Сушка пиломатериалов. сушка пиломатериалов. Лесообрабатывающих производств екатеринбург 2012 Электронный архив углту минобрнауки россии фгбоу впо уральский государственный лесотехнический университет кафедра технологии и оборудования лесопромышленного оборудования Б.
 Скачать 1.22 Mb.
|
|
2.4. Способы и схемы раскроя пиломатериалов Существует несколько способов и схем раскроя древесных материалов на заготовки. Раскрой материалов может быть групповыми индивидуальным. При групповом способе все пиломатериалы раскраивают по одной и той же схеме. Он применяется тогда, когда качество распиливаемого материала совпадает с качеством вырабатываемых заготовок или их размеры небольшие. При индивидуальном раскрое для каждой доски выбирают наиболее выгодную схему в зависимости от качества древесины и расположения пороков. Такой способ раскроя затрудняет механизацию работ, повышает трудозатраты, но при невысоком качестве раскраиваемого материала он повышает выход качественных заготовок по сравнению с групповым на 5…7%. Выход заготовок во многом зависит от применяемой схемы раскроя. Различают три принципиальные схемы раскроя пиломатериалов на прямолинейные заготовки. 1) Продольно-поперечный раскрой. По этой схеме доску сначала распиливают вдоль на ширину брусков, равную ширине заготовок, затем их торцуют на отрезки заданной длины, равной длине заготовок, удаляя при этом недопустимые пороки древесины. Эта схема дает хорошие показатели по выходу заготовок, особенно длинных. Однако для размещения оборудования по этой схеме требуются значительные площади, так как на обеих операциях работают с длинными досками. 2) Поперечно-продольный раскрой. Сначала распиливают доску поперек на отрезки, равные по длине той или иной заготовки, вырезая при этом по всей ширине доски пороки, недопустимые в заготовках. Затем отрезки распиливают вдоль на заготовки нужной ширины. Эта схема пока имеет наибольшее распространение в промышленности, хотя выход заготовок, особенно длинных, будет несколько меньше, чем впервой, за счет больших отходов здоровой древесины вместе с удаляемыми пороками. 3) Комбинированный раскрой. При раскрое по этой схеме доску сначала распиливают поперек без вырезки пороков. При этом стремятся получить наиболее длинные отрезки. Затем отрезки распиливают вдоль на заготовки нужной ширины. Имеющиеся недопустимые пороки в некоторых заготовках вырезают при дополнительной торцовке или продольной распиловке заготовок. При правильном применении третья схема позволяет получить высокий выход заготовок. Нормативный процент выхода заготовок из пиломатериалов приведен в прил. 9, табл. 9.1. Он зависит отряда факторов породы древесины, вида пиломатериалов (обрезные, необрезные), сорта пиломатериалов, схем раскроя и назначения самих заготовок. Ориентировочный баланс раскроя пиломатериалов на заготовки приведен в прил. 9, табл. 9.2. Электронный архив УГЛТУ 31 Основная масса вырабатываемых пиломатериалов (50-65%) поступает на производство столярно-строительных изделий. Выход заготовок для этих изделий из обрезных хвойных пиломатериалов, а также укрупненный состав и размерно-качественная характеристика заготовок для столярно- строительных изделий приведены в прил. 9, табл. 9.3, 9.4. При определении схемы раскроя пиломатериалов необходимо составить баланс древесины (табл. 2.2). Таблица 2.2 Баланс древесины при раскрое пиломатериалов на заготовки Характеристика пиломатериалов и способы раскроя Распределение выхода и потерь, % заготовки опилки дефектные места несоотв. длины несоотв. ширины Обрезные доски - поперечно-продольный раскрой - продольно-поперечный раскрой Необрезные доски - поперечно-продольный раскрой -продольно-поперечный раскрой 2.5. Этапы изготовления изделия и выбор технологического оборудования для их выполнения Технологический процесс изготовления изделия делится наряд этапов или стадий сушка пиломатериалов, раскрой пиломатериалов на черновые заготовки, механическая заготовка черновых заготовок (получение чистовых заготовок, механическая обработка чистовых заготовок (получение деталей, сборка деталей в сборочные единицы, механическая обработка сборочных единиц, сборка сборочных единиц в изделие, отделка деталей и сборочных единиц или собранного изделия. Последовательность и состав стадий может изменяться в зависимости от вида и конструкции изделия, применяемых материалов. Например, технологический процесс изготовления фрезерованных деталей из сухих пиломатериалов состоит из следующих этапов 1) раскрой пиломатериалов на черновые заготовки (продольный и поперечный раскрой Электронный архив УГЛТУ 32 2) механическая обработка черновых заготовок с целью получения чистовых заготовок (профильное фрезерование по сечению 3) механическая обработка чистовых заготовок 4) склеивание заготовок 5) повторная обработка 6) упаковка. Технологический процесс изготовления столярно-строительных изделий состоит из следующих этапов 1) раскрой пиломатериалов на заготовки 2) первичная механическая обработка черновых заготовок по сечению и длине и получение чистовых заготовок 3) вторичная обработка брусков коробок, створок и т.д; 4) склеивание щитов для филенок дверей, стенок и полок шкафа и их обработка 5) сборка створок, форточек, полотен дверей и коробок, рамок дверей шкафа 6) повторная обработка рамочных элементов шкафа, дверей, щитов и коробок 7) нанесение защитно-декоративного покрытия 8) установка фурнитуры и окончательная сборка окон, дверей, мебели) упаковка. Оборудование для выполнения технологических операций выбирается с таким расчетом, чтобы необходимая обработка деталей была выполнена при наименьших трудозатратах, экономном использовании материалов и обеспечении требуемой точности и необходимого качества обработки. Определяющим фактором является производственная программа, характер и ассортимент выпускаемой продукции. В условиях изготовления широкого ассортимента изделий в небольшом объеме требуется многократная перенастройка оборудования. Поэтому более целесообразно использовать универсальное оборудование, которое хотя и не отличается высокой производительностью, но может быть легко перенастроено для выполнения многих технологических операций для различных изделий. Обработка в таких случаях ведется партиями однотипных деталей и сборочных единиц по упорам, направляющим, шаблонами другим приспособлениям. На лесообрабатывающих предприятиях применяется широкий парк оборудования для обработки древесины. В пособии [1], прил. 10 приведены характеристики основного технологического оборудования для обработки древесных материалов. Электронный архив УГЛТУ 33 2.6. Расчет производительности оборудования Технологическая производительность выбранного оборудования определяется расчетом исходя из конструктивных характеристик оборудования и оптимальных технологических режимов механической обработки, склеивания, сборки и т.п. Условия работы оборудования в располагаемом фонде времени, например в течение 8 часов, учитываются при расчете производительности соответствующими коэффициентами использования рабочего (К д ) и машинного (Км) времени. Значения этих коэффициентов принимаются по справочным данным. Ведущим оборудованием в цехах по изготовлению профильных фрезерованных деталей являются четырехсторонние продольно-фрезерные станки, скорость подачи на которых может регулироваться бесступенчато от 8 до 60 м/мин. Скорости подачи на других станках должны быть согласованы со скоростью подачи четырехстороннего станка, чтобы обеспечить его равномерную загрузку, избежать простоев отдельных станков или завалов полуфабрикатов, а также снижения межоперационных запасов. В цехах по изготовлению оконных и дверных блоков производственную программу рассчитывают по производительности сборочных вайм или прессов для склеивания филенок из массивной древесины для дверей. Определяющим параметром производительности вайм и прессов является продолжительность цикла сборки или склеивания, марки клея, применяемого оборудования и т.д. Производительность других станков подстраивается под производительность ваймы или пресса, чтобы обеспечить равномерность загрузки всего оборудования. Высокопроизводительные станки на участках раскроя, профильного фрезерования и других часто дозагру- жают обработкой других видов изделий. В процессе производственной деятельности предприятия могут осуществлять корректировку ассортимента изделий и объема их выпуска. В пособии [1], прил. 11 приведены формулы и основные параметры для расчета производительности некоторых деревообрабатывающих станков, а также даны примеры расчета для условной детали. При разработке технологического процесса рассчитывается производительность всех станков, занятых в процессе обработки деталей и сборочных единиц, начиная с раскроя материалов и заканчивая сборкой и отделкой. Электронный архив УГЛТУ 34 2.7. Расчет эффективного фонда времени работы оборудования и норм времени на обработку деталей и сборочных единиц Эффективный годовой фонд времени (Т эф ) работы оборудования определяется по формуле Т эф = Т ном – Трем , где Т ном – номинальный годовой фонд, ч Трем – время простоев оборудования в связи сего капитальным ремонтом, ч. Номинальный годовой фонд времени определяется по формуле, ч Т ном = (Г – В - П) т р , где Г – количество календарных дней в году В – количество воскресных и субботних дней в году П – количество праздничных дней в году т – количество смен работы оборудования в сутки р – продолжительность рабочей смены, ч. Время на капитальный ремонт станка определяется в зависимости от его ремонтной сложности по формуле Трем = ср а КН , где К – категория ремонтной сложности станка (прил. 12); Н – норма простоя на одну ремонтную единицу при работе бригады в 3 человека в две смены, 13 ч а ср – средний период капитального ремонта станка, 5 лет. Эффективный фонд времени технологического оборудования при работе в одну смену составляет около 2000 ч, при двусменной работе – 4000 ч. Норма времени на обработку деталей и сборочных единиц Норма времени – это затраты времени, установленные для производства одной детали, сборочные единицы или изделия на конкретном станке. Техническая производительность станка и норма времени на обработку деталей находятся в обратно пропорциональной зависимости. Норма времени на деталь определяется по формуле оп = см см П Т , где оп – норма времени на изготовление одной детали, мин/дет; Т см – продолжительность смены, Т см = 480 мин П см – производительность станка в смену, шт. Норма времени на изделие (Топ) определяется по формуле Топ = оп , Электронный архив УГЛТУ 35 где Топ – время на изготовление одинаковых деталей изделия на данном станке, мин/изд; n – количество одинаковых деталей в изделии, шт. Затраты времени на изготовление 1000 изделий рассчитываются в станко-часах и вносятся в схему технологического процесса изготовления соответствующего изделия Т = 1000 60 оп Т По результатам расчета Т определяются суммарные затраты времени на изготовление всех деталей и сборочных единиц тысячи изделий на данном станке и по всему технологическому процессу. Трудоемкость обработки изделия на данном станке определяется умножением нормы времени на изделие (Топ) на количество рабочих, обслуживающих этот станок. Суммируя затраты времени в человеко-часах по всем станкам, участвующим в технологическом процессе изготовления изделия, получают общую трудоемкость. 2.8. Расчет расхода основных и вспомогательных материалов В производстве изделий из пиломатериалов в зависимости от вида выпускаемой продукции используется широкая номенклатура основных и вспомогательных материалов. К основным относят материалы, входящие в томили ином виде в состав изделия (лесоматериалы, клей, краски, комплектующие изделия и т.п.). К вспомогательным относятся те материалы, которые хотя и являются необходимыми в процессе изготовления изделия, нов состав последних не входят (шлифовальные шкурки, обтирочные материалы и т.п.). Расчет материалов ведется отдельно по каждому виду. Расчет расхода пиломатериалов При раскрое и механической обработке древесных материалов различают- выход черновых заготовок при раскрое – отношение объема полученных заготовок к объему раскроенных пиломатериалов, который зависит от качества пиломатериалов и требований к качеству заготовок и может составлять 60…80%, а в среднем принимается 67%; - окончательный (полезный) выход – отношение объема деталей виз- делии к объему затраченных древесных материалов, определяется в процентах. В табл. 2.3 приведены средние полезные выходы фрезерованных деталей из обрезных хвойных пиломатериалов. Данные приведены с учетом сращивания по длине короткомерных отрезков. Электронный архив УГЛТУ 36 Таблица 2.3 Полезный выход фрезерованных профильных деталей Детали Выход деталей, %, из пиломатериалов сортов 1 2 3 4 Наличник 63,0 62,5 61,0 52,0 Плинтус 63,0 62,5 61,0 52,0 Обшивка 66,5 66,0 64,5 55,0 Доски пола 77,0 77,0 68,0 58,0 Поручень 64,9 61,4 58,5 54,6 Средний полезный выход в производстве оконных блоков составляет 42…46%, филенчатых дверей – 27…32% при использовании необрезных хвойных пиломатериалов. Исходными данными для расчета расхода древесных материалов являются- чистовые размеры детали длина, ширина, толщина - кратность заготовки по длине, ширине, толщине - припуски на усушку и механическую обработку заготовки - количество деталей в изделии - коэффициент (процент, учитывающий технологические отходы заготовок, который для окон, дверей, фрезерованных деталей составляет 3…5%; - коэффициент (процент, учитывающий полезный выход заготовок прил. 9, табл. 9.4). При использовании необрезных пиломатериалов выход увеличивается доза счет использования сбеговой зоны для мелких деталей - годовая программа выпуска изделий. Расчет потребности в материале ведут в обратной последовательности от детали к сырью - определяют по габаритным размерам конкретной детали содержание в ней материала, те. определяют объем детали в м - устанавливают величину припусков. Она должна учитывать все операции, отражающиеся на габаритных размерах заготовки в процессе превращения ее в чистовую деталь, включая и усушку древесины, если она будет иметь место в процессе производства. С учетом припусков по длине, ширине и толщине определяют размеры заготовок (пиломатериалов - устанавливают нормативный процент запаса на технологические потери, сего учетом определяют объем заготовок на изделие - определяют, задаваясь процентом полезного выхода заготовок при раскрое, необходимое количество пиломатериалов для изготовления данного вида деталей. Электронный архив УГЛТУ 37 Ответственным этапом такого расчета является установление припусков на обработку. Назначение недостаточных припусков может повлечь за собой большой отпад заготовок за счет непригодности их для изготовления кондиционных деталей. Излишне большие припуски ведут к перерасходу древесины за счет превращения значительной части их в стружку и другие отходы. Необходимая величина припусков на обработку по толщине, ширине и длине заготовки зависит от размеров детали, свойств материала, точности оборудования, технологического процесса и т.д. и определяется по ГОСТ 7307-75 Детали из древесины и древесных материалов. Припуски на механическую обработку. В прил. 13, табл. 13.1 указаны припуски на фрезерование с двух сторон деталей из древесины хвойных и лиственных пород без предварительного фугования при влажности древесины (9 3%) со значением параметров шероховатости поверхностей в соответствии с ГОСТ 7016-82: начальной – от 800 до 1200 мкм, конечной – от 60 до 200 мкм. В прил. 13, табл. 13.2 даны припуски на торцевание при изготовлении прирезных заготовок. Суммируя размеры детали и соответствующие им припуски, получают размеры заготовок. Для повышения полезного выхода при раскрое необходимо использовать качественные пиломатериалы, применять индивидуальный раскрой и продольно-поперечную схему раскроя. Это позволит увеличить выход заготовок из пиломатериалов первого сорта на 0,4%, второго – на 4%, третьего – на 8%, четвертого – на 5,2%. Расчет расхода комлектующих (клеевых и лакокрасочных материалов, стекла, фурнитуры и метизов, шлифовальной ленты) представлен в пособии. По итогам расчета количества материалов и комплектующих, необходимых для изготовления столярно-строительных изделий, составляется спецификация, которая может служить заявкой для отдела снабжения предприятия на исходные материалы (табл. 2.4). Таблица 2.4 Спецификация материалов № п/п Наименование материалов Единица измерения Количество Пиломатериалы необрезные ГОСТ 8486-86 сорт 1, 2, й м 2 Пиломатериалы обрезные ГОСТ 8486-86 сорт 1, 2, й м 3 Карбамидоформальдегидная смола, ГОСТ 14231-88 кг Электронный архив УГЛТУ 38 Окончание табл. 2.4 1 2 3 4 4 Щавелевая кислота кг 5 Поливинилацетатная дисперсия кг 6 Олифа «Оксоль» кг 7 Стекло ГОСТ 111-78 м 8 Шлифовальная лентам ГОСТ 5009-82 № 12-10 м 10 Шурупы 3-4 25, ГОСТ 1145-80 кг 2.9. Составление схемы технологического процесса, расчет необходимого количества оборудования и его загрузки Для наглядного представления о всем технологическом процессе изготовления деталей и сборочных единиц и расчета количества оборудования составляется схема технологического процесса (табл. 2.5), которая показывает последовательность выполнения технологических операций над исходными материалами с целью получения готовых изделий. Схема показывает также порядок расстановки оборудования для обеспечения прямоточности технологических потоков. В каждой строке схемы вписывается наименование той или иной детали или узла. В заголовках граф указываются наименования операций и оборудования для их выполнения. Против наименования деталей вдоль строки в местах пересечения с колонками, где указаны операции, выполняемые над этими деталями, ставятся кружки. Это обозначает, что над деталью или сборочной единицей, наименование которой написано в данной строке, выполняется технологическая операция на станке, название которого указано в этой колонке. В кружке проставляется время на изготовление 1000 деталей в станко- часах (Т, определенное исходя из производительности данного станка при обработке конкретной детали или сборочной единицы. Кружки в той же последовательности, что и выполняемые операции, соединяются между собой прямыми линиями, указывающими на перемещение деталей и сборочных единиц от одного станка к другому. К операциям, обозначающим сборку (склеивание щитов, рамок, коробок, подводят несколько линий от каждой, входящей в сборочную единицу детали, по одной линии. От собранного элемента затем ведут одну линию. Необходимое количество станко-часов на изготовление 1000 изделий для выполнения каждой технологической операции для всех элементов изделия определяется суммированием времени в каждой колонке. Затем определяется время на изготовление годовой программы выпуска каждого изделия и всего объема производства (Т год ) по каждому станку. Электронный архив УГЛТУ Таблица 2.5 Схема технологического процесса изготовления изделий № п/п Наименование изделия Технологические операции Раскрой поперечный Раскрой продольный Фугование пласт и, кромки Фрезерование посечен ию Торц ева ни е чистовое За де лк а сучков, дефектов Шп ат лева ни еде фект ов Фре зе рова ни е шипов и проуши н Фрезерование шипов и проуши н Фрезерование гнезд под им пост Оборудование ЦМ Э -3Б ЦПА -40М ЦКБ -40 -01 ЦД К 5- 3 ЦД К 4- 3 С Ф4 -1Б С 2Ф -4 -1 С 25 -5А С 25 -4 -2М ЦМЭ -3Б Ц6 -2 ЦПА -40М СВА -3 Р абоче ем ес то ШД10 -8 ШД16 -8 ФСШ -1А ШО16 -4 С В ПА -2 С В ПГ -2А |