Генералов диплом (1). И. А. Авдеева Л. В. Пономаренко
![]()
|
3.6 Расчет производительности, количества и коэффициента загрузкиоборудования. Корректировка производственной программыДля расчета количества технологического оборудования необходимо предварительно выполнить расчет расхода сухого шпона и сырья на заданную программу. При выборе оборудования необходимо учитывать следующее. Производительность и коэффициент загрузки оборудования, качество выполняемой операции, уровень автоматизации и механизации работ на нем, перспективность его использования, условия эксплуатации. Расчетное количество потребного оборудования по отдельным технологическим операциям на заданную программу рассчитывается по формуле ![]() где Q– количество продукции (полуфабриката) определенного вида на заданную программу; Псм– сменная производительность определенного вида технологического оборудования; m– число рабочих смен в сутки; N– число дней работы оборудования в году. При этом необходимо следить, в каких размерностях определяется производительность оборудования. Количество продукции определенного вида должно выбираться из расчета расхода сухого шпона и сырья на заданную программу. Например, производительность лущильного станка в смену определяется в м3 сырого шпона определенной толщины. Количество лущильных станков рассчитывается по расходу сырого шпона этой толщины в м3 на годовую программу. Количество рабочих смен в сутки выбирается с учетом организации работ на отдельных участках технологического процесса (непрерывности процессов, сезонного характера работы, условий работы и т.п.) Число дней работы оборудования в году (фонд времени работы оборудования) определяется с учетом продолжительности рабочей смены, продолжительности планируемого текущего ремонта оборудования, количество календарных рабочих дней в году. Коэффициент загрузки фактически принятого оборудования ![]() где nрасч.– расчетное количество единиц оборудования; nфакт – фактически принятое количество оборудования. Фактически принятое количество оборудования получается путем округления nрасч до ближайшего целого числа. В отдельных случаях допустима перегрузка оборудования на 5… 10 % (К3= 1,05… 1,10), если при расчете производительности оборудования использованы средние параметры режима обработки, например, скорости подачи, числа оборотов шпинделей, температуры при оклеивании и т. п. Целесообразно при этом сравнить расчетную производительность со средней производительностью оборудования, достигнутой наиболее передовыми промышленными предприятиями. 3.6.1 Подготовка сырья к лущению шпона Подготовка сырья к лущению включает следующие основные операции: гидротермическую обработку сырья (ГТО), окорку и разделку по длине. Последовательность технологических операций на этом участке может быть различной, зависит от вида производства, породы и размеров используемого сырья и т. д. Необходимо учитывать, что оборудование для окорки и разделки сырья по длине обычно располагают в одном потоке, в этом случае производительности окорочных станков и круглопильных должны быть согласованы. 3.6.2 Гидротермическая обработка сырья Продолжительность прогрева фанерного сырья определяют по формуле ![]() где τt– продолжительность прогрева, ч. Температуру воздуха в Ростове-на-Дону принимаем -190С, следовательно, τt=14 ч (при среднем диаметре исходного сырья 24 см); Кn- коэффициент породы древесины: для березы Кп=1; Кд– коэффициент, зависящий от способа доставки: доставленного железной дорогой Кд = 1,0; Кх– коэффициент, зависящий от способа хранения: дождевание, водное хранение Кх=1,0. τ = 14·1·1·1 = 14 ч. Производительность секции ![]() где L, В, Н – соответственно длина, ширина и глубина секции, м; К3– коэффициент загрузки (в пучках К3= 0,90) Ку– коэффициент плотности укладки сырья (Ку=0,70); Кр– коэффициент рабочего времени (Кр=0,95); Тсм– продолжительность смены, ч (Тсм=8); τ– продолжительность ГТО сырья, ч. ![]() Размеры открытых бассейнов зависят от пролета крана. Пролет крана ККУ – 10 составляет 20 м, поэтому можно принять L=18 м. Величина В=5 м (из расчета максимальной длины кряжа 4,8 м; а Н=2 м). ![]() ![]() Принимаем 2 секции для гидротермической обработки древесины с коэффициентом загрузки Кз=62%. 3.6.3 Раскрой кряжей на чураки Для раскроя кряжей на чураки чаще всего используются круглопильные однопильные станки балансирного или маятникового типов. ![]() где Т – продолжительность смены, ч (480 ч); m– количество чураков, получаемых из одного кряжа, шт (3); Vч– объем чурака, м3(Vч = 0,08 м3); Кр– коэффициент использования рабочего времени станка, обычно принимается 0,95; t– продолжительность одного реза или пропила (состоит из затрат времени на продвижение кряжа, опускание пилы, пиление и подъем пилы), с; р – количество резов (пропилов), приходящихся на один кряж с учетом оторцовки и возможной вырезки дефектных мест, шт (5). ![]() ![]() Принимаем два круглопильных станка ПА-15 с коэффициентом загрузки Кз ![]() 4.1.3 Окорка сырья ![]() где Vч– объем чурака, м3(0,08 м3); U– скорость подачи станка, м/мин; Кр– коэффициент рабочего времени (0,80); Км– коэффициент машинного времени (0,70); Lч– длина чурака, м (1,6 м). Принимаем окорочный станок ОК63-1Ф со скоростью подачи 8,4 м/мин. ![]() ![]() Принимаем один окорочный станок с коэффициентом загрузки К3 = 0,79. 3.6.4 Лущение и рубка шпона Лущение шпона. Производительность лущильного станка. В чураках, разлущиваемых за смену ![]() В куб. метрах сырого шпона за смену ![]() где Т – продолжительность смены, мин; Тц– продолжительность полного цикла обработки одного чурака, с; К – коэффициент использования рабочего времени (К=0,94…0,95); Vш.ср.– объем сырого шпона (полноформатного и деловых кусков), полученного из одного чурака, м3 (определяется при расчете расхода сырья). Продолжительность полного цикла обработки одного чурака (Тц) включает следующие затраты ![]() где T1– продолжительность установки чурака, зависит от диаметра и формы чурака, конструкции станка и центровочно-загрузочного приспособления, с. Т1=3-6 с. Принимаем Т1= 3с. Т2– продолжительность зажима чурака роликами ![]() где hk– глубина внедрения центра кулачка в торец чурака, равна в среднем 30-60 мм (принимаем hk = 30 мм); UH– скорость осевого перемещения наружных шпинделей, мм/с (по технической характеристике лущильного станка UH = 70 мм/с); ![]() T3–продолжительность подвода суппорта на ускоренной подаче, с, ![]() гдеLc– путь, проходимый суппортом на ускоренной подаче, (30мм); Uc– скорость ускоренной подачи суппорта, мм/с; (50… 100мм/с); ![]() Т4– продолжительность оцилиндровкичурака ![]() где b– коэффициент формы чурака, определяется по формулам для березовых чураков b=0,935+0,165Lч; а – коэффициент оцилиндровки, определяемый по формулам для березовых чураков. а=0,818+0,067 Lч; Lч– длина чурака, м(Lч = 1,6 м); Дч– диаметр чурака, мм (Дч = 240 мм); nш– число оборотов шпинделей, мин-1 (принимаем nш=63,69 мин-1); Sш– толщина шпона, мм. ![]() ![]() ![]() Т5– продолжительность лущения оцилиндрованного чурака ![]() где Дк– диаметр карандаша, мм; ![]() Т6– продолжительность отвода суппорта, с. ![]() ![]() Т7– продолжительность отвода шпинделя ![]() UB– скорость осевого перемещения внутреннего шпинделя, мм/с (принимаем Uв = 35 мм/с); ![]() Т8– продолжительность удаления карандаша, 2-3 с (принимаем Т8 = 2с); Т9– продолжительность прочистки просвета между ножом и прижимной линейкой, (1-2 с, принимаем Т9 = 1с.). ![]() ![]() ![]() Определяем потребное количество станков: ![]() Принимаем 5 лущильных станка с коэффициентом загрузки: ![]() Рубка шпона Производительность ножниц для рубки ленты шпона определяется по формуле ![]() где Т – продолжительность смены, ч; Ки– коэффициент использования рабочего времени ножниц (0,93-0,95; принимаем Ки = 0,93); Vл– объем одного листа сырого шпона, м3; V(1,5) = 1,6·1,6·0,0015 = 0,00384 м3 Кр– коэффициент продолжительности рубки листов, % от продолжительности полного цикла получения шпона от одного чурака; t – затраты времени на прохождение одного листа шпона через ножницыи отрезку его от ленты (1,5-5 с) или из технической характеристикиножниц (принимаем t= 2 с). При отводе шпона от ножниц (без перекладки) Кр=0,6-0,8, при перекладывании шпона вручную со стола ножниц на подстопное место Кр= 0,4-0,6. Принимаем Кр= 0,6. ![]() Определяем расчетное количество ножниц: ![]() Принимаем 5 ножниц для рубки шпона APL 68 с коэффициентом загрузки ![]() По технологическим соображением устанавливаем 5 ножниц по количеству лущильных станков, т.к. они работают в линии. 3.6.5 Сушка шпона Средняя температура в сушилках выбирается как среднеарифметическая величина температур на входе и выходе сушилок. Для газовых сушилок средняя расчетная температура ориентировочно 160-165 °С, для паровых - 120-125 °С. При использовании однокомпонентных фенолоформальдегидных клеев для склеивания требуется сушка шпона после нанесения смолы на шпон или пропитки шпона смолами. С этой целью применяют конвейерные сушилки. Расчет производительности роликовых (ленточных) сушилок. Производительность сушилок за смену по сухому шпону ![]() где Т - время работы сушилки за смену, мин; n - число листов шпона по ширине этажа, умноженное на число этажей (для полноформатного шпона принимаем n=16; S - толщина листа шпона, м; b - ширина листа после сушки, м (1,6 м); L - полная рабочая длина сушилки, м; τ1 - время прохождения шпона через сушилку, мин; K1 - коэффициент учета времени при переходе от сушки шпона одного вида к другому и равен 0,9... 1 (принимаем K1 = 0,9); K2 - коэффициент использования времени работы сушилки, К2=0,9...0,95(принимаем К2 = 0,9 ); K3 - коэффициент заполнения шпоном рабочей длины сушилки равен 0,98. Продолжительность прохождения шпона по всей роликовой сушилки (по зонам сушки и охлаждения) определяется по формуле ![]() где τ - продолжительность сушки шпона в сушильной зоне, мин; L - полная рабочая длина сушилки, м (СУР-6 – 14,26 м, СРГ-25М – 16,36 м); l - длина сушильной зоны, м ( СУР-6 – 12,5 м, СРГ-25М – 14,2). Продолжительность сушки шпона в роликовых сушилках определяется по формуле ![]() где Wн, WK - начальная и конечная влажность шпона, % (принимаем 70 и 8% соответственно); 30 - влажность шпона, соответствующая переходу от периода постоян ной скорости сушки к периоду убывающей скорости; Np - скорость сушки в период постоянного ее значения %/мин; Кр - коэффициент продолжительности сушки в период убывающей скорости сушки; Кп - коэффициент, учитывающий породу древесины (для березы равен 1); Кц - коэффициент, учитывающий направление циркуляции воздуха (при продольной циркуляции коэффициент Кц=1; при поперечной выбирается в зависимости от средней температуры агента сушки и составляет для 120°С – 0,8). Сушка полноформатного шпона (СРГ-25М) Определяем продолжительность сушки: ![]() Продолжительность прохождения шпона по всей роликовой сушилки: ![]() Производительность сушилок: ![]() Максимально возможная производительность СРГ-25М – 32 м3/см. Определяем расчетное количество сушилок СРГ-25М ![]() Принимаем 2 газовые сушилки с коэффициентом загрузки ![]() Сушка кускового шпона (СУР-6) Определяем продолжительность сушки: ![]() Продолжительность прохождения шпона по всей роликовой сушилки: ![]() Производительность сушилок: ![]() Определяем расчетное количество сушилок СУР-6 ![]() Принимаем 1 паровую сушилку с коэффициентом загрузки ![]() Сортировка шпона (СШ-3) Количество сухого шпона выходящего из сушилок, м3/см, определяется по формуле: ![]() Определяем расчетное количество сортировок СШ-3 (паспортная производительность 21 м3/см) ![]() Принимаем 2 сортировки с коэффициентом загрузки ![]() |