Universitatea din Oradea

3

Universitatea din OradeaFacultatea de Protectia Mediului

PROIECTAREA UNEI FABRICI DE CHERESTEA.

Coordonator: conf. Timofte Adrian Ioan Alin Popovici Specialitatea: Ing.Prelucrarea Lemnului Anul III

INTRODUCERE

1.In acest proiect se propune proiectarea unei fabrici de cherestea, de capacitate Qan=6300 mc/an busteni rasinoase.Alte date initiale: se cosidera un bustean de molid(pe plin) cu urmatoarele caracteristice : L = 4,80 m, s = 32cm, d= 38cm, D= 42cm, diametrul mediu busteni (dm)=40cm, lungimeamedie a busteanului este 4.80m. Aplicatia 1. Sa se specifice daca aceasta piesa se incadreaza in cerintele calitative si dimensionale (curbura, conicitate) impuse de SR1294/1993. Cu

Co x100 = 2,08%

Cerinte dimensionale conf. SR1294;d 18cm; L 2,50m;Din punc de vedere dimensional busteanul analizat se incadreaza cerintelor SR 1294 Cerinte calitative: Cu

Co x100 = 0,25% 2%Din punct de vedere calitativ piesa se incadreaza ca si cerinte pentru cherestea: Pentru furnir standardul prevede o Cu 2%, nu se incadreaza la sortimentul furnir nici estetic nici tehnic.

2. Obiectivul proiectarii: Principiile care stau la baza unei fabrici de cherestele utilizarea rationala comlexa si completa a bustenilor mecanizarea si automatizarea procesului tehnologic incercarea rationala a masinilor, utilajelor si a locurilor de munca. reducerea opririlor, asigurarea disciplinei si folosirea rationala a fortei de munca. reducerea suprafetei totale ocupate si a volumului de transporturi interioare, prin amplasarea rationala a halelor, si a depozitelor in planul general al fabricii; reducerea costurilor de productie si realizarea unui profit maxim. asigurarea normelor de securitatea muncii. protectia mediului inconjurator (aer, apa, sol).

Fazele si etapele de proiectare.Elaborarea si intocmirea documentatiilor tehnice pentru lucrarile de investitii necesita urmatoarele etape: studiul tehnico-economic (S.T.E.); proiectul tehnic si caietul de sarcini (P.T.); detalii de execitie(D.E.);3. Amplasarea fabricii Fabrica va fi amplasata in localitatea Remeti din cadrul Ocolului Silvic Remeti, Directia Silvica Bihor.La alegerea terenului trebuie respectate urmatorele cerinte. distanta pana la sursa de materia prima cat mai mica. existenta apei curente sia apropiera de o linie electrica sunt obligatorii. existenta in zona a fortei de munca cat mai aproape. modul de aprovizionare se va face pe drum auto sau pe calea ferata. Terenul trebuie sa fie ferit de inundatii, cu o usoara inclinare 1-2% de forma dreptunghiularar, rapotul laturilor 2: 1 sau 3: 1 latura mare paralela cu calea de acces.4. Aprovizionarea cu materie prima Daca se doreste achizitionarea materiei prime direct de la drum auto (de la padure) trebuie sa se determine conditia de a avea unu sau mai multe autotrenuri de 16tone in functie de capacitatea fabricii. regimul de lucru se va desfasura in functie de; programul intrarilor de busteni; programul de lucru al halei de fabricatie; conditiile speciale de lucru; protectia muncii.4.1 Calculul stocului tehnic Stocul tehnic (Qth) reprezinta cantitatea de busteni ce trebuie sa existe permanent in depozit pentru a asigura functionarea fabrici in conditii normale. Volumul anual (Qan) de busteni si numarul zilelor lucratoare si numarul de zile pentru asigura lucrul fabricii. Qth ; Qth

unde: N numarul total de zile lucratoare n zile lucratoare intro lunaQth = 540 mc stoc recomandt pentru aproximativ 20 zile de lucru.4.2 Calculul stocului tehnologic Calculul stocului tehnologic (Qst) este alcatuit din busteni sectionati sortati pe lagarele de depozitare. Stocul tehnologic (Qst)reprezinta cantitatea necesara zilnic de busteni si numarul de zile pentru care ne asigura acest stoc.

Qst 27 mc/zi 27

4.3 Calculul necesarului pentru mijloace de transport.Qtr ; Qtr 31,5 mc/zi ; 1mc =0.75t la rasinoaseunde: Qan - reprezinta cantitatea de busteni debitata anual in fabrica;N - numarul anual de zile in care se efectueaza transportul auto a bustenilor; 31,5mc x 0,75t=23,625t;Deoarece cantitatea cu care se aprovizioneaza zilnic fabrica, este 23,625t ,este necesar si suficient un singur autotren forestier ATF 25 produs de firma Reghin.

4.3. 4 Lungime frontului de descarcare Busteni se descarca pe o platforma de descarcare si depozitare , care prezinta o racordare la drumul existent in aprpiere.Deoarece transportul lemnului se realizeaza cu autotrenul , ATF 25 care are o lungime de cca15m lungimea frontului se calculeaza cu relatia.

Lf = mUnde:l - lungimea medie a mijlocului de transport(15)c- coeficient de majorare (1,3-1,5)k1 - coeficient de neritmicitate lunara (1,3-1,5)k2 - coeficient de neritmicitate zilnica(1,5-2,5)N- numarul de zile in care se realizeaza transportul (200)r - numarul de intrar zilnice(1)q - capacitatea mijlocului de transport(31,5mc) (6300200)

Lf = 47,67m

4.5 Suprafata platformei de descarcare Se determina cu relatia lp =Lmax +3 = 12+3 =15m unde: Lmax lungimea maxima a busteanului; Sp = lp Lf = 15Descarcarea din autotrenuri se va realiza cu IFRON 204D (fabricat in Reghin sursa: http://www.automobileromanesti.ro/Altele/Irum/) prevazut cu graifer hidraulic, pentru prindera sarcinii si se vor respecta normele de protectia muncii: adica descarcarea se va realiza pise cu piesa, timp in care autotrenul va fi parcat si franat.

Constructia si dimensionarea lagarelor Busteni sortati se depoziteaza pe lagare, constituind stocul tehnologic de materie prima (Qst =135mc). Lagarele sunt executate din podvale de beton, intre care se fixeaza grinzi de lemn rotund de rasinoase sau de foioase cu diametrul. Astfel incat stivele sa fie la minim 30cm deasupra solului. Numarul stivelor va fi dat de clasele de diametrelor.

20; 46-50;21-25;51-55;26-30;56-60;31-35;61-65;36-40;66-70; 41-45; 70;

Deoarece lungimea bustenilor este de 4m, lagarele vor avea o latime de 4m sau lungimea minima va fii:

unde;Vmin este volumul minim de busteni de pe lagar; ks - coeficient de stivuire(ks = 0,65);h inaltimea de stivuire a bustenilor ;lm latimea medie a lagarelor;

Aplicatia 2 Model maximal de debitare Se considera un bustean de molid cu lungime de 4,8 m. Diametrul la capatul subtire d= 38cm, iar la capatul gros D = 42cm . care este volumul maxim al unei prisme ce se poate obtine?Vp = (0,71)d2 Vp = 0,50410,380,384,8 = 0,349 mVf = 40,10,380,430,384,8= 0.119m Vb = 0,785x0,40x0,40 x4,8 = 0,602m R Aplicatia 3 Calculul latimii pieselor de cherestea intrun model de debitare Se considera un bustean de molid cu diametrul la capatul subtire d= 38cm. Considerand ca se luceaza cu modelul de debitare:R/24; 2/48; 1/75; 2/48; R/24, sa se determine latimea exterioara a pieselor ce se vor obtine. Se cunosc: supra dimensiunea pentro o piesa de 75mm, grosimea va fi A75 = 2,3mm; A48 = 1,6mm; A24= 0,9mm; grosimea panzei de gater este de 1,2mm iar ceaprazul c=0,6mm.Rezolvare: P=qp+2c = 1,2+20,6 =2,4mm;a) pentru piesa de 75mm grosimea situata central:

b1=d-A

d

A

A= qn+A75 = 75mm+2,3=77,3mb1 = 380- 77,3 = 372,05mm.

b) Pentru piesele de 48mm grosime ;

d b2

AA= gi +si+p(n-1)Unde: n- estenumarul de piese n=3

A = 75+48+48 + 1,6+2+2,3 + 2,4 (3-1) = 181,3mm gi sip (n-1)

b2 = d-A = 379.76mmA = 75+4x48+4x1,6+2,3+2,3+2,4=(5-1)=287,6mm

b3 =d-Ac) pentru prima piesa de 24 mm grosime

b4 = d-[gi+si+p(n-1)] =d- (224+448+75+0.92+1,64+2,3+2,46) = !!!!!!!!5.calculul capacitatii de productie a utilajelor din hala de fabricatie5.1 calculul capacitatii de debitare a ferestraului panglica propus. - caracteristicile tehnice ale unui ferestrau panglica determina diametrul maxim al busteanuluipe care il poate debita, cat si capacitatea sa de prelucrare.Acesta sunt: diametrul volantilor, distanta dintre axele volantilor, distanta dintre batim si pauza panglica, distanta intre panze si montanti, inaltimea maxima taiere, ecortamentul cai de rulare. Alegerea ferstraului intro unitate de profil depinde si de: capacitatea de taiere, turatia volantilor,viteza de taiere, puterea motorului, viteza e avans. Determinarea numarului de ferestraie panglica necesare se poate obtine cu formula; P=377AmdmK/z (mc/8ore)unde: p capacitatea de taiere a unui ferestrau (mc/8ore)Am viteza medie de avans, m/min;dm diametrul mediu a bustenului in metrii ;k coeficient mediu taiere (k=0,4-0,5)z numarul mediu de taiere aplicata unui bustean . Daca se lucreaza cu modelul Tornado B.S.W. 1100 calculul devine:Pentru modelul ferestrau panglica TORNADO B.S.W 1100

Fierastrau panglica pentru debitat busteni tip

TORNADO BSWDATE TECNICEU/mBSW 700BSW 800BSW 1000BSW 1100BSW 1200

Grosimea maxim de tieremm80085090010001100

Diametru volantilormm720820102011201220

Grosime ultima tieremm1616161616

Ltimea caii de rularemm17801780238023802380

Lungimea panzei panglica (pas 25-45 mm)mm50005015660071007400

Ltimea panzei panglicaemm5080110120120 140

Grosimea panzei panglicamm1,01,01,01,11,2

Puterea motorului principalkW1115151822

Viteza de avans, ( reglabila continuu)m/min3 253 253 - 253 - 253 - 25

Capacitate maxim de tiere m3/8h1215202430

Lungimea sinelor in dotare standardm88101010

Am =15m/min rezulta K=0,50 n=0,6z=13p=pan =41.76233= 9730,08mc/anrezulta ca numarul de ferestrae necesare va fi :nfp= = 0,64 in concluzie este necesar un singur ferestau panglica modelul Tornado B.S.W.1100. Utilaje corspunztoare pentru debitarea rapid si de calitate a cherestelei din lemn de esente moi si tari. Fierstrul panglic este amplasat pe cai de rulare, iar busteanul este fixat cu ajutorul grifelor mecanice sau hidraulice. Reglarea nltimii de tiere este motorizat sau automatizat.Tensionarea pnzei este hidraulic, cu ajutorul unei pompe hidraulice manuale. Datorit urmei de tiere reduse, fierstraiele panglica Tornado BSW conduc la obtinerea unui coefficient cu 20% mai mare decat la debitarea clasica. (http://www.lisad.ro/UTILAJE/TERGLAV/2.html)

5.2 capacitatea de taierea circularuluoi utilizat La retezarea cherestelei capacitatea este data de volumul dat de cherestea. QRvTR (mc/8ore)unde;ns numarul de sectionarte pe min, ns=5n - numarul de sectonare la piese n=2;T fondul de timp T= 480 minqm - volumul mediu al unei piese ;k coeficient de utilizare a mecanismului (0,8)qm= Lmlmqm(mc)Lm= 4,8; lm=0,30; qm= 30mm;qm= 4.80.300.03=0. 0432Qrv = 0.04324800.8 =41.472 mc/8oreHala de fabricatie se prelucreaza zilnic o cantitate de Qz =27mc/zi, cu un randament de 78%, rezultand un volum de cherestea Vch= 21.1%mc/zi. In concluzie, cantitatea de cherstea in urma debitarii poate fi prelucrara cu un singur ferestrau circular de retezat si sectionat, capacitatea de productie al acestui fiind de QRV= 41.472mc/8ore. Recomad modelul: 5.2.6 Randamnetul cantitativ si calitativ la fabricarea cherestelei. 5.3 Capacitatea de taiere a ferestraului circular de tivit si spintecat . Se determina cu formula:QTV=AqTk, mc/8ore; unde:A- Avansul mediu (20m/min)q- Volumul mediu de piese prelucrata, mcT- Fond de timp, 480min. k- coeficient de utilizare a circularului 0.7q= 1lmqmq= 10.300.03= 0.09mcQTV 2.00.094800.7= 60.48 mc/8oreCantitatea de cherestea Vch=21.1mc, poate fi prelucrata cu un singur ferestrau circular pentru ca acesta are o capacitate de QTV = 60.48mc/8ore.6. Organizarea depozitului de cherestea Anual in fabrica de cherstea presupusa, se prelucreaza Qan= 6300mc busteni rasinoase. Randamentul mediu la debitare 41,472mc. Rezulta un anumit volum de cherestea pe an. Tinand cont ca cherstea de rasinoase are un ciclu de uscare de 40-50 zile, in decursul unui an s poate realiza 7 ciluri de uscare naturala, cant de cherestea fiind de 41.472mc/ciclu.

Pentru acest cantitate se va dimensiona depozitul de cherestea.-terenul trebuie sa fie uscat aerisit, fara vegetatie, bine chenat, putin inclinat (2-3%) pe directia vantului dominant, drumurile longitudinale vor forma coluare de ventilatie.Manipularea cherestelei se va face fara intoarcere sau incrucisare cu ajutorul incarcatoarelor . stivele se vor aseza pe lagare alcatuite din podvale de beton si traverse inalte de 30-40cm de la sol. 6.1 Stivuirea cherestelei.Pentru a reduce timpul de manipulare a cherestelei, de incarcare, descarcare,cheresteaua se poate pachetiza. Un pachet trebuie sa aiba cherestea cu aceias grosime, lungime, latime, clasa de calitate, umiditate recomandabila 22%. Intrun pachet se pot pune si piese cu 2sau 3 lungimi apropiate. Pachetul trebuie sa aiba o forma paralelipipedica. Chersteaua se aseaza strans pe randuri aliniate cel putin la un capat. 6.1 Dimensionarea depozitului si stocul din depozit.Dimensionarea depozitului se poate calcula cu relatia de mai jos.Qt= [(Qf-Qv)nu] /nzunde;Qf- volumul de cherestea rezultat anual , 2874mc;Qv - cantitatea de cherestea care se livreaza verde;nu - duritatea de uscare (nu= 50zile);nz- regimul de lucru al halei (nz=233zile)Qt = 616.738 mc cherestea pe ciclu; Volumul de cherstea stocat intro stiva se calculeaza cu urmatoarea relatie; Vs= Llhk

unde;L- lungimea chersetelei ;l- latimea cherestelei ;h- inaltimea cherstelei;k- coeficientul de stivuire.Vs = 4m1.21.50.3= 2.07mcNumarul de stive din depozit se calculeaza cu relatia:Qst; Unde;Qth - stoc tehnic;Vs - volumul unei stive (5.92);Ku capacitatea de umplere a stivelor (ku=0.8);Qst;Numarul stivelor se calculaza cu relatia;Nst= nrnl = 411=44 stive pe grupa;unde; nr este numarul de randuri de stive dintro grupa (4);nl este numarul de stive dintrun rand (11);numarul total al grupelor se calculeaza cu relatia;Ng =;Suprafata total ocupata de stivele de cherestea si spatiile de manipulare se determinacu relatia de mai jos.Sp = ;unde;Sp este suprafata depozitului , mp;h inaltimea medie a stivelor formatei depozit (1.5m3stive=4.5m);ks coeficient de folosire al suprafetei de depozitare (ks = 0.37);kst coeficient de stivuire al volumului de cherestelei (kst = 0.36);ku coeficient de umplere a stivelor(ku =0.8);Sp = ;6. 3 Balanta produselor rezultete din prelucrarea lemnului rotund.Balanta produselor rezultate:a) Rcan cu relatia respectiva se calculeaza randamentul cantitativ;b) Ic

c) R Randamentul calitativ

unde; Rcal - este randamentul cantitativ;Qi cantitate medie pe sortiment;Pi pretul medii pe sortiment.In urma debitarii cu ferestrau panglica in 8 ore a 40 de busteni cu lungimi L= 4,8m, diametrul medie este de: dm cu rezultat Vch= 9200mc.Volumul si pretul obtinute dimensionale sunt date mai jos.SortimentQi volum mcPi preti/mc

Scandura 1500450

Dulap Vd=2700mc554

Grinzi 5000500

TOTAL 9.200mc

Se cere:a) Sa se determine randamentul cantitativ de cherestea Rcan ; Vb b) Sa se determine randamentul calitativ pe sotimente;!!!!!!!!!!!

c) Care este randamentul calitativ pentru sortimentul dulap,stiind ca pe clasa de calitate sa obtinut valorile de mai jos.CalitateVolum mcPret lei/mc

A0,7650

B1,2550

C0,8450

TOTAL2,7

= 546,29 lei/mc;6.4 Valorificarea deseurilor. Deseurile sunt vandute in forma de rumegus, catre o fabrica de specialitate care produce brichete din rumegus pentru foc. Iar coaja, scoarta busteanului este vandut la o alta firma care le coloreaza cu diferite culori si produce ornamente de sol pentru gradini, sau parcuri.