Главная База знаний "Allbest" Программирование, компьютеры и кибернетика Автоматизированное проектирование процесса изготовления пиломатериалов

Автоматизированное проектирование процесса изготовления пиломатериалов

План раскроя круглых лесоматериалов на пиломатериалы, их выход по спецификации, определение посортного выхода. Составление баланса древесины. Среднесменная и годовая производительность лесопильного потока, расчет процесса в электронных таблицах.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 20.09.2012
Размер файла 1,9 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

  • Введение
  • 1. Постановка задачи
  • 2. Исходные данные
  • 2.1 План раскроя круглых лесоматериалов на пиломатериалы. Спецификационный выход пиломатериалов
  • 2.2 Определение посортного выхода пиломатериалов
  • 2.3 Расчет среднесменной и годовой производительности лесопильного потока
  • 2.4 Составление баланса древесины
  • 3. Расчет процесса в электронных таблицах
  • 3.1 Расчет таблиц
  • 3.2 Сортировка данных
  • 3.3 Фильтрация данных
  • 3.4 Сводная таблица
  • 4. Оптимизация процесса
  • 5. Графическая зависимость
  • Заключение
  • Список использованных источников

Введение

Автоматизированное проектирование изделий и технологических процессов различных производств, в том числе и деревообработки, в наше время применяется на многих современных предприятиях. Намечается явная тенденция перехода всех предприятий на автоматизированное проектирование изделий и технологических процессов.

В настоящее время вся продукция, поставляемая на экспорт должна сопровождаться необходимой документацией в электронном виде. Прежде всего, необходима документация по изготовлению, обслуживанию и утилизации изделия. Следует отметить, что использование средств автоматизированного проектирования значительно сокращает время проектирования, снижает количество ошибок, которые может допустить проектировщик. Исправление ошибок при проектировании с использованием САПР осуществляется в десятки раз быстрее.

Цель курсовой работы - показать, как можно с помощью текстового редактора и табличного редактора, графического пакета можно произвести необходимые расчеты для выполнения курсовой работы, научных работ, а также качественно и красиво оформить результаты своей работы. В ходе выполнения данной работы необходимо показать преимущество применения средств САПР перед расчетами вручную.

Текстовая часть набрана в текстовом редакторе Word. План цеха выполнен в графическом редакторе Компас 3D 9.0, который обладает удобным пользовательским интерфейсом, большой библиотекой, позволяющими без особого труда выполнить чертеж со всеми привязками, размерами, стандартами.

1. Постановка задачи

Для решения задачи линейного программирования, поставленной в данном курсовом проекте, воспользуемся табличным процессором Excel. С помощью электронных таблиц произведем расчет исходных данных для расчета лесопильного потока на базе двухэтажных лесопильных рам, посортного выхода пиломатериалов, баланса раскроя древесины и произведем расчет для лесопильного потока на базе двухэтажных лесопильных рам.
В курсовом проекте показано, как с помощью стандартных пакетов автоматизированного проектирования можно выполнить расчет и оформление текстовой части курсовой работы.
В данном проекте организован автоматизированный расчет исходных данных для расчета лесопильного потока на базе двухэтажных лесопильных рам, посортного выхода пиломатериалов, баланса раскроя древесины, произведем расчет рам для осуществления раскроя круглых лесоматериалов на пиломатериалы в соответствии со спецификацией, что является частью курсового проекта на тему "Составление спецификационных поставов и технологический расчет лесопильных потоков".
Кроме выполнения элементарных расчетов, необходимо выполнить и ряд других задач. Таким образом, должны быть выполнены следующие задачи:
1. Организовать взаимосвязанный расчет исходных данных для расчета лесопильного потока на базе двухэтажных лесопильных рам, посортного выхода пиломатериалов, баланса раскроя древесины и произведем расчет для лесопильного потока на базе двухэтажных лесопильных рам;
2. Организовать сортировку данных по одной из таблиц;
3. Построить графическую зависимость по одной из расчетных таблиц;
4. Выполнить чертеж "План цеха на базе лесопильных рам".

пиломатериал электронная таблица расчет

2. Исходные данные

Требуется рассчитать:

исходные данные для расчета лесопильного потока на базе двухэтажных лесопильных рам;

посортный выход пиломатериалов;

баланс раскроя древесины;

среднесменную и годовую производительность лесопильного потока;

2.1 План раскроя круглых лесоматериалов на пиломатериалы. Спецификационный выход пиломатериалов

Определение спецификационного выхода пиломатериалов Асп, %, определяется по формуле:

, (2.1)

где Vв - объем напиленных пиломатериалов, м3;

V - объем пиломатериалов по спецификации, м3;

Н - объем недопиленных пиломатериалов, м3;

П - объем перепиленных пиломатериалов, м3.

2.2 Определение посортного выхода пиломатериалов

Коэффициент сортности партии пиломатериалов С определяется по формуле:

, (2.2)

где А1, А2,…, Аn - количество пиломатериалов каждого сорта;

К1, К2,…, Кn - ценностные коэффициенты сортности.

2.3 Расчет среднесменной и годовой производительности лесопильного потока

Среднесменная производительность каждой установленной в потоке лесопильной рамы Ai, м3/год, определяется по формуле:

, (2.3)

где Аi - средняя производительность установленной лесопильной рамы на распиловке бревен определенным поставом, м3/смену;

Д - инструкционная посылка лесопильной рамы при распиловке бревен данным поставом, мм/об;

n - число оборотов коленчатого вала лесопильной рамы, об/мин;

Т - продолжительность смены, мин;

L - средняя длина бревен согласно заданной спецификации, м;

q - объем бревна, распиливаемого данным поставом, м3;

КП - коэффициент использования потока с двухэтажными лесопильными рамами (для механизированных потоков КП = 0,864).

Годовая производительность рамного потока по сырью, Асрам, м3/год, определяется по формуле:

, (2.4)

где Qс - расчетный объем партии сырья, м3;

N - количество рабочих смен в году;

I1000 - количество установленных рамо-смен, необходимых для распиловки расчетной партии сырья;

Кr - коэффициент, учитывающий среднегодовые условия работы лесопильного потока;

2.4 Составление баланса древесины

После раскроя бревен получают пилопродукцию всех видов, отходы в виде горбылей, реек, торцовых срезов, вырезанных из досок дефектных участков. Часть древесины идет в опилки, на распыл и на усушку. Сумма всех этих компонентов должна быть равна объему распиленных бревен. Такое распределение распиленного сырья по видам пилопродукции называют балансом раскроя древесины. К небалансовыми отходами считается кора (10ч12 %), так как объем бревен учитывается без коры, и припуски по длине бревна (1 %).

Ниже приведены таблицы исходных данных в ТП Excel.

Таблица 2.1 - Исходные данные для расчета лесопильного потока на базе двухэтажных лесопильных рам

Номер постава по плану раскроя

Диаметр выпиливаемых бревен, d, см

Толщина распиливаемых брусьев, Н, мм

Количество пил в поставе, шт

Количество необрезных досок, шт

из необрезных досок, полученных на первом проходе, fI

Количество обрезных досок, шт

на лесопильнной раме первого ряда, ЕI

на лесопильнной раме первого ряда, ЕII

по поставу на первом проходе, mI

по поставу на втором проходе, mII

По поставу на втором проходе

всего обрезных досок, wшт

из необрезных досок, полученных за пределами пласти бруса, fII

в пределах пласти бруса, fIII

I

24

175

5

1

4

4

4

4

4

12

II

26

175

5

2

4

8

4

8

0

12

III

28

175

5

2

4

8

4

8

2

14

IV

30

150

6

4

4

8

4

8

4

16

V

32

175

5

2

5

4

5

4

2

11

Таблица 2.2 - Посортный состав хвойных обрезных пиломатериалов по ГОСТ 8486-66 из пиловочного сырья по ГОСТ 9463-72

Сорт пиломатериалов

Средние бревна 14-24 см

Крупные бревна 26 см и более

Сорт

Сорт

1

2

3

1

2

3

Отборный

15,11

0,68

0,94

32,03

16,73

3,32

1

17,1

12,37

10,2

20,4

21,05

8,78

2

17,79

11,48

13,03

13,25

20,02

12,14

3

37,42

40,73

40,18

12,92

21,05

41,53

4

12,58

34,74

35,65

21,4

21,15

34,23

100

100

100

100

100

100

Таблица 2.3 - Посортный выход пиломатериалов

Диаметр распиливаемых бревен, см

Объем распиливаемых бревен каждого диаметра, м3/шт

Удельный вес бревен,% качества

Объем распиливаемых бревен с учетом процента качества, м3

Получено пиломатериалов из каждого диаметра, м3

Коэффициент сортности, С

Всего

в том числе по сортам

Отборный

1

2

3

4

24

200/350

20,00

30,00

30,00

4,53

5,13

5,34

11,23

3,77

1,269

30,00

45,00

45,00

0,31

5,57

5,17

18,33

15,63

1,011

50,00

75,00

45,00

0,42

4,59

5,86

18,08

16,04

1,003

26

200/350

20,00

50,00

50,00

7,56

8,55

8,90

18,71

6,29

1,269

30,00

75,00

75,00

0,51

9,28

8,61

30,55

26,06

1,011

50,00

125,00

125,00

1,18

12,75

16,29

50,23

44,56

1,003

28

250/350

20,00

50,00

50,00

16,02

10, 20

6,63

6,46

10,70

1,418

30,00

75,00

75,00

12,55

15,79

15,02

15,79

15,86

1,290

50,00

125,00

129,66

4,15

12,75

16,29

51,91

44,56

1,026

30

150/200

20,00

30,00

30,00

9,61

6,12

3,98

3,88

6,42

1,418

30,00

45,00

45,00

7,53

9,47

9,01

9,47

9,52

1,290

50,00

75,00

75,00

2,49

6,59

9,11

31,15

25,67

1,020

32

200/150

20,00

40,00

40,00

12,81

8,16

5,30

5,17

8,56

1,418

30,00

60,00

60,00

10,04

12,63

12,01

12,63

12,69

1,290

50,00

100,00

100,00

3,32

8,78

12,14

41,53

34,23

1,020

Таблица 2.4 - Баланс раскроя древесины

Наименование продукции, отходов и потерь

Количество,

м3

%

Пиломатериалы

631,00

63,10

Технологическая щепа

189,00

18,90

Опилки

120,00

12,00

Усушка и распыл

60,00

6,00

Всего

1000,00

100,00

3. Расчет процесса в электронных таблицах

3.1 Расчет таблиц

Рисунок 3.1 - Таблица формул таблицы 2.1

Рисунок 3.2 - Таблица результатов таблицы 2.1

Рисунок 3.3 - Таблица с расчетными формулами таблицы 2.2

Рисунок 3.4 - Таблица результатов таблицы 2.2

Рисунок 3.5 - Таблица с расчетными формулами таблицы 2.3

Рисунок 3.6 - Таблица результатов таблицы 2.3

Коэффициент сортности пиломатериалов каждого сорта выполняем следующим образом в ячейку М7 (таблица 2.5) вписываем формулу

fх= (H7*2+I7*1,6+1,3*J7+1*K7+0,7*L7) /G7

Рисунок 3.7 - Таблица с расчетными формулами таблицы 2.4

Рисунок 3.8 - Таблица результатов таблицы 2.4

3.2 Сортировка данных

На рисунке 3.9 показана сортировка таблицы 2.2 Сортировка произведена по убыванию сорта пиломатериалов.

Рисунок 3.9 - Сортировка пиломатериалов по убыванию

3.3 Фильтрация данных

Фильтр - это средство позволяющее создавать списки, в которых присутствуют только отвечающие заданным условиям данные. С помощью команды "Автофильтр" можно просматривать только те строки, которые соответствуют одному или нескольким заданным значениям, вычисленным значениям, либо строки, для которых выполняются определенные условия.

Фильтрация данных произведена по таблице 2.3, в качестве критерия отбора задано условие диаметр бревна 28 см и 30 см.

Рисунок 3.10 - Фильтрация данных

3.4 Сводная таблица

Отчет сводной таблицы - это предназначенная для интерактивной работы таблица, обобщающая и анализирующая данные из существующих списков, таблиц и баз данных. Выбор исходных данных выполняется в мастере сводной таблицы ее структуру можно изменить, перетаскивая поля и элементы с помощью мышки.

Сводная таблица представлена на рисунке 3.11.

Рисунок 3.11 - Интерфейс программы Excel сводная таблица

4. Оптимизация процесса

Оптимизация процесса в табличном процессоре Excel производится по алгоритму, подобно алгоритма программы SIMPL (симплекс-метод).

Данная функция осуществляется через команду поиск решения. При выборе этой функции появляется диалоговое окно. В окне следует выбрать целевую ячейку, значение которой необходимо максимизировать, минимизировать или установить равным заданному числу; ячейку, значения которых изменяются в процессе поиска решения до тех пор, пока не будут выполнены наложенные ограничения и условие оптимизации значения ячейки; ввести ограничения условий поставленной задачи (в отдельном диалоговом окне указать ссылку на ячейку и ограничение).

При установки параметров можно установить: максимальное время на выполнение операции, предельное число операций, относительную погрешность, допустимое отклонение, сходимость.

После выполнения задачи можно вывести на отдельную страницу отчет (результаты, устойчивость и пределы) о проделанной операции. Пример отчета приведен ниже.

Задача: Определение оптимального плана производства, обеспечивающего максимальную прибыль.

Таблица 4.1 - Исходные данные

Группа оборудования

Фонд рабочего времени, станко-час

Трудоемкость, станко-час.

1

2

3

Обрезные станки

2000

1

1,1

1,2

Торцовочные станки

12000

0,5

0,5

0,5

Прибыль, тыс. руб.

3

3

2

Математическая модель имеет следующий вид:

F=3000Х1+3000*X2+2000*X3>max

Вводим математическую модель в Excel и получим:

Рисунок 4.1 - Математическая модель

Рисунок 4.2 - Отчет по пределам

Рисунок 4.3 - Отчет по устойчивости

Рисунок 4.5 - Отчет по результатам

Вывод: В результате решение оптимизационной задачи получили, для получения максимальной прибыли равной 6000000 рублей от производства пилопродукции и было выпущено изделий первого вида 2000м3,0м3 изделий второго вида и 0м3 изделий третьего вида.

5. Графическая зависимость

Ниже приведены графические зависимости, построенные по данным таблицы 2.4

Рисунок 5.1 - Баланс раскроя древесины в м3

Заключение

В результате выполнения курсового проекта на тему "Автоматизированное проектирование процесса изготовления пиломатериалов", по дисциплине САПР, на персональном компьютере: выполнен набор текста на тему "Введение в лесопильное производство"; произведен взаимосвязанный расчет таблиц, необходимых для выполнения плана раскроя; произведена оптимизация процесса; построена графическая зависимость по данным расчетной таблицы; в графическом редакторе вычерчен чертеж.

Список использованных источников

1. Основы современных компьютерных технологий: Учебное пособие / Под ред. проф. Хомоненко А.Д. - СПб.: КОРОНА принт, 1998. - 448с.

2. Трапезников, С.В. Курс лекций по предмету ОАПП, 2004-19с.

3. СТП 3.4.204-01. система учебной документации к оформлению текстовых документов; СибГТУ 2001-200с.

4. Курс лекций по предмету ТЛДП, лектор В.А. Корниенко.

5. Ветшева, В.Ф. Рациональный раскрой пиловочного сырья. / В. Ф Ветшева, М.В. Малькевич. - Красноярск: Лесная промышленность, 1993. - 149с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены