвен каждого диаметра с учётом процентного со-
держания их объёмов в спецификации сырья. Количество смен определяется по формуле (3.10):
n см i, смен,
n = å V бр i. (3.10)
см i Qj
Далее, данные графы 9 суммируются и результат записывается в итоговой строке табл. 3.4.
| см |
димое для распиловки 1000 м3 брёвен всех диаметров с учётом процентно- го содержания их объёмов, заданных в спецификации сырья (табл. 3.2).
| ср |
изводительность лесопильного цеха (3.11):
Q лц, м3 брёвен в смену, по формуле
| Q = |
| å n |
см
, (3.11)
где 1000 – условный объём, на который рассчитывается производитель-
| см |
| Q |
Рассчитанная среднесменная производительность
лц подставляется
| ср |
| ср |
| г |
| з |
× K, (3.12)
| г |
– годовой фонд времени, смен. Календарный режим работы лесо-
пильного цеха принимается из общих исходных данных; K з
– коэффици-
ент загрузки цеха, который определяется по формуле (3.13):
K = 1 - å t з; (3.13)
з T с
K г – поправочный коэффициент на среднегодовые условия работы лесо-
пильного цеха зависящий от температурной зоны, в которой расположено предприятие. Ввиду того, что конкретное географическое расположение
предприятия не задаётся, при расчётах коэффициент K г
ным 0,93.
принимается рав-
После выполнения контрольного задания пишется заключение, в ко- тором излагаются основные результаты, полученные в ходе проведения расчётов.