Розрахунок технологічного обладнання

ВСТУП

Наші предки глибоко усвідомлювали дивовижні властивості дерева і повсюдно застосовували його як для будівництва житла, так і для виготовлення різних предметів побуту. Дерево дає особливе відчуття життя, виступаючи як провідник між людиною і природою. Будучи провідником космічної енергії, дерева благотворно впливають на ауру людини, а відповідно на його здоров'я. Саме дерево з давніх пір є символом життя, народження і продовження її.

Зараз все більше забудовників віддають перевагу будинку зроблені з колод.На Русі дерево в будівництві використовували з незапам'ятних часів. І чого тільки з нього не зводили: храми і житлові будинки, лазні і комори, мости і огорожі, ворота і колодязі. Причому проводили в досить в короткі терміни. Але, на жаль, накопичений за тисячоліття досвід предків виявився втраченим (думаємо, що причин цього пояснювати немає необхідності). Однак в останні роки ряд вітчизняних фірм активно відроджують традиції дерев'яного будівництва.Но не слід думати, що відновлені старовинні рецепти просто сліпо переносять у сучасність. При будівництві індивідуальних будинків вони обмежено з'єднуються з найсучаснішими технологіями.

Все почалося з проекту. Для початку заглянемо в історію. Невеликий житловий будинок на Русі називався хатою (від др. - слав. Істьба, істопка - «опалювальний житловий зруб»). Великий будинок іменувався хоромами. Як хату, так і хороми складали з кількох зрубів-клітей - за їх кількістю будинку давали назву - «двійня», «трійня», «четверня» і т.д. При цьому кожна з клітей-зрубів могла мати певну кількість розгороджують її внутрішніх стін (п'ятистінок, хрестовий). У середній смузі найбільш часто рубали хату з трьох клітей (трехчастная), опалювальну житлову та холодну (річну) світлицю якої поділяли сіньми. Як правило, саме сіни служили входом в будинок, до якого вів ганок. Щоб перетворитися в хороми, така хатина повинна вирости вгору. Над сіньми надбудовували вишку-терем (теремом називали окремо стоїть високу житлову споруду, соединявшуюся з основним будинком переходом). Над центральним коридором робили приміщення для застіль-бенкетів, яка іноді набувала вид вежі і ставала композиційним центром будівлі. На горищі літньої частини хати з головного фасаду влаштовували неопалювальну жіночу кімнатку з низькою стелею (при вході до неї чоловіки зазвичай схиляли голову) - світлицю. Зроблені з колод стіни цього приміщення служили додатковими опорами даху.Не можна сказати, що при розробці «Лісової казки» проектувальники сліпо дотримувалися всі описані архітектурні традиції. Але вони враховували їх, що ніяких сумнівів не викликає. Будинок як би складається з декількох зрубів, об'єднаних в єдине ціле, і... Мабуть, не будемо вдаватися в архітектурні деталі. Скажемо просто: вийшов високий казковий терем-теремок.Добавьте до вдалого задумом найширші можливості сучасних комп'ютерних програм, що дозволяють отримає не тільки отримає докладну планування внутрішніх приміщень, але і відтворити зовнішній вигляд майбутнього терема, причому об'ємний, і ви зрозумієте, чому замовник, побачивши проект, не зможе від нього відмовитися. Звичайно, вартість проектування (архітектурно-планіровачного рішення) досить велика, але економити на цьому етапі, не варто. Проект майбутнього будинку потрібен не стільки будівельникам, скільки вам - необхідно ретельно придумати планування шляху переміщення по будинку і т.п. Адже будівля з колод- не цегляна, де можна відносно легко закласти дверний отвір в одній перегородці і пробити в інший, а потім, зробивши косметичний ремонт, замаскувати всі сліди. У дерев'яному будинку при бажання можна зробити те ж саме, але ось повністю ліквідувати сліди цієї діяльності не вийде. Адже колоду розпиляти навпіл легко, а от возз'єднати дві половинки в єдине ціле практично неможливо.

Дерево - матеріал дихаючий, що створює комфортне середовище для проживання: у спеку в будинку прохолодно, взимку - тепло. Додатковий затишок приносить янтарно-золотиста колірна гамма - деревина ніби світиться з середини. Додайте до цього достатню міцність і пружність, хороші теплотехнічні якості, а так само багаті художні виражальні можливості, і стане зрозуміло, чому попит на деревяні будинки в останні роки стабільно росте. Із широко використовуючих для будівництва хвойних порід (сосни, кедра, смереки, модрини) найбільшою популярністю користується сосна, що обумовлено в основному экономічними причинами.Що краще – Будинок із зрубу чи оциліндрованної колоди? Звичайно, зі зрубу. Адже колоди для неї відбирають поштучно і самим ретельним чином - при цьому переваги віддають колодах рівним і без дефектів. Для видалення кори застосовують обробку ручним струганком, що допомагає максимально зберегти верхній захисний шар деревини. А це, у свою чергу, є гарантією довговічності (обточена оциліндрована колода захисний шар, як правило, втрачає), але найчастіше застосовують будівництво будинків з оциліндрованої колоди, використовуючи матеріал рівно, округлої форми. Завдяки якісній обробці поверхонь і практично однаковому діаметру вони не вимагають додаткової обробки. Цей будматеріал гарантує відсутність порожніх місць і простору, який не задіюється.

Фундамент в старовину нижній окладний вінець зрубу часто клали прямо на землю, а щоб він менше гнив, колоди підбирали більш товсті і смолисті (у деяких випадках їх додатково обсмалювали на повільному вогні). При цьому навколо стін для тепла влаштовували земляний насип - призьбу. У Сибіру для нижніх вінців обов'язково використовували модрину, деревина якої не боїться вологи, а, отже, гнилі.Ще один спосіб боротьби з грунтовою вологою - підкладання під кути і середину окладних вінців великих плоских валунів. На щастя, у сучасних забудовників значно ширші можливості вибору конструкції фундаменту і матеріалів. Якщо говорити про конструкції, то для відносно легкого дерев'яного будинку підходить практично будь-який вид фундаменту: від стрічкового мало заглибленного до бетонного - монолітного або цегельного з підвалом в повний зріст. На чому зупинитися - це, як кажуть, справа хазяйська.

1. Конструкція виробу

1.1.Технічний опис виробу

Для виготовлення оциліндрованих колод найчастіше використовують ялину, сосну, модрину і кедр. Найбільш дешевий і практичний варіант — сосна. Ця порода вважається найкращою за співвідношенням ціни, якості, споживчих характеристик. Діаметр колоди сосни переважно вибирають 200-260 мм.

У процесі оциліндровки сосни зрізається більш пухкий шар деревини, званий заболонню, а просочений смолою тверде ядро залишається. Такий метод обробки дозволяє поліпшити механічні властивості готової оциліндрованої колоди. Також зменшується ширина тріщин, що з’являються на матеріалі в процесі висихання. Це позитивно позначається на теплоізоляційних властивостях колоди.

Чим якісніше проводиться обробка, тим красивіше поверхню зрубу. А значить, у забудовника є можливість серйозно заощадити на зовнішній облицюванні будинку. Ще один плюс високоякісної роботи над матеріалом в тому, що внутрішню обробку можна взагалі не проводити. Тим більше, що малюнок натуральної деревини приголомшливо красивий і оригінальний. Замінити його обробкою стін просто неможливо.

Під забудову потрібно вибирати ділянку. Скажімо, для фермерства вам цілком підійдуть земельні ділянки сільгосппризначення, але для зведення будинку — не факт. Що стосується технології зборки зрубу, то вона передбачає обробку матеріалу на високоточному деревообробному обладнанні, що дозволяє отримати колоди з поздовжніми і поперечними напівкруглими пазами.

Збираючи конструкцію з таких колод можна розраховувати на хороші теплозберігаючі характеристики готової будови, оскільки колоди тісно прилягають один до одного. При монтажі конструкції прокладають міжвінцевий ущільнювач.

Дерев’яні заміські будинки недарма користуються підвищеним попитом. Дерево — природний екологічний матеріал, що володіє такими характеристиками, як міцність, низька теплопровідність. Важливе значення має і природна краса кольору і текстури, що дозволяє обходитися без оздоблювальних матеріалів. Найкраще це демонструють будинки з оциліндрованих колод.

Оцилиндрованні колоди — рівні, з однаковим діаметром, забезпечені одним з декількох видів системи замкового з’єднання. Найчастіше випилюється так званий місячний паз з компенсаційним пропилом (який попереджаємо поява тріщини) і чашками. Норвезька система «шип-паз» — це пропили, шипи і чашки. Все це сприяє кращому з’єднанню колод. У результаті будинки з оциліндрованих колод володіють міцними рівними стінами, які не деформуються при усадці. Перед тим, як почати будівництво, колоди просочують антисептичними складами і антипіренами. За допомогою цих сучасних просочень здійснюється захист деревини від гниття, псування комахами-шкідниками, загоряння. Захисними властивостями наділені і лако-фарбові матеріали. Так, сучасні покриття не тільки не приховують природну красу матеріалу, але і є профілактикою проти зовнішніх пошкоджень і процесів старіння.

Будинки з оциліндрованих колод можуть будуватися за оригінальними проектами, розробленими з розрахунком сучасних модних тенденцій у сфері дерев’яного домобудівництва. За містом можна побачити як традиційні будинки в класичному стилі, так і будинки, побудовані в стилі шале. Будь-який з них буде не тільки красивий, але і комфортний. У дерев’яних будинках, побудованих для літнього відпочинку або постійного проживання, перебувати-суцільне задоволення! Повітря в них і ароматне, і має цілющі властивості. Недарма, життя за містом, набагато краще починають себе почувати люди із захворюваннями серця, дихальних шляхів. У дерев’яному будинку і сон міцний, і робота плідна.

Кілька слів треба сказати про організацію інтер’єру. Кожен господар вирішуємо сам, який стиль вибрати. Можна влаштувати арки, поставити драбину з різьбленими поручнями. При бажанні житло можна перетворити в казковий будиночок. Міцний, надійний, красивий і комфортний будинок — так можна охарактеризувати будинок з оциліндрованої колоди.

Дерев’яний будинок у всі часи був ідеальним місцем для проживання. А в останні роки такі споруди стали цінуватися ще більше завдяки своїй екологічності і красі. Багато людей, що відвідують столицю і проживають тут якийсь час з метою відпочинку, прагнуть не в готелі, а бажають зупинитися де-небудь в передмісті, в невеликому затишному котеджі з дерева. Також багато місцевих жителів намагаються звести будинок або котедж з дерева, розуміючи, що це не тільки краса, але й довговічність, екологічна чистота. Дерев’яний будинок з оциліндрованої колоди в повній мірі демонструє всі переваги дерева. Власник може оцінити рівні й гладкі стіни з колоди, які гарні і без іншої обробки. Ідеальна калібрування дозволяє створити жорстку конструкцію будинку, будова отримує чітку форму. Надати її дозволяє поступова усадка зрубу з колод, яку можна зробити рівномірною.

Будинок з колоди повинен відповідати ряду вимог:

1. Повинен бути зведений з дотриманням всіх правил, норм, вимог.

2. Повинен володіти теплоізоляцією, витримувати не тільки вітрову, але і снігове навантаження.

3. Колода повинно пройти попередню обробку спеціальним складом, який захистить від вогню та інших уражень, наприклад, грибкових.

4. Будівництвом дерев’яного будинку з колоди повинні займатися тільки досвідчені люди, професіонали. Тільки тоді будова буде міцним, надійним і довговічним.

Будинок з оциліндрованої колоди відрізняється особливою міцністю, природною красою, привабливістю. Окрасою будинку можуть служити різні візерунки, які додадуть особливий дизайн і неповторність, сформують індивідуальний стиль. До вибору оздоблювальних матеріалів потрібно підходити з особливою ретельністю, так як вони повинні служити прикрасою будинку. Декоративні та функціональні конструкції також можуть виступати в ролі привабливих доповнень.

Будинок з колоди — це екологічна чистота, неповторна аура дерева, комфорт і затишок. У такій споруді люди завжди відчувають себе бадьорими, здоровими і добре відпочившими.

Такий будинок це своєрідний симбіоз стародавніх традицій і самих новітніх технологій. Саме таким чином будуються сучасні дерев’яні будинки. Не випадково народна чутка приписує такому будинку надприродну силу. А кожен з живучих у ньому сам відчує особливу енергетику, благотворно впливає на фізичне та емоційне здоров’я. Якщо раніше такий будинок будувався досить довго, то нинішні дерев’яні будинки з оциліндрованої колоди дозволили значно скоротити процес. Кваліфіковані майстри легко зведуть будівлю. Такому будинку не потрібна додаткова обробка. І, що зовсім важливо, ціни на будинки цілком прийнятні, а він сам теплоустойчивий.

Якщо будинок проектувала людина, що любить свою роботу, то його знання в поєднанні з природною красою дерева дадуть дивовижний ефект. На світ з’явиться сучасний, комфортабельний будинок з дерева.

Жоден інший будівельний матеріал не зможе забезпечити рівень теплоізоляції, порівнянний з тим, що дає дерев’яний будинок. Взимку він захистить від холоду, жарким літом обдарує прохолодою. Будинок лікує алергічні захворювання і не дає розвиватися інфекційно-вірусних хвороб. Навіть просте перебування в такому будинку підвищить імунітет і нормалізує артеріальний тиск. Поліпшується загальний стан організму.

Якщо ви вирішили побудувати будинок, не роздумуючи, вибирайте екологічно чисте дерево. Це дозволить створити для членів сім’ї, гостей і родичів чудовий мікроклімат і умови для так необхідного відпочинку. Сама атмосфера в такому будинку стане джерелом поповнення енергії. Жити в дерев’яному будинку — значить щогодини відчувати домашній затишок, тепло і захищеність.

1.2. Габаритне креслення (загальний вигляд виробу)

Баня із зручностями і купіллю

Проектована площа – 47м²

Загальна площа – 12, 16 м²

Фасад 1

Фасад 2

Фасад 3

Фасад 4

План 1 поверху

2. Технологічний процес

2.1 Опис технологічного процесу

Технологічний процес механічної обробки круглих лісоматеріалів буде здійснюватися в цеху механічної обробки деревини. Він буде проходити на базі одного потоку:

1. Механічна обробка круглих лісоматеріалів;

Технологічний процес механічної обробки круглих лісоматеріалів буде проходити в такому порядку:

Посортовані колоди по діаметру, а саме більше діаметра готової колоди на 20мм привозять на склад сировини, де вони розморожуються (в зимовий період часу) і поступають на перший етеп механічної обробки лісоматеріалу-оциліндрування.

Для цієї операції ми обрали верстат «Терміт 280У» на якому крім оциліндрування також відбуваються операції: нарізання компенсаційного і укладального пазу, а також фрезерування рівної площини під вікна.

Терміт 280 У – це універсальний оциліндровочний верстат роторного типу, призначений для оциліндрування деталей зрубів, бруса (залежно від встановленого оснащення) з круглих лісоматеріалів. Конструкція верстата дозволяє отримувати оциліндровані деталі діаметром від 160 до 280 мм з градацією через 1мм.

Він скадається з потужної станини яка забезпечує високу стійкість і мінімізує вібрації при виробництві бруса. В цьому верстаті присутні п’ять двигунів загальною потужністю 72, 2кВт, які приводять врух: ротор, механізм подачі і фрези, для компенсаційного та укладального пазу.

Ми обрали цей верстат, тому, що він забезпечує точність і максимальну якість оциліндрування, тобто максимально точно:

· оциліндровує колоду;

· фрезерує компенсаційний паз;

· фрезерує укладальний паз;

· Фрезерує рівну площину.

Процес обробки на верстаті буде проходити по такій схемі:

Ланцюговий транспортер, який починається зі складу сировини, подає колоду у вальці оцилиліндровочного верстата, які забезпечують подальший рух колоди самостійно. Тоді з установленою швидкістю подачі 4м/хв верстат починає оциліндровувати колоду. Зразу після цієї операції верстат нарізає два пази – зверху і знизу перпендикулярно. Вони слугують для направляючих роликів, а верхній використовується ще як і компенсаційний паз. Знизу, зразу після направляючого ролика йде фреза, яка підбирається по діаметру оциліндрованої колоди і фрезерує укладальний паз по глибині направляючого пазу. Фрезерування рівної площи відбувається зверху після направляючого ролика.

Після оциліндрування, колоди по роликовому транспортеру поступають до чашконарізного верстата Марки DFPP 240.

Чашконарізний верстат Марки DFPP 240 призначений для:

1. фрезерування чашок під прямим кутом і кутом 30 градусів;

2. торцювання колоди в розмір;

3. свердління отворів під нагелі в оциліндрованних і повздовжньо

профрезерованих дерев'яних колодах діаметром 160-300мм.

Перевага цього верстату полягає в тому, що він є багато функціональний і водночас займає малу виробничу площу. Він складається із станини, на якій кріпляться: торцювальний, фрезерувальний і свердлильні вузли. Ці вузли приводяться в рух за допомогою електродвигунів загальною потужністю 7, 5 кВт. Також у цьому верстаті використовується пневмо подача шпиндельної бабки, це забезпечує менші витрати електроенергії. Обслуговування цієї системи дешеве і надійне. Для подачі заготівок у верстат, використовується ланцюговий транспортер.

Завдяки високоякісним інструментам цього верстата, ми будемо отримувати максимально точно оброблені, і максимальну якість колод(деталей) призначених для будування будинку, саме тому ми обрали цей верстат.

Процес обробки буде проходити по такій схемі:

Потрапивши на верстат колода торцюється з одного боку, після чого до упору(цей метод в подальшому дозволяє дотримуватися максимальної точності при будуванні будинку) на певній відстані і підібраною по діаметру фрезою фрезерується чашка(їх кількість залежить від плану будинку), після чого за тим самим методом «до упора» сверляться отвори під нагелі кожих 1, 5м. Вкінці остаточне торцювання по розміру.

Після цієї операції колоди тільки по торцьовані подаються на розкрійний верстат.

Для того, щоб отримати укладальну колоду для будинку, нам необхідно розпилити її навпіл, тому для повздовжнього розкрою оциліндрованої колоди ми обрали верстат Марки TD 500.

Верстат марки TD 500 призначений для розкрою круглих лісоматеріалів малих і середніх діаметрів з високою продуктивністю. Верстат має велику потужністю і високу швидкістю розпилення, і є незамінним при розпилюванні колод діаметром від 100 до 480 мм. На виході з верстата можна отримати двухкантний брус, два обаполки і дві двухкантні дошки. Верстат оснащений двома валами. На кожному валу можна встановити 4 пили. Подача заготовки здійснюється ланцюговим транспортером. Верстат зручний в експлуатації, має невеликі габарити і малі витрати електроенергії, дозволяє скоротити об'єм відходів при розпиленні.

Після всіх операцій колоди відправляються на склад сировини.

Розрахунок технологічного обладнання

Розрахунок проводимо для основного технологічного обладнання в цеху.

Основним обладнанням в цеху являється оциліндрувальний верстат Марки Терміт 280У.

1. Розраховуємо погодинну продуктивність обладнання за формулою (1):

(1)

U – швидкість подачі, м/хв.;

К_м – коефіцієнт використання машинного часу;

К_д - коефіцієнт використання часу робочого дня;

L_з – довжина заготовки, м;

n – кількість деталей, що одночасно обробляються, шт;

Визначаємо погодинну продуктивність обладнання для заготовки " Нижній брус”

2. Визначаємо норму часу на виготовлення 1000шт деталей за формулою (2):

(2)

де:

Н_1000дет.–кількість верстато-годин на виготовлення 1000шт. деталей, год;

Пгод – погодинна продуктивність обладнання, шт/год

3. Визначаємо фактичну норму часу для виготовлення 1000шт деталей з врахуванням непрямих витрат за формулою (3):

(3)

де:

Кнепр – коефіцієнт, який враховує непрямі витрати часу. Він передбачає збільшення витрат часу на 1000 виробів на непрямі витрати.

Коефіцієнт, який враховує непрямі витрати часу визначаємо за формулою (4):

(4)

де:

%н.в. – відсоток, який передбачає збільшення витрат часу на 1000 виробів на непрямі витрати, %; (Див. додаток, табл. 52 Для оциліндровочного верстата марки Терміт 280У, він становить 26%)

4. Норму часу на виготовлення 1000шт виробів визначаємо за формулою (5):

Н_1000вир. =Н_{1000 дет.ф.} х n _год (5)

де:

n – кількість деталей у виробі, шт.;

Н_1000вир.= 55, 21 х 2 = 110, 42 год

Таким чином визначаємо норму часу для решти деталей виробу і дані заносимо у таблицю.

5. Визначаємо загальну норму часу на 1000 виробів.

Визначення загальної норми часу на 1000 виробів зводимо в таблицю 2

Таблиця 2

6. Визначаємо необхідну кількість верстатогодин на річну виробничу програму за формулою (6):

(6)

де:

Н_{Σ 1000 вир.} – загальна норма часу на виготовлення 1000штук виробів, год.;

А_річ.пр. – прийнята річна виробнича програма, шт;

(Розрахунок річної виробничої програми див.у пункті 2.5. „ Розрахунок

річної виробничої програми ”)

7. Визначаємо розрахункову кількість обладнання за формулою (7):

(7)

де:

Теф. – ефективний фонд робочого часу в році, год; Теф. = 3822 год. (Розрахунок ефективного фонду робочого часу в році див. у пункті 1.2.5.

„ Розрахунок річної виробничої програми ”.

Приймаємо nпр. = 1 шт

8. Визначаємо відсоток завантаження обладнання за формулою (8):

(8)

де:

n_пр - прийнята кількість обладнання;