Как рассчитать производительность станка в час?

Расчет производительности станка с ЧПУ

Расчет производительности станка — это важный процесс определяющий его эффективность. Производительность станка с ЧПУ характеризуется количеством годных деталей, изготавливаемых им в единицу времени. При непрерывной работе станка с ЧПУ его производительность (при условии, что вся продукция является годной) определяется двумя факторами: длительностью Т рабочего цикла и числом деталей, изготавливаемых за цикл. Этот показатель получил название цикловая производительность Qц.

Как правило, станки с ЧПУ за рабочий цикл выдают одну деталь, и поэтому формулу цикловой производительности станка чаще всего записывают в виде

Каждый рабочий цикл содержит: время tр рабочих ходов, когда проводится обработка заготовки (это производительные затраты времени); время tв несовмещенных вспомогательных ходов, когда процесс обработки прерывается (это непроизводительно затраченное время, хотя загрузка и зажим обеспечивают необходимые условия для обработки заготовки). Тогда мы можем записать:

Однако расчет цикловой производительности станка Qц характеризует лишь потенциальные возможности станка с ЧПУ по изготовлению деталей в условиях, когда он работает непрерывно, без простоев, и при этом вся выпущенная продукция является годной. В реальных условиях этого добиться невозможно. Поэтому формула производительности (2) должна учитывать простои станка с ЧПУ и вероятность появления иногда бракованных деталей.

Влияние простоев оборудования на его производительность определяют с учетом коэффициента использования или внецикловых потерь. Коэффициент использования ηис численно показывает, какую долю планового фонда времен θ станок с ЧПУ действительно функционирует и выдает детали. Например ηис=0,7 означает, что 70% времени, принятого за базу, станок работал, а 30% этого времени простаивал. По определению

ηис = θр/θ = θр/(θр+Σθп) = 1/(1+Σθп/θр), (3)

где θр и θп — соответственно суммарное время работы и простоя станка за общее время θ.

Очевидно, что тогда фактическая производительность станка равна цикловой производительности, умноженной на коэффициент использования:

В большинстве случаев необходима расшифровка, почему величина ηис принимает те или иные значения, какие причины и виды простоев являются преобладающими.

Для станков с ЧПУ характерны:

  • 1) собственные или технические простои Σθc, обусловленные техническими характеристиками самого станка (затраты времени на смену и регулирование инструмента, обнаружение и устранение отказов в работе, уборку и очистку станка, ремонт и профилактику и др.); они непосредственно связаны с технологическими процессами и конструкцией станка и его механизмов;
  • 2) организационные простои Σθорг , обусловленные внешними факторами, которые, как правило, не связаны с технологическим процессом и конструкцией станков (отсутствие обрабатываемых заготовок, режущего инструмента, электроэнергии, несвоевременный приход и уход обслуживающих рабочих и др.). Они определяются уровнем производства, степенью того как загружены станки с ЧПУ в данных конкретных условиях;
  • 3) простои Σθпер для переналадки станка с ЧПУ на изготовление новых деталей. Эти простои занимают промежуточное положение между предыдущими видами простоев, так как частота их определяется организационными факторами, а длительность — техническими.

Суммарные простои за произвольный период времени θ

Σθп =Σθс +Σθорг +Σθпер. (5)

ηис = θр/θ = 1/(1+1/θр(Σθс+Σθорг+θпер). (6)

Коэффициент использования можно выразить как произведение частных коэффициентов, отражающих влияние тех или иных видов простоев:

ηис = ηтех*ηпер*ηзагр, (7)

где ηтех — коэффициент технического использования, численно показывающий долю времени, в течение которого станок с ЧПУ при обеспечении всем необходимым работает:

ηтех = θр/θр+Σθс = 1/1+Σθс/θр. (8)

Например, ηтех = 0,8 означает, что в периоды, когда станок с ЧПУ обеспечен всем необходимым для изготовления деталей, он 80% времени работает, а 20% этого времени простаивает по техническим причинам (без учета переналадок).

Коэффициент переналадок ηпер показывает долю планового фонда времени, когда при условии обеспечения всем необходимым станок с ЧПУ может функционировать после его переналадки на изготовление другой детали:

ηпер = (θр+Σθс)/θр+Σθс+Σθпер, (9)

ηпер = 1/1+(Σθпер/θp+Σθc). (10)

Например, ηпер = 0,9 означает, что в периоды, когда станок с ЧПУ имеет все организационные предпосылки для работы (есть заготовки, инструмент, электроэнергия и пр.), он 10% времени простаивает для переналадок для изготовления других деталей, а 90% времени может их обрабатывать с чередованием бесперебойной работы и технических простоев.

Коэффициент загрузки ηзагр показывает, какую долю планового фонда времени станок с ЧПУ обеспечен всем необходимым для работы, т.е. насколько он загружен в данных конкретных условиях производства. Например, ηзагр =0,9 означает, что 90% фонда времени станок имеет все необходимое для работы (есть заготовки, инструмент, рабочие на месте и т.д.), а в течение 10% времени чего-то не хватает:

ηзагр = (θ-Σθорг)/θ = 1-Σθорг/θ. (11)

Преимуществом расчета фактической производительности станка с помощью относительных коэффициентов ηис, ηтех, ηпер, ηзагр является наглядность и простота интерпретации численных значений. Если станок с ЧПУ, например, загружен согласно производственной программе на 90% (ηзагр = 0,9), кроме того, 10% оставшегося времени простаивает для переналадок (ηпер = 0,9) и в периоды обеспечения всем необходимым работает лишь 80% времени (ηтех = 0,8), то в итоге доля планового фонда времени, когда станок работает и изготавливает детали, составляет по формуле (7)

ηис = ηтех*ηпер*ηзагр = 0,8*0,9*0,9 = 0,65,

т.е. потенциальные возможности станка с ЧПУ используются на 65%.

Однако для углубленного анализа более употребительна оценка фактической производительности (с учетом простоев) через так называемые внецикловые потери (ΣB или Σtп):

ΣВ = Σθп/θр; Σtп = Σθп/Z,

где ΣB — внецикловые потери как простои, приходящиеся на единицу времени бесперебойной работы; Σtп — внецикловые потери как простои, приходящиеся на единицу изготовленной детали, мин/шт.; Σθп — простои станка с ЧПУ за некоторый произвольный период времени, мин; θр — суммарное непосредственное время работы станка с ЧПУ за тот же период, мин; Z — количество деталей, изготовленных за тот же период.Связь внецикловых потерь с коэффициентом использования была показана в формуле (6).

Тогда, подставляя значение ΣB, получаем

Выразим ηис через Σtп:

ηис = (θр/Z)/(θр/Z+Σθп/Z) = 1/(1+Σθп/Z)*(Z/θр)

Подставляем значение Σtп, получаем

Суммарные внецикловые потери в соответствии с классификацией простоев делятся на собственные, организационные и потери из-за переналадки:

ΣB =ΣBс +ΣBорг +ΣBпер; (14)

Σtп =Σtс +Σtорг +Σtпер. (15)

Качественные характеристики работы станков с ЧПУ учитываются в формулах расчета производительности станка с помощью безразмерного коэффициента γ выхода годных деталей, численно равного доле годных деталей, принятой ОТК. С учетом рабочего цикла, внецикловых потерь и безразмерных коэффициентов суточная производительность станков с ЧПУ (шт./сутки)

Q = (θγ/tр+tв+Σtс+Σtпер)*ηзагр, (16)

где θ — плановый фонд времени работы за сутки с учетом сменности работы.

Приведенные формулы являются базовыми при расчетах и анализе производительности станка как в процессе проектирования (ожидаемые значения), так и при эксплуатации (фактические значения).

Учитывая, что станки с ЧПУ применяются для изготовления деталей в условиях среднесерийного и мелкосерийного производства, когда обрабатываются небольшие партии заготовок разнообразных деталей, рекомендуется два основных метода расчета производительности станков:

  • 1) по типовой детали–представителю. Из числа деталей, закрепленных за данным станков с ЧПУ, или тех, которые могут здесь изготавливаться, выделяется одна, которая принимается типовым представителем. Недостаток этого метода заключается в трудности достоверного подбора типового представителя, так как выбранная деталь может иметь среднюю длительность обработки, но не средние вспомогательные ходы или время переналадки;
  • 2) по интегральным характеристикам комплекта деталей, закрепленных для изготовления на данном станке с ЧПУ.

Второй метод является более точным для условий работы станков с ЧПУ.

Анализируя формулу расчета фактической производительности станка с ЧПУ, можно отметить следующие пути повышения производительности:

  • увеличение режима резания путем применения современных инструментов (сокращение tр);
  • сокращение времени загрузки и зажима заготовки, разжима и съема готовой детали; времени смены режущего инструмента (поворота револьверной головки, смены инструмента автооператором); времени измерения и поднастройки режущего инструмента и др. (сокращение времени tв);
  • сокращение организационных простоев Σθорг;
  • сокращение времени на переналадку станка с ЧПУ на изготовление другой детали Σθпер;
  • сокращение простоев станка с ЧПУ из-за его технических неполадок Σθс;
  • увеличение планового фонда времени работы станка с ЧПУ;
  • снижение количества бракованных деталей.

Научная электронная библиотека

Безруких Ю. А., Медведев С. О., Мохирев А. П.,

2.3.2 Расчет текущих затрат

Расчет производительности оборудования.

Годовая производительность оборудования определяется по формуле:

где П — годовая производительность;

Рч — часовая производительность (по паспорту станка или расчетным путем, в натуральных показателях );

Тэф — эффективный фонд времени работы оборудования, ч.

Часовая производительность Рч, шт/ч, определяется по формуле:

Читайте также  Как рассчитать энергопотребление прибора?

, (2.35)

где υs – скорость подачи, м/мин;

Кр – коэффициент использования рабочего времени;

Км – коэффициент использования машинного времени;

Кск – коэффициент, учитывающий скольжение заготовки;

n — число одновременно обрабатываемых заготовок, шт.;

Lзаг — длина заготовки, м;

m — число проходов заготовки в станке.

Остановы оборудования на ремонт Тр, ч, определяются по формуле

, (2.36)

где Рм – количество единиц ремонтосложности механической части оборудования;

Нпр – нормы продолжительности простоя оборудования, ч;

К – среднее число ремонтов в год.

Количество единиц ремонтосложности механической части оборудования Рм определяется по формуле:

, (2.37)

где Км – коэффициент металлоемкости станка, т/м3;

Р – масса станка, т;

V – габаритный объем станка, без учета выступающих частей, м3;

N – суммарная мощность установленных электродвигателей, кВт;

Кт – коэффициент конструктивной сложности станка.

Коэффициент металлоемкости станка Км, т/м3, определяется по формуле

. (2.38)

Режим работы цеха характеризуется прерывным или непрерывным технологическим режимом, числом смен в сутки и продолжительностью рабочей смены. Календарный фонд времени работы оборудования (Тк) равен количеству календарных дней в году. Тк=365 дней или 365дн×24ч = 8760 часов.

Номинальный фонд времени работы оборудования (Тн) равен календарному фонду за вычетом простоев оборудования в выходные и праздничные дни. В случае непрерывного технологического процесса Тн=Тк.

Эффективный фонд времени (Тэф) равен номинальному за вычетом простоев оборудования в плановых ремонтах и регламентированных (запланированных) простоях.

Тэф = Тн – Трем., (2.33)

Продолжительность простоя оборудования в ремонтах определяется «Положением о ремонтах», которое разрабатывается соответствующими отраслевыми министерствами и государственными комитетами на основе технической документации завода-изготовителя оборудования.

Для расчета эффективного фонда необходимо составить баланс рабочего времени оборудования. Расчет сводят в таблицу 2.36.

Простои оборудования в ремонте определяются произведением количества единиц ремонтосложности оборудования, нормы продолжительности простоя и среднего числа ремонтов в год принимаются по нормативам.

Для расчета затрат по ремонту и техническому обслуживанию, определения среднего количества ремонтов в год, необходимо составить структуру ремонтного цикла. Ремонт деревообрабатывающего оборудования проводится по трехвидовой структуре. Для оборудования, массой до 5 тонн, структура представлена в виде 1 среднего, 4 текущих ремонтов и 2 плановых осмотров в межремонтном периоде: КР – ТР – ТР – СР – ТР – ТР — КР. Для оборудования массой свыше 5 тонн структура представлена в виде 2 средних, 6 текущих ремонтов и 2 плановых осмотров в межремонтном периоде: КР – ТР – ТР – СР – ТР – ТР – СР – ТР – ТР – КР. Продолжительность ремонтного цикла 11200 часов – число часов оперативного времени работы оборудования, на протяжении которого производятся все ремонты, входящие в состав цикла. Простои, связанные с выполнением плановых и неплановых ремонтов и технического обслуживания, в продолжительность ремонтного цикла не входят.

Баланс рабочего времени оборудования на год

Производительность станков

Производительность станка (машины) — важнейший технико-экономический показатель, характеризующий технический уровень оборудования и предопределяющий производственную мощность предприятия. Под производительностью станка понимают количество продукции (в натуральных либо условных единицах), произведенное данным станком в единицу времени. Производительность оборудования определяется его конструктивными особенностями, видом используемого инструмента, свойствами обрабатываемого материала, режимами обработки, принципиальными технологическими схемами обработки, уровнем автоматизации оборудования и многими другими факторами.

Различают три вида производительности: технологическую, цикловую и фактическую (эксплуатационную).

Технологическая производительность станка (иногда ее называют расчетной или теоретической) — производительность, вычисленная без учета потерь времени на вспомогательные операции, холостые ходы, простои оборудования И т. д.

Технологическая производительность штрипсовых распиловочных станков Птш м2/ч, вычисляется по формуле

где lmax — максимальная длина распиливаемого блока (ставки), м; vп —оптимальная скорость рабочей подачи, м/с; nmax — максимальное количество штрипсовых пил, устанавливаемых на станке, шт.

Технологическую производительность дисковых распиловочных станков Птд м2/ч, определяют подформуле:

где hmax — максимально допустимая глубина резания, м; vп — оптимальная скорость рабочей подачи при глубине резания hmax, м/с; nmax — максимальное количество дисковых пил, устанавливаемых на станке, шт.

Очевидно, что технологическая производительность распиловочного станка при распиловке разных видов камня будет также различной, поэтому для удобства сопоставления технического уровня различных типов оборудования часто пользуются понятием эталонного материала, в качестве которого обычно принимают хорошо изученный и широко распространенный камень, например коелгинcкий мрамор, янцевский гранит.

Технологическая производительность — идеализированный показатель, которого нельзя достичь на практике из-за неизбежных потерь рабочего времени. Тем не менее знание этого показателя важно для оценки технической возможности станка, а также для выявления резервов дальнейшего роста его фактической производительности.

Цикловая производительность станка (иногда ее называют конструктивной) — производительность, определяемая по продолжительности рабочего цикла без учета потерь времени на внецикловые операции. Таким образом, при расчете цикловой производительности учитывают только те потерн времени на вспомогательные операции, которые входят в рабочий цикл.

Цикловую производительность распиловочного станка Пц, м2/ч, находят по формуле

где tp — время, затрачиваемое непосредственно на распиловку (запиливание, собственно распиловка, допиливание), мин; tвсп — время, затрачиваемое на вспомогательные операции рабочего цикла, мин.

К вспомогательным операциям относятся; при обслуживании штрипсовых станков — подготовка станка к работе, запуск станка, проверка натяжения пил. подрезка пил (для станков с неармированными пилами), расклинивание ставки, остановка станка, уборка рабочего и околостаночного пространства (некоторые операции, например комплектация ставки, разборка станки, не включаются в рабочий цикл, так как выполняются одновременно с основными операциями процесса распиловки); при обслуживании дисковых ортогональных станков — подготовкa станка к работе, планировка верхней грани блока, остановка станка, уборка рабочего и околостаночного пространства.

Для определения Q пользуются выражением:

где Hmax и lmax — соответственно максимальные высота b длина распиливаемых блоков (заготовок), м; n — максимальное количество пил, устанавливаемых на станке, шт.

Анализ формул показывает, что на цикловую производительность станка существенное влияние оказывает длительность рабочего цикла Тц. В структуре рабочего цикла на долю вспомогательных операций приходится в среднем от 10 до 30 % (в том числе при обслуживании штрипсовых станков с неармированными пилами — 12,3%, алмазно-штрипсовых — 25,6%, дисковых ортогональных по граниту — 21,4%). Это свидетельствует о наличии существенного резерва для роста производительности распилочных станков, так как сокращая длительность вспомогательных операций можно уменьшить общее время рабочего цикла и тем самым в обратной пропорции увеличить цикловую производительность.

Отношение цикловой производительности станка к его технологической производительности называют коэффициентом производительности nп:nu = Пц/Пт.

Коэффициент nп характеризует степень непрерывности процесса и использования станка по времени.

Фактическая (эксплуатационная) производительность станка — производительность, определяемая количеством продукции, произведенной в единицу времени, с учетом всех потерь времени и сырья. Фактическая производительность распиловочного стайка Пф, м2/ч, может быть определена делением количества продукции (пиленых плит), выпущенной за определенный календарный отрезок времени на суммарное рабочее время на этом отрезке:

где Aг — количество паленых плит, произведенных станком и течение года, м2; Ф — годовой фонд рабочего времена (с учетом режима работы), ч.

Фактическая производительность значительно ниже цикловой не только из-за цикловых, но и внецикловых потерь времени, связанных с заменой и регулировкой отдельных механизмов, переналадкой станка, техническим обслуживанием рабочего места, организационным обслуживанием, перерывами па отдых и т. д. Внецикловые потерн времени как бы удлиняют рабочий цикл стайка, снижая тем самым ею цикловую производительность. Коэффициент снижения производительности станка из-за внецикловых потерь nп, называют также коэффициентом использования оборудовании по времени. Нормативное значение этого показателя при двухсменном режиме работы равно 0,9, при трехсменном — 0,85.

Нa фактическую производительность также влияет качество блочного сырья. При распиловке недостаточно монолитных горных пород выход продукции сокращается, что приводит к снижению производительности станка. Коэффициент снижения производительности из-за потерь сырья называют расходным коэффициентом Kp. Его ориентировочные значения зависят от способа распиловки и вида распиливаемого камня (табл. 12).

Кроме того, на производительности распилочного станка отрицательно сказываются незначительные размеры блока (заготовки) или некратность его размеров рабочим габаритам станка, что обусловливает низкий коэффициент заполнения Kз. Приблизительно можно считать, что производительность распиловочного ставка прямо пропорциональна коэффициенту заполнения его рабочих габаритов, поэтому уменьшение Ka приводит к соответствующему снижению производительности станка. Обычно Kз = 0,3. 0,8.

Таким образом, фактическую производительность распиловочного стайка можно вычислить по его цикловой производительности с учетом понижающих коэффициентов:

Читайте также  Светодиод маркировка выводов

Сравнительные данные по всем трем рассмотренным видам производительности различных распиловочных станков приведены в табл. 13.

Данные табл. 13 свидетельствуют о том. что значения фактической производительности для разных видов станков в 2—4 раза ниже цикловой производительности и в 5—8 раз ниже технологической производительности. Из этого можно сделать вывод о существовании значительных резервов повышения производительности камнераспиловочного оборудовании. Практический опыт передовых предприятий, а также опытно-экспериментальные и конструкторские работы последних лет позволяют наметить основные направления повышения производительности распиловочных станков.

Прежде всего это совершенствование конструкции распиловочного оборудования. Интенсификация рабочих параметров станков обеспечивается увеличением жесткости основных узлов, расширением диапазона регулирования скоростей резания и подачи, повышением уровня автоматизации. Для сокращения времени рабочего цикла станка путем снижения длительности вспомогательных операций либо их совмещения по времени с основными операциями станки оборудуют средствами механизации (съем никами-укладчиками, механизированными станочными тележками н т. п.). Дисковые станки с этой же целью оснащают конвейерным механизмом подачи блоков-заготовок (вместо стола). Повысить производительность штрипсовых распиловочных станков можно в результате увеличения рабочих габаритов станков, мощности привода, числа одновременно устанавливаемых пил.

Существенное влияние на производительность станков оказывает их работоспособность и долговечность, поэтому при создании нового камнераспиловочного оборудования большое внимание должно уделяться эксплуатационной надежности отдельных деталей и узлов, что достигается выбором рациональных конструктивных, кинематических и компоновочных схем, применением в конструкции станков высококачественных материалов, унификацией узлов и деталей, созданием совершенных систем смазки подвижных частей, обеспечением надежной защиты узлов и деталей от поды, шлама и т.д.

Мероприятия по повышению производительности камнераспиловочных станков в процессе их эксплуатации не менее важны, чем при конструировании и изготовлении оборудования. Анализ показываем, что и здесь имеются значительные резервы для существенного роста производительности станочного парка. Для этого необходимо: четкое соблюдение рациональной технологии распиловки и требований технической эксплуатации станка; научная организация труда распиловщиков камня; рациональные подбор блоков и комплектация ставок, обеспечивающие максимальное заполнение рабочих габаритов станка (коэффициент заполнения— не ниже 0,75) к исключение распиловки трещиноватого камня; правильная организация ремонтно-профилактических работ и т. д.

Выбор и расчет производительности ведущего оборудования цеха.

Раскрой брусьев.

Раскрой брусьев предпочтительнее всего осуществлять на лесопильных рамах второго прохода либо на многопильных круглопильных станках марок Ц5Д – 8, Ц8Д – 8, Ц12Д – 1.

Производительность многопильных станков определяется в мин по формуле:

; (7)

u – скорость подачи м/мин (10-80 м/мин)

Кс – коэффициент использование станка 0,8.

Расчет количества многопильных станков и % их загрузке производится по формуле:

; (8)

Q – Объем работ по составу (средняя длина брусьев) м

П – производительность станка

r – рит работы бревнопильного оборудования

Ритм работы ленточнопильных и круглопильных станков определяется в мин. по формуле:

; (9)

l – длина бревна, м

z – число пропилов в бревне

Kp – коэффициент рабочего времени 0,85

u – скорость подачи м/мин.

Полученное значение N округляется до целого числа N1 Процент загрузки рассчитывают по формуле:

; (10)

Обрезка досок

Расчет потребности количества обрезных станков ведется по ритму работы головного оборудования. Ритм лесопильной рамы определяется в сек, по формуле:

; (11)

l – длина бревна, м

Δp – расчетная посылка, мин

n – частота вращения вала рамы в минуту, мин -1

Ритм ленточнопильных и круглопильных станков рассчитывают по формуле (9).

Для обрезки досок используется обрезные станки марки Ц2Д-5А, как наиболее производительные в лесопильной промышленности.

Таблица 11 Расчет потребности количества обрезных станков.

Диаметр бревна, см d Ритм работы головного оборудования, сек, мин Объем работы по поставу, пог м Q Производительность станка пог. м/мин, П Потребное время для выполнения работ по поставу одним станком, с tоп Потребное количество станков по поставу шт, N Принятое количество станков к установке в поточное линии, шт Nпр Процент загрузки станков, %
33.5 0.84 0.73
61.9 38.5 0.96 0.95
37.5 0.94 0.94
58.6 1.22 0.68

Пояснения к таблице 11

Графа 2 – рассчитывается по формулам (9, 11)

Графа 3 – определяется как сумма всех длин досок в поставе подлежащих обрезки

Графа 4 – определяется по формуле:

пог. м/мин; (12)

где u – скорость подачи, берется из технической характеристики станка.

Км – коэффициент машинного времени 0,5

Кр – коэффициент рабочего времени

П=100*5*0.8=40 (пог. м/мин)

Графа 5 = гр3/гр4 (tоп , С)

Графа 6 = гр5/гр2 (N)

Графа 7 = округляется значение графы 6 до целого числа

Графа 8 = гр6/гр7 . 100%

Примечание:Перегрузка станка не допускается более 5%

Торцовка досок

Для торцовки досок могут быть использованы станки марки ЦКБ – 40 для предварительной торцовки. Это станки позиционного типа. Если технологией предусмотрено окончательная торцовка, т.е. получение стандартных длин досок, то применяют торцовочные установки ЛТ – 1М, через которую проходят все доски, получаемые из бревен и брусьев.

Таблица 7 Расчет потребного количества торцовочных станков.

Диаметр бревна, см d Ритм работы головного оборудования, мин, сек Объем работ по поставу, шт, Q Производительность станка, шт, П Потребное время выполнения работ по поставу одним станком, с, tоп Потребное количество станков, шт, N Принятое количество оборудования, шт Nпр Процент загрузки оборудования, %
0.1 1.1
61.9 0.1 1.3
0.1 1.4
58.6 0.1 1.4

Пояснения к заполнению таблицы

Графа 2 – значения ритма работы для лесопильной рамы и ленточнопильных и круглопильных станков можно принять из таблицы 11

Ритм работы ЛАПБ определяется в сек по формуле:

; (13)

где l – длина бревна, м

u – скорость подачи м/мин

Графа 3 – определяется количеством досок, подлежащих торцовке

Графа 4 – рассчитывается по формулам:

; шт/с (14)

t – время обработки одной доски (t=12-15 с)

Кр – коэффициент использования рабочего дня (Кр=0,9)

; шт/с (15)

u – скорость движения цепей (u=0.11-0.41 м/с; u=6,36-24,6 м/мин)

Км— коэффициент использования машинного времени 0,8-0,9

α – расстояние между упорами цепей (α=0,5 – 0,6 м)

Графа 5 = гр3/гр4

Графа 6 = гр5/гр2

Графа 7 – определяется округлением графы 6 до целого значения

Графа 8 =графа 6/графа 7 . 100%

Примечание:Перегрузка станка не допускается более 5%

7.2 Расчет производительности оборудования

Расчет производительности выполняем по методике [4]. Ниже приведены формулы для расчета производительности для оборудования фанерного производства. Для расчета потребности в оборудовании необходимо определить часовую производительность оборудования.

7.2.1 Расчет производительности окорочных станков

Производительность окорочного станка, Пч, м 3 /ч, определяется по формуле:

где Uпод – скорость движения подающего конвейера, м/мин (выбивают по технической характеристике станка в зависимости от породы древесины и диаметра кряжей);

q – объем кряжа среднего диаметра, м 3 ;

l – средняя длина кряжа, м;

Кр – коэффициент использования рабочего времени; принимается равным 0,8–0,85;

Км – коэффициент машинного времени, принимается равным 0,7–0,8.

7.2.2 Расчет производительности станков для раскроя сырья по длине

Производительность круглопильных однопильных станков балансирного (маятникового) типа, Пч, м 3 /ч:

где Vн – скорость надвигания пильного диска на кряж, м/мин (принимается по техническим характеристикам станка);

qч – средний объем чурака, м 3 ;

n – число чураков, получаемых из одного кряжа, шт.;

dч – средний диаметр чурака, м;

Кр – коэффициент использования рабочего времени (применяется 0,9–0,95);

Км – коэффициент использования машинного времени станка, т. е. отношение времени резания ко времени резания ко времени всего цикла обработки кряжа (принимается 0,2–0,6).

7.2.3 Расчет производительности лущильных станков

Производительность лущильных станков, Пч, м 3 /ч, определяют по формуле:

где Vш – объемный выход всего шпона из одного чурака, м 3 (см. раздел.3.1).

Кр – коэффициент использования рабочего времени (0,94–0,95), учитывающий косвенные затраты времени, расходуемые за смену: установку и правку ножа, регулировку обжима, смазку и чистку станка (без учета перерывов на отдых рабочего).

t – продолжительность обработки одного чурака, c; это время складывается из многих операций, но для расчетов можно принять, как сумму трех составляющих:

где tоц – продолжительность оцилиндровки чурака, с;

tл – продолжительность лущения чурака, с;

tвсп – продолжительность вспомогательных работ, которое можно принять в интервале 9÷13 с;

Продолжительность оцилиндровки чурака, tоц, с

tоц ,

где b – коэффициент формы чурака, определяемый по формулам:

для березовых чураков b = 0,935 + 0,165lч;

для сосновых и лиственничных чураков b = 0,885 + 0,167lч.

a – коэффициент оцилиндровки, определяемый по формулам:

для березовых чураков b = 0,818 + 0,067lч;

Читайте также  Амперметр на светодиодах своими руками

для сосновых и лиственничных чураков b = 0,828 + 0,067lч;

dч – диаметр чурака в верхнем торце, м;

nш – частота вращения шпинделя, мин -1 ;

Sш – толщина шпона, м.

Продолжительность лущения оцилиндрованного чурака, tл, с

где dк – диаметр карандаша, м;

Техническая характеристика лущильных станков приведена в таблице 13.

7.2.4 Расчет производительности ножниц

Пропускная способность ножниц, Пч, м 3 /ч:

где l сыр, bсыр, sсыр – соответственно длина, ширина и толщина листа сырого шпона, м;

р – продолжительность рубки ленты шпона на листы, в процентах от продолжительности всего цикла обработки шпона с одного чурака, принимается 60–80 %;

t – время, затрачиваемое на прохождение одного форматного листа шпона через ножницы и отрезку его от ленты, с, принимается по технической характеристике ножниц и составляет 1,5–3,0 с;

Кр – коэффициент использования рабочего времени смены, принимается равным Кр для лущильного станка.

Расчет производительности головного оборудования и потребности в сырье. Расчет расхода связующего и осмоленной стружки , страница 3

На 1м 3 готовой плиты

На годовую программу

Смола для внут­реннего слоя

Сырая стружка для наружных слоев

Сырая стружка для внутреннего слоя

Щепа для стружки внут­реннего слоя

Лесоматериалы для стружки наружных слоев

5 РАСЧЕТЫ ПО ОБОРУДОВАНИЮ ЗАВОДА СТРУЖЕЧНЫХ ПЛИТ

Производительность оборудования может находиться по справоч­ным данным или рассчитываться аналитически. Потребность в оборудовании п, шт, определяется по формуле:

, (25)

где Qч — объем работ (часовая потребность) на данном станке, м 3 /ч;

Пч — часовая производительность, м 3 /ч.

Для нашего примера выбираем разобщитель Д3Ц-10А (техническая характеристика станка представлена в приложении А таблица 2), его паспортная производительность до 40 м 3 /ч.

5.2 Разделка сырья

При разделке сырья на мерные отрезки нужно иметь в виду, что эта операция не требуется при измельчении лесоматериалов в машинах с гори­зонтальной загрузкой. Слешерные установки применяют для получения мерных отрезков (обычно длиной 1м) для дальнейшего измельчения в щепу в рубительных машинах с наклонной подачей (типа МРНП) или для получения стружки в стружечных станках типа ДС-6.

Производительность слешерной установки типа ДЦ-10М (техническая характеристика станка представлена в приложении А таблица 3) по паспорту 40 м 3 /ч.

, принимаем 1 станок;

При раскалывании (разделке по толщине) объем толстых чураков (диаметром более 80 см) для сырья Сибирского и Дальневосточного регионов может составлять до 15 % от всего объёма поставки. Паспортная производительность гидравлических колунов КГ-8 – 11. 12 м 3 /ч.

Для нашего примера объём работ для колуна может составить:

;

К расчету принимаем станок типа КГ-8А (техническая характеристика станка представлена в приложении А таблица 4) при паспортной производительности 12 м 3 /ч.

, принимаем 1 станок;

5.4 Производство щепы

При производстве щепы объем работ, приходящийся на рубительные машины, равен часовой потребности в щепе. К расчету принимаем рубительную машину МРНП-30 (техническая характеристика станка представлена в приложении А таблица 5), паспортная производительность которой 30 м 3 /ч.

, принимаем 1 станок и 1 резервный;

5.5 Хранение щепы

Хранение запасов щепы и стружки производится в вертикальных бункерах, которые выполняют одновременно роль объёмных дозаторов сыпучего материала для последующих технологических операций.

Производительность бункеров следует оценивать по пропускной способности дозирующих устройств, например винтовых конвейеров, в м 3 /ч. Объём работ для бункера равен потребности в соответствующем компоненте, выраженном в м 3 , при данной влажности сырья.

Кроме расчета потребности в бункерах и степени их загрузки, практически важно оценить период, в течение которого бункер способен обеспечить работу последующего оборудования при прекращении подачи материала в него (оперативное время). Такая ситуация часто возникает на предприятиях в связи с поломкой оборудования, настройкой машин, при перебоях в поставке сырья в выходные дни. Оперативное время бункера для щепы составит:

, (26)

где Vб — вместимость бункера, нас.м 3 ;

Кзап — коэффициент заполнения бункера (в среднем 0,95);

Пч — часовой расход материала (производительность винтовых дозаторов), м 3 /ч;

Кпд — коэффициент полнодревесности щепы (в среднем можно принять 0,4).

Для хранения щепы выбираем бункер ДБО-60 (техническая характеристика бункера представлена в приложении А таблица 6) с тремя винтовыми конвейерами, каждый из которых имеет производительность до 4 м 3 /ч. Оперативное время бункера вместимостью 60 нас.м 3 составит:

ч.

Производительность бункера: Пч=4·3=12 м 3 /ч.

, принимаем 3 бункера;

5.6 Изготовление сырой стружки для наружных слоёв

На стадии изготовления сырой стружки из крупномерного сырья объём работ для стружечных станков равен часовой потребности в сырой стружке для наружных слоев плиты. В качестве учетной единицы здесь следует использовать массу абсолютно сухой стружки, так как производительность стружечных станков также указывается в килограммах абсолютно сухой древесины. Аналитический расчет производительности стружечных станков связан с большими трудностями, так как должен учитывать множество факторов, связанных с конструкцией станка и особенностями поступающего сырья. Для технологических расчетов достаточно пользоваться паспортными данными для выбранной марки оборудования. Толщина стружки для наружных слоев желательна не более 0,2 мм.

Для данного участка выбираем стружечный станок ДС-8 (техническая характеристика станка представлена в приложении А таблица 7) производительностью 3250 кг/ч стружки толщиной 0,2 мм.

, принимаем 2 станка;

5.7 Хранение сырой стружки для наружных слоёв

Оперативное время бункеров для стружки и пыли Топ, ч, определяется по формуле:

, (27)

где ρнас — насыпная плотность материала, кг/м 3 ;

Пч — потребность в материале на последующей технологической операции, кг/ч.

  • АлтГТУ 419
  • АлтГУ 113
  • АмПГУ 296
  • АГТУ 267
  • БИТТУ 794
  • БГТУ «Военмех» 1191
  • БГМУ 172
  • БГТУ 603
  • БГУ 155
  • БГУИР 391
  • БелГУТ 4908
  • БГЭУ 963
  • БНТУ 1070
  • БТЭУ ПК 689
  • БрГУ 179
  • ВНТУ 120
  • ВГУЭС 426
  • ВлГУ 645
  • ВМедА 611
  • ВолгГТУ 235
  • ВНУ им. Даля 166
  • ВЗФЭИ 245
  • ВятГСХА 101
  • ВятГГУ 139
  • ВятГУ 559
  • ГГДСК 171
  • ГомГМК 501
  • ГГМУ 1966
  • ГГТУ им. Сухого 4467
  • ГГУ им. Скорины 1590
  • ГМА им. Макарова 299
  • ДГПУ 159
  • ДальГАУ 279
  • ДВГГУ 134
  • ДВГМУ 408
  • ДВГТУ 936
  • ДВГУПС 305
  • ДВФУ 949
  • ДонГТУ 498
  • ДИТМ МНТУ 109
  • ИвГМА 488
  • ИГХТУ 131
  • ИжГТУ 145
  • КемГППК 171
  • КемГУ 508
  • КГМТУ 270
  • КировАТ 147
  • КГКСЭП 407
  • КГТА им. Дегтярева 174
  • КнАГТУ 2910
  • КрасГАУ 345
  • КрасГМУ 629
  • КГПУ им. Астафьева 133
  • КГТУ (СФУ) 567
  • КГТЭИ (СФУ) 112
  • КПК №2 177
  • КубГТУ 138
  • КубГУ 109
  • КузГПА 182
  • КузГТУ 789
  • МГТУ им. Носова 369
  • МГЭУ им. Сахарова 232
  • МГЭК 249
  • МГПУ 165
  • МАИ 144
  • МАДИ 151
  • МГИУ 1179
  • МГОУ 121
  • МГСУ 331
  • МГУ 273
  • МГУКИ 101
  • МГУПИ 225
  • МГУПС (МИИТ) 637
  • МГУТУ 122
  • МТУСИ 179
  • ХАИ 656
  • ТПУ 455
  • НИУ МЭИ 640
  • НМСУ «Горный» 1701
  • ХПИ 1534
  • НТУУ «КПИ» 213
  • НУК им. Макарова 543
  • НВ 1001
  • НГАВТ 362
  • НГАУ 411
  • НГАСУ 817
  • НГМУ 665
  • НГПУ 214
  • НГТУ 4610
  • НГУ 1993
  • НГУЭУ 499
  • НИИ 201
  • ОмГТУ 302
  • ОмГУПС 230
  • СПбПК №4 115
  • ПГУПС 2489
  • ПГПУ им. Короленко 296
  • ПНТУ им. Кондратюка 120
  • РАНХиГС 190
  • РОАТ МИИТ 608
  • РТА 245
  • РГГМУ 117
  • РГПУ им. Герцена 123
  • РГППУ 142
  • РГСУ 162
  • «МАТИ» — РГТУ 121
  • РГУНиГ 260
  • РЭУ им. Плеханова 123
  • РГАТУ им. Соловьёва 219
  • РязГМУ 125
  • РГРТУ 666
  • СамГТУ 131
  • СПбГАСУ 315
  • ИНЖЭКОН 328
  • СПбГИПСР 136
  • СПбГЛТУ им. Кирова 227
  • СПбГМТУ 143
  • СПбГПМУ 146
  • СПбГПУ 1599
  • СПбГТИ (ТУ) 293
  • СПбГТУРП 236
  • СПбГУ 578
  • ГУАП 524
  • СПбГУНиПТ 291
  • СПбГУПТД 438
  • СПбГУСЭ 226
  • СПбГУТ 194
  • СПГУТД 151
  • СПбГУЭФ 145
  • СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 379
  • ПИМаш 247
  • НИУ ИТМО 531
  • СГТУ им. Гагарина 114
  • СахГУ 278
  • СЗТУ 484
  • СибАГС 249
  • СибГАУ 462
  • СибГИУ 1654
  • СибГТУ 946
  • СГУПС 1473
  • СибГУТИ 2083
  • СибУПК 377
  • СФУ 2424
  • СНАУ 567
  • СумГУ 768
  • ТРТУ 149
  • ТОГУ 551
  • ТГЭУ 325
  • ТГУ (Томск) 276
  • ТГПУ 181
  • ТулГУ 553
  • УкрГАЖТ 234
  • УлГТУ 536
  • УИПКПРО 123
  • УрГПУ 195
  • УГТУ-УПИ 758
  • УГНТУ 570
  • УГТУ 134
  • ХГАЭП 138
  • ХГАФК 110
  • ХНАГХ 407
  • ХНУВД 512
  • ХНУ им. Каразина 305
  • ХНУРЭ 325
  • ХНЭУ 495
  • ЦПУ 157
  • ЧитГУ 220
  • ЮУрГУ 309

Полный список ВУЗов

  • О проекте
  • Реклама на сайте
  • Правообладателям
  • Правила
  • Обратная связь

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).