Разработка механизированного участка для раскроя плит на заготовки (предмет — Лесное хозяйство)

В связи с увеличением конкуренции на мебельном рынке предприятия все чаще обращают внимание на проблему производительного раскроя плитных материалов. Актуальность этого вопроса не случайна. Ведь, в основном, именно от участка раскроя зависит успех мебельного производства. Этот процесс обязательно влияет как на экономические показатели компании, так и на производительность, качество продукции, расход материалов в целом. Каждому мебельщику известна ситуация, когда вышедшая из строя раскройная пила влекла за собой остановку всего предприятия. Тема данной дипломной работы актуальна, так как современная ситуация, сложившаяся на рынке производителей мебели в России, требует адекватного подхода ко всем стадиям технологического процесса по производству изделий из древесины, в том числе включая и раскрой плитных материалов с использованием оборудования, обеспечивающего максимальный уровень производительности при низком уровне затрат.

В связи с этим процесс разработки и запуска в эксплуатацию механизированного участка по раскрою плит на заготовки является важным этапом, звеном технологической цепочки.

Все это обусловило выбор темы дипломного исследования, ее целевую направленность, отраслевую и народнохозяйственную значимость.

Фундаментальные исследования основ разработки механизированных участков для раскроя плитных материалов представлены в работах Г. Ф. Дружкова, Э. Д. Авдеева, Э. Ф. Харитоновича, П. Коха и других.

Возросшая теоретическая и практическая значимость проблемы разработки механизированного участка для раскроя плит на заготовки, недостаточная ее разработанность, необходимость поиска новых путей оптимизации производства определили цель и основные задачи дипломного исследования.

Целью дипломного исследования является теоретическое и методическое обоснование рекомендаций по разработке механизированного участка для раскроя плит на заготовки.

Реализация поставленной цели обусловила постановку и решение следующих задач:

— определение особенностей технологического процесса раскроя ДСтП на заготовки;

— определение вариантов разработки механизированного участка для раскроя ДСтП на заготовки;

— определение необходимого оборудования для раскроя плит на мерные заготовки по длине;

— определение необходимого оборудования для раскроя мерных заготовок по ширине;

— определение необходимости соблюдения правил техники безопасности при осуществлении раскроя ДСтП на заготовки.

Предметом исследования является механизированный участок по раскрою плит на заготовки.

Объектом исследования избрана деревообрабатывающая отрасль.

Теоретической и методологической основой исследования послужили теории, концепции и модели механизации процесса по раскрою плит на заготовки, которые изложены в трудах ведущих зарубежных и отечественных технологов. В рамках исследования современной отечественной теоретической базы рассматриваемой проблемы использованы материалы учебных пособий, научные разработки ассоциаций предприятий, занимающихся деревообработкой, результаты технических испытаний российских и зарубежных технологов.

Структура дипломного исследования отражает цель и логику реализации поставленных задач. Дипломная работа состоит из введения, пяти основных глав, разделенных на подглавы, заключения, списка использованной литературы.

Во введении обосновывается актуальность избранной темы, исходные теоретические принципы, цель и задачи исследования, указываются предмет и объект исследования.

В первой главе «Анализ технологии раскроя плит на предприятии» дается характеристика раскраиваемых плит (марка, плотность, размеры), определяются требования к качеству раскроя плит на заготовки, дается планировка и состав оборудования, система обслуживания станка. Также в этой главе определяются планы раскроя, размеры заготовок, производительность труда рабочих, технология раскроя плит на заготовки — состав основных и вспомогательных операций, дается схема раскройного станка и его характеристики. Приводятся выводы, направления совершенствования участка раскроя плит на заготовки.

Так, технологический процесс является той частью производственного процесса, которая непосредственно связана с изменением размеров, формы или свойств перерабатываемого сырья и материалов; транспортные и складские работы, а также контроль качества продукции в технологический процесс не входят. При описании технологического процесса обращается внимание на то, что точность обработки на станках характеризуется не только точностью формы и размеров, но и чистотой поверхности. При неправильно разведенной пиле, например, получается очень неровная поверхность, с глубокими рисками. После обработки на станках, формирующих окончательные размеры элементов детали, необходима проверка этих размеров. Контроль размеров при помощи обычных шкальных измерительных инструментов — штангенциркуля, микрометра — требует много времени и труда. Значительно проще и быстрее применять для контроля калибры, которые представляют собой бесшкальные мерительные инструменты для проверки размеров, формы и взаимного расположения частей изделия.

Во второй главе «Разработка технологического процесса раскроя» даются варианты раскроя плит и выбор рационального варианта, определяется размещение оборудования с соблюдением принципа поточности. Приводятся схемы и раскрой плит на первом этапе (продольный раскрой плит) и на втором этапе (поперечный раскрой отрезков плит). Даются технологические расчеты для участков раскроя плит.

При этом отмечается, что наиболее производительно раскрой плитных материалов может быть выполнен на станке с программным управлением ЦТМФ. Станок состоит из двух участков — продольного и поперечного. На продольном участке производится отпиливание продольной полосы материала, на поперечном — раскрой продольной полосы на форматы. Загрузка станка автоматизирована. Разгрузка — ручная.

Обращается внимание, что раскрой отделанных и облицованных древесных плит является новым прогрессивным направлением в механической обработке древесины и древесных материалов. Применение этого метода по сравнению с технологией раскроя неотделанных плит с последующим облицовыванием и отделкой в щитах дает большой экономический эффект. В настоящее время разработаны различные способы раскроя облицованных и отделанных древесных плит, конструкции инструментов и станков.

Применяемое оборудование не обеспечивает высокой производительности и высокого качества раскроя отделанных плит. На обработанных кромках щитов наблюдаются сколы, трещины и отслаивание отделочного покрытия. Только в отдельных случаях, при пониженных требованиях к качеству обработки, можно сразу после раскроя облицовывать кромки щитовых деталей.

В третьей главе «Разработка устройств для первого участка раскроя плит на заготовки» дается технологическая схема раскройного станка и технологические расчеты: скорость резания, скорость подачи (рабочий ход), скорость холостого хода каретки, подача на зуб пилы, качество распиловки, сила резания, мощность резания. Характеризуется режущий инструмент: параметры и конструкция круглых пил (стальные, с твердым сплавом), подготовка пил к работе. Дается характеристика двигателя и привода механизма резания и механизм подачи. Приводится кинематика и кинематические расчеты.

В четвертой главе «Разработка устройств для второго участка раскроя плит на заготовки» приводится технологическая схема раскройного станка и технологические расчеты: скорость резания, скорость подачи (рабочий ход), скорость холостого хода каретки, подача на зуб пилы, качество распиловки, сила резания, мощность резания, описывается роликовый транспортер для подачи заготовок в зону пилы: схема, привод. Дается характеристика режущего инструмента: параметры пилы, подготовка к работе, определяется базирование заготовки при раскрое.

В пятой главе «Загрузочное устройство для первого участка» дается схема, работа устройства, приводятся расчеты по устройству.

В последующих главах характеризуется роликовый транспортер, конструкция и расчеты. Приводятся схемы управления для 1 участка и для 2 участка. Характеризуется обслуживание участков рабочими. Рассматриваются вопросы экологии, экономической эффективности.

Также изложены основные правила техники безопасности при осуществлении раскроя ДСтП на заготовки. К ним относится запрет на следующие действия при обслуживании станков по раскрою плит на заготовки: так, запрещается пускать в работу заведомо неисправный или не подготовленный к работе (не смазанный, не очищенный от мусора и т. д.) станок; пускать в работу станок без ограждения; выключать блокировку из схемы или искусственно ее блокировать другими предметами; производить распиловку до того, как установятся полные обороты шкивов; чистить, обтирать, смазывать механизмы, убирать опилки до полной остановки механизмов станка; открывать ограждения до полной остановки пильной ленты; производить распиловку при плохом освещении, затрудняющем контроль и наблюдение за работой станка; допускать посторонних в зону станка при его работе; оставлять станок без присмотра в рабочем состоянии; передавать управление станком посторонним лицам, даже на короткое время.

В заключении изложены выводы, сформулированы практические рекомендации и предложения.

1. Анализ технологии раскроя плит на предприятии

1.1. Характеристика раскраиваемых плит (марка, плотность, размеры)

Плиты ДСтП следует изготавливать в соответствии с требованиями стандарта ГОСТ 4598–86 от 31 января 1986 года по технологии, разработанной на основе типовой инструкции, утвержденной в установленном порядке. Отклонения от номинальных размеров плит не должны превышать предельные. Плиты должны иметь прямые углы. Отклонение от прямоугольности кромок, измеренное на отрезке длиной 1000 мм, не должно быть более 2 мм. Кромки плит должны быть прямолинейными. Отклонение от прямолинейности, измеренное на отдельных отрезках длиной 1000 мм, не должно быть более 1 мм [5].

Плотность плит варьируется от 950−1100 кг/куб.м до 100−200 кг на куб. м в зависимости от марки плиты. Предел прочности при изгибе также варьируется от 0,4 до 47 Мпа. Нижняя граница влажности составляет 3%, верхняя — не более 12%. Коэффициент теплопроводности мягких плит (справочное значение), Вт/(м х К):от 0,05 до 0,09 [5].

Содержание вредных химических веществ, выделяемых плитами в производственных помещениях, при изготовлении плит не должно превышать предельно допустимых концентраций (ПДК), утвержденных Министерством здравоохранения для воздуха рабочей зоны производственных помещений. В условиях эксплуатации плит не должны выделяться химические вещества в количествах, превышающих ПДК, утвержденные Министерством здравоохранения. Упрочняющие и гидрофобные добавки, используемые при производстве плит, должны выпускать по государственным стандартам и ТУ, согласованным органами Министерства здравоохранения. В качестве упрочняющих добавок должны применяться малотоксичные смолы с содержанием свободного формальдегида не более 0,1%. Содержание добавок