Планирование раскроя пиловочного сырья

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию (Рособразование)

Архангельский государственный технический университет

Кафедра лесопильно-строгальных производств

Ерёмина Татьяна Николаевна

Факультет МТД курс II группа 1

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Технология лесопильно-деревообрабатывающих производств

Руководитель проекта

Царева М.М.

Архангельск

2009

Введение

Раскрой пиловочного сырья - важнейшая операция технологического процесса лесопильного производства. От правильности раскроя зависит количество и качество получаемых пиломатериалов, а также соответствие их размеров и сортов спецификациям.

Рациональный раскрой пиловочного сырья предусматривает:

1. получение из данного количества сырья наибольшее количество пиломатериалов;

2. получение пиломатериалов наилучшего качества;

3. соответствие выпиливаемой пилопродукции по размерам и качеству заданной спецификации.

Соблюдение этих трех условий обеспечивает получение наилучших показателей по количественному, качественному и спецификационному выходу пилопродукции.

Выход пилопродукции

Объемный выход. Объемным выходом называется выраженное в процентах отношение номинального объема выпиленных пиломатериалов к объему сырья.

Количественный выход. Качество получаемой пилопродукции зависит от качества распиливаемого сырья и от комбинации досок различных размеров в разных частях или зонах бревна. Качественный выход определяется сортностью получаемых пиломатериалов, каждому сорту присвоен определенный коеффициент.

Спецификационный выход. При нормальной работе лесопильный завод выпиливает пиломатериалы определенных размеров и сортов по определенной, заранее заданной спецификации и по соответственно разработанному плану распиловки.

Суммарное количество перепилов и недопилов в процентах к общему объему выработанных пиломатериалов показывает степень отклонения от заданной спецификации и характеризует спецификационный выход.

План раскроя бревен

Рациональное использование сырья и получение пилопродукции определенных размеров и качества вызывают четкое планирование распиловок на каждом лесопильном предприятии. Такой план распиловки с точным указанием поставов, которые применяются на каждый диаметр бревен, составленный на определенный период времени и определяющий поразмерный и посортный выход пилопродукции, называется планом раскроя бревен, или распиловочным планом.

Необходимость составления плана раскроя бревен возникает в тех случаях, когда предприятию дается задание на выработку пиломатериалов целевого назначения, определенных размеров и сортности.

1. ПЛАНИРОВАНИЕ РАСКРОЯ ПИЛОВОЧНОГО СЫРЬЯ

1.1 Обработка спецификации сырья

Целью обработки спецификации сырья является нахождение количества брёвен каждого диаметра, среднего объёма бревен и среднего диаметра брёвен.

Таблица 1 - Спецификация пиловочного сырья
Диаметр брёвен, см	Количество брёвен	Объём одного бревна, м3	Количество брёвен, шт.
	м3	%
14	80	9,94	0,110	728
16	175	21,74	0,140	1250
18	180	22,36	0,175	1029
20	120	14,91	0,210	572
24	200	24,84	0,300	667
26	50	6,21	0,350	143
Итого	805	100		4389

Средний объём бревна , м3,

, (1)

где Qзад - объём сырья по спецификации, м3;

nc - общее число брёвен по заданию, шт.;

.

Средний диаметр бревна dср заданного сырья, см,

, (2)

где d1, d2,… , di - диаметр вершинного торца бревна i-й толщины, см;

n1, n2,… , ni - число брёвен i-й толщины, шт.;

1.2 Обработка спецификации пиломатериалов

Обработка спецификации заключается в определении средней ширины (bср) и средней толщины (аср) пиломатериалов по заданию:

, (3)

, (4)

где Vзад - объём пиломатериалов по заданию, м3;

b1 , b2, …, bi - ширина пиломатериалов, мм;

V1ш, V2ш, …,Viш - объём пиломатериалов соответствующей ширины, м3;

a1 , a2, …, ai - толщина пиломатериалов, мм;

V1т, V2т, …,Viт - объём пиломатериалов соответствующей толщины, м3.

Таблица 2 - Спецификация пиломатериалов

Объем пиломатериалов заданных сортов и сечений, м3
Толщина, мм	Ширина, мм	Итого
	175	125	100	75
75			36		36
50	56	44			100
40		60			60
32			19		19
25	28		25	12	65
19		4	30	15	49
Итого	84	108	110	27	329

;

.

1.3 Определение ожидаемого теоретического объемного выхода пиломатериалов

Средний ожидаемый теоретический объёмный выход пиломатериалов , определяется по формуле:

, (5)

где Р1, Р2 ,…, Рn - объём сырья, распиливаемого на выбранном типе бревнопильного оборудования в процентах;

О1,О2 ,…, Оn - расчётный объёмный выход пиломатериалов для выбранного типа бревнопильного оборудования, %.

В свою очередь, расчётный объёмный выход пиломатериалов определяется исходя из нормативных данных с учётом размерно-качественной характеристики сырья и применяемого типа бревнопильного оборудования по формуле:

, (6)

где Р'1, Р'2 ,…, Р'n - состав сырья по сортности для средних и крупных брёвен по заданию, %;

О'1, О'2 ,…, О'n - нормативный объёмный выход пиломатериалов (без учёта обапола); определяется в зависимости от выбранного бревнопильного оборудования, размеров и качества сырья, распиливаемого на нём.

В зависимости от типа бревнопильного оборудования распиловку сырья в расчётах можно определить следующим образом:

на ЛАПБ d = 14…18 см;

на лесопильных рамах d?20 см.

Находим расчётный объёмный выход пиломатериалов для каждого потока:

для ЛАПБ (d = 14…18 см)

;

для лесопильных рам:

при d = 20…24 см (средние брёвна)

;

при d ? 26 см (крупные брёвна)

.

Таким образом, средний ожидаемый теоретический объёмный выход из всего распиленного сырья:

1.4 Определение коэффициента выхода по сортности пиломатериалов

Коэффициент выхода по сортности показывает отношение объёма пиломатериалов заданных сортов к общему объёму пиломатериалов, который необходимо выпилить.

Коэффициент выхода по сортности определяется с учётом породы древесины, размерно-качественной характеристики сырья и заданной сортности пиломатериалов:

, (7)

где Кср - коэффициент выхода по сортности для средних брёвен (d = 14...24 см);

Qср - объём сырья средних размеров по спецификации, м3 или %;

Ккр - коэффициент выхода по сортности для крупных брёвен (d ? 26 см);

Qкр - объём сырья крупных размеров по спецификации, м3 или %.

Коэффициенты выхода по сортности в зависимости от размеров сырья определяется по формулам:

; (8)

, (9)

где Р1ср, Р2ср, Р3ср - посортный состав среднего сырья, %;

Р1кр, Р2кр, Р3кр - посортный состав крупного сырья, %;

К1ср, К2ср, …, К2кр, К3кр - коэффициент выхода пиломатериалов заданного качества из брёвен соответственно средних и крупных размеров; определяется как сумма коэффициентов по сортности для заданных сортов пиломатериалов.

;

;

;

;

;

;

;

;

.

1.5 Проверка возможности выполнения спецификации пиломатериалов

Возможность размерного выполнения спецификации пиломатериалов из заданного сырья можно проверить, используя метод Г.Д. Власова.

Определяют потребный диаметр сырья (dпотр) для выполнения спецификации на пиломатериалы и сравнивают со средним диаметром dср, определённым из спецификации сырья. Спецификация выполнима, если dпотр?dср.

Потребный диаметр определяется по формуле:

, (10)

где Kдс - коэффициент брусовки по сырью, Kдс =370/805= 0,46;

При выборе толщины выпиливаемого бруса руководствуемся основными теоретическими положениями: оптимальная толщина бруса а = 0,71d, предельная

а = (0,6…0,8)d. Принимаем а = 0,76d. Тогда б' =0,665

;

1,01

;

16,6см < 18,5 см.

Спецификация выполнима.

Исходя из заданного объема сырья, по спецификации определяем объемы пиломатериалов заданного качества:

ожидаемый

; (11)

потребный

. (12)

В нашем случае:

?329м3;

? 805м3.

Проверка показывает, что при данном объёме и качестве сырья, а также требуемой сортности пиломатериалов спецификация не выполнима.

1.6 СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМЫ РАСКРОЯ СЫРЬЯ

К ведущим сечениям относим 75х100; 50х175; 50х125; 40х125; 32х100. При недостатке толстых досок к ведущим размерам добавляются тонкие пиломатериалы, в первую очередь более широкие, ширина которых имеется и в толстых пиломатериалах заданной спецификации. Распределение сырья ведется из расчета выпиловки пиломатериалов ведущих размеров.

Все расчёты по распределению сырья сводим в таблицу 3.

Таблица 3- Распределение сырья

Ширина досок, мм	Количество пиломатериалов ведущих размеров	Допускаемый диапазон диаметров брёвен, см	Распределение сырья	Способ распиловки
			Диаметр сырья по спецификации, см	Требуемый объём сырья по каждому диаметру, %	Общий объём сырья для заданной ширины, %
	м3	%
175	84	36,4	22…29	26, 24, 20	6,2; 24,8; 3,6	34,6	с брусовкой
125	104	42,8	16…21	20, 18, 16	11,3; 22,4; 9,1	42,8	вразвал
100	55	22,6	13…17	16, 14	12,6; 10	22,6
Итого	243	100	-	-	100	100

1.7 Расчёт количества пиломатериалов, подлежащих выпиловке

пиломатериал выпиловка сортность

Расчет сводится к заполнению таблицы 4 . Исходя из спецификации материалов в таблицу заносятся все сечения и объёмы досок, начиная с самых толстых и широких.

Таблица 4- Количество пиломатериалов, подлежащих выпиловке.

Размеры пиломатериалов, мм	Количество пиломатериалов по заданию, м3	Коэффициент выхода посортности	Количество пиломатериалов подлежащих выпиловке, м3	Объём одного погонного метра пиломатериалов, м3	Количество пиломатериаловподлежащих выпиловке, пог. м
толщина	ширина
75	100	36	0,743	48,45	0,00750	6469
50	175	56	0,698	80,23	0,00875	9169
50	125	44	0,743	59,22	0,00625	9475
40	125	60	0,743	80,75	0,00500	16150
32	100	19	0,743	25,57	0,00320	7991
25	175	28	0,698	40,11	0,00438	9158
25	100	25	0,740	33,78	0,00250	13512
25	75	12	0,740	16,22	0,00188	8628
19	125	4	0,740	5,41	0,00238	2273
19	100	30	0,740	40,54	0,00190	21337
19	75	15	0,740	20,27	0,00143	14175
Итого	-	329	-	450,55	-	-

1.8 Составление плана раскроя сырья

Одновременно составляем поставы и ведём план раскроя сырья, основываясь на спецификации сырья и пиломатериалов. Все расчёты сведены в таблицу 5.

План раскроя представляет собой совокупность поставов и обеспечивает выполнение спецификации пиломатериалов при определенном количестве и качестве сырья. Абсолютно точно по всем размерам спецификацию пиломатериалов выполнить трудно. Считается нормальным, если отклонение не превышает 10%. После составления плана раскроя (таблица 6 ) подводятся итоги выполнения спецификации. По каждому сечению подсчитывается количество выпиленных пиломатериалов, полученных сверх задания и недовыполненное, которое определяется как разность между количеством пиломатериалов, подлежащих выпиловке, и количеством выпиленных пиломатериалов.

1.9 Оценка выполнения задания

Спецификации сырья и пиломатериалов изменились. Все изменения внесены в таблицы 7, 8 .

Таблица 7- Спецификация сырья, использованного для выполнения задания.

Диаметр брёвен, см	14	16	18	20	24	26	Всего
Количество брёвен, шт	828	1250	1029	572	667	143	4489
Процентное соотношение по штукам	18,45	27,85	22,92	12,74	14,86	3,18	100
Объём брёвен, м3	91	175	180	120	200	50	816
Процентное соотношение по объёму	11,2	21,4	22,1	14,7	24,5	6,1	100

В связи с изменением спецификации сырья изменились и средние объём и диаметр брёвен.

;

Таблица 8 - Спецификация пиломатериалов для выполнения задания

Объем пиломатериалов заданных сортов и сечений, м3
Толщина, мм	Ширина, мм	Итого
	175	125	100	75
75			35		35
50	54	40			94
40		61			61
32			17		17
25	28		23	12	63
19		4	31	15	50
Итого	82	105	106	27	320

;

.

1.9.1 Объёмный выход пиломатериалов

Объёмный выход пиломатериалов (%) определяется исходя из фактически распиленного сырья (Qс) и объёма выпиленных пиломатериалов (Qп/м).

(13)

1.9.2 Спецификационный выход пиломатериалов

О = %; (14)

% = 95,65 % ? 90 %

Спецификационный выход удовлетворяет условию (%).

1.9.3 ПОСОРТНЫЙ СОСТАВ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ

Процентное содержание пиломатериалов каждого сорта определяется исходя из нормативов посортных выходов.

; (15)

%

%

%

%

1.9.4 Определение ценностного коэффициента сортности

Средний ценностный коэффициент сортности характеризует качество полученных пиломатериалов:

, (16)

где - ценностный коэффициент в зависимости от сорта, назначения пиломатериалов и породы древесины;

- посортный состав пиломатериалов, %.

Вывод

· Ожидаемый теоретический объёмный выход пиломатериалов (53,2%) меньше объёмного выхода пиломатериалов (53,78%) на 0,58 % из- за малой обрезки.

· Средний диаметр сырья уменьшился на 0,09 см, т.к. добавили в спецификацию бревна малого диаметра (d=14).

· Спецификационный выход составляет 95,65 %, что соответствует требованиям раскроя. Спецификацию выполнила.

· Спецификация сырья изменилась, т.к. сырья для выпиловки требуемых сечений не хватило. Были сделаны дополнительные закупки бревен диаметром 14 см в количестве 100 штук.

· Средний ценностный коэффициент сортности = 1,1, что соответствует 3 сорту досок длиной 1,0 м и выше по ГОСТ 8486-86.

· Правильно составлены поставы.

Список использованных источников

1 Ваенский Н.Н. Составление плана раскроя пиловочного сырья: Методические указания к курсовому проектированию. - Архангельск: РИО АЛТИ, 1989.- 32с.

2 Клыков К.С. Нормативно-справочные материалы по технологии лесопильно-деревообрабатывающих производств: Методические указания к курсовому проектированию. - Архангельск: РИО АЛТИ, 1992.- 28с.

3 ГОСТ 2708-75 «Лесоматериалы круглые. Таблицы объемов».

4 Лесное производство. Изд. 4-е, переработанное и дополненное. Песоцкий А.Н. Издательство «Лесная промышленность», 1970, стр. 432.

5 Справочник по лесопилению/Ю.А. Варфоломеев, и др. Под ред. Копейкина.-2-е изд., перераб. и доп.-М.: «Экология», 1991.-496с.

6 Технология пиломатериалов. Учебник для вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп., Аксенов П.П. и др., «Лесная промышленность», 1976, с.480.

Размещено на Allbest.ru