МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева» Институт лесных технологий институт Кафедра лесного инжиниринга кафедра ОТЧЁТ ПО ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЕ Расчёт производительности и потребного количества оборудования цеха тема Преподаватель подпись, дата Обучающийся БДД18-01 18111079 номер группы, зачетной книжки подпись, дата А. В. Никончук инициалы, фамилия Д. Н. Кибилов инициалы, фамилия Красноярск 2021г 2 Исходные данные: Тип нижнего склада Вид магистрального транспорта Тип цеха, разрабатываемый в проекте Вид сырья, поступающего на переработку Размеры поступающего сырья: Длина, м Диаметр, см Породный состав Годовой объем сырья, подлежащего переработке, тыс. м3 Режим работы нижнего склада: -Количество дней работы в году -Количество смен работы цеха в сутки -Количество дней отгрузки готовой продукции -Число подач вагонов под выгрузку в сутки: -Количество смен погрузки готовой продукции на баржи в сутки: Береговой Водохранилище Рудстоечно-балансовый Рудстойка и балансы 3,5…5,0 14…28 4Е4П2Л 35,0 285 2 90 3 3 Содержание 1 Характеристика сырья и готовой продукции .................................................... 5 2 Технологическая схема производства рудстойки и балансов ......................... 6 3 Технические характеристики .............................................................................. 7 4 Расчет сменной производительности оборудования ........................................ 9 4.1 Расчет производительности сортировочного лесотранспортера, подающего сырье в цех переработки. ................................................................ 9 4.2 Расчет производительности поперечного лесотранспортера, подающего сортименты на окорочный станок. ................................................................... 10 4.3 Расчет производительности окорочного станка. ...................................... 10 4.4 Расчет производительности автоматической линии раскряжевки бревен, для поперечной распиловки долготья на коротье. ......................................... 10 4.5 Расчет производительности транспортера для выноса готовой продукции из цеха. ............................................................................................. 11 Вывод ...................................................................................................................... 12 Список используемых источников ...................................................................... 13 4 1 Характеристика сырья и готовой продукции Рудничная стойка является крепежным лесоматериалом горнорудной и угольной промышленности. Годовая потребность в рудстойке составляет в настоящее время около 8,0 млн. м3. Основными поставщиками руд стойки являются предприятия лесозаготовительной промышленности. Сырьем для производства крепежа являются: сосна, ель, пихта, лиственница, кедр и береза. Диапазон типоразмеров руд стойки по длине и диаметру значителен и зависит от технологических требований потребителя. В соответствии с требованиями государственного стандарта ГОСТ 616-59 «Стойки рудничные деревянные», длина и диаметр кряжей для производства рудстойки составляет: от 0,5 до 6,5 м. и диаметром от 8 до 24 см. для угольной промышленности, и от 1,0 до 4,5 м. диаметром от12 до 38 м. для горнорудной промышленности. Основная часть крепежа поставляется потребителям долготьем в не окоренном виде. Разделка долготья на коротье и окорка производится на лесных складах шахт и рудоуправлений. В настоящее время поставка полуфабрикатов является не эффективной для лесозаготовительных предприятий, по этому первостепенной задачей является совершенствование технологического процесса нижних складов лесозаготовительных предприятий. К балансам относят сортименты определенных размеров, формы и качества, отвечающие требованиям ГОСТа 9462-71 и предназначенные для последующего измельчения на щепу или древесную массу в древесноподготовительных цехах целлюлозно-бумажных предприятий. В зависимости от способа варки требования к породному составу балансов не одинаковы. Например, для производства сульфатной и сульфитной целлюлозы идут все хвойные породы, а также осина, тополь, ольха, бук и береза. Размеры кряжей составляют: по длине 0,75; 1,0; 11; 1,2; 1,5 и 2,5 м.; по диаметру от 6,0 до 18,0 см. Для производства вискозной целлюлозы пригодны балансы, полученные из ели, пихты, осины и тополя, длиной 1,2;1,5 и 2,0 м., диаметром от 12 до 14 см. Выход готовой продукции от объема сырья составляет: балансов – 92 %, руд стойки – 95 %, отрезки тарные – 2 %, отрезки дровяные – от 3 до 4 %, опилки – 1 %, кора – от 3 до 4. [2] 5 2 Технологическая схема производства рудстойки и балансов Рудничные и балансовые длинномерные кряжи, полученные при раскряжевке, перемешиваются сортировочным лесотранспортером и сбрасывателем 12 сталкиваются в загрузочную эстакаду 1. Кряжи, из эстакады поштучно выдаются на подающий транспортер 2 и подаются в цех, и сбрасывателем 13 сталкиваются на промежуточный поперечный транспортер 3. Окоренное долготье рассортировывается на две группы: на балансовое и рудничное долготье. Из межоперационного запаса сортименты поштучно загружаются на окорочный станок 4 и после окорки транспортером перемещаются к буферным магазинам. Окоренные лесоматериалы транспортируются к раскряжевочной линии 7, при этом на одной установке производится разделка руд. долготья, а на втором балансового долготья. Специализация установок обеспечивает повышение производительности труда на разделке на 8…10 %. Все отходы после окорки и раскряжевки убираются из цеха с помощью транспортера отходов 6. Полученные балансы и рудстойка сбрасываются на сортировочный лесотранспортер 8, рассортировываются по размерам и формируются в лесонакопителях 9 в пачки соответствующего объема. После формирования пачки обвязываются проволокой или полужесткими стропными комплектами типа и погрузчиком вилочного типа или краном укладывают в штабеля на просушку или сразу на отгрузку потребителю [2]. 1 - загрузочная эстакада для бревен «KRAFTER»; 2 - подающий транспортер «VK52»; 3 – поперечный транспортер «ДИАКОМ»; 4 – окорочный станок «VK450»; 5 – скиповый погрузчик «ЛВ-175»; 6 – транспортер отходов «ПНТУ-2М»; 7 – автоматическая линия раскряжевки бревен «ALCL-6»; 8 – транспортер для выноса готовой продукции; 9 – накопитель; 10 – отделение для обслуживания дереворежущего инструмента; 11 – кабина оператора; 12 – сбрасыватель; 13 – сбрасыватель двусторонний. Рисунок 2.1 - Технологическая схема производства рудстойки и балансов. Ниже приведена структурная схема рудстоечно-балансового цеха (рисунок 2.2). 6 Рисунок 2.2 – Структурная схема технологического процесса рудстоечно-балансового цеха. 3 Технические характеристики 1. Загрузочная эстакада для бревен KRAFTER Длина бревен, мм………………………………………………………….......6500 Максимальная скорость подачи, м/мин…………………………………………6 Габаритные размеры: Длина, мм………………………………………………………………4000-10000 Ширина, мм……………………………………………………………………4000 2. Подающий транспортер vk52 Диаметр бревна, мм…………………………………………………….…..60-580 Длина подающего транспортера, мм……………………………………...…4600 Высота линии подачи, мм……………………………………………………...985 Вес, кг………………………………………………………………………….7600 Привод, кВт……………………………………………………………………....22 3. Сбрасыватель бревен СБ-2 Мощность привода, кВт………………………………………………………...1,5 Максимальный диаметр бревна, мм…………………………………………..600 Время цикла, сек………………………………………………………………......5 4. Транспортер поперечный для бревен ДИАКОМ Грузоподъемность максимальная, т…………………………………………....20 Объем бревен, куб.м……………………………………………………………..25 Марка цепи тяговой………………………………………………….. М56-2-63-1 Скорость перемещения, м/мин…………………………………………...…….0,1 Мощность привода, кВТ………………………………………………………….4 Тип редуктора………………………………………………………...…… NMRV Максимально допустимая длина, м………………………………………..…..14 Длина бревна, м……………………………………………………………...…4-6 Длина транспортера, м………………………………………………………...…8 Количество нитей, шт………………………………………………………....….3 5. Станок окорочный VK450 Диаметр окорки, мм……………………………………………………...…80-480 Минимальная длина бревна, м…………………………………………………2.2 Вес, кг………………………………………………………………………..14,400 7 Электродвигатель: Ротор, кВт…………………...……………………………………………………55 Подающие механизмы, кВт…………………….…………………………….3*11 6. Скиповый погрузчик ЛВ-175 Ёмкость скипа, куб.м…………………………………………………………......5 Габариты: Длина, мм……………………………………………………………………...8805 Ширина, мм……………………………………………………………………2745 Высота, мм…………………………………………………………………….5270 Масса, кг………………………………………………………………………3400 7. Автоматическая линия раскряжевки бревен ALCL-6 Диаметр сортимента, мм……………………………………………….....150-500 Длина сортимента, (мм)………………………………………………….…..6000 Электрическая мощность, кВт…………………………………………….…..7,5 Длина конвейера, (мм)……………………………………………………...20000 Масса линии, (кг)…………………………………………………………....10000 8 4 Расчет сменной производительности оборудования Все установки, оборудование и машины, применяемые на лесных складах, по принципу работы делятся на два типа: цикличного и непрерывного действия. Сменная производительность машин непрерывного действия определяется по формуле: Псм = Tсм ∙φ1 ∙φ2 ∙φ3 ∙q∙U , L (4.1) Формула для расчета сменной производительности оборудования и машин цикличного действия имеет вид: Псм = Tсм ∙φ1 ∙φ3 ∙q Tц , (4.2) где Тсм – продолжительность рабочей смены, с. Принимается равной 25200 с – при 7-ми часовом рабочем дне и 28800 – при 8-ми часовом рабочем дне; tпз – подготовительно-заключительное время, с. Принимается по ЕНИР [3] в зависимости от типа машины и оборудования; φ1 – коэффициент использования рабочего времени склада; φ2 – коэффициент загрузки или коэффициент использования машинного времени смены. В соответствии с нормативными источниками [1] и [2] коэффициенты φ1 и φ2 принимаются для лесоскладского оборудования в пределах: φ1 = 0,80…0,85; φ2 = 0,80…0,90; q – средний объем единицы объекта обработки (пачки, хлыста, сортимента и т. д.), м3; U – скорость перемещения груза, м/с. Принимается по технической характеристике машины или оборудования; L – средняя длина перемещаемого лесоматериала или расстояние между штучными лесоматериалами при их перемещении, м; Tц – продолжительность цикла обработки единицы лесоматериала, с. Объем единицы пиломатериала определяют по формуле: 𝑞 = 𝜋𝑅2 ∙ 𝐿, (4.3) 4.1 Расчет производительности сортировочного лесотранспортера, подающего сырье в цех переработки Производительность сортировочного транспортера для бревен БА – 3М определяется по формуле по формуле 4.1, где 1 = 0,80...0,85; 2 = 0,8...0,85; φ2 = 0,80…0,90; 9 q – средний объем единицы пиломатериала. Зависит от среднего объема хлыста и рассчитывается студентом с учетом исходных данных на проектирование, м3; L – средняя длина лесоматериала, м; Псм = 28800 ∙ 0,8 ∙ 0,8 ∙ 0,75 ∙ 0,171 ∙ 0,5 3 = 262,7 м ⁄смену 4,5 𝑞 = 3,14 ∙ 0,112 ∙ 4,5 = 0,171 м3 4.2 Расчет производительности поперечного лесотранспортера, подающего сортименты на окорочный станок Производительность поперечного транспортера для бревен «ДИАКОМ» определяется по формуле по формуле 4.1 Псм = 28800 ∙ 0,8 ∙ 0,8 ∙ 0,75 ∙ 0,171 ∙ 0,3 3 = 157,6 м ⁄смену 4,5 4.3 Расчет производительности окорочного станка Производительность окорочного станка VK 450 определяется по формуле по формуле 4.1 Псм = 28800 ∙ 0,8 ∙ 0,8 ∙ 0,75 ∙ 0,171 ∙ 0,5 3 = 262,7 м ⁄смену 4,5 4.4 Расчет производительности автоматической линии раскряжевки бревен, для поперечной распиловки долготья на коротье Производительность автоматической линии раскряжевки бревен ALCL - 6 определяется по формуле по формуле 4.2. Псм = 28800 ∙ 0,8 ∙ 0,75 ∙ 0,171 3 = 280 м ⁄смену 10,54 Продолжительность цикла обработки единицы лесоматериала определяется по формуле: Tц = t3 + tn + (t1 + t2) ∙ m (4.4) где t3 – время на загрузку бревна на подающий механизм, с; tn = 1…2 с; t2; – время на продольную подачу бревна при разделке, с; 10 t1 и t2 – соответственно время рабочего и холостого хода пилы в процессе пиления, с; m – среднее число резов, приходящихся на одно бревно. Tц = 2+ 1,5 + (3,06 + 0,46) ∙ 2 = 10,54 с Время рабочего и холостого хода пилы в процессе пиления, находят по формулам: 𝑡1 = 𝑑ср + 𝑎 , 𝑈р 𝑡2 = 𝑑ср + 𝑎 𝑈𝑥 (4.5) где 𝑑ср – средний диаметр бревна, м. а – расстояние между поверхностью бревна и пилой, находящиеся в исходном положении, м; а = 0,2…0,3 м; 𝑈р и 𝑈𝑥 – соответственно скорость рабочего и холостого хода пилы, м/с; Для цепных пил: 𝑈р = 0,15 … 0,3 м/с , 𝑈𝑥 = 1,0 … 1,5 м/с. 𝑡1 = 0,21 + 0,25 = 3,06 с, 0,15 𝑡2 = 0,21 + 0,25 = 0,46 с 1 Среднее число резов, приходящихся на одно бревно, определяется по формуле: 𝑚= 𝐿 + 𝑙0 +1 𝑙ч (4.6) где 𝑙0 – длина откомлевки или оторцовки, м; 𝑙0 = 0,05 … 0,1 м; 𝑙ч – средняя длина отрезков, м. 𝑙ч = 0,8…2,75 м. 𝑚= 4,5 − 0,1 +1=2 3,5 4.5 Расчет производительности транспортера для выноса готовой продукции из цеха Производительность выносного конического определяется по формуле по формуле 4.1. Псм = рольганга 28800 ∙ 0,85 ∙ 0,9 ∙ 0,9 ∙ 0,171 ∙ 0,5 3 = 565 м ⁄смену 3 11 «CRONVER» Вывод Целью данной практической работы является разработка технологического процесса рудстоечно-балансового склада с грузооборотом в 35 тыс. м3 в год, на основе технологии с комплексной обработкой балансов и рудстойки. Мы подобрали оптимальное оборудование таким образом, чтобы 100% механизировать и частично автоматизировать все технологические операции на базе современного серийно-выпускаемого оборудования и машин. Тенденция развития цехов обработки древесины показывает, что начинается этап перехода от механизации и автоматизации отдельных операций к комплексным механизированным и автоматизированным цехам обработки и переработки древесины, создаются цеха с большими грузооборотами с комплексной переработкой древесного сырья и древесных отходов. 12 Список используемых источников 1. Подъёмно-транспортные машины и механизмы лесного комплекса. Часть 1 Краны: учебное пособие / К.М. Гришин, В.А. Морозов, Е.В. Палкин. – Красноярск: СибГУ им. академика М. Ф. Решетнёва, 2017. – 83с – Текст: непосредственный. 2. Загоскин В.А. Технология и оборудование лесопромышленных производств. Часть 2. Лесные склады [Текст]: Курс лекций для студентов специальности 260100 всех форм обучения. – Красноярск: СибГТУ, 2005. – 288 с. – Текст: непосредственный. 3. Альбом технологических схем на базе системы машин 1 НС [Текст] / К. М. Гришин [и др.]. – Красноярск: СибГТУ, 2012. – 44 с. – Текст: непосредственный. 13 15
